專利名稱：一種金屬自粘標牌的自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機器視覺和自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于機器視覺技術(shù)，能自動對金屬自粘標牌表面上金屬自粘標牌的缺失、歪斜、偏移、翹曲等缺陷進行自動檢測，并對不良品進行自動排除的智能自動檢測裝置。
背景技術(shù)：
金屬自粘標牌是一種新型包裝裝飾技術(shù)，該技術(shù)主要是在金、銀、銅等貴金屬板材上通過蝕刻等方式以得到圖案或字符，其背面為強力膠水粘紙，其正面為移轉(zhuǎn)膜。使用時撕去背面粘紙將標牌粘接在被裝飾金屬自粘標牌表面，再去除表面移轉(zhuǎn)膜即可，是目前高端金屬自粘標牌如名貴藥品、化妝品、紀念幣、珠寶及藝術(shù)品等包裝盒上最主要的標牌種類， 而且因為其工藝簡單方便，是各種不干膠標貼、鋁牌、銅牌、鐵牌等的最佳替代金屬自粘標牌，有著廣泛的應(yīng)用市場。現(xiàn)有技術(shù)中的金屬自粘標牌工藝主要存在以下缺陷一是照明光源。因為金屬自粘標簽為貴金屬材料，其粘接表面一般也采用烤漆處理，近似鏡面效果反光嚴重，采用常規(guī)照明方式容易在表面形成倒影。同時其材料不同，金屬標簽和背景的顏色也不同，現(xiàn)在一般照明均采用單色照明，其適用性很窄，很難得到對比度較好的圖像；在國外也出現(xiàn)了采用三色照明方式，但其控制均為手動控制，即由人工來調(diào)節(jié)紅、綠、藍三種LED亮度，沒有具體調(diào)節(jié)標準，只能由人工感覺控制，即不科學(xué)，也不方便。二是傳感器。因為被檢測金屬自粘標牌厚度差異很大，最厚超過230mm,最薄的不過2mm。而金屬自粘標牌放置流水線皮帶上而隨之運動，皮帶邊緣上下抖動，如采用普通對射光電傳感器，容易被皮帶邊緣抖動而誤觸發(fā)造成錯誤檢測。而采用普通反射式光電傳感器，又無法適應(yīng)厚薄差異較大之金屬自粘標牌。三是相機、光源等位置調(diào)整。金屬自粘標牌厚度差異很大，如金屬自粘標牌表面不處于焦平面上，圖像則模糊不清而無法檢測。一般的解決方式是手動調(diào)整相機和光源位置，但在少批量多品種的實際生產(chǎn)中，造成很大工作量，也耽誤了許多生產(chǎn)時間。另一種解決方式是采用國外進口的電動自動調(diào)焦鏡頭，但此類鏡頭特別昂貴，帶來很大的設(shè)備成本，同時也無法控制光源的運動。四是人工作業(yè)。在金屬自粘標牌的粘接工序時，由于標牌超薄且圖案字符之間連接較少或無連接，很容易造成字符或圖案缺失、歪斜、偏移、翹曲等缺陷，嚴重影響金屬自粘標牌外觀，這在金屬自粘標牌生產(chǎn)中是不允許的。目前在生產(chǎn)中均為人工目視檢查，但由于圖案為金屬材質(zhì)而反光嚴重，字符圖案較多，金屬自粘標牌種類很多，生產(chǎn)數(shù)量較大，容易造成視覺疲勞以致出現(xiàn)漏檢、錯檢等現(xiàn)象，而且檢測效率低下。目前在國內(nèi)包裝品生產(chǎn)企業(yè)中，尚無能夠?qū)Υ诉M行自動化檢測裝置。因此，如何在工藝中實現(xiàn)自動檢測此類缺陷，提高金屬自粘標牌品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，是包裝企業(yè)采用金屬自粘標牌的一個主要難題。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于機器視覺技術(shù)的金屬自粘標牌的自動檢測裝置，用于解決人工目視檢查金屬自粘標牌易出現(xiàn)漏檢、錯檢等問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種金屬自粘標牌的自動檢測裝置，包括照明光源、工業(yè)相機、流水線皮帶、激光傳感器、工控機、步進馬達、排除氣缸、滾珠絲桿和直線滑軌；所述流水線皮帶，用于在所述自動檢測裝置工作過程中傳送金屬自粘標牌。