基于机器视觉的弹簧自动检测系统.docx
《基于机器视觉的弹簧自动检测系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于机器视觉的弹簧自动检测系统.docx(9页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、基于机器视觉的弹簧自动检测系统ronggang导语:本文以LabVIEW为开发平台,结合NI公司的视觉开发工具和图像收集卡,开发了弹簧自动检测系统弹簧外表质量检测是弹簧加工的重要环节。检测时,人们通过各种试验方法对弹簧的性能进展测定,进而把弹簧的质量定量数值化,为企业的质量治理与追踪提供正确的评定根据。弹簧的成品检验主要包括对弹簧的外观检测、尺寸检测、负荷检测等内容,这里我们主要完成对弹簧的外观检测和尺寸检测包括弹簧长度、线径、线径间距和有效圈数。国内现有的弹簧检测方法一般是人工用游标卡尺等工具目测,这种方法不仅效率低,而且误差大。有些公司也从国外进口先进设备进展弹簧自动检测,这一方面大大增加
2、了消费本钱,另一方面设备的维护也很困难。针对以上缺乏,自主开发基于机器视觉的弹簧自动检测系统具有特别重要的意义。该系统主要基于NI公司的LabVIEW图形编程环境进展开发,界面简洁友好,方便检测人员操纵。对于同一规格的弹簧,系统在得到弹簧的所有数据后与对应标准值进展比对,对弹簧进展分类。实验结果说明,相比传统的人工检测方法,该方法检测速度快,精度更高,可靠性更强。一.弹簧检测平台硬件构成1.1检测系统的组成局部弹簧自动检测系统的硬件构成如图1所示,弹簧程度置于白色旋转轴上,由步进马达驱动轴转动。PLC除了负责发出脉冲驱动马达旋转外,也将此脉冲作为外部触发信号接入图像收集卡,以保证收集到等比例的
3、图像。相机采用德国Basler公司的线阵相机系列BaslerL101k-2k,配合NI公司的PCI-1428图像收集卡一起完成图像的收集工作。收集的弹簧展开图如图1所示。相机收集完一帧弹簧的展开图后,经图像收集卡送入计算机进展处理。计算机主要完成硬件的配置及初始化、图像处理、数据分析与保存等功能。经图像处理得到弹簧外表缺陷和尺寸的关键参数后,计算机将其与对应规格的弹簧标准库信息进展比对,以标识不合格弹簧。图1弹簧自动检测系统示意图1.2线阵相机与收集卡的配合线阵相机的取像原理与面阵不同,它每次只收集一行图像,只有在镜头与被拍摄物体之间存在相对运动时才能采完一帧完好的二维影像。图2中,纵向为线阵
4、传感器的方向,其分辨率由线阵CCD决定;横向表示相机的扫描方向,其分辨率由步进电机的最小步距决定。电机运动速度过大,图像会被压缩,如图2b所示;速度太小,图像那么会被拉伸,如图2c。图2运动速度不同时的对应成像效果为了得到等比例的图像,设置相机工作于外部边沿触发形式,如图3。在这种形式下,相机的线扫率完全由外部信号的频率决定,两者关系公式:线扫率=1/外部信号频率。NI公司的PCI-1428图像收集卡提供了四对外部触发端口分别从Trig_0到Trig_3,输入信号类型为TTL电平,支持线阵相机的外同步取像形式。将PLC发出的脉冲接入PCI-1428收集卡的任一外部触发端口,这样就实现了马达转速
5、与线扫率之间的对应。MAXMeasurement&AutomationExplorer是NI公司开发出来方便用户对各种硬件进展设置和测试的软件。在MAX中,可以根据需要配置收集卡的根本参数,如取像形式,图像大小,触发信号的类型等。图3外部边沿触发形式ExSync,Edged-controlledMode二.弹簧检测局部的关键模块弹簧自动检测系统的软件局部采用NI公司的LabVIEW图形编程语言开发。LabVIEW直观的图标操纵、高效的多线程并行处理以及方便的模块化特性使得程序的开发周期大大缩短,程序执行效率高且扩展才能强,便于随时查错和修改。弹簧检测局部的流程如图4所示,程序主要由几个功能模块
6、组成:弹簧标准库更新、图像收集、图像处理以及数据分析处理模块。图4图像处理主程序流程2.1弹簧标准库在本系统中,弹簧的规格是以弹簧的外径尺寸来区分的。弹簧标准库中包含两类信息:不同规格弹簧的标定信息和对应的标准尺寸。相机位置固定后,图像X方向单位象素表示的实际尺寸是不变的,而Y方向的实际尺寸Li与弹簧外径成正比。因此,我们需要事先知道Li,才能得到弹簧的实际尺寸值。由于标准库不可能已经包含所有规格弹簧的信息,系统还添加了标准库的扩展功能,检测人员可以随时扩大标准库信息。图5添加标定库信息局部2.2图像收集对于线阵图像的外部触发取像,IMAQ提供了两种根本触发形式:可变高度收集VariableH
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 机器 视觉 弹簧 自动检测 系统
限制150内