本發(fā)明涉及零件檢測技術領域，具體而言，涉及一種零件檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

汽車蓋板零件的安裝孔在加工過程中容易出現(xiàn)漏加工、加工不完整、孔型不標準等情況，目前，對于復雜零件，通常會開發(fā)專門的零件檢具，使用零件檢具進行檢測。但是，對于一些非常復雜的零件，為了滿足零件尺寸檢測精度的需求，通常要為零件檢具開發(fā)多個檢測活塊，這會對零件檢具的制造精度提出更高的要求，增加零件檢具的制造難度，同時還會降低零件檢具使用的靈活性，檢測效率低；另外，對于一些使用現(xiàn)有零件檢具無法進行檢測的零件結(jié)構(gòu)，需要對零件檢具進行整改或者重新投入新的零件檢具，這無疑會增加開發(fā)成本，影響制造周期。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種零件檢測系統(tǒng)及系統(tǒng)，以解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術方案如下：

本發(fā)明提供了一種零件檢測系統(tǒng)，用于檢測零件的零件孔的缺陷，其包括工作臺、相機、光源、光電傳感器、計算機和控制裝置，零件放置于工作臺上，相機和光源均設置于零件的周圍，相機和計算機電連接，光電傳感器、光源均與控制裝置電連接，且控制裝置與計算機電連接；相機用于采集零件的圖像，并將零件圖像傳輸至計算機；光源用于相機拍照時進行補光，提高零件圖像的質(zhì)量；光電傳感器用于采集零件產(chǎn)生的光電信號，并將光電信號發(fā)送至計算機；計算機用于根據(jù)零件圖像判斷零件的類型，以及根據(jù)零件圖像檢測零件孔的缺陷，并標記零件孔的缺陷；控制裝置用于控制光源和光電傳感器的工作。

進一步地，所述計算機還用于當根據(jù)所述零件圖像判斷所述零件類型失效時，根據(jù)所述光電傳感器采集的光電信號判斷所述零件的類型。

進一步地，所述工作臺為透明或半透明，所述光源設置于所述工作臺面的下方。

進一步地，所述光源為兩個，且分別設置于所述零件的兩側(cè)。

進一步地，所述相機為多個，設置于所述零件上方的不同位置處，用于采集所述零件不同位置的圖像。

進一步地，所述控制裝置為PLC控制器。

進一步地，所述零件檢測系統(tǒng)還包括報警裝置，所述報警裝置與所述PLC控制器電連接，用于當所述零件檢測系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，進行報警。

本發(fā)明還提供了一種零件檢測方法，應用于上述的零件檢測系統(tǒng)，所述零件檢測系統(tǒng)包括工作臺、相機、光源、光電傳感器、計算機和控制裝置，零件放置于工作臺上，相機和光源均設置于零件的周圍，相機和計算機電連接，光電傳感器、光源均與控制裝置電連接，且控制裝置與計算機電連接；相機用于采集零件的圖像，并將零件圖像傳輸至計算機；光源用于相機拍照時進行補光，提高零件圖像的質(zhì)量；光電傳感器用于采集零件產(chǎn)生的光電信號，并將光電信號發(fā)送至計算機；計算機用于根據(jù)零件圖像判斷零件的類型，以及根據(jù)零件圖像檢測零件孔的缺陷，并標記零件孔的缺陷；控制裝置用于控制光源和光電傳感器的工作；所述零件檢測方法包括：相機采集零件的圖像，并將零件圖像傳輸至計算機；計算機接收零件圖像，并進行像素平均亮度識別，判斷零件的類型，若類型識別有誤，則讀取光電信號識別零件的類型；根據(jù)零件類型調(diào)取該類型零件的模板圖像，確定零件孔，找出零件孔的缺陷，并標記缺陷。

進一步地，所述零件檢測方法還包括獲取所述零件的模板圖像，并將所述模板圖像預先存儲在所述計算機的模板數(shù)據(jù)庫中。

進一步地，所述零件檢測方法還包括所述計算機接收所述零件圖像，去除所述零件圖像中與所述零件無關的信息，以及去除所述零件圖像在采集和傳輸過程中產(chǎn)生的噪聲。

相對現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明提供的一種零件檢測系統(tǒng)及方法，利用相機采集零件圖像，控制裝置控制光電傳感器采集零件產(chǎn)生的光電信號，利用計算機根據(jù)零件圖像判斷零件類型，類型識別完成后，利用計算機檢測零件孔的缺陷，并對該缺陷進行標記，本發(fā)明提供的一種零件檢測系統(tǒng)及方法，具有較高的檢測精度和效率。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本發(fā)明第一實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)的工作流程圖。

圖3示出了本發(fā)明第一實施例所提供的工作流程中判斷零件類型的流程圖。

圖4示出了本發(fā)明第一實施例所提供的工作流程中標記零件孔缺陷的流程圖。

圖5示出了本發(fā)明第二實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-零件檢測系統(tǒng)；200-零件檢測系統(tǒng)；110-零件；111-零件孔；120-工作臺；121-臺面；123-支撐柱；130-相機；140-光源；150-光電傳感器；160-計算機；170-控制裝置；180-報警裝置；190-電源。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

