線纜護套表面瑕疵檢測儀及其檢測方法技術

本發明專利技術公開了一種線纜護套表面瑕疵檢測儀及其檢測方法。所述瑕疵檢測儀，包括檢測區、圖像采集單元和支撐部件；所述檢測區包括呈柱狀的空心的線纜通道；所述圖像采集單元包括光源、相機和顯示器；所述光源固定于線纜通道的內壁上；所述光源為環形光源或者點狀光源；所述相機設置有多個，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機鏡頭對準線纜通道的軸線方向；相機通過超六類網線與工控機內部的千兆網卡相連接；所述支撐部件設置在檢測區下方。本發明專利技術可用來檢測線纜護套的如下缺陷：1)凸起鼓包；2)凹坑露線，起皮；3)直徑不均勻；4)管材、棒材的劃痕及其它缺陷。檢測范圍廣且十分實用，可以有效提高線纜護套生產廠家的工作效率和產品良率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及線纜護套檢測技術，具體涉及一種線纜護套表面瑕疵檢測儀及其檢測方法。
技術介紹
電纜、光纜、線纜類產品的護套在進行生產時表面容易出現的鼓包、凹坑、露線、起皮，劃傷，粗細不均勻等表面瑕疵。由于護套生產線是光纜、電纜、線纜的最后一道生產工序，由于現有的技術特點，即生產線生產速度快、自動化程度高，光纜護套很容易在生產過程中產生瑕疵不良，如果不能直接在生產時對不良進行檢測、排除，將直接影響到光纜、電纜的產品質量，后期流轉到客戶中造成質量投訴，給生產廠方帶來很大的損失。現有的線纜護線套檢測，使用兩組或三組激光傳感器，將激光傳感器分布于線纜的四周，通過線纜遮擋的激光，計算出當前的直徑，并通過直徑的波動，來判斷當前線纜護線套是否有鼓包、破洞以及直徑異常等問題。圖1是現有技術中的激光傳感器的原理圖。實際工業上使用2組(垂直分布)或者3組(120度分布)圖1所示的設備。但是使用激光檢測線纜護線套的鼓包與破皮，有以下幾點缺陷：1、檢測出問題后，沒有圖片，無法進行人工判斷。2、由于激光是平行光源，使用兩組或者三組激光，會產生盲區，而使用更多的傳感器會帶來額外的成本且無法避免盲區的產生。圖2是激光盲區的示意圖。如圖2所示，黑色區域即為激光的盲區。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術公開了一種線纜護套表面瑕疵檢測儀及其檢測方法。本專利技術的技術方案如下：一種線纜護套表面瑕疵檢測儀，包括檢測區、圖像采集單元和支撐部件；所述檢測區包括呈柱狀的空心的線纜通道；所述圖像采集單元包括光源、相機 和工控機；所述工控機內部安裝有網卡；所述光源固定于線纜通道的內壁上；所述光源為環形光源或者點狀光源；所述相機設置有多個，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機鏡頭對準線纜通道的軸線方向；相機通過網卡與工控機相連接；所述支撐部件設置在檢測區下方。其進一步的技術方案為：所述光源為環形光源，設置有兩組，一組固定于線纜通道入口處，一組固定于線纜通道出口處。其進一步的技術方案為：所述相機設置有三個或者四個；如果相機設置有三個，則三個相機間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機之間的相隔夾角為120°；如果相機設置有四個，則四個相機間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機之間的相隔夾角為90°。其進一步的技術方案為：所述支撐部件上設置有氣缸，可帶動檢測區向上或者向下運動。其進一步的技術方案為：還包括控制電路，所述控制電路包括穩壓器和編碼器，穩壓器的輸入端輸出220V單相交流電，輸出端分別連接工控機、24V開關電源和12V開關電源；所述24V開關電源的輸出端輸出24V直流電，連接所述光源；所述12V開關電源的輸出端輸出12V直流電，分別連接所述編碼器和相機；所述編碼器的輸入端采集電纜的行進速度信號，編碼器的脈沖信號發射端口發射脈沖，驅動所述相機的拍照開關；所述工控機上還連接有網卡，所述網卡通過網線與相機的數據傳輸端口相連接。