CN106932395B - 导爆管雷管卡口装配质量检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置与方法，包括移动动力元件、移动导向元件，固定架、视觉相机、卡口卡具和灯板，所述移动动力元件通过所述移动导向元件带动所述固定架往复直线运动，所述视觉相机固定在所述固定架上，且所述视觉相机的镜头朝下，所述卡口卡具的数量为多个，且水平并排设置，所述灯板位于多个卡口卡具的下方，所述灯板的长度与多个卡口卡具的总宽度适配，所述视觉相机位于所述卡口卡具的上方。实现多个导爆管雷管卡口装配的在线自动检测，保证产品质量，提高生产效率。

Description

导爆管雷管卡口装配质量检测装置及方法

技术领域

本发明涉及导爆管雷管装配设备技术领域，特别涉及一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置及方法。

背景技术

导爆管雷管是塑料导爆管雷管的简称，导爆管雷管由导爆管、胶塞、基础雷管组装而成，胶塞套在基础雷管的端部，导爆管插入胶塞内，再对三者进行缩紧(行业上称之为卡口)，在基础雷管的端部压出至少一圈卡痕，实现将导爆管、基础雷管、胶塞组装固定在一起的目的。目前导爆管雷管组装大部分采用人工操作，装配质量都是人工抽检，借助卡尺对卡痕深度、位置尺寸进行检验。这种抽检方式抽检的数量十分有限，对于导爆管有没有插入到位没有办法检测与判断，装配质量不合格但漏检的情况时有发生，因此产品的装配质量问题无法得到根本解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置及方法，实现对导爆管雷管卡口装配质量的自动全面检测，保证导爆管雷管的产品质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置，包括移动动力元件、移动导向元件，固定架、视觉相机、卡口卡具和灯板，所述移动动力元件通过所述移动导向元件带动所述固定架往复直线运动，所述视觉相机固定在所述固定架上，且所述视觉相机的镜头朝下，所述卡口卡具的数量为多个，且水平并排设置，所述灯板位于多个卡口卡具的下方，所述灯板的长度与多个卡口卡具的总宽度适配，所述视觉相机位于所述卡口卡具的上方。

本发明的有益效果在于：移动动力元件带动固定架在水平面内做往复直线运动，移动导向元件起到导向的作用，固定架往复直线运动的精度和稳定性，固定架移动带动视觉相机同步移动，外设的夹持机构夹住多根导爆管，装配时将多根导爆管同时送入胶塞中，保证导爆管不打弯，在卡口卡具在基础雷管上压出卡痕时，夹持机构夹持导爆管不发生后退的情况，导爆管与胶塞和基础雷管装配后，夹持机构把装配好的基础雷管向导爆管方向拖出一段距离停留在卡口卡具位置处，视觉相机对卡口装配好的基础雷管口部卡痕进行拍照，就可获取到导爆管雷管的卡口装配情况照片，灯板位于卡口卡具的下方，起到背光的作用，视觉相机拍照时，导爆管、胶塞和基础雷管所在位置处会变成黑色像素点，其他地方为白色像素点，使可以准确识别到导爆管、胶塞和基础雷管的轮廓，保证图像识别的准确性；移动动力元件每带动视觉相机移动一次，可以对多个卡口卡具处的导爆管雷管装配情况进行拍照，生产效率高，且对导爆管雷管的检测不依靠人工，通过图像识别进行自动检测，保证产品质量，提高生产效率，大大节省人工成本。

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，多根导爆管端部套有胶塞，胶塞外套有基础雷管，基础雷管安装在卡口卡具内，夹持机构夹住导爆管送进插入装有胶塞的基础雷管中，卡口卡具在基础雷管上施加压力压出卡痕，将基础雷管和胶塞与导爆管三者紧密连接，导爆管雷管卡口装配质量检测方法为：

S1移动动力元件带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方移动，视觉相机拍摄获取每个卡口卡具位置处的导爆管雷管卡口照片；

S2对每个导爆管雷管卡口照片进行分析，判断装配是否合格：

S21在基础雷管所在位置处取第一识别窗口，在第一识别窗口中，识别出至少一条卡痕上的两个波谷点，计算同一卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理的范围；

S22取包含第一识别窗口且大于第一识别窗口的第二识别窗口，第二识别窗口的一条边界位于胶塞所在位置上，在第二识别窗口中，识别并分析胶塞所在位置处是否有两条互相平行的第一边界线，以及两条第一边界线之间的距离是否合理；

