一种用于磁瓦检测的可调均匀成像光源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于磁瓦检测的可调均匀成像光源装置，包括顶部开设有孔的半球型外壳、与半球型外壳底部连接的底板以及设置在底板上、分布在半球型外壳底部内侧的弧形光源组，在所述半球型外壳顶部开设的孔口处设置有螺套，在所述螺套上、半球型外壳内设置有可相对螺套上下移动的遮光板，在所述半球型外壳内表面均匀的喷涂有高反光率漫反射反光材料。本实用新型专利技术能够通过手动调节遮光板的位置，控制磁瓦端面倒角面与弧形平面的照度，一次成像即可获得清晰稳定的图像，降低了图像数据处理量，提高了实时在线处理速度。该光源装置解决了市面上现成光源难以解决的技术问题，而且生产成本较低，在同类应用场合具有推广价值，具有一定的经济性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械工程照明
，特别涉及一种用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置。
技术介绍
磁瓦是一种铁氧体瓦状永磁材料，主要用在永磁电机上，其作用是代替励磁绕组产生磁场。由于具有结构简单、体积小、铜耗低、能耗小和使用可靠等优点，永磁电机在汽车、电动工具、电动玩具、家电、办公设备和计算机等领域应用广泛，这也使得磁瓦需求量巨大。目前，我国是最大的永磁铁氧体材料生产国家。磁瓦是永磁电机的关键部件，其质量的好坏对永磁电机的性能有很大的影响。在出口产品中，甚至会有因个别磁瓦不合格而导致整批退货的风险。因此分拣出不合格磁瓦具有非常重要的意义。永磁电机磁瓦生产工艺可以归纳为预烧料制备、制粉、成型、烧结、磨加工、检分等几个步骤，很多因素都会导致磁瓦出现缺陷。在成型工序中，因为磁瓦为弧形，磁瓦模腔中磁场强度分布不均勻，以及磁粉装填不均勻导致磁粉密度不均勻，都会使磁瓦产生内应力；在烧结过程中又因收缩各向异性，使其内部应力进一步叠加而形成裂纹。磁瓦是硬度较高脆性较大的硬脆材料，在磨削过程中，由于挤压和应力释放，也会导致崩块、掉角等缺陷， 也会出现偏磨欠磨等缺陷；在各生产输送过程中，由于碰撞、冲击、震动和挤压也会导致进一步发生崩裂等缺陷。由于磁瓦种类规格繁多，形状差异很大，检测面多，产量很高，生产节拍很快，1分钟可达到120个，加之磁瓦本身缺陷种类(包括裂纹、崩烂、倒角、欠磨、起级、夹层和污渍等) 很多，导致对磁瓦的在线自动检测方法迄今为止都没有取得实质性的进展，一直以来磁瓦生产厂家都还是以人工目视检测为主。这种检测方法由于动强度大，人眼容易疲劳，其精度差、效率低、误检和漏检率较高，质量控制受到人为因素的影响较大，且不稳定；同时，由于磁瓦形状不规则，尺寸较多，难于用人工进行尺寸检测，不能把尺寸不合格的磁瓦剔除，不能对磁瓦进行分等分级以提高生产效益。因此，对于磁瓦这种生产特征属于单件薄利、大批量生产的产品，迫切要求开发出快速、经济、无损、非抽样全面实时在线检测分捡设备，以达到在线高速检测，实现自动分捡以保证全优产品。机器视觉检测技术正是这样一种先进的检测技术。随着计算机视觉、数字图像处理等信息技术的不断完善和发展，机器视觉检测已经成为工业自动化检测的主要方法。它具有快速、准确、可靠和非接触等突出优点，对提高产品检验的一致性、产品生产的安全性、 降低工人劳动强度以及对实现企业的高效生产具有重要作用。在机器视觉检测系统中，光源和照明是目前机器视觉应用系统成败的关键，好的光源照明应当具有以下特征1、尽可能突出目标的特征，在物体需要检测的部分与非检测部分之间尽可能产生明显的区别，增加对比度；2、保证足够的亮度和稳定性；3、物体位置的变化不应影响成像的质量。由于LED光源具有显色性好、发光强度高、衰减小和寿命长等优点，在机器视觉领域得到了越来越广泛的应用。一般来说，一套视觉系统专为某型号产品设计，在光源配置、算法设计和机构设计等方面都存在特定性，并不适合一套机器检测多种产品。磁瓦规格种类很多，一个厂家就可能生产上100种，且磁瓦外形尺寸变化很大。为防止磁瓦在使用过程中出现崩块掉角损坏永磁电机的问题，磁瓦棱边均需要倒角。磁瓦端面就由一个大的弧形平面和若干个倒角面构成。由于倒角面的存在，倒角面与弧形平面对相同照射光的反射角度不同，使倒角面与平面对应的两个成像区域反射到镜头的光强不一样，导致这两个成像区域亮度不一致，一个区域亮度合适，另一个则太暗或太亮(即反光)，无法进行图像识别。