一種線纜護套表面瑕疵其檢測方法，包括以下步驟：步驟1、線纜通過線纜通道，進入相機的掃描區域，編碼器采集線纜的通過速度，并依此速度控制相機的掃描頻率；相機根據編碼器采集到的速度信號進行速度相同的同步拍攝；步驟2、軟件采圖控制單元將相機驅動傳輸過來的圖像傳遞給圖像預處理單元；相機驅動傳輸來的圖像為灰度值在0～255范圍內的灰度圖，設定圖像灰度值分界點n；圖像預處理單元對圖像進行分割，圖像灰度值為0～n的區域，判定為背景區域，圖像灰度值為n～255的區域，判定為線纜區域；步驟3、對分割出的線纜區域做有效性判斷，當分割區域的高度、寬度以及灰度值滿足要求時，判斷分割有效；分割區域的高度要求為：分割區域在縱向方向上貫穿整個圖像；分割區域的寬度要求為：設定一標準寬度值范圍；將分割區域縱向分為若 干個等分區域，對所有等分區域中線纜的寬度求平均值，作為分割區域的寬度；分割區域的寬度在標準寬度值范圍之內；分割區域的灰度值要求為：設定一標準灰度值范圍；分割區域中的線纜圖像中所有像素點的灰度值的平均值在此設定的灰度值范圍之內；步驟4、圖像預處理單元將有效區域傳遞給缺陷檢測分析單元；步驟5、缺陷檢測分析單元對有效區域進行閾值分割；設定閾值分割上限值xmax，閾值分割下限值xmin，獲取線纜圖像中灰度值在xmax～xmin之間的像素點，判定為異常點，異常點組成整體的異常區域儲存在內存中；對整體的異常區域進行聯通操作，使之成為多個獨立的異常區域；并對多個獨立的異常區域進行判斷：設定一面積最大值ymax，設定一面積最小值ymin，當異常區域面積小于最小值時，則判定為干擾點，不作為缺陷檢出，當異常面積大于最大值時，則判定為異常點，不作為缺陷檢出；設定一灰度最大值zmax，設定一灰度最小值zmin，當異常區域的灰度值小于最小值時，則判定為干擾點，不作為缺陷檢出，當異常區域的灰度值大于最大值時，則判定為異常點，不作為缺陷檢出；選擇符合條件的區域，作為缺陷顯示到主界面上。本專利技術的有益技術效果是：1、本專利技術可用來檢測有效檢測線纜護套的如下缺陷：1)凸起鼓包；2)凹坑露線，起皮；3)直徑不均勻；4)管材、棒材的劃痕及其它缺陷。檢測范圍廣且十分實用，可以有效提高線纜護套生產廠家的工作效率和產品良率。2、本專利技術的圖像采集單元中安裝了照明用的光源，可以使用點狀光源，另外，本專利技術還提出了優選的技術方案，即線纜通道內部使用兩組發光均勻的環形光源，可構成均勻的發光亮場，均勻照亮線纜護套外部，保證相機的拍攝質量。具體使用點狀光源還是環形光源，取決于線纜的直徑及產線運行的速度；點狀光源的成本更低，但是如果線纜直徑大，運行速度大，則可選擇環形光源，照亮效果更好3、本專利技術的圖像采集單元使用了相機。但是相機數量過多，則成本上升，相機數量過少，則無法拍攝到線纜護套的全部范圍。通過多次實驗，本專利技術提出了優選的技術方案，即，可使用三臺或者四臺相機。如果使用四臺相機，則可以100％覆蓋直徑大于50mm以上的線纜；如果使用三臺相機，則可以100％覆 蓋直徑小于50mm以下的線纜。即可根據需要測量的線纜參數選擇合適數量的相機，以在完全拍攝的基礎上節約成本。4、本專利技術提出的控制電路以及檢測方法，可以長時間保存缺陷圖片，并在數據庫中記錄缺陷的批次號、大小、位置等信息，便于用戶搜集產品質量數據。5、本專利技術提出的控制電路以及檢測方法，可以實時顯示當前的產品缺陷圖像信息，有效幫助用戶實時解決生產異常，改進生產工藝。6、本專利技術通過編碼器控制相機的拍攝，可調整相機的拍攝速率，使其與編碼器所采集到的電纜的移動速度相等，使得采集到的圖像不會因為速度的變化而產生比例失真。7、本專利技術提出了的檢測方法，可配合檢測儀，有效挑選出可能有瑕疵問題的產品，進行判斷并將瑕疵問題進行顯示。