[发明专利]刹车片外观缺陷组合式多光源在线检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明是一种在线检测装置及方法，尤其是涉及了一种刹车片外观缺陷组合式多光源在线检测装置及方法，利用机器视觉技术来检测刹车片外观缺陷。

背景技术

刹车片是制动器衬片的俗称，是接触制动鼓(盘)的摩擦材料。当驾驶员有刹车行为时，刹车片受到压力，与制动鼓(盘)产生摩擦力，从而达到车辆减的目的。刹车片是车辆制动系统重要的安全件，其质量好坏直接影响车辆的制动性能，关系到车辆驾乘人员的生命财产安全。

在工业生产线上，为了满足生产速度和产品质量的双向要求，需要配合生产线上的各个流程做好外观、尺寸等性能指标的检测。对于刹车片这种缺陷种类繁多，缺陷不明显的对象来说，人工检测需通过手摸、目视、光照反射、光照投影等方法检测刹车片的表面缺陷。由于质检工人的视觉疲劳、情绪波动等因素使得传统方法便存在质量标准客观性较差且、检测速度慢、效率低，难以完成每分钟几十个的检测速度，并且检测结果受检测人员主管影响较大，同时针对刹车片这种检测项目较多的检测对象，传统的机器视觉检测只能检测某一类缺陷，而多工位检测系统设备成本高、效率低，所以，在刹车片生产行业急切需要一种组合式多光源外观缺陷在线检测装置。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供了一种刹车片外观缺陷组合式多光源在线检测装置及方法，可用于对生产线上的刹车片外观缺陷检测进行非接触无损在线检测。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一、一种刹车片外观缺陷组合式多光源在线检测装置：

包括用于传输刹车片的传送带、直流电机及调速器、次品收料盒、光电开关、空气压缩机、电磁阀和气动推杆；直流电机及调速器与传送带一侧的主动轴连接驱动旋转而带动传送带运行，支架竖直固定安装在放置于地面的基座上，支架位于传送带侧方，传送带上方的支架上安装有工业相机模块、同轴光源模块和环形光源模块，传送带上下带面之间安装有背光光源模块；

传送带上带面一侧边沿附近安装有用于推动不合格刹车片的气动推杆，气动推杆位于环形光源模块正下方，传送带上带面另一侧边沿安装有用于容置不合格刹车片的次品收料盒，光电开关通过光电开关架安装在气动推杆顶部，气动推杆经电磁阀与空气压缩机连接。

所述的工业相机模块包括工业相机、快装板、相机固定块以及用于上下和水平调节工业相机高度的相机调节装置，工业相机通过快装板安装在相机调节装置上，相机调节装置底座与相机固定块固定连接，相机固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上；所述的同轴光源模块包括同轴光源和同轴光源固定块，同轴光源通过螺栓固定安装在同轴光源固定块上，同轴光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上；所述的环形光源模块包括环形光源和环形光源固定块，环形光源通过螺栓固定安装在环形光源固定块上，环形光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上；所述的背光光源模块包括背光光源和背光光源固定块，背光光源通过螺栓固定安装在背光光源固定块上，背光光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上，光光源29通过连接块杆结构穿过水平通槽；所述工业相机、同轴光源、环形光源与背光光源依次同轴安装，工业相机朝向正下方。

所述的相机调节装置包括y向固定块、y向滑条、x向固定块和x向滑条，快装板与水平的x向滑条固定连接，x向滑条嵌入到x向固定块上水平的燕尾槽中形成滑动副，x向固定块与y向滑条固定链接，y向滑条上开有的燕尾槽与y向固定块配合相嵌形成滑动副，y向固定块与相机固定块固定连接。

还包括PLC控制器、继电器模块和计算机，直流电机及调速器、同轴光源、环形光源和背光光源均通过继电器模块与PLC控制器连接，光电开关、电磁阀均与PLC控制器连接，工业相机和PLC控制器均与计算机连接。

所述的工业相机为工业级面阵cmos相机。

所述的传送带的带面采用透明材质。

刹车片在工业相机视野里占2/3-3/4，同轴光源模块位于工业相机下方，其光轴与工业相机镜头光轴重合，且同轴光源可均匀照射刹车片及其周边范围，其光轴与工业相机光轴重合。所述环形光源模块位于同轴光源模块下方合适位置，其光轴与同轴光源光轴重合，且环形光源可照射刹车片两端边缘。背光光源模块位于环形光源模块下方、其光轴与环形光源光轴重合。

二、一种刹车片外观缺陷组合式多光源在线检测方法：

1)采用上述装置，先对工业相机进行标定；

2)通过标定后的工业相机采集合格刹车片的正面图像进行处理后制作刹车片模板，合格刹车片的正面图像包括轮廓图像及两端边缘图像，刹车片模板用于后续步骤检测刹车片外观缺陷的匹配；