要想降低成本，提高实时在线检查速度，最好是一次成像获取磁瓦倒角面与弧形平面的图像。通过大量实验，发现很难利用现成光源达到满意的效果。比如利用4块面光源从4个方向照明，并对每一块光源的照射角度进行调整，对弧度较小的磁瓦，也可以达到比较满意的效果，但由于需要对每一块光源的照射角度进行调整，需要一套计算机控制的调整机构，结构复杂；加之磁瓦规格众多，磁瓦是按订货要求分批次生产，对各个规格的磁瓦，光源所需调整角度不同，技术人员难于在短时间内现场调试获取光源所需的全部照射角度，控制难度较大；对于弧度较大的磁瓦，由于光源与照射面距离变化较大，往往会出现局部反光，很难达到满意的效果。利用暗视场方式的发光二极管低角度环形光源为永磁体工件提供照明，将嵌入在凹槽中的永磁体的轮廓很好的反映出来，针眼和毛刺缺陷也被较好地凸现出来，连其光滑表面上极小的灰尘颗粒都被显现了出来。但是在该方法中，其只考虑了永磁体工件的弧形平面照明和成像。通过实验发现，在这种照明方式中，对于工件倒角面和弧形平面中的一个单一平面基本上都可以通过调整照射角度取得较好的效果，而对于倒角面与平面则难以同时达到较好的效果，而且对于弧度较大的磁瓦，往往也会出现局部反光的问题，很难调整； 同时，由于使用了模具，模具对光线遮挡，使这种照明方式不能获取倒角面的图像。如要检测倒角面的缺陷情况，必然要另外增加工位，增加成本，降低实时在线检测速度；如果采用这种方式对规格众多的磁瓦进行在线检测，模具的种类和数量必然众多，调整安装生产线的工作量会很大大，成本也较高。而且，为保证输送安全平稳，磁瓦是卧放在输送带中间的(很多细长的磁瓦难于立放)。对于端面检测，由于磁瓦尺寸各不相同的原因，磁瓦端面就处于输送带上的不同位置。 这样，环形光源就只能垂直安装在输送带端面外，与磁瓦端面产生不同的间隔。由于光衰的原因，距离这种环形光源端面远的磁瓦则很难照亮。如果增加2个检测工序，倒角面和平面单独成像，既要增加成本，也要降低实时处理速度，难于满足实时在线检测要求。因此，有必要设计一种新颖合理的光源照明装置，解决磁瓦端面一次成像的问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于，针对上述存在的问题，提供一种使磁瓦在相机内一次成像就能够获取磁瓦倒角面与弧形平面的可靠图像，以提高实时在线检查速度，降低成本的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置。本技术的技术方案是这样实现的一种用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其特征在于包括顶部开设有孔的半球型外壳、与半球型外壳底部连接的底板以及设置在底板上、分布在半球型外壳底部内侧的弧形光源组，在所述半球型外壳顶部开设的孔口处设置有螺套，在所述螺套上、半球型外壳内设置有可相对螺套上下移动的遮光板，在所述半球型外壳内表面均勻的喷涂有高反光率漫反射反光材料。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其所述半球型外壳沿轴线设置有一使之能够贴近传输带表面安装的缺口。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其所述螺套与遮光板通过螺纹连接。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其所述半球型外壳内的遮光板位置可调节，在所述螺套上刻有指示遮光板调节位置的刻度。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其在所述底板上、弧形光源组内侧设置有用于防止光源发出的光线直接进入镜头的遮光环。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其所述弧形光源组由若干相互独立、均勻分布在所述半球型外壳底部内侧的LED光源组成。本技术所述的用于磁瓦检测的可调均勻成像光源装置，其在所述底板上设置有可在光源安装导轨上滑移的滑动安装孔及锁紧机构。本技术能够通过手动调节遮光板的位置，控制磁瓦端面倒角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷国富，刘培勇，李红刚，
申请(专利权)人：成都四星液压制造有限公司，四川大学，
类型：实用新型
国别省市：