一種陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷閥芯檢測領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷閥芯是水龍頭的核心部件，直接影響其密封性能和使用壽命，在水龍頭的裝配前，需要對陶瓷閥芯進(jìn)行嚴(yán)格的外觀檢測。目前絕大多數(shù)的水龍頭制造企業(yè)都采用人工檢測的方式對陶瓷閥芯進(jìn)行外觀檢測。這不僅增加了人工成本和管理成本，而且由于人眼檢測的疲勞性和不穩(wěn)定性，無法保證陶瓷閥芯檢測的準(zhǔn)確率和效率。
[0003]隨著技術(shù)成本的降低，基于機(jī)器視覺的檢測系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)常用于檢測產(chǎn)品表面的裂紋、破損等缺陷，相關(guān)的表面缺陷檢測算法也很多?；陂撝捣指詈腿毕萏崛〉姆椒ㄊ潜砻嫒毕輽z測的常用算法，但由于光照不均勻，裂紋、拋光不均勻等原因，會產(chǎn)生漏檢、誤檢，其魯棒性、可靠性不高，不能應(yīng)用于實(shí)踐量產(chǎn)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要針對傳統(tǒng)檢測方法的不足，提供一種能自動檢測待檢測陶瓷閥芯表面缺陷的陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)，提高了檢測效率及準(zhǔn)確率。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)，包括第一傳送帶、與第一傳送帶平行設(shè)置的第二傳送帶、連接第一傳送帶和第二傳送帶的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、與第一傳送帶前端相連的上料機(jī)構(gòu)、驅(qū)動上料機(jī)構(gòu)運(yùn)動的第一電機(jī)、驅(qū)動第二傳送帶運(yùn)動的第二電機(jī)、設(shè)置在第一傳送帶末端的第一剔除器、設(shè)置在上料機(jī)構(gòu)和第一剔除器之間的第一相機(jī)、設(shè)置在第二傳送帶末端的下料機(jī)構(gòu)、設(shè)置在下料機(jī)構(gòu)前方的第二剔除器及設(shè)置在第二剔除器前方的第二相機(jī);還包括:
[0006]采集卡，采集第一相機(jī)拍攝的第一待檢測面圖像和第二相機(jī)拍攝的第二待檢測面圖像，并將采集到的第一待檢測面圖像和第二待檢測面圖像傳送至主控系統(tǒng)；
[0007]主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)將接收到的第一待檢測面圖像和第二待檢測面圖像進(jìn)行處理，判斷待檢測陶瓷閥芯的第一待檢測面圖像和第二待檢測面圖像是否合格，如果合格，則進(jìn)入下一工位，如果不合格，則將不合格處理結(jié)果傳送至PLC控制器；
[0008]PLC控制器，PLC控制器根據(jù)接收到的不合格處理結(jié)果將剔除信號輸送給第一剔除器或第二剔除器。
[0009]進(jìn)一步地，所述主控系統(tǒng)包括:
[0010]模板及掩模板型創(chuàng)建單元，針對不同型號的陶瓷閥芯創(chuàng)建相應(yīng)的模板及掩模板；
[0011]配準(zhǔn)單元，用于待檢測陶瓷閥芯的待檢測面圖像與模板及掩模板的匹配、識別和配準(zhǔn)；
[0012]Blob檢測單元，用于檢測待檢測陶瓷閥芯的待檢測面圖像是否存在拋光不均勻、崩邊及破損的缺陷；
[0013]裂紋檢測單元，用于檢測待檢測陶瓷閥芯的待檢測面圖像是否有裂紋。
[0014]進(jìn)一步地，所述上料機(jī)構(gòu)包括支撐架及安裝在支撐架上的若干輥軸組件，相連輥軸組件通過第一同步帶相連，且第一組輥軸組件通過第一同步帶與所述第一電機(jī)相連，最后一組輥軸組件通過第一同步帶與第一傳送帶相連;每相鄰兩組輥軸組件的前一組輥軸組件中最后一個輥軸的第一主皮帶輪直徑比后一組輥軸組件中第一個輥軸的第一副皮帶輪直徑大。
