[发明专利]机器视觉硬件系统和轮毂花键结合缝隙视觉检测方法

说明书

本发明涉及自动检测技术领域，公开了一种机器视觉硬件系统和轮毂花键结合缝隙视觉检测方法。其中，所述轮毂花键结合缝隙视觉检测方法包括利用所述的机器视觉硬件系统对测试对象进行加载，并通过所述图像获取模块获取加载过程中图像，基于图像处理软件对加载过程中的图像进行分析。其能够准确识别花键结合处的缝隙。本发明的技术方案为两金属材料铸造结合质量检测提供了一种新的视觉检测解决方案。相比于传统人工目视检测，本视觉检测方法更加智能、效率更高、检测结果更准确、更稳定。此外，本发明的技术方案成本较低，能实现在线质量检测，满足企业要求。

技术领域

本发明涉及自动检测技术领域，具体地涉及一种机器视觉硬件系统和轮毂花键结合缝隙视觉检测方法。

背景技术

铝合金花键轮毂中心花键为钢制，外层包铝为重力浇铸而成，由于铝合金轮毂基体与花键套材料不同，并伴有机械生产、铸造工艺等因素的影响，易导致铸造成型时两种材料间产生较大的缝隙，进而影响接合强度。因此需对该类轮毂检测花键部位和外层包铝是否结合紧密进行检测。检测方法为通过带花键的专用摇杆向轮毂花键施加固定的周期性载荷并观察花键和包铝结合部位是否出现间隙。

目前该种检测方法主要依靠人工检测，由三个工人相互配合，在两种金属结合处涂上油墨，然后两个人按住被检测轮毂，另一人使用带花键专用手摇测杆，施加摇摆力矩或扭转力矩，并观察花键和包铝结合部位的油墨变化情况，以判断花键结合处的缝隙情况。这种方法存在很多问题，诸如：测量精确度低；实时性差，受个体因素影响大，质量难以把控等。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种机器视觉硬件系统和轮毂花键结合缝隙视觉检测方法，其能够准确识别花键结合处的缝隙。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种机器视觉硬件系统，包括：

测试平台，所述测试平台上设置有沿其轴线贯穿所述测试平台的中心通孔；

夹紧气缸，用于将位于所述测试平台上的测试对象夹紧在所述测试平台上；

图像获取模块，设置在所述测试平台的上方，用于获取测试对象的图像信息；

花键轴，设置在所述测试平台的下方并与所述测试平台同轴设置，其一端穿过并伸出所述中心通孔；

定心气缸，设置在所述测试平台的下方，以用于能够使得所述花键轴的轴线与所述中心通孔轴线重合；

摇臂气缸，能够作用于所述花键轴，用于在水平方向上对所述花键轴施加摇摆力矩；

双扭转气缸，能够作用于所述花键轴，用于对花键轴施加扭转力矩。

通过上述技术方案，可以实现对花键结合缝隙的准确识别，克服现有技术中存在的技术问题。

本发明第二方面提供一种轮毂花键结合缝隙视觉检测方法，包括利用所述的机器视觉硬件系统对测试对象进行加载；加载时，松开所述定心气缸，并通过所述摇臂气缸或所述双扭转气缸对测试对象进行加载，加载时长为2秒，通过所述图像获取模块获取加载过程中图像，基于图像处理软件对加载过程中的图像进行分析，所述轮毂花键结合缝隙视觉检测方法包括以下步骤：

步骤1）接缝圆尺寸测量：对于不同尺寸轮毂分别存储一张标准图像S1，并获取标准图像S1中花键铸造接缝圆的半径尺寸；

步骤2）创建花键模板：根据花键的二维CAD图创建花键的可缩放轮廓模板，并以花键模板匹配中心坐标作为实时捕获图像接缝圆的圆心坐标；

步骤3）涂油墨：在轮毂基体与花键轴套铸造接缝处涂上一层油墨；

步骤4）模板匹配定位：在加载前，获取涂抹油墨状态下的背景图像S2；并在背景图像S2内寻找花键轴形状模板，以花键模板匹配中心坐标的圆心坐标，以步骤1）接缝圆尺寸作为半径，得到其花键结合缝隙圆的位置；