第一實施例

圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括待零件110、工作臺120、相機130、光源140、光電傳感器150、計算機160、控制裝置170、報警裝置180及電源190，零件110放置于工作臺120上，相機130和光源140均設置于零件110的周圍，相機130和計算機160電連接，光源140、光電傳感器150和報警裝置180均與控制裝置170電連接，電源190分別與計算機160和控制裝置170電連接。

在本實施例中，零件110放置于工作臺120的中心位置，零件110具有零件孔111，零件檢測系統(tǒng)100用于檢測零件110的零件孔111的缺陷。

在本實施例中，工作臺120包括臺面121和支撐柱123，支撐柱123設置于臺面121的臺腳處，用于支撐臺面121。

優(yōu)選地，工作臺120的臺面121為透明或半透明的方形臺面，零件110放置于臺面121的幾何中心處。支撐柱123為四個，分別設置于臺面121的四個臺腳處，且相鄰的三個支撐柱123沿臺面121向上升高至相同的高度，用于放置相機130。

在本實施例中，相機130優(yōu)選為三個，三個相機130分別放置于三個升高的支撐柱123上，均位于零件110的上方，且三個相機130的光學鏡頭均朝向零件110放置，用于采集零件110的圖像，并將零件110圖像傳輸至計算機160，每個相機130可以拍攝到零件110不同部分的圖像，保證零件檢測系統(tǒng)100的準確性。

優(yōu)選地，相機130為CCD相機或CMOS相機。

在本實施例中，光源140為兩個，均設置于工作臺120的臺面121下方，且位于零件110的兩側(cè)，用于在相機130拍攝零件110圖像時進行補光，這種光源140設置方式，使得光源140和相機130分別位于零件110的兩側(cè)，能夠得到較高的對比度，獲得零件110外輪廓剪影，甚至可直接獲得黑白二維圖像，因此，光源140能夠提高相機130拍攝的零件110圖像的對比度，從而提高零件110圖像的質(zhì)量。

優(yōu)選地，光源140為兩個LED光源。

在本實施例中，光電傳感器150放置于臺面121上，且安裝在零件110的周圍，用于采集零件110產(chǎn)生的光電信號，并將光電信號通過控制裝置170發(fā)送至計算機160。

在本實施例中，計算機160分別與相機130和控制裝置170電連接，用于根據(jù)相機130采集的零件110圖像判斷零件110的類型，當零件110類型識別有誤時，計算機160根據(jù)光電傳感器150采集的光聲信號判斷零件110的類型。計算機160還用于根據(jù)零件110圖像檢測零件孔111的缺陷，并標記該缺陷。

在本實施例中，控制裝置170分別與光源140、光電傳感器150、計算機160及報警裝置180電連接，用于贏取光電傳感器150的狀態(tài)、控制報警裝置180的狀態(tài)及控制光源140的開與關，并與計算機160通信。

優(yōu)選地，控制裝置170優(yōu)選為PLC控制器，光電傳感器150與PLC控制器的輸入端電連接，光源140和報警裝置180均與PLC控制器的輸出端電連接，且PLC控制器與計算機160通過RS232轉(zhuǎn)USB協(xié)議通信。

在本實施例中，報警裝置180與控制裝置170電連接，用于表示當前檢測零件110的故障狀態(tài)、以及零件檢測系統(tǒng)100的工作與故障狀態(tài)。

優(yōu)選地，報警裝置180為紅綠黃三色報警燈。

在本實施例中，電源190分別與計算機160和控制裝置170電連接，用于為計算機160提供220V交流電源、為控制裝置170提供+12V直流電源，以及為相機130、光源140、光電傳感器150及報警裝置180提供工作電源。

圖2示出了本發(fā)明第一實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)100的工作流程圖，零件檢測系統(tǒng)100的工作流程如下：

步驟S101，獲取零件110的模板圖像，并將模板圖像預先存儲在計算機160中；

步驟S102，零件檢測系統(tǒng)100自檢；

步驟S103，相機130采集零件110的圖像，并將零件110圖像傳輸至計算機160；

步驟S104，光電傳感器150采集零件110產(chǎn)生的光電信號；

步驟S105，計算機160接收零件110圖像，去除零件110圖像中與零件110無關的信息，以及去除零件110圖像在采集和傳輸過程中產(chǎn)生的噪聲；

步驟S106，判斷零件110的類型：零件110圖像進行像素平均亮度識別，判斷零件110的類型，若類型識別有誤，則讀取光電信號識別零件110的類型；

步驟S107，標記零件孔111缺陷：根據(jù)零件110類型調(diào)取該類型零件110的模板圖像，確定零件孔111，找出零件孔111的缺陷，并標記缺陷。

圖3示出了本發(fā)明第一實施例所提供的工作流程中判斷零件110類型的流程圖，步驟S106還包括：

步驟S1061，零件110圖像進行像素平均亮度識別，從而判斷零件110的類型，當所得的識別結(jié)果屬于模板圖像時，則識別有效；當所得的識別結(jié)果不屬于模板圖像時，則識別無效；

