[发明专利]一种在线检测工件组装的机器视觉装置及检测方法

权利要求书

1.一种在线检测工件组装的机器视觉装置，本装置安装在自动火焰钎焊系统中，系统动作由PLC控制，其特征在于：本机器视觉装置包括照相机、处理器、照明控制器以及光源，照相机以及光源分别通过线路连接处理器，光源与处理器之间的线路中串联照明控制器，照相机、光源以及处理器均连接电源，光源与照相机安装在待检测工件的两侧且相对设置，照相机采集工件的图形数据。

2.根据权利要求1所述的在线检测工件组装的机器视觉装置，其特征在于：自动焊接系统包括多工位转盘、工件夹具，多工位转盘上径向均布安装有多个工件夹具，多工位转盘驱动工件夹具依次旋转到多个不同的工位，其中第一工位为用于将零件装入工件夹具的上料工位，同时也是将完成全部焊接工作后去下产品的下料工位，本装置安装在第一工位的位置。

3.根据权利要求1所述的在线检测工件组装的机器视觉装置，其特征在于：所述照明控制器采用10位置的旋转可调旋钮。

4.根据权利要求1所述的在线检测工件组装的机器视觉装置，其特征在于：所述处理器提供对图形的处理及输出功能，选择开关量输出模块的处理器，将输出的开关量信号能够传输给PLC。

5.一种在线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：步骤为：

(1)第一工位安装工件，工件安装在光源与照相机之间；

(2)机器视觉装置的光源保持常亮，照相机采集到光源背景中零件投射出的图像；

(3)照相机将采集到的图像传输到处理器，处理器进行图形的分析和处理，检测全部可能存在的组装错误；

(4)输出分析结果，本实施例采用开关量输出模块，将开关量信号直接传输给PLC；

(5)工件焊接完成后回到。

6.根据权利要求5所述的线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：在采集之前，根据现场环境调节光源亮度；调节照相机焦距，保证能够采集到清晰图像。

7.根据权利要求5所述的线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：全部可能存在的组装错误包括：

8.根据权利要求5所述的线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：处理器进行图形的分析和处理的方式，图像处理采用的图像识别算法，图像分析采用图形示教及图像亮度值分布比较法。

9.根据权利要求8所述的线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：图形示教及图像亮度值分布比较法具体为：

选取中间接管作为视界范围确定的基准图像，采用图形比较的方式做判断，机器视觉系统对获取的图形特征与实际抓取的图像特征做比较，报告所找到的图案的X,Y坐标值，角度，输出检查窗口的“工具固定原点”，从而为其它图像识别工具提供一个图像位置的基础；

该算法在预设的图像范围内，寻找与预先示教的图形相匹配的图像特征，包括边缘、面积，并计算此图像特征在摄像头视界中的位置，由此获取其它各个识别点的相对坐标值、角度；如果无法找到匹配的图形，如因外界光源炫光干扰，造成轮廓变形，无法匹配图形，则视觉系统报错；此识别方式系统有边缘识别、面积识别两个模式，鉴于是背光源，边缘线比较清晰，所以采用边缘识别，获取准确的坐标和较高的识别率；

对于其它检测点，选取亮度作为检测工具，对检测范围内，根据平均灰度值确定特征是否存在；如果区域面积的得分在极限范围内，则报告通过，否则报告失败；

这种检测方法，通过计算预设的检测框内的图像平均灰度值与示教时预存的数值范围相比较，实际图像灰度值在预设的极限范围内则通过检测；

调整时，通过调整检测区面积和检测区位置，直接改变平均灰度值，然后调整灰度的上下限数值，使测量值位于上下限的中值即可；

针对全部可能存在的组装错误缺陷，对于每一个缺陷设置检测点，每个设置点都采用平均灰度值检测。