所述照明光源放置在工業(yè)相機與流水線皮帶之間，且所述工業(yè)相機與所述照明光源同軸線垂直于流水線皮帶表面，所述照明光源用于成像時的照明；所述工業(yè)相機通過設(shè)置的硬件觸發(fā)端口與所述激光傳感器的輸出端連接，用于通 過所述激光傳感器獲取觸發(fā)傳感，實現(xiàn)光學(xué)成像；所述激光傳感器固定在所述流水線皮帶上，使激光落在流水線皮帶上的光電位于工業(yè)相機垂直軸心偏前處，用于保證每次采集到的圖像的一致性；所述工控機分別與工業(yè)相機、步進馬達和排除氣缸連接；所述步進馬達通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲桿進行旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動直線滑軌，所述直線滑軌上設(shè)有四個滑塊，滾珠絲桿上的螺母通過連接塊與直線滑軌和滑塊組合使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，從而通過連接桿帶動工業(yè)相機進行上下運動；這里，可以將滾珠絲桿的螺母、直線滑軌和滑塊的組合裝置安裝在一塊連接板上，再通過連接板帶動連接桿。所述排除氣缸安裝在流水線皮帶上，并通過電磁閥與所述工控機連接，用于對不良品進行排除。除排除氣缸外，還可以采用其它能實現(xiàn)排除不良品功能的裝置。本實用新型中，照明光源、工業(yè)相機和激光傳感器構(gòu)成了圖像采集裝置，其用于實現(xiàn)光學(xué)成像和采集轉(zhuǎn)換，并將采集到的圖像信號傳輸給所述工控機。所述工控機，即是工控PC機，用于實現(xiàn)系統(tǒng)控制及圖像處理功能。另外，步進馬達、滾珠絲桿、聯(lián)軸器、連接桿、直線滑軌和滑塊等構(gòu)成了一個伺服驅(qū)動裝置，用于調(diào)整和驅(qū)動上述的圖像采集裝置上下移動。伺服驅(qū)動裝置根據(jù)金屬自粘標牌厚度不同而驅(qū)動圖像采集裝置上下運動，以保證得到最佳的圖像。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。 進一步，所述工業(yè)相機上安裝有工業(yè)鏡頭，構(gòu)成了一個光學(xué)成像裝置。進一步，所述照明光源采用半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)，其上安裝有兩圈紅、綠、藍三路LED燈，且所述照明光源上設(shè)置有光源控制器，用于獨立輸出三通道電流以控制紅、綠、藍三路LED燈，所述光源控制器還與所述工控機連接，用于向所述工控機傳輸金屬自粘標牌的顏色信息。對于半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)，即是以不銹鋼沖壓形成一個半球型外罩，內(nèi)部噴以顆粒狀白漆，在球型外罩底部安裝一環(huán)形LED燈光圈，環(huán)形外徑和球型外罩底部直徑相同，內(nèi)徑小于外徑40mm，上安裝兩圈LED，LED采用紅、綠、藍三種顏色依次混合排列，每種LED可單獨恒流控制，通過控制電流以控制LED發(fā)光亮度而形成不同顏色的光，以適用不同顏色的被檢測金屬自粘標牌。具體地，通電時LED發(fā)光，光線向上及四周照射到球型外罩的顆粒狀白漆上再次反射下來，形成漫反射照明被檢測物體，完全避免了普通環(huán)形、條形或平面照明的反光缺點。光源控制器可獨立輸出三通道電流，以控制紅、綠、藍三路LED燈。