压铸件外观检测系统、方法及电子设备与流程

1.本发明涉及缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种压铸件外观检测系统、方法及电子设备。


背景技术：

2.压铸件作为一种利用模具铸造而成的零部件，在制造过程中会受到各种因素的影响导致其结构出现问题，因此在压铸件制造完成后需要对其进行细致的外观检测，以判断其外观尺寸是否合格。
3.现有技术中对于压铸件的外观检测主要采用双目结构光测量的方式，即将光栅图案投射到被测物体表面，光栅会根据压铸件表面的高度变化而变化，从而利用相关算式计算光栅变化图案得到压铸件的表面高度数据，进而完成压铸件的外观检测。但现有技术对于体积较大的压铸件进行检测时需要多次采集，这个过程中容易受到震动的影响，影响最终的检测精度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压铸件外观检测系统、方法及电子设备，通过震动传感器在震动幅度最小时完成定位检测装置以及位移传感器的触发，能够尽可能的减少意外震动造成的影响，同时可利用多个位移传感器一次性完成数据采集，解决了现有技术中对于体积较大的压铸件进行外观检测时需要多次采集造成的精度较差的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种压铸件外观检测系统，该系统包括：传送装置、定位检测装置、位移传感器、检测控制单元以及固定支架；检测控制单元分别与传送装置、定位检测装置、位移传感器相连接；其中，传送装置中设置有震动传感器；传送装置设置在固定支架的下方；位移传感器以及定位检测装置固定在固定支架中，位移传感器位于定位检测装置的四周；定位检测装置中至少包括一个定位相机；传送装置，用于将待检测压铸件传送至检测区域，并通过震动传感器实时获取的震动信号确定定位检测装置以及位移传感器的触发信号；定位检测装置，用于利用定位相机，根据预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据；位移传感器，用于根据水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息；检测控制单元，用于根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果；还用于控制传送装置、定位检测装置以及位移传感器的工作状态。
6.在一些实施方式中，检测控制单元包括：数据处理单元和机械控制单元；其中，机械控制单元，用于控制传送装置的工作状态；数据处理单元，用于确定待检测压铸件的外观检测结果。
7.在一些实施方式中，固定支架为矩形结构；其中，定位检测装置固定在固定支架的
中心对称轴处；位移传感器设置在固定支架的矩形结构边缘处。
8.在一些实施方式中，系统还包括显示单元；显示单元固定在固定支架处，显示单元与检测控制单元相连接；其中，显示单元用于实时显示待检测压铸件的外观检测结果；还用于显示检测控制单元的统计结果；还用于显示检测控制单元的控制结果。
9.在一些实施方式中，定位检测装置，还包括：辅助光源；其中，定位相机为线阵相机和/或面阵相机；辅助光源为环形光、条形光、背光、dom光、同轴光以及点光源上述一种或多种类型的光源。
10.在一些实施方式中，系统还包括：相机支架和位移传感器支架；其中，相机支架为两个不可伸缩支架，定位相机分别固定在相机支架的一端，相机支架的另一端固定在固定支架中；位移传感器支架为可伸缩的杆状支架，位移传感器固定在杆状支架的一端，杆状直接的另一端固定在固定支架中。
11.在一些实施方式中，传送装置包括：传送带、固定托盘；固定托盘放置在传送带上；固定托盘用于固定待检测压铸件，传送带用于传送已放置待检测压铸件的固定托盘。
12.在一些实施方式中，位移传感器包括：激光位移传感器、拉线位移传感器、电感式位移传感器、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器以及霍尔式位移传感器上述一种或多种传感器。
13.第二方面，本发明实施例提供了一种压铸件外观检测方法，该方法应用于第一方面提到的压铸件外观检测系统，其中，压铸件外观检测系统至少包括：传送装置、定位检测装置、位移传感器、检测控制单元以及固定支架；该方法包括：利用检测控制单元控制传送装置将待检测压铸件传送至检测区域；当待检测压铸件传送至检测区域后，利用震动传感器实时获取的震动信号确定定位检测装置以及位移传感器的触发信号；利用定位检测装置中的定位相机，根据预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据；利用位移传感器，根据水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息；根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果。
14.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第二方面提供的压铸件外观检测方法的步骤。
15.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述第二方面提供的压铸件外观检测方法的步骤。