S23取包含整个灯条宽度范围的第三识别窗口，在第三识别窗口中，识别胶塞的垂直于第一边界线的第二边界线，在第二边界线的外部识别并分析是否有两条互相平行的第三边界线，且第三边界线垂直于第二边界线，也与第二边界线相连。

本发明的有益效果在于：移动动力元件带动视觉相机移动，在每个卡口卡具位置处均拍摄一张导爆管雷管卡口照片，使图像检测所使用的导爆管雷管卡口照片较为准确清晰，且生产效率高；在卡口卡具下方的灯板的作用下，导爆管雷管卡口照片出来为黑白或者彩色照片，但是在导爆管、胶塞和基础雷管所在区域以外均为白色像素点，如果为黑白照片，则在导爆管、胶塞和基础雷管所在区域均为黑色像素点，对每个导爆管雷管卡口照片进行识别时选取三个识别窗口，且依次进行分析判别，第一识别窗口中通过对至少一个卡痕的检测来判断基础雷管是否装配合格，基础雷管上压一圈卡痕，投影在二维图上就是两个波浪线，检测两个波浪线的波谷点之间的距离，就可以判断出卡痕是否正确；第二识别窗口中通过两条互相平行的第一边界线，以及这两条第一边界线的距离来判断胶塞是否有安装，以及胶塞安装是否到位，胶塞为圆柱形，投影在二维平面上就是两条边界线，边界线内部都是黑色像素点，方法合理，第二识别窗口的一条边界线从胶塞所在位置处穿过，第一边界线较短，使图像识别速度较快；第三识别窗口中先识别出胶塞的边界作为第二边界线，再识别胶塞所在位置以外的导爆管所在两条边界，即第三边界线，以检测导爆管是否发生歪斜，是否插入胶塞中，方法合理，实现了对导爆管雷管卡口的全面在线检测，使保证导爆管雷管卡口装配质量。

附图说明

图1为本发明实施例的导爆管与胶塞、基础雷管连接装配后的结构示意图；

图2为本发明实施例的导爆管雷管卡口装配质量检测装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的导爆管雷管卡口装配质量检测装置的局部放大图；

图4为本发明实施例的视觉相机与固定板连接的结构示意图；

图5为本发明实施例的导爆管雷管卡口装配质量检测方法中图像识别图示；

图6为本发明实施例的导爆管雷管卡口装配质量检测方法的流程图。

标号说明：

1、移动动力元件；2、移动导向元件；3、固定架；4、视觉相机；

5、卡口卡具；6、灯板；7、红外传感器；8、检测板；9、相机护罩；

11、导爆管；12、胶塞；13、基础雷管；131、卡痕；

21、直线导轨；22、滑块；81、检测孔；

31、第一识别窗口；32、波谷点；

41、第二识别窗口；42、第一边界线；

51、第三识别窗口；52、第二边界线；53、第三边界线。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：移动动力元件带动视觉相机在多个并排设置的卡口卡具上方移动，实现对多个卡口卡具处导爆管雷管装配情况的图像自动摄取，通过图像比对的方法对导爆管雷管卡口装配情况进行在线检测，实现对导爆管雷管卡口装配的全面自动检测，保证产品质量，提高检验效率。

请参照图1至图4，本发明提供了一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置，包括移动动力元件1、移动导向元件2，固定架3、视觉相机4、卡口卡具5和灯板6，所述移动动力元件1通过所述移动导向元件2带动所述固定架3往复直线运动，所述视觉相机4固定在所述固定架3上，且所述视觉相机4的镜头朝下，所述卡口卡具5的数量为多个，且水平并排设置，所述灯板6位于多个卡口卡具5的下方，所述灯板6的长度与多个卡口卡具5的总宽度适配，所述视觉相机4位于所述卡口卡具5的上方。

进一步的，所述移动导向元件2为互相滑动连接的直线导轨21和滑块22，所述滑块22与所述固定架3连接。

由上述描述可知，通过直线导轨21和滑块22对固定架3和视觉相机4的移动起到导向作用，使运动平稳，使用寿命长。

进一步的，所述移动动力元件1为无杆气缸。

由上述描述可知，移动动力元件1为无杆气缸，使安装便捷。

进一步的，还包括红外传感器7和检测板8，所述红外传感器7为对射式红外传感器，固定在所述固定架3的背面，所述检测板8水平设置，所述检测板8的高度与所述红外传感器7的高度适配，所述检测板8上设有检测孔81，所述检测孔81的数量与所述卡口卡具5的数量一致。

