专利名称：汽车制动缸主孔内壁自动检测仪的制作方法
技术领域：
本发明属于光电检测领域，特别涉及一种汽车制动缸主孔内壁的缺陷进行自动检 测。
背景技术：
汽车制动缸是制动系统中的重要零件，其性能的好坏直接影响汽车的制动性能及 司乘人员的行车安全。而汽车制动缸体主孔内壁的铸造缺陷将严重影响制动系统的整体性 能或使用寿命。目前对制动缸主孔内壁的检测主要通过内窥镜进行人眼判别，具有检测效 率低和易产生视疲劳及误判等缺点。鉴于此，发明一种计算机识别的汽车制动缸主孔内壁 自动检测仪。

发明内容
汽车制动缸主孔自动检测仪，由声光报警系统(A)、工控机(B)、图像处理系统及 显示系统(C)、图像传输系统⑶、电子控制系统(E)、光学成像系统(F) XCD传感器(G)、内 窥镜(H)和机械系统(I)所组成。其组成如图1所示。机械系统由内窥镜夹具⑴、内窥镜(2)、转动电机(3)、编码器⑷、工件夹具(5)、 紧固装置(7)、齿轮副(8)、轴承(9)、套筒(10)组成。电子控制系统由图像采集输出系统(11)、声光报警系统(12)、中央处理器(13)、 图像处理系统(14)、编码器(15)、转动步进电机(16)、运动控制卡(17)、平动步进电机(18) 和光栅尺(19)组成。系统工作原理为内窥镜由直线步进电机带动沿工件轴线运动，同时转动电机带 动工件做勻速转动，使得内窥镜相对于工件做螺旋线扫描，内窥镜探测到制动缸主孔内壁 的全部信息。内窥镜将图像传输给图像处理系统，经计算机进行缺陷检验，判断是否存在缺 陷及缺陷的大小，同时根据光栅尺和编码器的数值可以判断缺陷所在的位置，在计算机屏 眷上显不。该系统检测效率高，人为误差小，节省了劳动强度。


图1系统组成框图
(A)声光报警系统
⑶工控机
(C)图像处理系统及显示系统
⑶图像传输系统
(E)电子控制系统
(F)光学成像系统
(G)CXD传感器
(H)内窥镜
(I)机械系统
(J)工件
图2机械系统结构示意图
(1)内窥镜夹具
(2)内窥镜
(3)转动电机
(4)编码器
(5)工件夹具
(6)工件
(7)紧固装置
(8)齿轮副
(9)轴承
(10)套筒
图3电控系统原理图
(11)图像采集输出系统
(12)声光报警系统
(13)中央处理器
(14)图像处理系统
(15)编码器
(16)转动步进电机
(17)运动控制卡
(18)平动步进电机
(19)光栅尺
具体实施方案1)如图2所示，将内窥镜(2)固定，工件(7)由夹具(5)和紧固装置(6)固定，转 动电机(3)带动夹具旋转，同时，紧固装置由平动电机带动做直线运动，则内窥镜与被测件 之间做螺旋线运动。若内窥镜视场角为2 θ，工件内径为2R，直线电机运动速度为ν，转动电 机的运动转速为ω，为避免扫描盲区的出现，需满足直线电机和转动电机的运动速度之比
-< ^rtan0。通过编程控制两运动电机速度之比。 ω π2)内窥镜拍摄到的制动缸主孔内壁的图像，经图像采集输出系统传输给中央处理 器(13)。图像处理系统(14)利用Carmy算法对图像进行边缘检测，进而可以判断工件内孔 是否存在缺陷和缺陷的大小。3)设定缺陷阈值，当缺陷直高于阈值时，则判断该工件为废品，启动声光报警系 统。直线电机与光栅尺(19)联动，转动电机与编码器(15)联动，根据光栅尺(14)和编码 器⑷的数值可以解算出缺陷的位置。本系统为自动判别系统，避免了由于人工判断导致 视疲劳和主观检测误差。
权利要求
一种汽车制动缸主孔自动检测仪，其特征在于该检测仪由声光报警系统(A)、工控机(B)、图像处理系统及显示系统(C)、图像传输系统(D)、电子控制系统(E)、光学成像系统(F)、CCD传感器(G)、内窥镜(H)和机械系统(I)所组成。
2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于机械系统由内窥镜夹具(1)、内窥镜 (2)、转动电机(3)、编码器(4)、工件夹具(5)、紧固装置(7)、齿轮副(8)、轴承(9)、套筒(10)所组成。
3.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于电子控制系统由图像采集输出系统(11)、声光报警系统(12)、中央处理器(13)、图像处理系统(14)、编码器(15)、转动步进电 机(16)、运动控制卡(17)、平动步进电机(18)和光栅尺(19)组成。
4.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于内窥镜由直线步进电机带动沿工件轴 线运动，同时转动电机带动工件做勻速转动，使得内窥镜相对于工件做螺旋线扫描，内窥镜 探测到制动缸主孔内壁的全部信息。
5.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于图像从内窥镜传输给图像处理系统，经 计算机进行缺陷检验，判断是否存在缺陷及缺陷的大小，同时根据光栅尺和编码器的数值 可以判断缺陷所在的位置，在计算机屏幕上显示。
全文摘要
本发明涉及一种光电检测技术领域，针对汽车制动缸主孔内壁缺陷进行检测的仪器。该仪器由光学成像系统、机械系统、电控系统、图像处理系统等组成，光学成像系统可以深入主孔内部进行拍摄，并将图像导出，经图像处理系统分析后，可以自动判断缺陷的大小及位置。该仪器避免了传统检测系统中由人工判断所带来的视疲劳及误判，提高检测准确率及效率。
文档编号G01N21/954GK101900690SQ201010235829
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者周娜, 安志勇, 张光伟, 曹维国, 李咏豪, 王劲松, 王岭, 石利霞, 高瑀含 申请人:长春理工大学