此夕卜，光源控制器通過RS232通訊接口和工控機相連，由工控機根據(jù)金屬自粘標牌顏色自動生成最佳照明參數(shù)。進一步，所述激光傳感器通過萬向安裝架固定在所述流水線皮帶上。進一步，所述工控機分別與工業(yè)相機、步進馬達和排除氣缸連接是通過在所述工控機上設(shè)置三個PCI插槽實現(xiàn)的，所述三個PCI插槽分別用于直接插入圖像采集卡、運動控制卡和數(shù)字I/o卡，所述圖像采集卡通過數(shù)據(jù)線和工業(yè)相機相連，所述運動控制卡與所述步進馬達連接，所述數(shù)字I/o卡通過電磁閥與排除氣缸連接；這里，所述圖像采集卡提供IEEE1394接口，通過數(shù)據(jù)線和工業(yè)相機相連，在系統(tǒng)初始化時控制相機各項曝光時間、增益等參數(shù)，當相機開始工作時取得所采集到的圖像信息，并將其存到指定內(nèi)存區(qū)域，再以消息的方式傳送給所述工控機處理；所述數(shù)字I/O卡除用于驅(qū)動所述排除氣缸動作，同時也用于接受啟動停止信號和驅(qū)動聲光報警裝置。所述運動控制卡，用于通過輸出脈沖控制所述步進馬達，從而進一步地控制相機等的聚集作用。進一步，所述工控機能通過軟件形式實現(xiàn)自動生成最佳照明參數(shù)功能、模板學(xué)習(xí)功能或自動檢測功能。進一步，所述自動檢測功能的實現(xiàn)采用特征參數(shù)計算和模板匹配的方式所述特征參數(shù)計算包括對目標區(qū)域的面積、周長、圓形度、重心、長寬和旋轉(zhuǎn)角度的計算；所述模板匹配指在圖像中尋找目標區(qū)域，計算相似度，判別當前目標與設(shè)定目標是否相同。這里，所述面積就是目標區(qū)域中像素的數(shù)量；所述周長是指目標區(qū)域輪廓線上像素之間間距之和；所述圓形度是指在面積和周長的基礎(chǔ)上，計算目標形狀復(fù)雜程度的一個特征量，具體計算
= 4^fm，對于半徑為r的圓來說，面積為nr2，周長為2 π r，如果形狀越接近圓，則
該值越接近1，形狀越復(fù)雜，則該值越??；所述重心指目標中像素坐標的平均值；所述長寬包含目標最小平行軸外接矩形的長寬和任意方向最小外接矩形的長寬；所述旋轉(zhuǎn)角度指目標區(qū)域的橢圓特征中長軸與橫軸的夾角。本實用新型的有益效果是一是相機、光源等可由通過伺服驅(qū)動上下運動，以取得最佳清晰度的圖像；二是采用半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)光源，避免了普通光源反光的缺點。顏色亮度可控，通過軟件配合以適合不同金屬自粘標牌，能夠自動生成最佳照明參數(shù)，取得最佳對比度圖像；三是采用激光傳感器作為觸發(fā)信號，保證即使是厚度2mm的金屬自粘標牌也能夠穩(wěn)定檢測；四是采用模板匹配和特征參數(shù)計算統(tǒng)一判別，有效的檢測金屬自粘標牌的掉字、歪斜、偏移、翹曲缺陷，完全取代人工作業(yè)，性能穩(wěn)定，效果良好。因此，本實用新型提供的一種基于機器視覺的自動檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在線快速、穩(wěn)定的檢測，并且對不良品進行自動排除。

圖I為本實用新型所述的自動檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；[0037]圖2為本實用新型實施例的生成最佳照明參數(shù)的流程圖；圖3為本實用新型實施例的模板學(xué)習(xí)功能流程圖；圖4為本實用新型實施例的自動檢測功能流程圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下 I、金屬自粘標牌，2、工控機，3、照明光源，4、工業(yè)鏡頭，5、工業(yè)相機，6、連接桿，7、滾珠絲桿，8、流水線皮帶，9、直線滑軌，10、滑塊，11、滾珠絲桿連接塊，12、滾珠絲桿螺母，13、聯(lián)軸器，14、步進馬達，15、激光傳感器，16、萬向安裝架，17、排除氣缸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖I所示，本實施例所述的一種金屬自粘標牌I的自動檢測裝置，包括照明光源
