一种碳纤维零件表面缺陷图像采集装置

1.本实用新型涉及复合材料汽车零部件划痕缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种碳纤维零件表面缺陷图像采集装置。


背景技术：

2.在碳纤维预浸料的生产和成型零部件的吹膜过程中(如申请号为cn201910748189.5的中国发明专利)，由于工艺参数、工艺操作等因素的影响，导致成型的零部件极其容易出现划痕缺陷，降低了产品品质。针对成型的碳纤维汽车零部件划痕缺陷的检测，目前生产企业普遍通过流水线上人工目视的方法，但是由于检测工人的精神状态和质检现场环境等因素，人工检测成型碳纤维零件存在检测效率低、漏检等问题。
3.划痕是常见的碳纤维复材汽车零部件的制造缺陷，在使用基于机器视觉的检测方法对划痕进行检测的过程中，需要首先通过图像采集装置拍摄零件表面的图像，然而，现有的图像采集装置无法克服碳纤维零件表面高反光的影响，导致采集到的图像存在高反光区域，从而导致基于机器视觉的检测方法检测精度较低，出现误检或漏检的情况。因此，为提高基于机器视觉的划痕检测方法的准确性，亟需一种可克服碳纤维零件表面高反光的影响的碳纤维零件表面缺陷图像采集装置。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种可克服碳纤维零件表面高反光的影响的碳纤维零件表面缺陷图像采集装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维零件表面缺陷图像采集装置，包括打光机构及摄像件，所述打光机构包括罩光源及条形光源，所述罩光源设置于碳纤维零件的上方、并用于向所述碳纤维零件上打光，所述条形光源设置于所述碳纤维零件的侧方、并用于向所述碳纤维零件上打光，所述摄像件设置于所述罩光源的中心、并用于获取所述碳纤维零件的图像。
6.优选地，所述打光机构还包括第一位置调节机构，所述第一位置调节机构与所述罩光源连接、并用于驱动所述罩光源移动。
7.优选地，所述第一位置调节机构包括第一升降板、第一升降调节件及滑杆，所述第一升降板上开设有沿水平方向延伸的导向孔，所述第一升降调节件与所述第一升降板连接、并用于驱动所述第一升降板上下移动，所述滑杆滑动插设于所述导向孔内，所述滑杆与所述罩光源固定连接。
8.优选地，所述第一升降板上开设有沿竖直方向延伸的第一螺孔；所述第一升降调节件包括第一底板、第一立杆、第一顶板、第一丝杆及第一转动驱动件，所述第一顶板经由所述第一立杆固定于所述第一底板的上方，所述第一丝杆与所述第一底板及所述第一顶板均转动连接，所述第一丝杆螺纹连接于所述第一螺孔内，所述第一转动驱动件与所述第一丝杆连接并用于驱动所述第一丝杆转动。
9.优选地，所述第一转动驱动件包括第一电机、第一主动齿轮及第一从动齿轮，所述第一电机固定于所述第一顶板上，所述第一主动齿轮同轴固定于所述第一电机的输出轴上，所述第一从动齿轮同轴固定于所述第一丝杆上，所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合。
10.优选地，所述打光机构还包括第二位置调节机构，所述第二位置调节机构与所述条形光源连接、并用于驱动所述条形光源移动。
11.优选地，所述第二位置调节机构包括第二升降板及第二升降调节件，所述第二升降板上用于放置所述条形光源，所述第二升降调节件与所述第二升降板连接、并用于驱动所述第二升降板上下移动。
12.优选地，所述第二升降板上开设有沿竖直方向延伸的第二螺孔；所述第二升降调节件包括第二底板、第二立杆、第二顶板、第二丝杆及第二转动驱动件，所述第二顶板经由所述第二立杆固定于所述第二底板的上方，所述第二丝杆与所述第二底板及所述第二顶板均转动连接，所述第二丝杆螺纹连接于所述第二螺孔内，所述第二转动驱动件与所述第二丝杆连接并用于驱动所述第二丝杆转动。
13.优选地，所述第二转动驱动件包括第二电机、第二主动齿轮及第二从动齿轮，所述第二电机固定于所述第二顶板上，所述第二主动齿轮同轴固定于所述第二电机的输出轴上，所述第二从动齿轮同轴固定于所述第二丝杆上，所述第二从动齿轮与所述第二主动齿轮啮合。
