[发明专利]一种ABS齿圈端面缺陷检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种ABS齿圈端面缺陷检测系统。本系统主要由视觉检测装置机箱、缺陷检测结果指示灯、图像采集装置、铝型材支架、齿圈旋转台、显示屏、工控机、工作台组成；在检测齿圈时，先将待检齿圈置于齿圈齿套中，由上位机中检测软件控制齿圈旋转台带动齿圈旋转，利用工业面阵CCD相机采集得到局部ABS齿圈端面图像，经过软件中缺陷检测算法识别缺陷，直至整个齿圈检测完成，进而判断齿圈合格性；缺陷检测算法中首先对图像进行了二值化、中值滤波处理，其次对各齿圈端面图像进行摆正，最后依次计算各齿圈端面图像连通域中像素数占比与各连通域内像素沿水平方向上的累加值，将像素数占比、累加值与相应阈值进行比较，从而判断齿圈端面是否存在缺陷。

技术领域

本发明涉及一种零件表面缺陷检测系统，特别涉及一种适用于ABS齿圈端面缺陷检测系统。

背景技术

制动防抱死(ABS)系统是车辆最基本的安全系统，轮速传感器齿圈是ABS系统中的核心零部件，其质量的好坏直接影响了ABS系统能否正常工作。因此，为了防止不合格的轮速传感器齿圈投入到汽车生产中，提高车辆安全性能，各齿圈生产厂家都设置了产品出厂检测环节。但目前仍然采用人工目测的方法，该方法在待检齿圈数量较大的情况时，容易引起费时费力误差大等问题。

为了迎合工业智能生产，智能车间，机器换人的大趋势，设计一种能检测ABS齿圈端面缺陷，且检测速度更快，检测成功率更高，经济效益性更强的检测系统尤为重要。

发明内容

针对应用领域的需求和背景技术的不足，本发明的目的在于设计一种利用机器视觉原理对ABS齿圈端面进行缺陷检测同时判断合格性的检测系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明主要包括视觉检测装置机箱、缺陷检测结果指示灯、图像采集装置、铝型材支架、齿圈旋转台、显示屏、工控机、工作台。

所述的视觉检测装置机箱仅留有一面开放操作，其他面均已封闭固定，机箱正面上方装有三个缺陷检测指示灯。

所述的缺陷检测指示灯主要由三种不同颜色的LED灯组成，分别为采集指示灯、合格与不合格指示灯。

所述的图像采集装置与齿圈旋转台置于视觉检测装置机箱内部，且图像采集装置位于齿圈旋转台上方。

所述的铝型材支架由三根铝型材构成，铝型材之间由角铁和T型螺丝连接，可实现铝型材的上下移动。

所述的工控机带有千兆网卡接口以及图像处理在线检测软件，工控机及显示屏位于视觉检测装置机箱外；显示屏主要负责图像采集以及缺陷检测结果图像、数据的显示；工控机上的在线检测软件主要负责控制相机图像采集、实验数据保存、发送控制齿圈旋转台启停信号、根据齿圈端面缺陷检测算法识别ABS齿圈端面缺陷并进行合格性判断，同时能将采集状态、判断合格性结果通过点亮视觉检测机箱上的指示灯进行反馈。

进一步说，所述的图像采集装置主要由工业面阵CCD相机、镜头以及两个条形光源组成；工业面阵CCD相机与相机固定板相连，并在相机固定板上装有T型螺丝可供相机前后移动，且工业面阵CCD相机与镜头始终垂直于齿圈表面；两个条形光源分别与光源固定架相连，光源固定架可实现任意角度旋转，两个条形光源在光源固定架两侧以一定角度对射的形式将光束汇聚于ABS齿圈端面上，同时，光源固定架与铝型材通过光源固定板相连，且可以通过调整T型螺丝实现条形光源整体沿左右方向平移。

进一步说，所述的齿圈旋转台主要由电动旋转台、齿圈齿套、伺服电机、减速机组成；齿圈齿套可根据不同型号的齿圈进行替换；伺服电机与减速机共同控制电动旋转台带动齿圈可至少旋转一圈以上。

进一步说，所述的缺陷检测算法主要分为两部分：图像预处理算法与缺陷识别算法；图像预处理算法主要具有降低图像数据冗余程度、去除图像噪点以及图像摆正的功能；缺陷识别算法主要根据齿圈端面连通域内的像素数占比与水平方向上像素数之和两个指标区分齿圈端面缺陷。