3、工業(yè)相機5、流水線皮帶8、激光傳感器15、工控機2、步進馬達14、排除氣缸17、滾珠絲桿7和直線滑軌9 ；所述流水線皮帶8，用于在所述自動檢測裝置工作過程中傳送金屬自粘標牌。所述照明光源3放置在工業(yè)相機5與流水線皮帶8之間，且所述工業(yè)相機5與所述照明光源3同軸線垂直于流水線皮帶8表面，所述照明光源3用于成像時的照明；所述工業(yè)相機5通過設(shè)置的硬件觸發(fā)端口與所述激光傳感器15的輸出端連接，用于通過所述激光傳感器15獲取觸發(fā)傳感，實現(xiàn)光學(xué)成像；所述激光傳感器15通過萬向安裝架16固定在所述流水線皮帶8上，使激光落在流水線皮帶上的光電位于工業(yè)相機垂直軸心偏前處，用于保證每次采集到的圖像的一致性；所述工控機2分別與工業(yè)相機5、步進馬達14和排除氣缸17連接，所述工控機2還能包括部分附屬電路；所述步進馬達14通過聯(lián)軸器13帶動滾珠絲桿7進行旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動直線滑軌9，所述直線滑軌9上設(shè)有四個滑塊10，滾珠絲桿上的螺母12通過連接塊11與直線滑軌9和滑塊10組合使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，從而通過連接桿6帶動工業(yè)相機5進行上下運動；這里，可以將滾珠絲桿螺母12、直線滑軌9和滑塊10的組合裝置安裝在一塊連接板上，再通過連接板帶動連接桿6。所述排除氣缸17安裝在流水線皮帶上，并通過電磁閥與所述工控機2連接，用于對不良品進行排除。除排除氣缸外17，還可以采用其它能實現(xiàn)排除不良品的功能的裝置。本實施例中，照明光源3、工業(yè)相機5和激光傳感器15構(gòu)成了圖像采集裝置，其用于實現(xiàn)光學(xué)成像和采集轉(zhuǎn)換，并將采集到的圖像信號傳輸給所述工控機2。所述工控機2，即是工控PC機，用于實現(xiàn)系統(tǒng)控制及圖像處理功能。另外，步進馬達14、滾珠絲桿7、聯(lián)軸器13、連接桿6、直線滑軌9和滑塊10等構(gòu)成了一個伺服驅(qū)動裝置，用于調(diào)整和驅(qū)動上述的圖像采集裝置上下移動。伺服驅(qū)動裝置根據(jù)金屬自粘標牌厚度不同而驅(qū)動圖像采集裝置上下運動，以保證得到最佳的圖像。另外，所述工業(yè)相機5上安裝有工業(yè)鏡頭4，構(gòu)成了一個光學(xué)成像裝置。本實施例采用面陣500萬像素CXD工業(yè)相機，IEEE1394接口，最短電子快門速度為30us，幀率為6fps，流水線線速一般為每分鐘5-10米，可以滿足流水線金屬自粘標牌動態(tài)檢測的需求，而工業(yè)鏡頭采用五百萬像素分辨率的定焦鏡頭。所述照明光源3采用半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)，其上安裝有兩圈紅、綠、藍三路LED燈，且所述照明光源上設(shè)置有光源控制器，用于獨立輸出三通道電流以控制紅、綠、藍三路LED燈，所述光源控制器還與所述工控機2連接，用于向所述工控機2傳輸金屬自粘標牌的顏色信息。