由上述描述可知，红外传感器7的感应头对准检测板8，检测孔81的数量与卡口卡具5的数量一致，多个检测孔81并排设置，固定架3移动带动红外传感器7移动，红外传感器7对检测孔81进行检测，每遇到一个检测孔81返回一个信号给控制器，控制器控制视觉相机4进行拍照，实现一个卡口卡具5位置处拍摄一张照片。

进一步的，还包括相机护罩9，所述相机护罩9罩在所述视觉相机4的外部，且固定在所述固定架3上。

由上述描述可知，相机护罩9罩在视觉相机4的外部，对视觉相机4起到防护的作用，也防止周围光线影响视觉相机4的拍摄。

请参照图1至图4，本发明的实施例一为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置，包括移动动力元件1、移动导向元件2，固定架3、视觉相机4、卡口卡具5和灯板6，所述移动动力元件1通过所述移动导向元件2带动所述固定架3往复直线运动，所述视觉相机4固定在所述固定架3上，且所述视觉相机4的镜头朝下，所述卡口卡具5的数量为多个，且水平并排设置，所述灯板6位于多个卡口卡具5的下方，所述灯板6的长度与多个卡口卡具5的总宽度适配，所述视觉相机4位于所述卡口卡具5的上方；优选地，所述移动导向元件2为互相滑动连接的直线导轨21和滑块22，所述滑块22与所述固定架3连接，所述移动动力元件1为无杆气缸。

请参照图1至图4，本发明的实施例二为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置，在实施例一的基础上，还包括红外传感器7和检测板8，所述红外传感器7固定在所述固定架3的背面，所述检测板8水平设置，所述检测板8的高度与所述红外传感器7的高度适配，所述检测板8上设有检测孔81，所述检测孔81的数量与所述卡口卡具5的数量一致。

请参照图1至图4，本发明的实施例三为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测装置，在实施例一或二的基础上，还包括相机护罩9，所述相机护罩9罩在所述视觉相机4的外部，且固定在所述固定架3上。

请参照图5至图6，一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，多根导爆管11端部套有胶塞12，胶塞12外套有基础雷管13，基础雷管13安装在卡口卡具5内，夹持机构夹住导爆管11送进插入装有胶塞12的基础雷管13中，卡口卡具5在基础雷管13上施加压力压出卡痕131，将基础雷管13和胶塞12与导爆管11三者紧密连接，导爆管雷管卡口装配质量检测方法为：

S1移动动力元件1带动视觉相机4在多个水平并排设置的卡口卡具5上方移动，视觉相机4拍摄获取每个卡口卡具5位置处的导爆管雷管卡口照片；

S2对每个导爆管雷管卡口照片进行分析，判断装配是否合格：

S21在基础雷管13所在位置处取第一识别窗口31，在第一识别窗口31中，识别出至少一条卡痕131上的两个波谷点32，计算同一卡痕131上的两个波谷点32之间的距离是否在合理的范围；

S22取包含第一识别窗口31且大于第一识别窗口31的第二识别窗口41，第二识别窗口41的一条边界位于胶塞12所在位置上，在第二识别窗口41中，识别并分析胶塞12所在位置处是否有两条互相平行的第一边界线42，以及两条第一边界线42之间的距离是否合理；

S23取包含整个灯条宽度范围的第三识别窗口51，在第三识别窗口51中，识别胶塞12的垂直于第一边界线42的第二边界线52，在第二边界线52的外部识别并分析是否有两条互相平行的第三边界线53，且第三边界线53垂直于第二边界线52，也与第二边界线52相连。

进一步的，步骤S21还包括：

识别出两条卡痕131，计算一条卡痕131上的两个波谷点32之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则计算另一条卡痕131上的两个波谷点32之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则表明基础雷管13卡痕131加工不合格，发出报警。

由上述描述可知，基础雷管13上设有至少两条卡痕131来保证基础雷管13与导爆管11的连接强度，优选为三条卡痕131，检测时，从第一识别窗口31识别出两条卡痕131，然后两条卡痕131中只要有一条合格，就表明基础雷管13卡痕131加工合格，如果两条都不合格，则表面基础雷管13卡痕131加工不合格，发出报警。