14.优选地，所述碳纤维零件表面缺陷图像采集装置还包括输送带，所述输送带设置于所述罩光源的下方，所述输送带上用于放置碳纤维零件，以使所述碳纤维零件到达所述罩光源的下方。
15.与现有技术相比，本实用新型提出的技术方案的有益效果是：通过罩光源作为主打光部件，代替现有的点光源打光，同时通过条形光源在侧方进行补光，可大大减少摄像件拍摄出的碳纤维零件的图像上的反光现象，从而为后续的基于机器视觉的划痕检测提供了基础。
附图说明
16.图1是本实用新型提供的碳纤维零件表面缺陷图像采集装置的一实施例的立体结构示意图；
17.图2是图1中的第一位置调节机构的立体结构示意图；
18.图3是图2中的第一位置调节机构在另一个视角的立体结构示意图；
19.图4是图1中的第二位置调节机构的立体结构示意图；
20.图中：1-打光机构、2-摄像件、3-碳纤维零件、4-输送带、11-罩光源、12-条形光源、13-第一位置调节机构、131-第一升降板、132-第一升降调节件、1321-第一底板、1322-第一立杆、1323-第一顶板、1324-第一丝杆、1325-第一转动驱动件、13251-第一电机、13252-第一主动齿轮、13253-第一从动齿轮、133-滑杆、14-第二位置调节机构、141-第二升降板、142-第二升降调节件、1421-第二底板、1422-第二立杆、1423-第二顶板、1424-第二丝杆、1425-第二转动驱动件、14251-第二电机、14252-第二主动齿轮、14253-第二从动齿轮。
具体实施方式
21.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
22.请参照图1，本实用新型提供了一种碳纤维零件表面缺陷图像采集装置，包括打光机构1及摄像件2，所述打光机构1包括罩光源11及条形光源12，所述罩光源11设置于碳纤维零件3的上方、并用于向所述碳纤维零件3上打光，所述条形光源12设置于所述碳纤维零件3的侧方、并用于向所述碳纤维零件3上打光，所述摄像件2设置于所述罩光源11的中心、并用于获取所述碳纤维零件3的图像。
23.本实用新型提供的碳纤维零件表面缺陷图像采集装置通过罩光源11作为主打光部件，代替现有的点光源打光，同时通过条形光源12在侧方进行补光，可大大减少摄像件2拍摄出的碳纤维零件的图像上的反光现象，从而为后续的基于机器视觉的划痕检测提供了基础。
24.为了便于调节罩光源11的位置以实现最佳的打光效果，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述打光机构1还包括第一位置调节机构13，所述第一位置调节机构13与所述罩光源11连接、并用于驱动所述罩光源11移动。
25.为了具体实现第一位置调节机构13的功能，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述第一位置调节机构13包括第一升降板131、第一升降调节件132及滑杆133，所述第一升降板131上开设有沿水平方向延伸的导向孔，所述第一升降调节件132与所述第一升降板131连接、并用于驱动所述第一升降板131上下移动，所述滑杆133滑动插设于所述导向孔内，所述滑杆133与所述罩光源11固定连接，在使用时，通过第一升降调节件132调节罩光源11的高度，通过前后移动滑杆133，调节罩光源11的前后位置，从而可对罩光源进行两个自由度的位置调节。
26.为了具体实现第一升降调节件132的功能，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述第一升降板131上开设有沿竖直方向延伸的第一螺孔；所述第一升降调节件132包括第一底板1321、第一立杆1322、第一顶板1323、第一丝杆1324及第一转动驱动件1325，所述第一顶板1323经由所述第一立杆1322固定于所述第一底板1321的上方，所述第一丝杆1324与所述第一底板1321及所述第一顶板1323均转动连接，所述第一丝杆1324螺纹连接于所述第一螺孔内，所述第一转动驱动件1325与所述第一丝杆1324连接并用于驱动所述第一丝杆1324转动，在使用时，通过第一转动驱动件1325带动第一丝杆1324转动，从而带动第一升降板131上下移动。
