CN108871001B - 一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，包括炉体、辊棒以及断棒检测组件；所述辊棒设置在所述炉体内且所述辊棒的端部伸出所述炉体；所述断棒检测组件包括视觉传感器、视觉检测件和处理器；所述视觉检测件设置在所述辊棒外露于所述炉体的被动端圆周上，所述视觉传感器设置在所述炉体外并位于所述辊棒的一侧，所述视觉传感器的镜头朝向所述视觉检测件；所述视觉传感器与所述处理器信号连接。本发明还公开了一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法具有检测简单、直观性强、准确度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及窑炉设备领域，特别是涉及一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统和方法。
背景技术
窑炉是通过众多辊棒不停地向同一个方向转动来运输瓷砖，玻璃等制品。由于金属辊棒的熔点较低，无法承受窑炉本身高温的工作环境，因此在窑炉高温区一般采用瓷质辊棒。但瓷质辊棒较脆，长时间传动容易发生断裂，最终造成严重的堵窑事故，带来巨大的损失。
目前，应对窑炉断棒检测大致有以下方式：
(1)寻址无线检测传感器检测：将多个寻址无线传感器置于辊棒被动端尾部，对应接收主机放置于该多个辊棒上方用于接收寻址无线传感器对辊棒测量的转动数据。接收主机与数据处理系统相连。若数据处理系统接收到故障信号，会触发报警装置报警。缺点：由于窑炉使用大量的瓷质辊棒作为传动，使用这种技术将需要花费较高的成本；且窑炉工作环境较为恶劣，存在较为复杂的电磁干扰，无线传输故障率较高。
(2)主传动检测：在电机驱动部分安装磁性接近开关，用于检测主传动是否工作。缺点：主传动一般很少出现故障，检测效果较差。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统和方法，其具有检测简单、直观性强、准确度高的优点。
一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，包括炉体、辊棒以及断棒检测组件；所述辊棒设置在所述炉体内且所述辊棒的端部伸出所述炉体；所述断棒检测组件包括视觉传感器、视觉检测件和处理器；所述视觉检测件设置在所述辊棒外露于所述炉体的被动端圆周上，所述视觉传感器设置在所述炉体外并位于所述辊棒的一侧，所述视觉传感器的镜头朝向所述视觉检测件；所述视觉传感器与所述处理器信号连接。
本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统通过设置断棒检测组件，利用视觉传感器检测转动前后的辊棒上的视觉检测件的图像是否重合，进而判断辊棒是否发生断裂的情况，其检测方法更加直观和准确，提高了检测的准确度，解决了现有技术的断棒检测存在的检测不准确、故障率高等问题。
进一步地，所述辊棒为瓷质辊棒。
进一步地，所述断棒检测组件还包括报警器，所述报警器与所述处理器信号连接。
进一步地，所述报警器为声光报警器。
进一步地，所述视觉传感器通过支架固定在所述辊棒外露于所述炉体的被动端的上方。
进一步地，所述视觉检测件为方形。
进一步地，所述视觉检测件粘贴固定在所述辊棒外露于所述炉体的端部。
本发明还提供了一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，包括以下步骤：
S1.构建基准图片：
辊棒转动前，通过断棒检测组件的视觉传感器拍摄辊棒上的视觉检测检测件的图片，处理器识别该图片的位置和形状特征，并将该图片设定为基准图片；
S2.拍摄周期图片：
设定一个时间周期T，在每个周期开始前，视觉传感器拍摄视觉检测件的图片并将该图片设定为周期图片传送到处理器；
S3.处理器识别并判断：
处理器将周期图片与基准图片进行比对，
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比重合或接近重合，则处理器判断为辊棒损坏或断棒，并反馈出判断结果；
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比不重合，则保存该周期图片作为下一个周期检测的基准图片，重复S2-S3。
进一步地，所述基准图片为两张。
进一步地，若辊棒更换，则视觉传感器重新拍摄视觉检测件的图片，处理器重新设定基准图片。
相对于现有技术，本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统通过设置断棒检测组件，利用视觉传感器检测转动前后的辊棒上的视觉检测件的图像是否重合，进而判断辊棒是否发生断裂的情况，其检测方法更加直观和准确，提高了检测的准确度，解决了现有技术的断棒检测存在的检测不准确、故障率高等问题。本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法具有检测简单、直观性强、准确度高等优点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统的结构示意图。
图2是本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法的流程框图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，包括炉体、辊棒1以及断棒检测组件2。所述辊棒1设置在所述炉体内且所述辊棒1的端部伸出所述炉体，所述辊棒1为瓷质辊棒1。断棒检测组件2用于通过检测辊棒1端部的图像是否发生变化，进而判断是否发生辊棒1断裂的情况。
本实施例的所述断棒检测组件2包括视觉传感器21、视觉检测件22、处理器23和报警器24。
所述视觉检测件22设置在所述辊棒1外露于所述炉体的被动端圆周上，所述视觉传感器21设置在所述炉体外并位于所述辊棒1的一侧，所述视觉传感器21的镜头朝向所述视觉检测件22。本实施例的所述视觉传感器21优选地通过支架固定在所述辊棒1外露于所述炉体的被动端的上方。安装时，一个视觉传感器21可以检测多根辊棒1上的视觉检测件22。
本实施例的所述视觉检测件22为方形，还可以将视觉检测件22设置为其他形状。所述视觉检测件22可以通过粘贴、机械固定等方式固定在所述辊棒1外露于所述炉体的端部。
