CN106872509A - 一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置与方法。包括依次电讯连接的红外探测采集模块、图像显示与处理模块和工艺参数调控模块；在注塑成型过程中，通过红外探测采集模块对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集所得的图像通过有线网络传输给图像显示与处理模块；将处理后的图像数据输入知识库，知识库能够根据图像信息分析出制品的各项质量指标，如制品内部组织结构形态、制品的密度，制品的缺陷状况等；将质量参数发送给工艺参数调控模块实现对注塑成型工艺参数的在线调控。本装置能够实时监控注塑品生产过程中产生的质量问题，实现质量指标到工艺参数的闭环控制，有助于提高注塑制品的质量。

Description

一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置与方法
技术领域
本发明涉及塑料加工专用设备制造领域，尤其涉及一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置与方法。
背景技术
注塑成型是塑料制品最常见的成型方法之一，近年来，随着注塑制品在航空、航天、通讯产品等高科技领域中的应用，人们对注塑制品的质量和性能的要求越来越高。从而使得对成型工艺监控和控制技术也都有了更高的要求。然而，目前质量检测方法主要由人工检测，自动化程度不高、检测效率低下；制品从模具脱出后的质量控制仍然为开环，没有制品质量指标的自动反馈。因此，为了生产出更高质量的制品，需要对成型过程进行更好的控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置与方法。能实时、准确、智能地监测注塑制品的质量水平，并实现注塑工艺参数的在线调控。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置，包括依次电讯连接的红外探测采集模块2、图像显示与处理模块3和工艺参数调控模块4。
所述红外探测采集模块2为红外成像仪，用于对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块3中显示并处理。
一种基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其包括如下步骤：
步骤一：在注塑成型加工过程中，通过红外热成像仪对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块3中显示并处理；
步骤二：图像显示与处理模块3对红外图像进行图像形态学处理后，将处理数据输入知识库，知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数，并将处理后的数据发送给工艺参数调控模块4，对注塑加工过程的工艺参数实时调控。
所述知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数包括制品内部组织结构形态、制品的密度、制品的缺陷状况。
步骤二中图像显示与处理模块3对红外图像处理过程为：对红外图像作灰度线性变换，通过滤波去除噪声，然后用阈值分割法结合形态学运算对图像进行分割，由分析算法生成图像处理数据。
步骤二中知识库能够根据图像数据分析具体为：知识库通过BP神经网络模型建立，将一系列注塑制品的图像分析数据作为样本对其进行训练，建立起图像数据与制品质量之间的关系模型，使其能够准确分析出各项质量参数；知识库将各项质量参数发送给工艺参数调控模块4，工艺参数调控模块4接收到这些信息后，根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控。
所述根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控包括熔体温度、熔体压力及它们在型腔中的分布、熔体注塑速率、模具内的热流分布。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明利用红外热成像技术，通过热图像分析，能够同时检测多个质量指标，不仅包括表面质量，还包括性能质量，并且处理结果快速、准确。
本发明知识库与控制系统相结合，能够准确地检测注塑制品质量，还能实时地调整注塑工艺参数，实现了制品质量指标到机器输入的闭环控制，大幅提高了注塑加工过程控制的实时性和准确性，提高良品率，降低成本。
综上所述，本发明红外成像与图像处理结合。可更广泛地应用于解决更复杂的问题。红外成像检测进行质量检测是利用红外热成像仪接收待测制品表面发出的红外辐射，通过热成像技术生成温度分布图，然后经过图像处理分析出制品的各项质量指标。与传统人工检测方法相比，可以更方便地对质量指标进行采集与分析，可以更准确、快速地完成检测。红外成像检测可替代人工检测，实现制品质量检测的高效化、智能化。同时，制品质量大数据与控制系统的信息交换，实现了控制系统对注塑工艺参数的在线调控，有效提高了注塑制品的质量。
附图说明
图1为本发明的整体系统框图。
图2为本发明基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1、2所示。本发明公开了一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置，包括依次电讯连接的红外探测采集模块2、图像显示与处理模块3和工艺参数调控模块4。
所述红外探测采集模块2为红外成像仪，用于对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块3中显示并处理。
本发明基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，可通过如下步骤实现：
在注塑成型加工过程中，通过红外热成像仪对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块3中显示并处理；
图像显示与处理模块3对红外图像进行图像形态学处理后，将处理数据输入知识库，知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数，并将处理后的数据发送给工艺参数调控模块4，对注塑加工过程的工艺参数实时调控。
所述知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数包括制品内部组织结构形态、制品的密度、制品的缺陷状况等。
图像显示与处理模块3对红外图像处理过程为：对红外图像作灰度线性变换，通过滤波去除噪声，然后用阈值分割法结合形态学运算对图像进行分割，由分析算法生成图像处理数据。
知识库能够根据图像数据分析具体为：知识库通过BP神经网络模型建立，将一系列注塑制品的图像分析数据作为样本对其进行训练，建立起图像数据与制品质量之间的关系模型，使其能够准确分析出各项质量参数；知识库将各项质量参数发送给工艺参数调控模块4，工艺参数调控模块4接收到这些信息后，根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控。预设数据中包含机器学习的部分，能够不断地自我完善，使得工艺参数的调控逐渐接近理想状态。
所述根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控包括熔体温度、熔体压力及它们在型腔中的分布、熔体注塑速率、模具内的热流分布等。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置，其特征在于：包括依次电讯连接的红外探测采集模块(2)、图像显示与处理模块(3)和工艺参数调控模块(4)。
2.根据权利要求1所述基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置，其特征在于：所述红外探测采集模块(2)为红外成像仪，用于对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块(3)中显示并处理。
3.一种基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其特征在于采用权利要求1至2中任一项所述基于红外成像的注塑制品质量在线检测装置实现，其包括如下步骤：
步骤一：在注塑成型加工过程中，通过红外热成像仪对注塑制品进行全方位的检测和热图像采集，将采集的图像实时传输至图像显示与处理模块(3)中显示并处理；
步骤二：图像显示与处理模块(3)对红外图像进行图像形态学处理后，将处理数据输入知识库，知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数，并将处理后的数据发送给工艺参数调控模块(4)，对注塑加工过程的工艺参数实时调控。
4.根据权利要求3所述基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其特征在于，所述知识库能够根据图像数据分析出各项质量指标参数包括制品内部组织结构形态、制品的密度、制品的缺陷状况。
5.根据权利要求3所述基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其特征在于，步骤二中图像显示与处理模块(3)对红外图像处理过程为：对红外图像作灰度线性变换，通过滤波去除噪声，然后用阈值分割法结合形态学运算对图像进行分割，由分析算法生成图像处理数据。
6.根据权利要求3所述基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其特征在于，步骤二中知识库能够根据图像数据分析具体为：知识库通过BP神经网络模型建立，将一系列注塑制品的图像分析数据作为样本对其进行训练，建立起图像数据与制品质量之间的关系模型，使其能够准确分析出各项质量参数；知识库将各项质量参数发送给工艺参数调控模块(4)，工艺参数调控模块(4)接收到这些信息后，根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控。
7.根据权利要求6所述基于红外成像技术的注塑制品质量在线检测与调控方法，其特征在于，所述根据预设的数据对注塑工艺参数在线调控包括熔体温度、熔体压力及它们在型腔中的分布、熔体注塑速率、模具内的热流分布。
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