[0015]進(jìn)一步地，所述輥軸組件包括兩個輥軸，兩個輥軸通過第二同步帶相連，且每組輥軸組件中第一個輥軸的第二主皮帶輪直徑大于第二個輥軸的第二副皮帶輪直徑。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)的第一電機(jī)皮帶輪直徑大于第一組輥軸組件中第一個輥軸的第一副皮帶輪直徑，最后一組輥軸組件中第二個輥軸的第一主皮帶輪直徑大于第一傳送帶的傳送帶皮帶輪直徑，第一主皮帶輪的直徑等于第二主皮帶輪的直徑等于第一電機(jī)皮帶輪的直徑，第二副皮帶輪的直徑等于第一副皮帶輪的直徑等于傳送帶皮帶輪。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一傳送帶上位于所述第一相機(jī)前方設(shè)置有與第一相機(jī)相連的第一傳感器，所述第一相機(jī)與第一同軸光源相連，且所述第一同軸光源的水平面與所述第一傳送帶的水平面平行。
[0018]進(jìn)一步地，所述第二傳送帶上位于所述第二相機(jī)后方設(shè)置有與第二相機(jī)相連的第二傳感器，所述第二相機(jī)與第二同軸光源相連，且所述第二同軸光源的水平面與所述第二傳送帶的水平面平行。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)與用于調(diào)節(jié)所述第一傳送帶速度的第一調(diào)速器相連，所述第二電機(jī)與用于調(diào)節(jié)所述第二傳送帶速度的第二調(diào)速器相連。
[0020]進(jìn)一步地，所述PLC控制器的輸出端連接有報警器。
[0021]進(jìn)一步地，所述主控系統(tǒng)通過RS232串口與所述PLC控制器通信;所述第一傳感器和所述第二傳感器均為光電傳感器。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0023]1、在第一相機(jī)和第二相機(jī)后分別布置有第一剔除器和第二剔除器，第一相機(jī)將待檢測陶瓷閥芯第一待檢測面圖像發(fā)送至主控系統(tǒng)處理后，若不合格，則直接由PLC控制器發(fā)送指令給第一剔除器，將不合格品予以剔除，避免進(jìn)入后續(xù)工位，便于提高檢測效率；同理，在第二相機(jī)后的第二剔除器也將直接剔除第二待檢測面圖像不合格的待檢測陶瓷閥芯，以保證由下料機(jī)構(gòu)收集的陶瓷閥芯為合格品；
[0024]2、上料機(jī)構(gòu)可以將無序堆積的待檢測陶瓷閥芯通過多級加速的方式逐一間隔排列于第一傳送帶上;與傳統(tǒng)振盤供料方式相比，不僅簡化了結(jié)構(gòu)，而且減少了由于振動和碰撞所引起的對陶瓷閥芯的損傷；
[0025]3、采用光電傳感器，實(shí)現(xiàn)對相機(jī)的自動觸發(fā)，提高自動化程度、檢測效率、避免漏檢；
[0026]4、采用同軸光源，保證均勻的照明，避免由于光照不均勻帶來的誤判。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)框圖；
[0028]圖2為圖1中上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為圖1中主控系統(tǒng)檢測框圖。
[0030]其中:主控系統(tǒng)1、第一調(diào)速器2、采集卡3、第一電機(jī)4、上料機(jī)構(gòu)5、第一傳送帶6、第一傳感器7、第一相機(jī)8、第一同軸光源9、第一剔除器1、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11、報警器12、PLC控制器13、待檢測陶瓷閥芯14、第二傳送帶15、第二調(diào)速器16、下料機(jī)構(gòu)17、第二電機(jī)18、第二剔除器19、第二相機(jī)20、第二同軸光源21、第二傳感器22、模板及掩模板創(chuàng)建單元23、配準(zhǔn)單元24、Blob檢測單元25、裂紋檢測單元26、支撐架27、輥軸28、第一同步帶29、第一電機(jī)皮帶輪30、第一主皮帶輪31、第二同步帶32、第一副皮帶輪33、第二主皮帶輪34、第二副皮帶輪35、傳送帶皮帶輪36。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0032]如圖1所示的陶瓷閥芯視覺自動檢測系統(tǒng)，包括水平設(shè)置的第一傳送帶6、與第一傳送帶6平行設(shè)置的第二傳送帶15、連接第一傳送帶6和第二傳送帶15的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11、與第一傳送帶6前端相連的上料機(jī)構(gòu)5、驅(qū)動上料機(jī)構(gòu)5運(yùn)動的第一電機(jī)4、驅(qū)動第一傳送帶6運(yùn)動的第一電機(jī)4、與第一電機(jī)4相連且用