缸盖缺陷检测系统及其检测流程技术领域
本发明涉及缸盖检测领域，尤其涉及一种设计合理，操作简易，自动化程度高，定
位快速精准，检测精度高的缸盖缺陷检测系统及其检测流程。
背景技术
在机械加工制造业中，由于受到材料本身的特性以及加工过程的影响，缸盖会出
现砂眼、振纹等各种缺陷，这些缺陷大大影响了缸盖工作的性能，更加重要的是它也影响了
以该零件为组成部分整个设备的性能，降低了设备的精度及寿命。为了保证产品质量，需要
对缸盖是否存在上述缺陷进行检测。当前国内检测缸盖缺陷主要还是靠人工检测的方法，
这种方法对检验人员的要求很高，而且工作时间长也会容易造成眼部疲劳，导致精度不高，
质量难以得到完全保证。
随着电子科技技术的发展，一种基于计算机视觉的检测技术将逐渐代替人眼来做
检测，计算机视觉检测系统是由摄像机和计算机、镜头等组成，视觉检测系统可以采集到大
量的特征信息，得到特征信息之后，会将将这些信息传送到计算机系统，计算机系统利用特
征信息进行自动检测，所以近年来在汽车制造、医学检测等各个领域越来普遍利用计算机
视觉进行自动化检测。另外，在很多人工作业危险或者无法完成的环境下代替人工去进行，
计算机视觉检测不仅克服了检测强度大，检测精度低的缺点，而且定位快速精准，并且实现
了非接触的自动化检测。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的上述缺陷，提供一种设计合理，操作简易，自
动化程度高，定位快速精准，检测精度高的缸盖缺陷检测系统及其检测流程。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种缸盖缺陷检测系统，包括步进
电机系统和伺服电机系统，所述步进电机系统上设有工件定位平台，所述伺服电机系统中
设有成像系统，所述步进电机系统、伺服电机系统均连接于一上位机，所述上位机具有缺陷
识别模块及报警模块。
根据以上技术要求，所述伺服电机系统包括伺服电机、伺服电机驱动连接的升降
机构，所述上位机控制连接该伺服电机。
根据以上技术要求，所述升降机构上设有接近开关和光电开关。
根据以上技术要求，所述成像系统包括视觉检测模块及补光模块。
根据以上技术要求，所述视觉检测模块包括全反射棱镜、物镜和CCD，所述视觉检
测模块输出连接有图像采集卡，所述图像采集卡输出连接上位机。
根据以上技术要求，所述视觉检测模块设置于升降机构中，补光模块安装于视觉
检测模块上。
根据以上技术要求，所述步进电机系统中的缸盖定位平台连接有步进电机，缸盖
定位平台中具有旋转机构，旋转机构上设置有装夹机构，所述步进电机驱动控制连接于所
述旋转机构。
一种缸盖缺陷检测系统的检测流程：将缸盖装夹固定于步进电机系统的缸盖定位
平台上，通过视觉检测模块初检缸盖，在对缸盖内部光照不足的部位，通过补光模块补光，
具体为：在充分的光照下，缸盖内部的图像通过全反射棱镜反射到成像的物镜上，然后再反
射到CCD的感光面上，CCD将感受到的光信号转换成电信号，图像采集卡将采集到的图像信
号转换成数字信号送到上位机，上位机的缺陷识别模块将利用预先设置的算法识别出产品
有无缺陷。
根据以上技术要求，所述缸盖装夹固定在缸盖定位平台后，利用上位机软件控制
伺服电机系统的伺服电机运转调整升降机构的高度，升降机构带动视觉检测模块进入缸盖
内部，此时，步进电机系统中的步进电机每隔固定的时间段对缸盖定位平台旋转固定的角
度，对缸盖内部进行拍摄，与此同时，升降机构带动视觉检测模块在缸盖内部纵向移动固定
的距离，在缸盖旋转一周同时，确保视觉检测模块对缸盖内部所有的部位都进行一次拍摄，
不会漏检，保证检测识别准确率。
本发明的有益之处是：为了实现全方位无死角对缸盖内部进行拍照检测，采用伺
服电机系统控制成像系统上下移动对待检缸盖进行检测；采用步进电机系统控制待检缸盖