所述视觉传感器21与所述处理器23信号连接；所述报警器24与所述处理器23信号连接，本实施例的报警器24优选地设置为声光报警器。
请参阅图2，本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，包括以下步骤：
S1.构建基准图片：
辊棒1转动前，通过断棒检测组件2的视觉传感器21拍摄辊棒1上的视觉检测检测件的图片，处理器23识别该图片的位置和形状特征，并将该图片设定为基准图片；
为了降低比对结果出现误差的可能性，可以优选地将所述基准图片设定为两张；
另外，若辊棒1发生更换，则视觉传感器21重新拍摄视觉检测件22的图片，处理器23重新设定基准图片。
S2.拍摄周期图片：
设定一个时间周期T，在每个周期开始前，视觉传感器21拍摄视觉检测件22的图片并将该图片设定为周期图片传送到处理器23；
S3.处理器23识别并判断：
处理器23将周期图片与比对进准图片进行比对，
由于每根辊棒1的视觉检测件22位置固定，其图形也固定，因而，每个视觉检测件22都有固定的坐标信息和图形信息，在辊棒1转动时，视觉检测件22也会旋转，若初始时某根辊棒1的视觉检测件22朝上，辊棒1转半圈时，该视觉检测件22已经朝下，若定义辊棒1转动半圈的时间就拍摄一次，按正常情况，半圈后该视觉检测件22应该消失，若相邻多个周期T内该视觉检测件22都是重合或都是消失,说明该辊棒已经停转或者断棒。
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比重合或接近重合，则处理器23判断为辊棒1损坏或断棒，并反馈出判断结果；
本实施例的处理器23将控制报警器24报警。
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比不重合，则保存该周期图片作为下一个周期检测的基准图片，重复S2-S3。
相对于现有技术，本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统通过设置断棒检测组件，利用视觉传感器检测转动前后的辊棒上的视觉检测件的图像是否重合，进而判断辊棒是否发生断裂的情况，其检测方法更加直观和准确，提高了检测的准确度，解决了现有技术的断棒检测存在的检测不准确、故障率高等问题。本发明的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法具有检测简单、直观性强、准确度高等优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：包括炉体、辊棒以及断棒检测组件；所述辊棒设置在所述炉体内且所述辊棒的端部伸出所述炉体；所述断棒检测组件包括视觉传感器、视觉检测件和处理器；所述视觉检测件设置在所述辊棒外露于所述炉体的被动端圆周上，所述视觉传感器设置在所述炉体外并位于所述辊棒的一侧，所述视觉传感器的镜头朝向所述视觉检测件；所述视觉传感器与所述处理器信号连接；
所述窑炉断棒检测系统的检测步骤如下：
S1.构建基准图片：
辊棒转动前，通过断棒检测组件的视觉传感器拍摄辊棒上的视觉检测检测件的图片，处理器识别该图片的位置和形状特征，并将该图片设定为基准图片；
S2.拍摄周期图片：
设定一个时间周期T，在每个周期开始前，视觉传感器拍摄视觉检测件的图片并将该图片设定为周期图片传送到处理器；
S3.处理器识别并判断：
处理器将周期图片与基准图片进行比对，
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比重合或接近重合，则处理器判断为辊棒损坏或断棒，并反馈出判断结果；
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比不重合，则保存该周期图片作为下一个周期检测的基准图片，重复S2-S3。
2.根据权利要求1所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述辊棒为瓷质辊棒。
3.根据权利要求1所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述断棒检测组件还包括报警器，所述报警器与所述处理器信号连接。
4.根据权利要求3所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述报警器为声光报警器。
5.根据权利要求1所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述视觉传感器通过支架固定在所述辊棒外露于所述炉体的被动端的上方。
6.根据权利要求1所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述视觉检测件为方形。
7.根据权利要求1所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测系统，其特征在于：所述视觉检测件粘贴固定在所述辊棒外露于所述炉体的端部。
8.一种基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，包括以下步骤：
S1.构建基准图片：
辊棒转动前，通过断棒检测组件的视觉传感器拍摄辊棒上的视觉检测检测件的图片，处理器识别该图片的位置和形状特征，并将该图片设定为基准图片；
S2.拍摄周期图片：
设定一个时间周期T，在每个周期开始前，视觉传感器拍摄视觉检测件的图片并将该图片设定为周期图片传送到处理器；
S3.处理器识别并判断：
处理器将周期图片与基准图片进行比对，
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比重合或接近重合，则处理器判断为辊棒损坏或断棒，并反馈出判断结果；
若周期图片与基准图片中某一相同区域的图像对比不重合，则保存该周期图片作为下一个周期检测的基准图片，重复S2-S3。
9.根据权利要求8所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，其特征在于：所述基准图片为两张。
10.根据权利要求8所述的基于视觉传感器的窑炉断棒检测方法，其特征在于：若辊棒更换，则视觉传感器重新拍摄视觉检测件的图片，处理器重新设定基准图片。
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