步驟S1062，讀取光電信號，并根據(jù)光電信號判斷零件110的形狀，從而確定零件110的類型。

圖4示出了本發(fā)明第一實施例所提供的工作流程中標記零件孔111缺陷的流程圖，步驟S107還包括：

步驟S1071，根據(jù)零件110類型調(diào)取相應類型的模板圖像；

步驟S1072，零件110圖像進行單孔區(qū)域剪切、二值化及過濾，確定零件孔111的位置信息和最大內(nèi)接圓的半徑信息，并根據(jù)此位置信息和半徑信息將零件110圖像與模板圖像進行匹配，找出零件孔111的缺陷；

步驟S1073，標記零件孔111的缺陷。

本發(fā)明第一實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)100的工作原理是：相機130采集零件110的圖像，并將零件110圖像傳輸至計算機160，光電傳感器150采集零件110產(chǎn)生的光電信號；計算機160對零件110圖像進行像素平均亮度識別，從而判斷零件110的類型，當零件110類型屬于模板圖像時，則識別有效，當零件110類型不屬于模板圖像時，則識別無效，隨即讀取光電信號判斷零件110類型；類型識別完成后，計算機160調(diào)取該類型零件110的模板圖像，并對零件110圖像進行單孔區(qū)域剪切、二值化及過濾，確定零件孔111的位置信息和最大內(nèi)接圓的半徑信息，并根據(jù)此位置信息和半徑信息將零件110圖像與模板圖像進行匹配，找出零件孔111的缺陷，對該缺陷進行標記。

第二實施例

圖5示出了本發(fā)明第二實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括待零件110、工作臺120、相機130、光源140、光電傳感器150、計算機160、控制裝置170、報警裝置180及電源190。本實施例提供的零件檢測系統(tǒng)200，除了光源140的安裝位置以外，其它結(jié)構(gòu)均與本發(fā)明第一實施例提供的零件檢測系統(tǒng)100相同。

在本實施例中，光源140設置于工作臺120的臺面121的斜上方，且位于零件110的兩側(cè)，用于相機130拍攝零件110的圖像時進行補光，這種光源140設置方式，能夠提供較多的零件110的表面特征信息，因此，光源140能夠使相機130拍攝的零件110圖像具有更多的特征信息，從而提高零件110圖像的質(zhì)量。

優(yōu)選地，在本實施例中，光源140的軸線與相機130的光軸調(diào)節(jié)一致，從而可以較好的避免陰影。

需要說明的是，本發(fā)明第二實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)200的工作流程和零件檢測系統(tǒng)100的工作流程相同，在此不再贅述。

本發(fā)明第二實施例所提供的零件檢測系統(tǒng)200的工作原理是：相機130采集零件110的圖像，并將零件110圖像傳輸至計算機160；計算機160對零件110圖像進行像素平均亮度識別，判斷出零件110類型，在視覺識別失效的情況下，自動讀取光電信號判斷零件110類型；零件110類型識別完成后，計算機160對零件110圖像進行單孔區(qū)域剪切、二值化及過濾，確定零件孔111的位置信息和最大內(nèi)接圓的半徑信息，并根據(jù)此位置信息和半徑信息將零件110圖像與模板圖像進行匹配，找出零件孔111的缺陷，并對該缺陷進行標記。

綜上所述，本發(fā)明提供一種零件檢測系統(tǒng)及方法，本發(fā)明提供的零件檢測系統(tǒng)包括待零件、工作臺、相機、光源、光電傳感器、計算機、控制裝置、報警裝置及電源，零件放置于工作臺上，相機和光源均設置于零件的周圍，相機和計算機電連接，光源、光電傳感器和報警裝置均與控制裝置電連接，電源分別與計算機和控制裝置電連接。本發(fā)明提供的零件檢測系統(tǒng)工作時，首先相機采集零件的圖像，并將零件圖像傳輸至計算機；其次計算機對零件圖像進行像素平均亮度識別，判斷出零件類型，在視覺識別失效的情況下，自動讀取光電信號判斷零件類型；最后，零件類型識別完成后，計算機對零件圖像進行單孔區(qū)域剪切、二值化及過濾，確定零件孔的位置信息和最大內(nèi)接圓的半徑信息，并根據(jù)零件孔的位置信息和半徑信息將零件圖像與模板圖像進行匹配，找出零件孔的缺陷，并對該缺陷進行標記。本發(fā)明提供的一種零件檢測系統(tǒng)及方法，對零件孔缺陷的檢測，具有較高的檢測精度和效率。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。