于調(diào)節(jié)上料機(jī)構(gòu)5速度的第一調(diào)速器2、驅(qū)動第二傳送帶15運(yùn)動的第二電機(jī)18、與第二電機(jī)18相連且用于調(diào)節(jié)第二傳送帶15速度的第二調(diào)速器16、設(shè)置在第一傳送帶6末端的第一剔除器10、設(shè)置在上料機(jī)構(gòu)5和第一剔除器10之間的第一相機(jī)8、設(shè)置在第二傳送帶15末端的下料機(jī)構(gòu)17、設(shè)置在下料機(jī)構(gòu)17前方的第二剔除器19及設(shè)置在第二剔除器19前方的第二相機(jī)20;并且第一傳送帶6上位于第一相機(jī)8前方設(shè)置有與第一相機(jī)8相連的第一傳感器7，第一相機(jī)8與第一同軸光源9相連，且第一同軸光源9的水平面與第一傳送帶6的水平面平行，保證均勻的照明，便于檢測待檢測面圖像的劃傷、裂紋等缺陷；第二傳送帶15上位于第二相機(jī)20后方設(shè)置有與第二相機(jī)20相連的第二傳感器22，第二相機(jī)20與第二同軸光源21相連，且第二同軸光源21的水平面與第二傳送帶15的水平面平行，同理，保證均勻的照明，便于檢測待檢測面圖像的劃傷、裂紋等缺陷；另外，第一相機(jī)8和第二相機(jī)20的輸出端均與采集卡3的輸入端相連，采集卡3的輸出端與主控系統(tǒng)I的輸入端相連，主控系統(tǒng)I的輸出端與PLC控制器13的輸入端相連，PLC控制器13的兩個輸出端分別與第一剔除器10和第二剔除器19相連，并且PLC控制器13的第三個輸出端與報警器12相連，本實(shí)施例中主控系統(tǒng)I通過RS232串口與PLC控制器13通信。
[0033 ]本實(shí)施例中上料機(jī)構(gòu)5可以將無序堆積的待檢測陶瓷閥芯通過多級加速的方式逐一間隔排列于第一傳送帶上;第一剔除器10和第二剔除器19用于將不合格的待檢測陶瓷閥芯剔除；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11用于將待檢測陶瓷閥芯14的表面進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；下料機(jī)構(gòu)17用于收集由第二傳送帶15輸送過來檢測完畢合格的待檢測陶瓷閥芯;第一傳感器7和第二傳感器22均為光電傳感器，實(shí)現(xiàn)對第一相機(jī)8和第二相機(jī)20的自動觸發(fā)，提高自動化程度、檢測效率、避免漏檢；
[0034]采集卡3將采集到的第一相機(jī)8拍攝的第一待檢測面圖像和第二相機(jī)20拍攝的第二待檢測面圖像傳送至主控系統(tǒng)I;主控系統(tǒng)I將接收到的第一待檢測面圖像和第二待檢測面圖像進(jìn)行處理，判斷待檢測陶瓷閥芯的第一待檢測面圖像和第二待檢測面圖像是否合格，如果合格，則進(jìn)入下一工位，如果不合格，則將不合格處理結(jié)果傳送至PLC控制器13; PLC控制器13接收到不合格處理結(jié)果，一方面使報警器12報警，另一方面根據(jù)接收到的不合格處理結(jié)果將剔除信號輸送給第一剔除器10或第二剔除器19。
[0035]結(jié)合圖2所示，上料機(jī)構(gòu)5包括支撐架27及安裝在支撐架27上的若干輥軸組件，相鄰輥軸組件通過第一同步帶29相連，且第一組輥軸組件通過第一同步帶29與第一電機(jī)4相連，最后一組輥軸組件通過第一同步帶29與第一傳送帶6相連;每組輥軸組件包括兩個輥軸28，兩個輥軸28通過第二同步帶32相連;其中:每組輥軸組件中第一個輥軸28的第二主皮帶輪34直徑大于第二個輥軸28的第二副皮帶輪35直徑，每相鄰兩組輥軸組件的前一組輥軸組件中最后一個輥軸28的第一主皮帶輪31直徑比后一組輥軸組件中第一個輥軸28的第一副皮帶輪33直徑大，第一電機(jī)4的第一電機(jī)皮帶輪30直徑大于第一組輥軸組件中第一個輥軸28的第一副皮帶輪33直徑，最后一組輥軸組件中第二個輥軸28的第一主皮帶輪31直徑大于第一傳送帶的傳送帶皮帶輪36直徑，并且，第一主皮帶輪31的直徑等于第二主皮帶輪34的直徑等于第一電機(jī)皮帶輪30的直徑，第二副皮帶輪35的直徑等于第一副皮帶輪33的直徑等于傳送帶皮帶輪36，從而實(shí)現(xiàn)多級加速。
[0036]結(jié)合圖3所示主控系統(tǒng)I包括模板及掩模板創(chuàng)建單元23、配準(zhǔn)單元24、Blob檢測單元25及裂紋檢測單元26。模板及掩模板創(chuàng)建單元23;其中:模板為待檢測面圖像識別、定位及