可以對線纜護線套表面進行100％覆蓋掃描，可以不遺漏任何一個缺陷點。有助于提升產品質量，增加用戶產品的品牌效益。附圖說明圖1是現有技術中的激光傳感器的原理圖。圖2是激光盲區的示意圖。圖3是瑕疵檢測儀的側視圖。圖4是瑕疵檢測儀的正視圖。圖5為環形光源的發光示意圖。圖6為使用三臺相機拍攝的示意圖。圖7是控制電路的示意圖。圖8是檢測方法中的數據處理流程圖。具體實施方式圖3是瑕疵檢測儀的側視圖。圖4是瑕疵檢測儀的正視圖。如圖3、圖4所示，瑕疵檢測儀包括檢測區、圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：包括檢測區、圖像采集單元和支撐部件；所述檢測區包括呈柱狀的空心的線纜通道；所述圖像采集單元包括光源、相機和工控機；所述工控機內部安裝有網卡；所述光源固定于線纜通道的內壁上；所述光源為環形光源或者點狀光源；所述相機設置有多個，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機鏡頭對準線纜通道的軸線方向；相機通過網卡與工控機相連接；所述支撐部件設置在檢測區下方。

【技術特征摘要】
1.一種線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：包括檢測區、圖像采集單元和支撐部件；所述檢測區包括呈柱狀的空心的線纜通道；所述圖像采集單元包括光源、相機和工控機；所述工控機內部安裝有網卡；所述光源固定于線纜通道的內壁上；所述光源為環形光源或者點狀光源；所述相機設置有多個，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機鏡頭對準線纜通道的軸線方向；相機通過網卡與工控機相連接；所述支撐部件設置在檢測區下方。2.如權利要求1所述的線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：所述光源為環形光源，設置有兩組，一組固定于線纜通道入口處，一組固定于線纜通道出口處。3.如權利要求1所述的線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：所述相機設置有三個或者四個；如果相機設置有三個，則三個相機間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機之間的相隔夾角為120°；如果相機設置有四個，則四個相機間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機之間的相隔夾角為90°。4.如權利要求1所述的線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：所述支撐部件上設置有氣缸，可帶動檢測區向上或者向下運動。5.如權利要求1所述的線纜護套表面瑕疵檢測儀，其特征在于：還包括控制電路，所述控制電路包括穩壓器和編碼器，穩壓器的輸入端輸出220V單相交流電，輸出端分別連接工控機、24V開關電源和12V開關電源；所述24V開關電源的輸出端輸出24V直流電，連接所述光源；所述12V開關電源的輸出端輸出12V直流電，分別連接所述編碼器和相機；所述編碼器的輸入端采集電纜的行進速度信號，編碼器的脈沖信號發射端口發射脈沖，驅動所述相機的拍照開關；所述工控機上還連接有網卡，所述網卡通過網線與相機的數據傳輸端口相連接。6.一種線纜護套表面瑕疵其檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、線纜通過線纜通道，進入相機的掃描區域，編碼器采集線纜的通過速度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒逸，
申請(專利權)人：無錫賽默斐視科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32