装夹及旋转，实现待检缸盖的旋转运动和成像系统的直线给进运动，为了保护视觉检测模
块，设置接近开关，用于对伺服电机进行限位；设置光电开关，用于起始判断缸盖定位平台
中有无待检缸盖，本发明设计合理，操作简易，自动化程度高，定位快速精准，检测精度高。
附图说明
图1是本发明缸盖缺陷检测系统的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例就本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的一种缸盖缺陷检测系统，包括步进电机系统和伺服电机
系统，所述步进电机系统上设有工件定位平台，所述伺服电机系统中设有成像系统，所述步
进电机系统、伺服电机系统均连接于一上位机，所述上位机具有缺陷识别模块及报警模块。
进一步的，所述伺服电机系统包括伺服电机、伺服电机驱动连接的升降机构，所述
上位机控制连接该伺服电机。
进一步的，所述升降机构上设有接近开关和光电开关。
进一步的，所述成像系统包括视觉检测模块及补光模块。
进一步的，所述视觉检测模块包括全反射棱镜、物镜和CCD，所述视觉检测模块输
出连接有图像采集卡，所述图像采集卡输出连接上位机。
进一步的，所述视觉检测模块设置于升降机构中，补光模块安装于视觉检测模块
上。
进一步的，所述步进电机系统中的缸盖定位平台连接有步进电机，缸盖定位平台
中具有旋转机构，旋转机构上设置有装夹机构，所述步进电机驱动控制连接于所述旋转机
构。
具体的，成像系统包括补光模块及视觉检测模块，其中补光模块包括光源的选择，
视觉检测模块包括CCD的选择、图像采集卡的选择、光学镜头的选型，由于成像系统需要对
是缸盖内部进行拍照采集，故需要纵向移动进入，普通的相机不能直接放置在其中，故增加
全反射棱角将缸盖内部的图像反转90°成像到物镜上，另外由于空间狭小，光源选择为LED，
成像系统能提供亮度均匀，强度适合的光照条件，且能够实现准确清晰缸盖内部图像。
图像采集卡将采集到的各种视频或者图像模拟信号由A/D转换成数字信号并传输
入上位机，上位机将进行处理、存储。图像采集卡选择具有GigE网络接口的MV-GigE千兆高
速数字图像采集卡。
为了实现全方位无死角对缸盖内部进行拍照检测，采用伺服电机系统控制成像系
统上下移动对待检缸盖进行检测；采用步进电机系统控制待检缸盖装夹及旋转，实现待检
缸盖的旋转运动和成像系统的直线给进运动，为了保护视觉检测模块，设置接近开关，用于
对伺服电机进行限位；设置光电开关，用于起始判断缸盖定位平台中有无待检缸盖。
一种缸盖缺陷检测系统的检测流程：将缸盖装夹固定于步进电机系统的缸盖定位
平台上，通过视觉检测模块初检缸盖，在对缸盖内部光照不足的部位，通过补光模块补光，
具体为：在充分的光照下，缸盖内部的图像通过全反射棱镜反射到成像的物镜上，然后再反
射到CCD的感光面上，CCD将感受到的光信号转换成电信号，图像采集卡将采集到的图像信
号转换成数字信号送到上位机，上位机的缺陷识别模块将利用预先设置的算法识别出产品
有无缺陷。
进一步的，所述缸盖装夹固定在缸盖定位平台后，利用上位机软件控制伺服电机
系统的伺服电机运转调整升降机构的高度，升降机构带动视觉检测模块进入缸盖内部，此
时，步进电机系统中的步进电机每隔固定的时间段对缸盖定位平台旋转固定的角度，对缸
盖内部进行拍摄，与此同时，升降机构带动视觉检测模块在缸盖内部纵向移动固定的距离，
在缸盖旋转一周同时，确保视觉检测模块对缸盖内部所有的部位都进行一次拍摄，不会漏
检，保证检测识别准确率。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳实施例。应当指出，对本领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还能做出若干的变型和改进，也应视为属于本发明
的保护范围。