16.本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种压铸件外观检测系统、方法及电子设备，该系统包括：传送装置、定位检测装置、位移传感器、检测控制单元以及固定支架；检测控制单元分别与传送装置、定位检测装置、位移传感器相连接；其中，传送
装置中设置有震动传感器；传送装置设置在固定支架的下方；位移传感器以及定位检测装置固定在固定支架中，位移传感器位于定位检测装置的四周；定位检测装置中至少包括一个定位相机；传送装置用于将待检测压铸件传送至检测区域，并通过震动传感器实时获取的震动信号确定定位检测装置以及位移传感器的触发信号；定位检测装置用于利用定位相机，根据预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据；位移传感器用于根据水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息；检测控制单元用于根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果，还用于控制传送装置、定位检测装置以及位移传感器的工作状态。该系统通过传送装置中设置的震动传感器对定位检测装置以及位移传感器进行触发，并通过定位检测装置使用预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据，进而通过位移传感器采用水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息，最终根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果。通过震动传感器在震动幅度最小时完成定位检测装置以及位移传感器的触发，能够尽可能的减少意外震动造成的影响，同时可利用多个位移传感器一次性完成数据采集，解决了现有技术中对于体积较大的压铸件进行外观检测时需要多次采集造成的精度较差的问题。
17.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例提供的一种压铸件外观检测系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种压铸件外观检测系统的结构简化图；图3为本发明实施例提供的另一种压铸件外观检测系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种压铸件外观检测系统的侧视结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种包含显示单元的压铸件外观检测系统的结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种压铸件外观检测系统中定位检测装置的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种压铸件外观检测方法的流程图；图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
21.图标：100-传送装置；200-定位检测装置；300-位移传感器；400-检测控制单元；500-固定支架；600-显示单元；110-传送带；120-固定托盘；130-震动传感器；210-工业相机；220-辅助光源；20-相机支架；30-位移传感器支架；410-数据处理单元；420-机械控制单元；
101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.压铸件作为一种利用模具铸造而成的零部件，在制造过程中会受到各种因素的影响导致其结构出现问题，因此在压铸件制造完成后需要对其进行细致的外观检测，以判断其外观尺寸是否合格。
24.现有技术中对于压铸件的外观检测主要采用双目结构光测量的方式，即将光栅图案投射到被测物体表面，光栅会根据压铸件表面的高度变化而变化，从而利用相关算式计算光栅变化图案得到压铸件的表面高度数据，进而完成压铸件的外观检测。具体的说，在将光栅图案投射到被测物表面后，受物体高度的调制光栅条纹发生形变，这种变形条纹可解释为相位和振幅均被调制的空间载波信号。采集变形条纹并且对其进行解调可以得到包含高度信息的相位变化，最后根据三角法原理计算出高度，这类方法又称为相位法。基于相位测量的三维轮廓测量技术的理论依据也是光学三角法，但与光学三角法的轮廓术有所不同，它不直接去寻找和判断由于物体高度变动后的像点，而是通过相位测量间接地实现。
25.但现有技术对于体积较大的压铸件进行检测时需要多次采集，例如一些测量系统需要拍摄多次才能形成3d点云图，如果拍摄时相机或者被测物产生位移或者震动，都会影响采图效果，进而生成错误的点云图，最终影响检测效果。在一些极端检测场景中，由于待测压铸件的尺寸过大，会受限于点云密度，在大视野的检测情况下导致检测精度不高，检测精度通常只有2mm。
26.综上所述，现有技术中在对于大尺寸压铸件的外观检测过程中容易受到震动的影响，影响最终的检测精度。
27.针对上述问题，本发明提出一种压铸件外观检测系统、方法及电子设备，通过震动传感器在震动幅度最小时完成定位检测装置以及位移传感器的触发，能够尽可能的减少意外震动造成的影响，同时可利用多个位移传感器一次性完成数据采集，解决了现有技术中对于体积较大的压铸件进行外观检测时需要多次采集造成的精度较差的问题。
