[发明专利]基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置及方法

说明书

本发明公开一种基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置及方法，所述检测装置包括检测台和检测系统，所述检测台包括用于装夹待检测模具的工作台、设在工作台上的往复运动机构和线阵CCD相机；所述检测系统包括振动检测模块、图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机，所述的振动检测模块包括依次连接的振动传感器、信号放大器、二阶低通有源滤波器和单片机；所述的图像采集模块包括图像采集卡和所述的线阵CCD相机；所述的运动控制模块包括运动控制卡。本发明的检测装置能够减少外部振动对检测结果的干扰，确保模具平台处于平稳状态下进行扫描，使得检测结果更加精确。

技术领域

本发明涉及一种精密模具表面加工精度检测装置及方法，特别是涉及基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置及方法。

背景技术

模具的质量检测主要表现在几何精度上，即模具轮廓几何尺寸和位置精度等。通过检测冲压模具的几何参数，分析生产流程中误差来源，以便及时调整生产工艺，有效保证所生产出产品的质量。尤其在模具自动生产线上，几何精度检测具有重要的意义。用于汽车、飞机的精密模具尺寸精度和表面质量要求很高，要求加工精度公差达到0.05mm、位置精度公差要求0.02mm、厚度精度公差达到0.03mm。

传统检测方法有人工检测、三坐标测量检测以及视觉检测三种。人工检测采用普通计量器具。普通计量器具是刻线的量具，使用计量器具测量得到零件的几何轮廓尺寸，然后参照零件的尺寸误差要求，就可以判断零件的尺寸是否合格。但是对于尺寸较大，几何轮廓复杂的大型模具检测效率不高且检测精度很低。三坐标测量仪属于接触式检测方式，在测量过程中需要与物体表面接触所以会产生一定的摩擦力，并且由于人工判断触点受操作员熟练程度的影响，这些不可避免的因素会造成比较大的测量误差。

而视觉检测属于非接触式检测方式，通过摄像头提取出模具的图像轮廓信息，利用几何轮廓信息进行定位和匹配，根据匹配结果判断产品是否合格。主要优点在于测量速度快，无需人工参与，但是存在易受外界振动干扰、光照影响等缺点。

论文“基于机器视觉的模具检测系统技术研究，彭娟,江苏科技大学,2013”采用机器视觉来对模具进行检测，搭建了检测系统，该系统利用CCD摄像机摄取现场注塑模具图像，图像传送到PC机上，在PC上对图像进行处理并根据检测的结果发出控制信号，完成检测的工作。然而，该论文所公开的技术内容并不能解决受外界振动干扰而影响检测精度的问题。

申请公布号为CN104677908A的发明专利申请公开了一种“基于机器视觉的冲裁断面质量检测系统及方法”，该检测系统包括有图像采集装置、照明光源及图像处理系统，其中照明光源置于能照明拟检工件的位置，图像采集装置置于见拍摄拟检工件的位置，且图像采集装置的信号输出端与图像处理系统的信号输入端连接。该发明专利申请用于对冲裁断面质量进行检测，并不能用于对精密模具的加工精度进行检测，同时也不能解决受外界振动干扰而影响检测精度的问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置，该检测装置能够减少外部振动对检测结果的干扰，确保模具平台处于平稳状态下进行扫描，使得检测结果更加精确。

本发明的另一个目的在于提供一种应用上述基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置实现的基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种基于机器视觉的精密模具表面加工精度检测装置，其特征在于，该检测装置包括检测台和检测系统，其中：

所述检测台包括用于装夹待检测模具的工作台、设在工作台上的往复运动机构和线阵CCD相机，其中，所述的往复运动机构由分别支撑在工作台两侧的两条导轨、两头支承在所述导轨上的横梁和驱动横梁在导轨上往复运动的驱动装置组成；所述的线阵CCD相机悬吊于所述的横梁上，且物镜面朝所述工作台的台面；