1.一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位高精度检测装置,其特征在于,设置一输送带,所述输送带在沿输送方向上依次设置有第一输送带(1)及第二输送带(2);
所述第一输送带(1)的一侧设置有推杆组件(29),所述推杆组件(29)是在推杆气缸(30)的活动端设置有橡胶块(33),用于对第一输送带(1)上笔记本电脑的初始位置进行调整,使得笔记本电脑处于所述第一输送带(1)上的中间位置;
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)的同侧设置有翻盖机构(3),所述翻盖机构(3)是在所述第一输送带(1)与第二输送带(2)之间设置有支撑板(31);所述支撑板(31)上通过支撑座(6)固定有连动组件(32),所述连动组件(32)的支撑端通过铰接螺栓与所述支撑座(6)活动铰接,所述连动组件(32)的一端与所述支撑板(31)上的无杆气缸(4)的活动端与相连,所述连动组件(32)的另一端安装有第一真空吸盘组(5),用于吸附笔记本电脑A面;所述无杆气缸(4)驱动所述连动组件(32)动作并带动第一真空吸盘组(5)上的笔记本电脑A面作翻盖动作;
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)之间的底部安装有顶升旋转机构(7),所述顶升旋转机构(7)是在底部的安装板(13)上固定有第一伺服电机(8),所述第一伺服电机(8)通过第一联轴器(10)连接滚珠丝杆(11),所述滚珠丝杆(11)贯穿在中间板(14)上,并在滚珠丝杆(11)的顶部安装有顶板;在所述中间板(14)上安装有旋转机构(9),在所述旋转机构(9)一侧的中间板(14)上安装有导向杆(12),所述导向杆(12)的底部设置在所述安装板(13)上,其顶部设置在所述顶板上;所述第一伺服电机(8)驱动所述滚珠丝杠(11)旋转,并带动所述中间板(14)上的旋转机构(9)沿滚珠丝杆(11)在所述安装板(13)和顶板之间上下移动;
所述旋转机构(9)是在所述中间板(14)的中间位置设置有第二伺服电机(15),并通过第二联轴器和减速器(16)连接旋转轴(17)的一端,所述旋转轴(17)的另一端与连接轴(18)的一端相连,所述连接轴(18)的另一端安装有吸盘安装架(19),所述吸盘安装架(19)上安装有第二真空吸盘组(20),且呈矩形均匀分布,用于吸附笔记本电脑D面;所述第二伺服电机(15)驱动所述连接轴(17)旋转,并带动所述第二真空吸盘组(20)上的笔记本电脑D面在所述第一输送带(1)与第二输送带(2)间的底部作旋转运动;并由所述第二伺服电机(15)调节所述旋转机构(9)的旋转速度;
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)之间设置有检测工位,所述检测工位上设有第一图像采集模块(21)和第二图像采集模块(22);
所述第一图像采集模块(21)是在所述第一输送带(1)的一侧底部安装有第一移动架组(25),在第一移动架组(25)上安装有第一CMOS相机(23)和第一线性光源(24),且第一线性光源(24)在所述第一CMOS相机(23)的下方,所述第一CMOS相机(23)位于所述检测工位的上方,所述第一CMOS相机(23)通过第一图像采集卡与工控机相连;并通过调节所述第一线性光源(24)的亮度来第一CMOS相机(23)的调整成像清晰度;
所述第二图像采集模块(22)是在所述第一输送带(1)的另一侧底部安装有第二移动架组(28),在所述第二移动架组(28)上安装有所述第二CMOS相机(26)和第二线性光源(27),且第第二线性光源(27)在所述第二CMOS相机(26)的下方,所述第二CMOS相机(26)位于所述检测工位的侧边;所述第二CMOS相机(26)通过第二图像采集卡与所述工控机相连;并通过调节所述第二线性光源(27)的亮度来调整第二CMOS相机(26)的成像清晰度;
所述工控机还通过串口通信与下位机控制模块进行信号传输,且所述下位机控制模块分别与所述第一输送带(1)、第二输送带(2)、翻盖机构(3)、顶升旋转机构(7)连接,用于控制装置运行;所述工控机通过图像处理算法对所述第一图像采集模块(21)和所述第二图像采集模块(22)采集到图像进行分类、融合后,得到全方位的笔记本外壳图像信息,再利用深度学习模型对笔记外壳图像信息进行图像特征‑缺陷形式的分类、识别。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位高精度检测装置,其特征是:以所述第一输送带(1)与第二输送带(2)之间的区域水平面中心位置为原点O,以沿所述第一输送带(1)的输送方向为X轴方向,以平行于水平面的方向且垂直于所述第一输送带(1)的输送方向为Y轴方向,以垂直于水平面竖直向上为Z轴方向,从而建立世界坐标系;
令检测工位上的笔记本电脑的尺寸为a×b,所述第一CMOS相机(23)拍摄视场的画面尺寸为L1×W1;
