一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專的製造方法
2023-10-19 07:29:42
一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專的製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於檢測工具【技術領域】，提供了大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，包括機架以及設置在機架上的工作檯，工作檯上設置有產品治具固定裝置，工作檯上分別設置有視覺自動檢測裝置、橫向驅動裝置以及內外驅動裝置，視覺自動檢測裝置位於工作檯的上端並對準產品治具固定裝置，橫向驅動裝置和內外驅動裝置分別帶動視覺自動檢測裝置做橫向檢測運動和內外檢測運動。本實用新型的優點在於利用視覺自動檢測裝置，進行大型汽車零部件自動化檢測，可以實現在產品上多個位置尺寸連續檢測，並能進行數據採集和進行CPK分析，檢測效率高，精度精確，方便快捷。
【專利說明】-種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於檢測工具【技術領域】，涉及一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專 機。
【背景技術】
[0002] 大型汽車零部件的整體形狀較大（如天窗導軌等產品），尺寸要求高，主要需要 檢測各個孔位尺寸W及缺口尺寸），有時需要全檢，高端客戶還需要計算CPK (製程能力指 數），尤其在生產大客戶廠商的產品時，客戶要求計算過程能力，而傳統檢測方法檢測非常 不方便，現在的檢測方法是通常只能檢測固定位置的尺寸，而不能同時檢測多個位置的尺 寸，或者通過將產品固定在檢具上，用手工進行檢測，一般需要2個人一起檢測，一人讀數， 一人記錄，效率低下，精度不高，檢測非常不方便等缺點，數據的採集和計算都是人工完成， 同時計算CPK還需要大量的後續工作，因此設計了一種既能快速檢測大型汽車零部件關鍵 尺寸，又能減少員工的檢測方法的工裝。
【發明內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，而提供一種大型汽車零 部件視覺自動化檢測專機，該專機檢測效率高，精度精確，可W實現在產品上多個位置尺寸 檢測問題。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為；一種大型汽車零部件視覺自 動化檢測專機，包括機架W及設置在機架上的工作檯，其特徵在於，所述的工作檯上設置有 產品治具固定裝置，所述的工作檯上分別設置有視覺自動檢測裝置、橫向驅動裝置W及內 外驅動裝置，所述的視覺自動檢測裝置位於工作檯的上端並對準產品治具固定裝置，所述 的橫向驅動裝置和內外驅動裝置分別帶動視覺自動檢測裝置做橫向檢測運動和內外檢測 運動。
[0005] 為優化上述方案採取的措施具體包括：
[0006] 在上述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機中，所述的橫向驅動裝置包括 主體固定板、第一橫嚮導軌、橫向驅動氣缸、第一運動塊W及第一光柵尺，所述的視覺自動 檢測裝置和內外驅動裝置一起安裝在主體固定板上，所述的第一運動塊與主體固定板相固 定，第一運動塊套在第一橫嚮導軌上，在橫向驅動氣缸的驅動下第一運動塊能夠沿第一橫 嚮導軌左右運動，所述的第一光柵尺設置在第一橫嚮導軌的背面上。
[0007] 在上述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機中，所述的橫向驅動裝置還包 括有第二橫嚮導軌和第二運動塊，所述的第二橫嚮導軌與第一橫嚮導軌平行排列，所述的 第二運動塊與主體固定板相固定，第二運動塊套在第二橫嚮導軌上並能夠沿第二橫嚮導軌 左右運動。
[0008] 在上述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機中，所述的內外驅動裝置包括 上固定板、內外導軌、內外驅動氣缸、內外運動塊W及第二光柵尺，所述的視覺自動檢測裝 置整體設置在上固定板上，所述的內外運動塊與上固定板相固定，內外運動塊套在內外導 軌上，在內外驅動氣缸的驅動下內外運動塊能夠沿內外導軌內外運動，所述的第二光柵尺 設置在內外導軌的側面上。
[0009] 在上述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機中，所述的視覺自動檢測裝置 包括採集攝像頭、攝像頭固定支架、光源固定架W及光源件，所述的採集攝像頭固定在攝像 頭固定支架，光源固定架固定在攝像頭固定支架下端，在光源固定架設置有供採集攝像頭 照射穿過的開孔，所述的光源件固定在光源固定架的下端。
[0010] 在上述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機中，所述的產品治具固定裝置 上具有固定平臺、限制塊W及位置調整裝置，所述的固定平臺的前端W及右端均設置位置 調整裝置。
[0011] 為了保證檢測數據的準確性，本實用新型還提供了一種大型汽車零部件視覺自動 化檢測算法。
