[发明专利]十字型钥匙齿形尺寸的检测装置

摘要

本发明公开了一种十字型钥匙齿形尺寸的检测装置。背光源放置在U形载物台上，固定板竖直固定在载物台侧面，固定板中心安置有90度旋转气缸，十字形钥匙的柄部固定在夹具上，气泵与PLC通过电磁阀与90度旋转气缸相连；CCD相机位于待检测十字形钥匙齿形部分的上方，相机经图像采集卡与计算机主机相连，显示器与计算机主机相连，PLC与计算机主机相连。本发明用背光源照射将钥匙齿形轮廓清晰呈现在相机视野范围之内，运用图像处理去除图像干扰，定位齿形图像边界，计算出齿形对边距离。90度旋转机构，实现对钥匙齿形全方位的图像采集，根据图像采样点的间距和设定的阈值判定产品是否合格，解决了传统检测方式不能实时在线检测的问题。

主权项

一种十字形钥匙齿形尺寸的检测装置，其特征在于：包括U形载物台（1）、背光源（2）、背光源电源适配器（3）、背光源位置固定轴（4）、固定板（5）、90度旋转气缸（6）、钳形夹具（7）、气泵（8）、PLC（9）、CCD相机（10）、支撑架（11）、图像采集卡（12）、显示器（13）和计算机主机（14）；背光源（2）水平放置在U形载物台（1）两侧端面上，由四个背光源位置固定轴（4）固定，背光源（2）与背光源电源适配器（3）相连；固定板（5）竖直固定在载物台（1）的一侧，在固定板（5）中心向内水平安置一个能90度旋转气缸（6），待检测十字形钥匙的柄部固定在90度旋转气缸（6）端部的钳形夹具（7）中，钳形夹具（7）与90度旋转气缸（6）的旋转轴相接，钳形夹具（7）位于背光源（2）的上方，气泵（8）与90度旋转气缸（6）的进气口连接，PLC（9）通过电磁阀与90度旋转气缸（6）的活塞相连；支撑架（11）竖直设置在载物台（1）的另一侧底座上，CCD相机（10）安装在支撑架（11）上面，CCD相机（10）位于待检测十字形钥匙齿形部分的上方，CCD相机（10）经图像采集卡与计算机主机（14）相连，显示器（13）与计算机主机（14）相连，PLC（9）与计算机主机（14）相连；检测方法如下：1)将图像中十字型钥匙齿形部分的区域选定为ROI区域，将此ROI区域的图像作为标准图像I₁；十字型钥匙转动90度，再次选定为ROI区域，将此ROI区域的图像作为标准图像I₂；2)对获取的图像I₁、图像I₂进行图像预处理，经过图像二值化，中值滤波，图像锐化，图像分割后，提取出十字型钥匙齿形轮廓的边缘特征，在齿形上边缘处设置间距为d的采样点n个，计算每个采样点到齿形下边缘的垂直距离，在图像I₁、图像I₂中分别可得到n个采样点垂直边距，图像I₁中记为x₁，x₂，x₃，…x_n，图像I₂中记为y₁，y₂， y_3，…y_n，并设定阈值为z；3)采集待测十字型钥匙齿形轮廓图像，选定ROI区域，选定过程同标准十字型钥匙，旋转前图像记为图像S₁，旋转90度后的图像记为图像S₂；4)对所得图像S₁、图像S₂进行图像预处理，处理过程同标准十字型钥匙，处理完成后，图像S₁中的采样点记为α₁，α₂，α_3，…α_n，图像S₂中的采样点记为β₁，β₂，β₃，…β_n；5)将各采样点逐一比较，图像I₁与图像S₁比较，图像I₂与图像S₂比较，判断各采样点的间距值是否在设定的阈值范围之内；判定待检测十字型钥匙是否合格。