對于半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)，即是以不銹鋼沖壓形成一個半球型外罩，內(nèi)部噴以顆粒狀白漆，在球型外罩底部安裝一環(huán)形LED燈光圈，環(huán)形外徑和球型外罩底部直徑相同，內(nèi)徑小于外徑40mm，上安裝兩圈LED，LED采用紅、綠、藍三種顏色依次混合排列，每種LED可單獨恒流控制，通過控制電流以控制LED發(fā)光亮度而形成不同顏色的光，以適用不同顏色的被檢測金屬自粘標牌。具體地，通電時LED發(fā)光，光線向上及四周照射到球型外罩的顆粒狀白漆上再次反射下來，形成漫反射照明被檢測物體，完全避免了普通環(huán)形、條形或平面照明的反光缺點。光源控制器可獨立輸出三通道電流，以控制紅、綠、藍三路LED燈。此外，光源控制器通過RS232通訊接口和工控機相連，由工控機2根據(jù)金屬自粘標牌顏色自動生成最佳照明參數(shù)。 所述工控機2分別與工業(yè)相機5、步進馬達14和排除氣缸17連接是通過在所述工控機2上設(shè)置三個PCI插槽實現(xiàn)的，所述三個PCI插槽分別用于直接插入圖像采集卡、運動控制卡和數(shù)字I/O卡，所述圖像采集卡通過數(shù)據(jù)線和工業(yè)相機5相連，所述運動控制卡與所述步進馬達14連接，所述數(shù)字I/O卡通過電磁閥與排除氣缸17連接；這里，所述圖像采集卡提供IEEE1394接口，通過數(shù)據(jù)線和工業(yè)相機5相連，在系統(tǒng)初始化時控制相機各項曝光時間、增益等參數(shù)，當相機開始工作時取得所采集到的圖像信息，并將其存到指定內(nèi)存區(qū)域，再以消息的方式傳送給所述工控機2處理；所述數(shù)字I/O卡除用于驅(qū)動所述排除氣缸17動作，同時也用于接受啟動停止信號和驅(qū)動聲光報警裝置(所述自動檢測裝置中可自設(shè)一套聲光檢測裝置)。所述運動控制卡，用于通過輸出脈沖控制所述步進馬達14，從而進一步地控制相機等的聚集作用。本實施例中所述工控機2能通過軟件形式實現(xiàn)自動生成最佳照明參數(shù)功能、模板學(xué)習(xí)功能或自動檢測功能。而所述自動檢測功能的實現(xiàn)采用特征參數(shù)計算和模板匹配的方式所述特征參數(shù)計算包括對目標區(qū)域的面積、周長、圓形度、重心、長寬和旋轉(zhuǎn)角度的計算；所述模板匹配指在圖像中尋找目標區(qū)域，計算相似度，判別當前目標與設(shè)定目標是否相同。這里，所述面積就是目標區(qū)域中像素的數(shù)量；所述周長是指目標區(qū)域輪廓線上像素之間間距之和；所述圓形度是指在面積和周長的基礎(chǔ)上，計算目標形狀復(fù)雜程度的一個特征量，
Απ V而和
具體計算為e =，對于半徑為r的圓來說，面積為n r2，周長為2 π r，如果形狀越接
近圓，則該值越接近1，形狀越復(fù)雜，則該值越小；所述重心指目標中像素坐標的平均值；所述長寬包含目標最小平行軸外接矩形的長寬和任意方向最小外接矩形的長寬；所述旋轉(zhuǎn)角度指目標區(qū)域的橢圓特征中長軸與橫軸的夾角。本實施例所述的自動檢測裝置的工作原理是在系統(tǒng)運作之初，先將所檢測的金屬自粘標牌I的圖像特征及高度等設(shè)置存儲為參數(shù)文件。檢測前調(diào)出參數(shù)文件，系統(tǒng)進行初始化，同時通過伺服驅(qū)動機構(gòu)將相機光源等驅(qū)動至設(shè)定位置。工作時金屬自粘標牌I從流水線皮帶8上流過，被激光傳感器15感應(yīng)而輸出信號觸發(fā)工業(yè)相機5取像，并將圖像傳送工控機2處理，處理完成后，如為良品則通過數(shù)字I/O卡控制亮綠燈，如為不良品則亮紅燈報警，同時電磁閥得電，排除氣缸17動作，將該不良品推出。對于上文提到的本實施例的軟件主體功能自動生成最佳照明參數(shù)、模板學(xué)習(xí)功能和自動檢測功能。