[0012] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為；一種大型汽車零部件視覺自 動化檢測專機的檢測算法，其特徵在於，包括W下步驟：
[0013] 第一步：數據採集，取多組多組標準量塊作為擬合高度曲線的源數據，利用數據 擬合曲線的方式，獲得在該區間內的數據曲線，作f (X) = aiX"+…+amX+am+i多項式擬合，設 定X為鏡頭到產品的距離，f (X)為像素點數據，利用已有程序a = POlyfit (X，y，m)，其中 a = [a。am+i]，得到一個數組，x，y為給定的數組，m為擬合的多項式次數，從而求出 a〇, a。…a。的值；
[0014] 第二步：通過MTLAB軟體進行曲線擬合之後，得到的數據函數為：
[00巧]f (X) = 7. OOSle-OlOxS-l. 45396-007x7+1. 2564e-005x6+-5. 81096-004x5+0. 0153X 4-0. 2187x3+1. 3658X2,從而得出X鏡頭到產品的距離與f (X)像素點數據的關係式。
[0016] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於利用視覺自動檢測裝置，進行大型汽車 零部件自動化檢測，可W實現在產品上多個位置尺寸連續檢測，並能進行數據採集和進行 CPK分析，檢測效率高，精度精確，方便快捷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是本大型汽車零部件視覺自動化檢測專機的整體結構示意圖。
[0018] 圖2是本實施例所舉例的天窗導軌結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019] W下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步 的描述，但本實用新型並不限於該些實施例。
[0020] 圖中，天窗導軌1 ;機架2 ;工作檯3 ;產品治具固定裝置4 ;橫向驅動裝置5 ;內外 驅動裝置6 ;採集攝像頭7 ;攝像頭固定支架8 ;光源固定架9 ;光源件10 ;開孔11 ;固定平臺 12 ;限制塊13 ;位置調整裝置14 ;主體固定板15 ;第一橫嚮導軌16 ;橫向驅動氣缸17 ;第一 運動塊18 ;第一光柵尺19 ;第二橫嚮導軌20 ;第二運動塊21 ;上固定板22 ;內外導軌23 ;內 外驅動氣缸24 ;內外運動塊25 ;第二光柵尺26 ;按鈕27 ;視覺自動檢測裝置28。
[0021] 如圖2所示，為本申請所舉例的一種大型汽車零部件-天窗導軌1，可W看出該天 窗導軌I上整體形狀較大，且在不同位置上具有多個孔位和缺口，本大型汽車零部件視覺 自動化檢測專機正是為像天窗導軌1等產品而設計的。
[0022] 如圖1所示，本大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，包括機架2 W及設置在機架 2上的工作檯3,工作檯3上設置有產品治具固定裝置4,工作檯3上分別設置有視覺自動檢 測裝置28、橫向驅動裝置5 W及內外驅動裝置6,視覺自動檢測裝置28位於工作檯3的上 端並對準產品治具固定裝置4,橫向驅動裝置5和內外驅動裝置6分別帶動視覺自動檢測裝 置28做橫向檢測運動和內外檢測運動。
[0023] 具體來說，視覺自動檢測裝置28包括採集攝像頭7、攝像頭固定支架8、光源固定 架9 W及光源件10,採集攝像頭7固定在攝像頭固定支架8,光源固定架9固定在攝像頭固 定支架8下端，在光源固定架9設置有供採集攝像頭7照射穿過的開孔11，光源件10固定 在光源固定架9的下端，該裡光源件10可W提供照明，方便採集攝像頭7準確採集數據，產 品治具固定裝置4上具有固定平臺12、限制塊13 W及位置調整裝置14,固定平臺12的前 端W及右端均設置位置調整裝置14,通過位置調整裝置14可W根據實際需要，更好的固定 待檢測的產品，橫向驅動裝置5包括主體固定板15、第一橫嚮導軌16、橫向驅動氣缸17、第 一運動塊18 W及第一光柵尺19,視覺自動檢測裝置28和內外驅動裝置6 -起安裝在主體 固定板15上，第一運動塊18與主體固定板15相固定，第一運動塊18套在第一橫嚮導軌16 上，在橫向驅動氣缸17的驅動下第一運動塊18能夠沿第一橫嚮導軌16左右運動，第一光 柵尺19設置在第一橫嚮導軌16的背面上，該樣當第一運動塊18左右運動時實際上就是視 覺自動檢測裝置28的左右運動，同時通過第一光柵尺19可W準確的計算實際左右運動後 的距離，從而通過計算機測算出檢測尺寸，保證數據的準確性，為了保證左右橫向運動位置 的準確性，橫向驅動裝置5還包括有第二橫嚮導軌20和第二運動塊21，第二橫嚮導軌20與 第一橫嚮導軌16平行排列，第二運動塊21與主體固定板15相固定，第二運動塊21套在第 二橫嚮導軌20上並能夠沿第二橫嚮導軌20左右運動，該樣通過兩個橫嚮導軌更能準確的 限制左右運動方向；內外驅動裝置6包括上固定板22、內外導軌23、內外驅動氣缸24、內外 運動塊25 W及第二光柵尺26,視覺自動檢測裝置28整體設置在上固定板22上，內外運動 塊25與上固定板22相固定，內外運動塊25套在內外導軌23上，在內外驅動氣缸24的驅 動下內外運動塊25能夠沿內外導軌23內外運動，第二光柵尺26設置在內外導軌23的側 面上，該樣當第二運動塊21內外運動時實際上就是視覺自動檢測裝置28的內外運動，同時 通過第二光柵尺26可W準確的計算實際內外運動後的距離，從而通過計算機測算出檢測 尺寸，保證數據的準確性。
