[发明专利]汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法

说明书

本发明公开一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法，属于工业自动化检测领域。该装置包括工业摄像机、组合光源系统、运动工作台、主控系统及显示器，检测时通过专用夹具将涡轮壳工件定位安装于一维运动工作台上，工件沿工作台直线运动到各检测工位，组合光源系统分别采用明域和暗域照明方式对工件打光，工业摄像机采集工件表面缺陷图像并传送给主控系统，主控系统调用不同的缺陷检测模块，确定表面缺陷的位置、类型和尺度，并给出合格性判定结果。本发明实现了汽车发动机涡轮壳产品表面缺陷自动化检测，提高了检测精度和效率，并大幅降低了行业劳动成本。

技术领域

本发明属于工业自动化检测领域，具体是一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法。

背景技术

近年来，随着德国“工业4.0”和我国“中国制造2025”等制造业国家战略的推出，世界各国对产品质量和制造过程的智能化水平提出了越来越高的要求，制造业市场竞争也日趋激烈。为了保证产品的质量和经济效益，先进控制和优化控制纷纷被应用于工业过程中。

汽车制造业作为我国国民经济的重要支柱产业，一直以来对智能制造的需求最为迫切，同时它也是智能制造技术应用最为广泛的领域。然而，无论是在先进控制策略的应用过程中还是对产品质量的直接控制过程中，对汽车整车及其零配件的质量变量进行准确的在线测量都是至关重要却又十分困难的。受工艺或技术方面的限制，一些重要的过程参数和质量指标均难以甚至无法实现高精度在线检测。

以汽车发动机涡轮壳产品为例，其表面缺陷是影响产品抗疲劳强度以及产品装配、使用的重要因素，而目前行业内对涡轮壳产品表面缺陷仍采用的是人工离线方法进行检测，检测效率低、工人劳动强度大，且特别容易产生误检。为此，国内外很多从事智能检测技术研究的专家尝试了各种手段试图解决此类复杂型面机械零件的表面缺陷检测问题，但一直没有取得理想的效果。

发明内容

为解决现有技术存在检测效率低、工人劳动强度大，且特别容易产生误检的缺陷，本发明提供一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法，有效解决了复杂型面汽车发动机涡轮壳产品表面缺陷的快速、准确检测问题，检测装置结构简单、灵活，使用方便，自动化程度高。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，它包括：

专用夹具，用于将被测涡轮壳工件装夹于运动工作台上；

运动工作台，用于将装夹后的被测涡轮壳工件传送至第一检测工位和第二检测工位；

组合光源系统，用于对被测涡轮壳工件表面进行准确的光照补偿；

工业摄像机，用于采集被测涡轮壳工件表面缺陷图像；

主控系统，用于控制运动工作台、组合光源系统及工业摄像机的协调工作，并对工业摄像机采集的表面缺陷图像进行处理和缺陷检测；

显示器，用于实时输出被测涡轮壳工件在第一检测工位和第二检测工位上的表面缺陷图像及其检测结果。

进一步地，主控系统包括：

第一检测模块，用于检测被测涡轮壳工件出气法兰面和中间壳端面的表面磕碰、疏松、塌边及渣孔类缺陷；

第二检测模块，用于检测被测涡轮壳工件出气法兰面和中间壳端面的表面划痕、磨痕及裂纹类缺陷；

第三检测模块，用于检测被测涡轮壳工件涡轮曲线孔的表面缺陷。

进一步地，专用夹具包括工件夹具，被测涡轮壳工件通过工件夹具安装在运动滑座上，运动滑座在电机驱动下沿底座上的直线导轨往返运动；