28.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种压铸件外观检测系统进行详细介绍，具体的，该系统的结构示意图如图1所示，包括：传送装置100、定位检测装置200、位移传感器300、检测控制单元400以及固定支架500。
29.检测控制单元400分别与传送装置100、定位检测装置200、位移传感器300相连接；其中，传送装置100中设置有震动传感器；传送装置100设置在固定支架500的下方；位移传感器300以及定位检测装置200固定在固定支架500中，位移传感器300位于定位检测装置200的四周，定位检测装置200中至少包括一个定位相机。
30.传送装置100，用于将待检测压铸件传送至检测区域，并通过震动传感器实时获取的震动信号确定定位检测装置200以及位移传感器300的触发信号；定位检测装置200，用于利用定位相机，根据预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据；位移传感器300，用于
根据水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息；检测控制单元400，用于根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果；还用于控制传送装置100、定位检测装置200以及位移传感器300的工作状态。
31.实际场景中，定位检测装置200通过内置的定位相机对待检测压铸件进行拍照取图，确认压铸件自身的位置坐标，以及相关特征点的水平坐标；位移传感器300经过定位检测装置200确认压铸件到位后，由位移传感器300检得出压铸件每个点的高度测量值；传送装置100中的震动传感器收集压铸件的实时震动数据，并在震动值小于预设阈值时触发定位检测装置200和位移传感器300；检测控制单元400将定位检测装置200得出的压铸件自身的位置坐标以及位移传感器300的高度测量值进行计算，最终判断压铸件外形尺寸是否合格。
32.在一些实施方式中，检测控制单元400的结构示意图如图2所示，图2为压铸件外观检测系统的结构简化图，包括：数据处理单元410和机械控制单元420；其中，机械控制单元420，用于控制传送装置100的工作状态；数据处理单元410，用于确定待检测压铸件的外观检测结果。
33.此时的检测控制单元400中分为两部分，一部分用于数据处理，另一部分用于机械控制。具体的说，数据处理单元410用于控制整个系统的运行，对相关数据进行分析，最终根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果，并将外观检测结果发送至机械控制单元420。数据处理单元410作为压铸件外观检测的处理核心，其核心功能就是确定待检测压铸件的外观检测结果，同时也对检测过程中的其它数据进行处理，例如，对震动传感器的震动数据进行判断处理；判断压铸件的水平位置是否到位；判断各个位移传感器的高度数据是否正确等。
34.机械控制单元420，用于控制传送装置100的工作状态。如图3所示的另一种压铸件外观检测系统的结构示意图中可知，传送装置100包括：传送带110、固定托盘120；固定托盘120放置在传送带110上；固定托盘120用于固定待检测压铸件，传送带110用于传送已放置待检测压铸件的固定托盘。传送带110将放置压铸件的固定托盘120传送到指定检测位置后进行外观检测。检测完成后，传送带110还可根据压铸件的外观检测结果将其传送到下一道工序；如果发现外观异常还可通过传送带110将压铸件传送至返修工序的相关节点中。固定托盘120用于固定压铸件，保证压铸件相对稳定，提高测量准确性。震动传感器130设置在传送带110底部，用于固定托盘120中待测压铸件的实时震动情况。
35.在一些实施方式中，该系统还包括：相机支架20和位移传感器支架30；其中，相机支架20为不可伸缩支架，定位检测装置200中的定位相机固定在支架的一端，支架的另一端固定在固定支架500中；位移传感器支架30为可伸缩的杆状支架，位移传感器300固定在杆状支架的一端，杆状直接的另一端固定在固定支架500中。
36.以位移传感器300为激光位移传感器为例，激光位移传感器用于测量各个特征点为的高度信息，可使用三角测量法进行高度判断，并将高度数据提供给检测控制单元400。实际场景中，部署的激光位移传感器的数量与压铸件外观的检测需求有关，一般情况下激光位移传感器的数量越多，其检测精度越高。本实施例中只用激光位移传感器作为示例，但宁不表示只能使用激光位移传感器进行高度测量，还可使用：拉线位移传感器、电感式位移
传感器、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器以及霍尔式位移传感器上述一种或多种传感器进行位移测量。具体的位移传感器使用数量、摆放位置也可以根据具体要求进行部署。
37.上述压铸件外观检测系统的固定支架500为矩形结构，具体的，该压铸件外观检测系统的侧视结构图如图4所示，定位检测装置200固定在固定支架500的中心对称轴处；位移传感器300设置在固定支架500的矩形结构边缘处。
38.在一些实施方式中，如图5所示，该系统还包括显示单元600；显示单元600固定在固定支架500处，显示单元600与检测控制单元400相连接；其中，显示单元600用于实时显示待检测压铸件的外观检测结果；还用于显示检测控制单元400的统计结果；还用于显示检测控制单元400的控制结果。显示单元600可包含各类显示模块，通过不同的显示模块所对应的显示屏分别显示上述判断结果、统计结果以及控制结果。实际场景中，显示单元600可按照需求固定在固定支架500的任意位置，以方便工作人员实时查看相关结果。