[0024] 本大型汽車零部件視覺自動化檢測專機的主要工作原理如下：
[00巧]首先將舉例的天窗導軌1固定到固定平臺12上，然後通過位置調整裝置14對其 端部進行調節固定，然後啟動按鈕27後，橫向驅動氣缸17的驅動下第一運動塊18沿第一 橫嚮導軌16左右運動，同時內外驅動氣缸24的驅動下內外運動塊25能夠沿內外導軌23 內外運動，該樣就可W將採集攝像頭7移動到所需檢測的位置，並通過第一光柵尺19和第 二光柵尺26計算出檢測尺寸後輸送到計算機內，當一個位置檢測後再移動到下一個位置 進行檢測，完成所有位置檢測後將數據自動保存和計算。
[0026] 實用新型還提供了一種大型汽車零部件視覺自動化檢測算法，該裡汽車零部件視 覺自動化檢測專機中，只有一個相機，因此只能檢測到平面上的特徵，而給定的產品具有一 定的高度，同樣的特徵當被擺在不同的高度時，其檢測的結果是不一致的，該是由於物距不 同，導致經過鏡頭後成像的結果不一致，焦距是固定不變的，成像區域也是固定不變的，因 此主要的差異在於離鏡頭近的物體所成的像較大，而遠的物體所成的像較小，也就影響了 實際的檢測精度。
[0027] 由於鏡頭的最小工作距離是115mm，而相機鏡頭距檢測平臺約320mm左右，我們需 要的局度數據在16?185mm之間，而在檢測廣品時，廣品的最局點是44mm，即所取的區間只 要大於50mm即可，利用數據擬合曲線的方式，獲得在該區間內的數據曲線。
[0028] 數據擬合是指給定所有的數據點，要求生成的曲線反應對象整體的變化趨勢，而 不要求曲線通過所有數據點，若要求所有點都在曲線上，即是插值問題，在該設備中由於要 檢測多個高度值情況下的特徵點，因此需要使用函數插值法來構造一個函數作為高度曲線 近似。
[0029] 多項式擬合的一般方法可歸納為W下幾步：
[0030] (1)由已知數據畫出函數粗略的圖形一一散點圖，確定擬合多項式的次數n; [00引]似列表計算
【權利要求】
1. 一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，包括機架以及設置在機架上的工作檯， 其特徵在於，所述的工作檯上設置有產品治具固定裝置，所述的工作檯上分別設置有視覺 自動檢測裝置、橫向驅動裝置以及內外驅動裝置，所述的視覺自動檢測裝置位於工作檯的 上端並對準產品治具固定裝置，所述的橫向驅動裝置和內外驅動裝置分別帶動視覺自動檢 測裝置做橫向檢測運動和內外檢測運動。
2. 根據權利要求1所述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，其特徵在於，所 述的橫向驅動裝置包括主體固定板、第一橫嚮導軌、橫向驅動氣缸、第一運動塊以及第一光 柵尺，所述的視覺自動檢測裝置和內外驅動裝置一起安裝在主體固定板上，所述的第一運 動塊與主體固定板相固定，第一運動塊套在第一橫嚮導軌上，在橫向驅動氣缸的驅動下第 一運動塊能夠沿第一橫嚮導軌左右運動，所述的第一光柵尺設置在第一橫嚮導軌的背面 上。
3. 根據權利要求2所述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，其特徵在於，所 述的橫向驅動裝置還包括有第二橫嚮導軌和第二運動塊，所述的第二橫嚮導軌與第一橫向 導軌平行排列，所述的第二運動塊與主體固定板相固定，第二運動塊套在第二橫嚮導軌上 並能夠沿第二橫嚮導軌左右運動。
4. 根據權利要求3所述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，其特徵在於，所 述的內外驅動裝置包括上固定板、內外導軌、內外驅動氣缸、內外運動塊以及第二光柵尺， 所述的視覺自動檢測裝置整體設置在上固定板上，所述的內外運動塊與上固定板相固定， 內外運動塊套在內外導軌上，在內外驅動氣缸的驅動下內外運動塊能夠沿內外導軌內外運 動，所述的第二光柵尺設置在內外導軌的側面上。
5. 根據權利要求4所述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，其特徵在於，所 述的視覺自動檢測裝置包括採集攝像頭、攝像頭固定支架、光源固定架以及光源件，所述的 採集攝像頭固定在攝像頭固定支架，光源固定架固定在攝像頭固定支架下端，在光源固定 架設置有供採集攝像頭照射穿過的開孔，所述的光源件固定在光源固定架的下端。
6. 根據權利要求5所述的一種大型汽車零部件視覺自動化檢測專機，其特徵在於，所 述的產品治具固定裝置上具有固定平臺、限制塊以及位置調整裝置，所述的固定平臺的前 端以及右端均設置位置調整裝置。
【文檔編號】G01B11/08GK204128500SQ201420442237
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】曹夢科, 林暘輝, 凌志剛 申請人:寧波敏實汽車零部件技術研發有限公司