进一步的，步骤S21中还包括：

如果未能识别出卡痕131，则表明基础雷管13加工不合格，发出报警。

由上述描述可知，如果不能识别出卡痕131，则表明基础雷管13上未加工卡痕131，或者没有基础雷管13，装配不合格，发出报警。

进一步的，步骤S22中还包括：

如果未能识别出合格的第一边界线42，则表面胶塞12装配不合格，发出报警。

由上述描述可知，如果不能识别出合格的第一边界线42，表明没有胶塞12，或者胶塞12安装不合格，发出报警。

进一步的，步骤S23中还包括：

如果未能识别出合格的第三边界线53，则表明导爆管11装配不合格，发出报警。

由上述描述可知，如果不能识别出合格的第三边界线53，表明导爆管11没有塞入胶塞12中，出现歪斜等情况，装配不合格，发出报警。

进一步的，还包括：

S3夹持机构向后移动带动导爆管11移离灯板6上方；

S4移动动力元件1再次带动视觉相机4在多个水平并排设置的卡口卡具5上方移动，视觉相机4拍摄获取每个卡口卡具5位置处的空卡口照片；

S5分析每张空卡口照片中，装配时胶塞12和基础雷管13所在位置处是否有黑色像素点：如果有，则发出报警；如果无，表明装配合格。

由上述描述可知，步骤S2中的图像识别检测后，夹持机构带动导爆管11向后退，此时再次对卡口卡具5位置处拍摄照片，此时拍摄空卡口照片，检测导爆管11离开时，胶塞12和基础雷管13是否也一起离开，如果一起离开，表明三者装配在一起了，如果没有一起离开，表明三者没有装配在一起，同样装配不合格，实现对导爆管11与胶塞12和基础雷管13装配连接强度的检测，使检测准确性高。

进一步的，步骤S1具体为：

移动动力元件1带动视觉相机4在多个水平并排设置的卡口卡具5上方从一端向另一端移动；

移动过程中，红外传感器7每感应到一个检测板8上的检测孔81，控制器接收到红外传感器7的反馈信号，控制器控制视觉相机4拍摄一张导爆管雷管卡口照片；

直至移动动力元件1带动视觉相机4移动到卡口卡具5的另一端。

由上述描述可知，通过红外传感器7对检测板8上的检测孔81的感应来触发视觉相机4的拍照动作，方法合理，准确性高。

请参照图5至图6，本发明的实施例四为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，多根导爆管端部套有胶塞，胶塞外套有基础雷管，基础雷管安装在卡口卡具内，夹持机构夹住导爆管送进插入装有胶塞的基础雷管中，卡口卡具在基础雷管上施加压力压出卡痕，将基础雷管和胶塞与导爆管三者紧密连接，导爆管雷管卡口装配质量检测方法为：

S1移动动力元件带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方移动，视觉相机拍摄获取每个卡口卡具位置处的导爆管雷管卡口照片；

S2对每个导爆管雷管卡口照片进行分析，判断装配是否合格：

S21在基础雷管所在位置处取第一识别窗口，在第一识别窗口中，识别出至少一条卡痕上的两个波谷点，计算同一卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理的范围；

S22取包含第一识别窗口且大于第一识别窗口的第二识别窗口，第二识别窗口的一条边界位于胶塞所在位置上，在第二识别窗口中，识别并分析胶塞所在位置处是否有两条互相平行的第一边界线，以及两条第一边界线之间的距离是否合理；

S23取包含整个灯条宽度范围的第三识别窗口，在第三识别窗口中，识别胶塞的垂直于第一边界线的第二边界线，在第二边界线的外部识别并分析是否有两条互相平行的第三边界线，且第三边界线垂直于第二边界线，也与第二边界线相连。

请参照图5至图6，本发明的实施例五为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，在实施例四的基础上，步骤S21还包括：

识别出两条卡痕，计算一条卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则计算另一条卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则表明基础雷管卡痕加工不合格，发出报警。

请参照图5至图6，本发明的实施例六为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，在实施例四的基础上，步骤S21中还包括：

如果未能识别出卡痕，则表明基础雷管加工不合格，发出报警。

步骤S22中还包括：

如果未能识别出合格的第一边界线，则表面胶塞装配不合格，发出报警。

步骤S23中还包括：

如果未能识别出合格的第三边界线，则表明导爆管装配不合格，发出报警。

请参照图5至图6，本发明的实施例七为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，在实施例四的基础上，还包括：

