柱狀物外表面缺陷檢查系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及柱狀物外表面缺陷檢查領域，具體地說是一種柱狀物外表面缺陷檢查系統。
【背景技術】
[0002]目前，在使用機器視覺技術對多種直徑的柱狀物外表面缺陷進行快速檢查時，需要對柱狀物進行夾持和輸送，要求輸送裝置能夠快速適應不同直徑的柱狀物體，并使不同直徑的柱狀物體軸心位置不變，以保證環繞在柱狀物周圍的多個攝像機具有相同的物距。同時還需要對柱狀物的柱狀外表面進行照明，要盡可能保證照明的均勻性。
[0003]傳統的快速檢查使用V型輪或U型輪進行夾持輸送的方法無法保證不同直徑的柱狀物軸心不變，會影響檢查結果的準確性。而傳統機器視覺光源不論是平面光源還是環形光源都無法保證對柱狀物實現均勻的照明，會影響檢查結果的準確性。
[0004]因此，提供一種既可以對柱狀物實現均勻照明，又可以對柱狀物實現快速適應不同直徑的柱狀物，并使不同直徑的柱狀物軸心位置不變的檢查系統是十分必要的。
【發明內容】
[0005]根據上述提出的技術問題，而提供一種柱狀物外表面缺陷檢查系統。本發明主要使用多個工業攝像機，環繞在被檢查柱狀物的周圍，對柱狀物表面同時拍攝檢測，環繞360度無死角，實現快速檢查。
[0006]本發明采用的技術手段如下:
[0007]一種柱狀物外表面缺陷檢查系統，其特征在于:
[0008]包括一套置于柱狀物外周的照明裝置；
[0009]設置在所述照明裝置兩側的、用于夾持所述柱狀物的夾持裝置；
[0010]環繞在所述照明裝置周圍、對所述柱狀物表面同時拍攝檢測的攝像機組；
[0011]以及根據表面缺陷體現的灰度差異判斷所述柱狀物是否是合格品的視覺處理器。
[0012]進一步地，所述照明裝置包括中央漫反射筒、對稱設置在所述中央漫反射筒兩端的右端面光源和左端面光源；
[0013]所述中央漫反射筒為筒形結構，在所述中央漫反射筒的外表面中環線上設有多個用于攝像機拍攝所述柱狀物表面圖像的檢查孔，所述中央漫反射筒的內表面設有一層柱面漫反射涂層；
[0014]所述右端面光源包括圓盤狀的支撐基板、用于安裝LED燈的燈基座和遮光板，所述燈基座朝向所述中央漫反射筒的內部設置，所述遮光板置于所述燈基座朝向所述中央漫反射筒內部一側的端部；所述支撐基板朝向所述中央漫反射筒一側的表面上設有一層端面漫反射涂層，所述遮光板的表面設有漫反射涂層；所述支撐基板和所述遮光板的中心均設有用于所述柱狀物通過的柱狀物通過孔；
[0015]所述左端面光源的結構同所述右端面光源相同。
[0016]在實際工作時，檢查孔的位置設置攝像機組，供拍攝被檢查柱狀物外表面，上述的柱面漫反射涂層、端面漫反射涂層和漫反射涂層均為白色漫反射材料，如硫酸鋇、硫酸鈣等。遮光板的作用是防止LED燈的光線直接照射到被檢查柱狀物上，影響照明效果。左端面光源和右端面光源結構相同，且對稱放置，保持通過孔處于同一軸線上，確保被檢查柱狀物可以在同一軸線上通過檢查。
[0017]進一步地，所述燈基座由多個以所述中央漫反射筒的中軸線為軸呈圓形放射狀排布的燈基座單體構成。
[0018]進一步地，所述燈基座單體包括與所述支撐基板固定的底端座、與所述遮光板固定的且沿所述遮光板端面垂直方向設置的頂端座和設置在所述底座和所述頂端座之間的呈斜度設置的燈安裝面，所述燈安裝面與所述底端座之間的夾角在0° -90°之間，優選地，夾角在15° -60°之間；所述燈基座的材質為鋁合金、銅合金中的一種。
