一种多自由度铁氧体元件无损检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多自由度铁氧体元件无损检测装置及方法，具体涉及铁氧体元件的表面缺陷无损检测，基于多目视觉，空间多自由度可移动式机构与图像处理算法识别的表面缺陷无损检测装置，属于仪器仪表精密检测技术领域。本发明专利技术的圆形检验台为通透性材质，其上可放置多种类型的铁氧体元件，满足下侧视觉相机视野中图像清晰，提高了检验产品的覆盖率和工作效率，增加了检测产品质量的成功率。可实现分别检测三种类型的铁氧体元件产品，即铁氧体元件上下两端面、内孔和外圆的全方位外观无损检测。

A nondestructive testing device and method for multi degree of freedom ferrite components

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度铁氧体元件无损检测装置及方法
本专利技术涉及一种多自由度铁氧体元件无损检测装置及方法，具体涉及铁氧体元件的表面缺陷无损检测，基于多目视觉，空间多自由度可移动式机构与图像处理算法识别的表面缺陷无损检测装置，属于仪器仪表精密检测

技术介绍
铁氧体元件作为导航雷达和电子通信设备的关键材料，普遍应用于精密仪器仪表中。存在表面缺陷的铁氧体极易影响产品质量与使用，常见表面缺陷有划痕、缺损与裂痕等。目前检测手段主要由检验员依靠放大数十倍后的电子显微镜进行观测，由于待检测的零件量大，这种检测方法效率低且劳动强度大，检测质量难以保证，长时间观测还易造成检验员眼晴不适，同时这些局限造成检验成本较高。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种多自由度铁氧体元件无损检测装置及方法，该装置基于多目视觉，多自由度可移动式机构与图像处理算法识别的表面缺陷无损检测，属于仪器仪表精密检测领域，适用于待检测件数量要求较多，检测精度和检测效率要求较高的场合。本装置可节省检验员的检验时间，减少由不同检验员所引起的误差，提高产品检测质量的一致性和可靠性。为了提升检测质量，本装置设计了基于多目视觉的多自由度铁氧体无损检测装置，具有空间多自由度运动，采用多目视觉自动对焦，对铁氧体元件表面缺陷进行无损检测，通过图像处理算法进行识别检测，总体实现检出率、检测精度以及检测效率的提高，降低检验员的劳动强度。通过本装置可以对铁氧体元件的上下两端面、内孔和外圆进行全方位外观检测，总体采用非接触式测量，不会改变铁氧体元件的任何特性参数，图像结果不仅可以与标准库进行比对，自动判断合格与否，而且可以留存保存记录检测系统操作简单，具有较强的可操作性，能针对不同的零件完成相应的外观检测。通过使用度多目视觉与图像处理算法检测，能移长期稳定运行，设备自动化程度高，能够完成大批量的自动化检测，免除检验员的重复性工作，提高检測铁氧体元件的可靠性和检验效率。基于多目视觉，多自由度可移动式机构与图像处理算法识别的表面缺陷无损检测装置，装置内部具有多目视觉相机，可同时实现两个待检铁氧体元件的目标检测。使用多自由度可移动式机构可实现相机在空间范围内精确到达任意指定位置，通过对铁氧体元件拍照检测采用图像处理算法识别表面缺陷。本专利技术的技术解决方案是：一种多自由度铁氧体元件无损检测装置，该装置包括六台旋转电机、四架视觉相机、旋转驱动电机、旋转底盘、支撑柱和检验台；六台旋转电机分别为第一X轴旋转电机、第二X轴旋转电机、第一Y轴旋转电机、第二Y轴旋转电机、第一Z轴旋转电机和第二Z轴旋转电机；四架视觉相机分别为第一视觉相机、第二视觉相机、第三视觉相机、第四视觉相机，四架视觉相机内均带有辅助光源；六台旋转电机均带有输出轴，且第一X轴旋转电机上有双向螺纹，即输出轴的前部分为左旋螺纹，后部分为右旋螺纹；第二X轴旋转电机上有双向螺纹，即输出轴的前部分为左旋螺纹，后部分为右旋螺纹；第一Z轴旋转电机上有双向螺纹，即输出轴的前部分为左旋螺纹，后部分为右旋螺纹；第二Z轴旋转电机上有双向螺纹，即输出轴的前部分为左旋螺纹，后部分为右旋螺纹；第一Y轴旋转电机上有单向螺纹；第二Y轴旋转电机上有单向螺纹；第一视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第一视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第一视觉相机能够在第一X轴旋转电机的带动下在X方向做直线运动；第二视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第二视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第二视觉相机能够在第一X轴旋转电机的带动下在X方向做直线运动；第三视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