39.在一些实施方式中，定位检测装置200的结构示意图如6所示，包括：工业相机210及其辅助光源220；其中，工业相机210为线阵相机和/或面阵相机；辅助光源220为环形光、条形光、背光、dom光、同轴光以及点光源上述一种或多种类型的光源。具体如图6所示，工业相机210可使用ccd相机，也可使用cmos相机；辅助光源220可为各种机器视觉光源，包括但不限于各种波段的环形光、条形光、背光、dom光、同轴光以及点光源。值得一提的是，图4中描述的工业相机210，但并不表示仅有一个相机或一种类型的相机；辅助光源220也并不表示仅有一个光源或一种类型的光源。
40.定位检测装置200用于对传送装置100输送过来的压铸件进行定位计算，并获得相应的定位数据，进而结合定位数据来对压铸件的外观数据进行检测。如果压铸件的位置有所偏移，将偏移量计入定位数据中，并在位移传感器300进行数据处理过程中考虑该偏移量。
41.通过上述实施例中的压铸件外观检测系统可知，通过传送装置100中设置的震动传感器实时检测压铸件的震动情况，当震动传感器满足相应的震动阈值条件时给出触发信号，使定位检测装置200以及位移传感器300工作。定位检测装置200拍摄外加光源照射的压铸件，获取图像后使用机器视觉算法对图像进行处理，通过相应算法获得压铸件各个特征点位的x、y坐标。外加光源通过特殊角度照射凸显出压铸件表面的结构特征，并且通过高强度光源照射减少外部环境，如天气、时间、厂房灯光等变化造成的压铸件特征变化。位移传感器300可利用相关线阵cmos器件作为光学接收器件，接收传感器发射的激光光束后通过三角测量法测量压铸件特征点高度信息。检测控制单元400接收到压铸件各特征点位的x、y坐标后，判断压铸件是否到位，如果压铸件到位，通过各个位移传感器300的高度信息对压铸件的外形进行检测；如果压铸件位置有所偏移，则通过计算补偿位置传感器数值，补偿后再进行压铸件外观尺寸进行检测，并最终得到检测结果。通过震动传感器在震动幅度最小时完成定位检测装置以及位移传感器的触发，能够尽可能的减少意外震动造成的影响，同时可利用多个位移传感器一次性完成数据采集，解决了现有技术中对于体积较大的压铸件进行外观检测时需要多次采集造成的精度较差的问题。
42.本实施例还提供一种压铸件外观检测方法，该方法应用于上述实施例中提到的压铸件外观检测系统，如图7所示，该方法包括：
步骤s701，利用检测控制单元控制传送装置将待检测压铸件传送至检测区域；步骤s702，当待检测压铸件传送至检测区域后，利用震动传感器实时获取的震动信号确定定位检测装置以及位移传感器的触发信号；步骤s703，利用定位检测装置中的定位相机，根据预设特征点确定待检测压铸件的水平定位数据；步骤s704，利用位移传感器，根据水平定位数据确定待检测压铸件中对应特征点的高度信息；步骤s705，根据高度信息确定待检测压铸件的外观检测结果。
43.本发明实施例所提供的压铸件外观检测系统，其实现原理及产生的技术效果和前述压铸件外观检测系统的实施例相同，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
44.本实施例还提供一种电子设备，为该电子设备的结构示意图如图8所示，该设备包括处理器101和存储器102；其中，存储器102用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述压铸件外观检测方法。
45.图8所示的服务器还包括总线103和通信接口104，处理器101、通信接口104和存储器102通过总线103连接。
46.其中，存储器102可能包含高速随机存取存储器（ram，random access memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。总线103可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
47.通信接口104用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接，将封装好的ipv4报文或ipv4报文通过网络接口发送至用户终端。
48.处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
49.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述实施例的方法的步骤。
50.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以
通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
51.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
52.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
53.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
54.最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。