[0019]燈基座的選材原則是導熱性能較好的材料，不局限于上述的兩種。通過上述特有的燈基座單體的形式及圓形放射狀的排布，可以使LED燈發射出的光線射向各個漫反射面，漫反射后的光線能夠均勻地對位于中央漫反射筒軸線上的被檢查柱狀物照明。
[0020]進一步地，所述夾持裝置包括一中部設有可供所述柱狀物穿過的通過孔的安裝底盤;
[0021 ] 一設置在所述安裝底盤上的、沿所述安裝底盤外周均勻陣列排布的支撐體組件；
[0022]—設置在所述支撐組件內側的、與所述支撐組件相連且同步運動的、用于夾持輸送所述柱狀物的輸送輪組件。
[0023]進一步地，所述支撐組件包括多個支撐體和用于連接每相鄰的兩個支撐體的連桿；
[0024]所述支撐體靠近軸向圓心的方向上設有供支撐體轉軸通過的孔，所述支撐體轉軸穿過所述孔并固定在所述安裝底盤上的支撐體轉軸安裝孔內，所述支撐體可以所述支撐體轉軸為軸心自由旋轉；
[0025]所述支撐體上還設有第一連桿轉軸通過孔I和第二連桿轉軸通過孔II，所述通過孔I和所述通過孔II設置在用于支撐體轉軸穿過的孔的兩側，所述通過孔I和所述通過孔
II到所述孔的距離相同；所述第一連桿轉軸和所述第二連桿轉軸分別通過所述連桿與其相鄰的支撐體上的連桿轉軸相連；多個相連的所述支撐體可同時以各自的支撐體轉軸為軸旋轉相同的角度。
[0026]進一步地，所述輸送輪組件包括通過設置在所述支撐體一側面的輪軸支座固定的輸送輪軸，所述輸送輪軸的另一端固定于輸送輪軸承的內環，所述輸送輪軸承的外環與輸送輪軸承座固定，輸送輪與所述輸送輪軸承同心固定，所述輸送輪可以所述輸送輪軸為軸自由旋轉；多個所述輸送輪圍成的內切圓可夾持并供不同直徑的被輸送的柱狀物通過；在其中一個所述支撐體的輪軸支座上還連接固定有用于為所述輸送輪組件提供夾持力的支撐物，所述支撐物的另一端與所述安裝底盤連接固定。
[0027]進一步地，所述輸送輪組件包括3組及以上的輸送輪，所述輸送輪的數量與所述支撐體相匹配。
[0028]進一步地，所述安裝底盤上的支撐體轉軸安裝孔為沿所述安裝盤的通過孔的外周等間距設置。
[0029]本發明以若干輸送輪組件，通過連桿連接的方式，保持同步運動，實現輸送輪所包圍的內切圓，即被輸送柱狀物直徑可變，圓心不變。并且被輸送柱狀物沿著自己的軸線方向運動時，輸送輪被動滾動，摩擦阻力較小，并通過支撐物為輸送輪組提供夾持力。
[0030]進一步地，所述攝像機組通過攝像機電纜與所述視覺處理器相連，所述視覺處理器包括顯示器、輸出接口和照明控制接口。
[0031]較現有技術相比:
[0032]本發明照明裝置通過制造一個圓柱狀內表面漫反射面，在合適的位置布置發光點，合理設置燈基座形式，與支撐基板和遮光板配合，使光線射向各個漫反射面，經漫反射面漫反射后的光線能夠實現對被檢查柱狀物均勻的照明，為機器視覺技術對柱狀物外面缺陷進行快速檢查提供了良好的條件；
[0033]本發明夾持裝置能夠對柱狀物進行夾持和輸送，且輸送裝置能夠快速適應不同直徑的柱狀物體，并使不同直徑的柱狀物體軸心位置不變，以保證環繞在柱狀物周圍的多個攝像機具有相同的物距。本發明能夠快速適應不同直徑的柱狀物體即自適應功能；并使不同直徑的柱狀物體軸心位置不變，即定心功能，為機器視覺技術對不同直徑柱狀物外面缺陷進行快速檢查提供了良好的條件。
[0034]每個攝像機拍攝到柱狀物體表面圓周的一部分，所有攝像機所拍攝的各部分拼接起來即得到全圓周的表面。表面缺陷體現為灰度差異。本發明視覺處理器根據灰度差異的大小及灰度差異面積的大小，判斷柱狀物是否是合格品。