生成最佳照明參數(shù)功能流程圖如圖2所示，首先輸入金屬標牌前景和背景顏色。系統(tǒng)根據(jù)公知之冷暖色調(diào)原理生成初始化照明參數(shù)，即紅、綠、藍三路LED驅(qū)動電流，開始采集圖像，對圖像進行直方圖計算，計算其前景和背景各自的中心值和離差，然后通過RS232串口輸出命令給光源控制器，依次調(diào)整三路驅(qū)動電流值，繼續(xù)采集圖像并計算前景和背景各自的中心值和離差。在調(diào)整范圍內(nèi)三路驅(qū)動電路均調(diào)整結(jié)束后，通過比較各自中心值和離差數(shù)值，其中心值差異最大而離差最小的為三路驅(qū)動電流值為最佳照明參數(shù)。在調(diào)整過程中，系統(tǒng)選用圖像中的特定區(qū)域進行處理，同時控制調(diào)整幅度，大大縮短了調(diào)整時間。一般在2-3秒之內(nèi)，即可調(diào)整獲得最佳照明參數(shù)，而后此類金屬自粘標牌在生產(chǎn)中均按照此參數(shù)進行照明。 模板學(xué)習(xí)功能流程圖如圖3所示。首先讀入圖像，并將圖像顯示出來。然后對圖像進行中值濾波，利用像素鄰域內(nèi)灰度中值代替該像素的灰度值，濾除圖像中的椒鹽噪聲。再對圖像進行閾值分割，閾值分割的方法很多，在本實用新型中采用大津法進行分割，具體實施過程為設(shè)t為圖像分割閾值，從而判別圖像的前景和背景，圖像中前景像素與圖像總像素比例為w0，前景平均灰度為uO ;圖像中背景與圖像總像素比例為wl，背景平均灰度為ul,從而算出圖像平均灰度 u=wO*uO+wl*ul,類間方差 g=wO* (uO_u)* (uO_u)+wl* (ul_u)*(ul-u),設(shè)t為從O到255，計算類間方差g的值，以該值最大是的t值為分割閾值。以該閾值對圖像進行二值化處理，得到一幅新的圖像。其次，就是提取字符圖案，其中包含數(shù)學(xué)形態(tài)處理和區(qū)域標記。二值化處理后的圖像中除了字符圖案外，一般還有很多噪聲點。在本實用新型中通過數(shù)學(xué)形態(tài)處理的膨脹和腐蝕方式將噪聲點去掉。再進行區(qū)域標記處理，即通過掃描圖像，把連接在一起的像素附上相同的標記。通過統(tǒng)計標記的數(shù)量，即可知圖像中有多少個字符圖案了。再次即進行特征參數(shù)的計算。在本實用新型中對字符圖案標記區(qū)域的面積、周長、圓形度、重心、長寬和旋轉(zhuǎn)角度進行計算。面積的計算即是統(tǒng)計各個標記區(qū)域的像素數(shù)量；周長計算則是提取區(qū)域的輪廓線，計算其輪廓線的長度；圓形度計算式在面積和周長的基
4;rx面積
礎(chǔ)上，計算標記區(qū)域的形狀復(fù)雜程度，在本實用新型中以下面公式e=，重心就是
In-\I n-l
求標記區(qū)域像素坐標的平均值，在本實用新型中利用公式( ,凡)=-Σχ.-Σ 計算區(qū)
Jl /=O n f=0 _
域重心；在重心求出基礎(chǔ)上根據(jù)外輪廓線，求出最小外接矩形，從而的到區(qū)域標記的長寬和旋轉(zhuǎn)角度。全部標記區(qū)域統(tǒng)計完成后，將各項參數(shù)和設(shè)定公差均存入?yún)?shù)文件。再次則恢復(fù)圖像，利用前面統(tǒng)計到的標記區(qū)域擴大一定像素在恢復(fù)圖像中取得各個對應(yīng)的子圖像，對每一個子圖像進行邊緣提取。在本實用新型中采用cany邊緣檢測算子提取邊緣，其首先計算G (X，y)的梯度,得到對于X和y的偏微分值fx和fy,公式為f _ fix,7+1)—fix, y)+/0+1，y+1)—fix+1, y)
Λ -￡[0068]