S3夹持机构向后移动带动导爆管移离灯板上方；

S4移动动力元件再次带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方移动，视觉相机拍摄获取每个卡口卡具位置处的空卡口照片；

S5分析每张空卡口照片中，装配时胶塞和基础雷管所在位置处是否有黑色像素点：如果有，则发出报警；如果无，表明装配合格。

请参照图5至图6，本发明的实施例八为：

一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，在实施例四的基础上，步骤S1具体为：

移动动力元件带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方从一端向另一端移动；

移动过程中，红外传感器每感应到一个检测板上的检测孔，控制器接收到红外传感器的反馈信号，控制器控制视觉相机拍摄一张导爆管雷管卡口照片；

直至移动动力元件带动视觉相机移动到卡口卡具的另一端。

综上所述，本发明提供的导爆管雷管卡口装配质量检测装置及方法，通过无杆气缸带动视觉相机4往复直线运动，通过直线导轨21和滑块22对气缸活塞杆的运动起到导向作用，通过灯板6起到背光作用，使视觉相机4获得清晰的照片，通过检测板8上的多个检测孔81准确定位视觉相机4在移动过程中拍照的位置，通过第一识别窗口31、第二识别窗口41和第三识别窗口51分别对基础雷管13卡痕131、胶塞12和导爆管11的装配情况进行检测，还通过夹持机构对导爆管11、胶塞12、基础雷管13的安装紧度进行检测，实现对导爆管雷管卡口装配的全面在线自动检测，保证导爆管雷管全体装配质量，有效提高检测效率，降低人工成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，多根导爆管端部套有胶塞，胶塞外套有基础雷管，基础雷管安装在卡口卡具内，夹持机构夹住导爆管送进插入装有胶塞的基础雷管中，卡口卡具在基础雷管上施加压力压出卡痕，将基础雷管和胶塞与导爆管三者紧密连接，导爆管雷管卡口装配质量检测方法为：

S1移动动力元件带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方移动，视觉相机拍摄获取每个卡口卡具位置处的导爆管雷管卡口照片；

S2对每个导爆管雷管卡口照片进行分析，判断装配是否合格：

S21在基础雷管所在位置处取第一识别窗口，在第一识别窗口中，识别出至少一条卡痕上的两个波谷点，计算同一卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理的范围；

S22取包含第一识别窗口且大于第一识别窗口的第二识别窗口，第二识别窗口的一条边界位于胶塞所在位置上，在第二识别窗口中，识别并分析胶塞所在位置处是否有两条互相平行的第一边界线，以及两条第一边界线之间的距离是否合理；

S23取包含整个灯条宽度范围的第三识别窗口，在第三识别窗口中，识别胶塞的垂直于第一边界线的第二边界线，在第二边界线的外部识别并分析是否有两条互相平行的第三边界线，且第三边界线垂直于第二边界线，也与第二边界线相连。

2.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，步骤S21还包括：

识别出两条卡痕，计算一条卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则计算另一条卡痕上的两个波谷点之间的距离是否在合理范围内；

如果在合理范围内，则继续下一步骤；

如果不在合理范围内，则表明基础雷管卡痕加工不合格，发出报警。

3.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，步骤S21中还包括：

如果未能识别出卡痕，则表明基础雷管加工不合格，发出报警。

4.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，步骤S22中还包括：

如果未能识别出合格的第一边界线，则表面胶塞装配不合格，发出报警。

5.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，步骤S23中还包括：

如果未能识别出合格的第三边界线，则表明导爆管装配不合格，发出报警。

6.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，还包括：

S3夹持机构向后移动带动导爆管移离灯板上方；

S4移动动力元件再次带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方移动，视觉相机拍摄获取每个卡口卡具位置处的空卡口照片；

S5分析每张空卡口照片中，装配时胶塞和基础雷管所在位置处是否有黑色像素点：如果有，则发出报警；如果无，表明装配合格。

7.根据权利要求1所述的导爆管雷管卡口装配质量检测方法，其特征在于，步骤S1具体为：

移动动力元件带动视觉相机在多个水平并排设置的卡口卡具上方从一端向另一端移动；

移动过程中，红外传感器每感应到一个检测板上的检测孔，控制器接收到红外传感器的反馈信号，控制器控制视觉相机拍摄一张导爆管雷管卡口照片；

直至移动动力元件带动视觉相机移动到卡口卡具的另一端。