第三视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第三视觉相机能够在第二X轴旋转电机的带动下在X方向做直线运动；第四视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第四视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第四视觉相机能够在第二X轴旋转电机的带动下在X方向做直线运动；第一X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，第一X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第一X轴旋转电机能够在第一Z轴旋转电机的带动下在Z方向做直线运动；第二X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，第二X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第二X轴旋转电机能够在第一Z轴旋转电机的带动下在Z方向做直线运动；第一Z轴旋转电机安装在第一Y轴旋转电机的输出轴上，第一Z轴旋转电机能够相对于第一Y轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第一Z轴旋转电机能够在第一Y轴旋转电机的带动下在Y方向做直线运动；第二Z轴旋转电机安装在第二Y轴旋转电机的输出轴上，第二Z轴旋转电机能够相对于第二Y轴旋转电机的输出轴做直线运动，即第二Z轴旋转电机能够在第二Y轴旋转电机的带动下在Y方向做直线运动；旋转底盘安装在旋转驱动电机上，旋转底盘能够在旋转驱动电机的驱动下绕Z轴做旋转运动，检验台通过支撑柱固定安装在旋转底盘上。一种多自由度铁氧体元件无损检测方法，该方法的步骤包括：(1)将待检测的铁氧体元件放置在检验台上；(2)将带有铁氧体元件的无损检测装置放置到暗室内；(3)启动旋转驱动电机使铁氧体元件运动至检测位置；(4)同时启动第一Y轴旋转电机和第二Y轴旋转电机，使四个视觉相机共同沿Y轴方向运动至设定位置；(5)同时启动第一Z轴旋转电机和第二Z轴旋转电机，使四个视觉相机共同沿Z轴方向运动至设定位置；(6)同时启动第一X轴旋转电机和第二X轴旋转电机，使四个视觉相机共同沿X轴方向运动至设定位置，此时四个视觉相机到达指定位置；(7)打开四个视觉相机内的辅助光源，四个视觉相机均对待检测的铁氧体元件进行拍照，获取铁氧体元件的上下两端面、内孔和外圆的图像，根据获取的图像判断氧体元件的上下两端面、内孔或外圆是否有缺陷(缺损、表面划痕或裂痕)。本专利技术的优点在于：1.本专利技术采用了空间多自由度可移动式机构，通过精确调节控制X,Y与Z轴旋转电机，可以快捷准确地确定视觉相机在空间中的位置和姿态，从而在硬件方面上提高了图像成像位置的一致性和精确度；2.本专利技术通过多目视觉相机采用图像处理算法针对不同铁氧体类型进行识别，同时上下两侧视觉相机可以对同一铁氧体元件的上下两端面、内孔和外圆进行表面缺陷检测，左右两侧视觉相机可以对不同铁氧体元件进行同时检测，提高了检测效率和检测质量；3.本专利技术中X轴旋转电机与Z轴旋转电机输出轴结构均为两部分，左旋与右旋结构，实现视觉相机在空间三维中左右两侧及上下两侧相机的同时相向运动或相离运动，可以同时精准协调控制左右两侧及上下两侧相机位置。装置内部中多目视觉相机检测机构通过X轴旋转电机，Y轴旋转电机及Z轴旋转电机可实现空间三维运动，实现相机在空间中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度铁氧体元件无损检测装置，其特征在于：该装置包括六台旋转电机、四架视觉相机、旋转驱动电机、旋转底盘、支撑柱和检验台；/n六台旋转电机分别为第一X轴旋转电机、第二X轴旋转电机、第一Y轴旋转电机、第二Y轴旋转电机、第一Z轴旋转电机和第二Z轴旋转电机；/n四架视觉相机分别为第一视觉相机、第二视觉相机、第三视觉相机、第四视觉相机，四架视觉相机内均带有辅助光源；/n六台旋转电机均带有输出轴，且第一X轴旋转电机上有双向螺纹；/n第二X轴旋转电机上有双向螺纹；/n第一Z轴旋转电机上有双向螺纹；/n第二Z轴旋转电机上有双向螺纹；/n第一Y轴旋转电机上有单向螺纹；/n第二Y轴旋转电机上有单向螺纹；/n第一视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第一视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第二视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第二视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第三视