權(quán)利要求1.一種金屬自粘標牌的自動檢測裝置，其特征在于，包括照明光源、工業(yè)相機、流水線皮帶、激光傳感器、工控機、步進馬達、排除氣缸、滾珠絲桿和直線滑軌； 所述照明光源放置在工業(yè)相機與流水線皮帶之間，且所述工業(yè)相機與所述照明光源同軸線垂直于流水線皮帶表面； 所述工業(yè)相機通過設(shè)置的硬件觸發(fā)端口與所述激光傳感器的輸出端連接，所述激光傳感器固定在所述流水線皮帶上，使激光落在流水線皮帶上的光電位于工業(yè)相機垂直軸心偏前處； 所述工控機分別與工業(yè)相機、步進馬達和排除氣缸連接； 所述步進馬達通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲桿進行旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動直線滑軌，所述直線滑軌上設(shè)有四個滑塊，滾珠絲桿上的螺母通過連接塊與直線滑軌和滑塊組合使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，從而通過連接桿帶動工業(yè)相機進行上下運動； 所述排除氣缸安裝在流水線皮帶上，并通過電磁閥與所述工控機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述工業(yè)相機上安裝有工業(yè)鏡頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述照明光源采用半球型穹頂漫反射結(jié)構(gòu)，其上安裝有兩圈紅、綠、藍三路LED燈，且所述照明光源上設(shè)置有光源控制器，用于獨立輸出三通道電流以控制紅、綠、藍三路LED燈，所述光源控制器還與所述工控機連接，用于向所述工控機傳輸金屬自粘標牌的顏色信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述激光傳感器通過萬向安裝架固定在所述流水線皮帶上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述工控機分別與工業(yè)相機、步進馬達和排除氣缸連接是通過在所述工控機上設(shè)置三個PCI插槽實現(xiàn)的，所述三個PCI插槽分別用于直接插入圖像采集卡、運動控制卡和數(shù)字I/o卡，所述圖像采集卡通過數(shù)據(jù)線和工業(yè)相機相連，所述運動控制卡與所述步進馬達連接，所述數(shù)字I/O卡通過電磁閥與排除氣缸連接。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬自粘標牌的自動檢測裝置，包括照明光源、工業(yè)相機、流水線皮帶、激光傳感器、工控機、步進馬達、排除氣缸、滾珠絲桿和直線滑軌；照明光源放置在工業(yè)相機與流水線皮帶之間，工業(yè)相機通過設(shè)置的硬件觸發(fā)端口與激光傳感器的輸出端連接，激光傳感器、排除氣缸固定在流水線皮帶上，工控機分別與工業(yè)相機、步進馬達和排除氣缸連接；步進馬達通過聯(lián)軸器驅(qū)動滾珠絲桿和直線滑軌，直線滑軌上設(shè)有四個滑塊，滾珠絲桿上的螺母通過連接塊與直線滑軌、滑塊組合，再通過連接桿帶動工業(yè)相機進行上下運動。因此，本實用新型提供的一種基于機器視覺的自動檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在線快速、穩(wěn)定的檢測，并且對不良品進行自動排除。
文檔編號G01N21/956GK202710486SQ20122035480
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者朱飛虎, 李龍根 申請人:朱飛虎, 李龍根