[0035]基于上述理由本發明可在適應多種直徑的柱狀物外表面缺陷檢測領域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0036]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0037]圖1是本發明的示意圖。
[0038]圖2是本發明照明裝置和夾持裝置裝配結構圖。
[0039]圖3是本發明照明裝置和夾持裝置裝配的剖視圖。
[0040]圖4是本發明照明裝置的結構爆炸圖。
[0041 ] 圖5是本發明照明裝置的主視圖。
[0042]圖6是本發明照明裝置的側視圖。
[0043]圖7是本發明夾持裝置的結構示意圖。
[0044]圖8是本發明夾持裝置的安裝底盤的示意圖。
[0045]圖9是本發明夾持裝置夾持大直徑柱狀物的立體圖。
[0046]圖10是本發明夾持裝置夾持小直徑柱狀物的結構示意圖。
[0047]圖中:1、照明裝置11、中央漫反射筒111、柱面漫反射涂層112、檢查孔12、右端面光源121、支撐基板122、端面漫反射涂層123、遮光板124、柱狀物通過孔125、燈基座126、LED燈13、左端面光源2、夾持裝置21、安裝底盤211、支撐體轉軸安裝孔212、通過孔22、支撐組件221、支撐體222、支撐體轉軸223、第一連桿轉軸224、第二連桿轉軸225、連桿226、輪軸支座227、支撐物23、輸送輪組件231、輸送輪軸232、輸送輪軸承233、輸送輪軸承座234、輸送輪24、圓環形擋板241、固定柱3、攝像機組4、視覺處理器5、柱狀物。
【具體實施方式】
[0048]如圖1所示，一種柱狀物外表面缺陷檢查系統，包括一套置于柱狀物5外周的照明裝置1 ;設置在所述照明裝置1兩側的、用于夾持所述柱狀物5的夾持裝置2 ;環繞在所述照明裝置1周圍、對所述柱狀物5表面同時拍攝檢測的攝像機組3 ;以及根據表面缺陷體現的灰度差異判斷所述柱狀物5是否是合格品的視覺處理器4。
[0049]如圖2-圖6所示，所述照明裝置1包括中央漫反射筒11、對稱設置在所述中央漫反射筒11兩端的右端面光源12和左端面光源13 ;
[0050]所述中央漫反射筒11為筒形結構，在所述中央漫反射筒11的外表面中環線上設有多個用于攝像機拍攝所述柱狀物5表面圖像的檢查孔112，所述中央漫反射筒11的內表面設有一層柱面漫反射涂層111 ;檢測孔112的設置可以根據攝像機組3的設置決定開孔數量，均布在中環線上即可，如檢測孔112可開設3個、4個、5個等。
[0051]所述右端面光源12包括圓盤狀的支撐基板121、用于安裝LED燈126的燈基座125和遮光板123，所述燈基座125朝向所述中央漫反射筒11的內部設置，所述遮光板123置于所述燈基座125朝向所述中央漫反射筒11內部一側的端部；所述支撐基板121朝向所述中央漫反射筒11 一側的表面上設有一層端面漫反射涂層122，所述遮光板123的表面設有漫反射涂層；所述支撐基板121和所述遮光板123的中心均設有用于所述柱狀物5通過的柱狀物通過孔124 ;所述柱面漫反射涂層111、端面漫反射涂層122和漫反射涂層均為白色漫反射涂層，材質為硫酸鋇、硫酸鈣等。遮光板123的作用是防止LED燈126的光線直接照射到被檢查柱狀物上，影響照明效果。左端面光源13和右端面光源12結構相同，且對稱放置，保持柱狀物通過孔124處于同一軸線上，確保被檢查柱狀物5可以在同