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第三视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第四视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第四视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第一X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，第一X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第二X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，第二X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第一Z轴旋转电机安装在第一Y轴旋转电机的输出轴上，第一Z轴旋转电机能够相对于第一Y轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n第二Z轴旋转电机安装在第二Y轴旋转电机的输出轴上，第二Z轴旋转电机能够相对于第二Y轴旋转电机的输出轴做直线运动；/n旋转底盘安装在旋转驱动电机上，旋转底盘能够在旋转驱动电机的驱动下绕Z轴做旋转运动，检验台通过支撑柱固定安装在旋转底盘上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多自由度铁氧体元件无损检测装置，其特征在于：该装置包括六台旋转电机、四架视觉相机、旋转驱动电机、旋转底盘、支撑柱和检验台；
六台旋转电机分别为第一X轴旋转电机、第二X轴旋转电机、第一Y轴旋转电机、第二Y轴旋转电机、第一Z轴旋转电机和第二Z轴旋转电机；
四架视觉相机分别为第一视觉相机、第二视觉相机、第三视觉相机、第四视觉相机，四架视觉相机内均带有辅助光源；
六台旋转电机均带有输出轴，且第一X轴旋转电机上有双向螺纹；
第二X轴旋转电机上有双向螺纹；
第一Z轴旋转电机上有双向螺纹；
第二Z轴旋转电机上有双向螺纹；
第一Y轴旋转电机上有单向螺纹；
第二Y轴旋转电机上有单向螺纹；
第一视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第一视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第二视觉相机安装在第一X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第二视觉相机能够沿第一X轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第三视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，且第三视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第四视觉相机安装在第二X轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，且第四视觉相机能够沿第二X轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第一X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的左旋螺纹上，第一X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第二X轴旋转电机安装在第一Z轴旋转电机的输出轴的右旋螺纹上，第二X轴旋转电机能够相对于第一Z轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第一Z轴旋转电机安装在第一Y轴旋转电机的输出轴上，第一Z轴旋转电机能够相对于第一Y轴旋转电机的输出轴做直线运动；
第二Z轴旋转电机安装在第二Y轴旋转电机的输出轴上，第二Z轴旋转电机能够相对于第二Y轴旋转电机的输出轴做直线运动；
旋转底盘安装在旋转驱动电机上，旋转底盘能够在旋转驱动电机的驱动下绕Z轴做旋转运动，检验台通过支撑柱固定安装在旋转底盘上。


2.根据权利要求1所述的一种多自由度铁氧体元件无损检测装置，其特征在于：第一X轴旋转电机的输出轴的前部分为左旋螺纹，后部分为右旋螺纹。


3.根据权利要求1所述的一种多自由度铁氧体元件无损检测装置，其特征在于：第二X轴旋转电机的输出轴的前部分为左...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡立明，张文亮，李威，张玉强，米军辉，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11