27.为了具体实现第一转动驱动件1325的功能，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述第一转动驱动件1325包括第一电机13251、第一主动齿轮13252及第一从动齿轮13253，所述第一电机13251固定于所述第一顶板1323上，所述第一主动齿轮13252同轴固定于所述第一电机13251的输出轴上，所述第一从动齿轮13253同轴固定于所述第一丝杆1324上，所述第一从动齿轮13253与所述第一主动齿轮13252啮合。
28.为了便于调节条形光源12的位置以实现最佳的打光效果，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述打光机构1还包括第二位置调节机构14，所述第二位置调节机构14与所述条形光源12连接、并用于驱动所述条形光源12移动。
29.为了具体实现第二位置调节机构14的功能，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述第二位置调节机构14包括第二升降板141及第二升降调节件142，所述第二升降板141上用于放置所述条形光源12，所述第二升降调节件142与所述第二升降板141连接、并用于驱动所述第二升降板141上下移动。在使用时，通过第二升降调节件142调节条形光源12的高度，同时还可在第二升降板141上前后移动条形光源12的位置(第二升降板141采用透明材料制成)及角度，从而可对罩光源11进行多自由度的位置及角度调节。
30.为了具体实现第二升降调节件142的功能，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述第二升降板141上开设有沿竖直方向延伸的第二螺孔；所述第二升降调节件142包括第二底板1421、第二立杆1422、第二顶板1423、第二丝杆1424及第二转动驱动件1425，所述第二顶板1423经由所述第二立杆1422固定于所述第二底板1421的上方，所述第二丝杆1424与所述第二底板1421及所述第二顶板1423均转动连接，所述第二丝杆1424螺纹连接于所述第二螺孔内，所述第二转动驱动件1425与所述第二丝杆1424连接并用于驱动所述第二丝杆1424转动，在使用时，通过第二转动驱动件1425带动第二丝杆1424转动，从而带动第二升降板141上下移动。
31.为了具体实现第二转动驱动件1425的功能，请参照图1和图4，在一优选的实施例中，所述第二转动驱动件1425包括第二电机14251、第二主动齿轮14252及第二从动齿轮14253，所述第二电机14251固定于所述第二顶板1423上，所述第二主动齿轮14252同轴固定于所述第二电机14251的输出轴上，所述第二从动齿轮14253同轴固定于所述第二丝杆1424上，所述第二从动齿轮14253与所述第二主动齿轮14252啮合。
32.为了便于提高检测效率，请参照图1，在一优选的实施例中，所述碳纤维零件表面缺陷图像采集装置还包括输送带4，所述输送带4设置于所述罩光源11的下方，所述输送带4上用于放置碳纤维零件3，以使所述碳纤维零件3到达所述罩光源11的下方。
33.为了更好地理解本实用新型，以下结合图1-图4来对本实用新型提供的碳纤维零件表面缺陷图像采集装置的工作过程进行详细说明：通过第一位置调节机构13使罩光源11到达输送带4上方的合适位置，通过第二位置调节机构14使条形光源12到达输送带4侧方的合适位置，再通过输送带4将碳纤维零件3依次输送至罩光源11下方、并通过摄像件2采集碳纤维零件3的图像，从而为后续的基于机器视觉的划痕检测提供基础。
34.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。