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时,调整所述第一CMOS相机(23)在Z轴方向的安装位置,使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系XOY面,且所述第一CMOS相机(23)拍摄视场的画面中笔记本电脑A面的左右边缘到第一CMOS相机(23)拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c1,笔记本电脑A面的上下边缘到第一CMOS相机(23)拍摄视场的上下边缘像素距离均为d1,且满足:
所述第二CMOS相机(26)拍摄视场画面尺寸为L2×W2;
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时,调整所述第二CMOS相机(26)位于所述世界坐标系的Y轴与Z轴的正方向上,使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系的XOZ面;且所述第二CMOS相机(26)拍摄视场的画面中的笔记本电脑B面的左右边缘到第二CMOS相机(26)拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c2,笔记本电脑B面的上下边缘到所述第二CMOS相机(26)拍摄视场的上下边缘像素距离均为d2,且满足:
3.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位高精度检测装置的检测方法,其特征是按如下步骤进行:
步骤1:将待检测的笔记本电脑闭合后水平放置到运行的第一输送带(1)上,且开合端沿着输送带的输送方向,并与所述推杆组件(29)同侧;所述推杆组件(29)在推杆气缸(30)的作用下,对所述第一输送带(1)上的笔记本电脑进行位置调整,使得笔记本电脑处于所述第一输送带(1)上的中间位置后,所述推杆组件(29)复位;
步骤2:所述第一图像采集模块(21)实时采集所述检测工位上数字图像并发送给工控机;所述工控机根据预存的笔记本电脑表面边缘特征点的位置信息和个数,对所接收到的数字图像进行特征点识别,若识别到的特征点个数与预存的特征点个数匹配,则根据预存的特征点位置信息计算所述数字图像中特征点的位置偏差值,若位置偏差值小于所设定的阈值,则判定所述待检测的笔记本电脑到达指定位置,并发送停运信号给所述下位机控制模块,以控制所述第一输送带(1)和第二输送带(2)停止运行;
步骤3:所述工控机接收到所述下位机控制模块反馈的停机完成信号后,利用所述第一图像采集模块(21)采集待检测笔记本电脑的A面图像;
步骤4:当完成A面图像的采集后,所述工控机发送采集信号给下位机控制模块,用于控制所述翻盖机构(3)和底部顶升旋转机构(7)动作,使得所述底部顶升旋转机构(7)作顶升动作以驱动所述第二真空吸盘组(20)吸住笔记本电脑D面,同时,所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后,再执行90°翻盖动作以打开笔记本电脑;
步骤5:当完成翻盖动作后,所述第一真空吸盘组(5)松开笔记本电脑A面,所述下位机控制模块控制所述顶升旋转机构(7)作旋转动作,并设定所述旋转机构(9)通过所述第二伺服电机(15)驱动所述笔记本电脑每旋转Δ角度后停止,以便于所述工控机控制所述第一图像采集模块(21)在停止间隔中采集笔记本电脑的C面图像,并控制所述第二图像采集模块(22)采集笔记本电脑的A、B面图像,直至所述笔记本电脑旋转一周后完成A、B、C面图像的采集后发送给所述工控机进行分类、融合处理;
步骤6:所述下位机控制模块控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后,再执行90°闭合动作以闭合笔记本电脑;
步骤7:所述下位机控制模块控制所述顶升旋转机构(7)驱动笔记本电脑旋转180°后,再控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后翻转90°,使得所述笔记本电脑的底部朝向所述第二图像采集模块(22);所述第二图像采集模块采集笔记本电脑的D面图像;
步骤8:当完成D面图像的采集后,所述工控机发送复位信号给所述下位机控制模块,以控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)逆向翻转90°,从而使得笔记本电脑复位后,再发送运行信号给所述下位机控制模块,以控制所述第一输送带(1)和第二输送带(2)恢复运行;
步骤9:所述工控机对所采集到的图像进行直方图均衡化处理和中值滤波处理,再将处理后的图像按比例进行裁剪,从而建立基于图像金字塔的灰度模板;
所述工控机根据灰度模板对笔记本电脑A面图像、B面图像、C面图像的位置和方向进行校正;然后将校正后的图像合并成为一张图像并划分感兴趣区域,从而得到感兴趣区域样本集,用于训练优化深度学习模型以实现图像特征‑缺陷形式的分类、识别。