CN110426396A - 一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测照明系统，包括可拆卸的活动式照明箱体框架，用于产生均匀光场以便于工业相机进行拍照的光源系统，用于遮挡外部光线并对所述光源系统发出光线进行散射漫反射处理的组合式封闭扩散板。组合式封闭面板和耐热不透光帘布在很大程度上隔绝了外界环境光线，使得瓷砖陶瓦表面没有较强的反射，在光源箱内生成均匀光场，尽可能避免了较强反射光对瓷砖陶瓦表面缺陷信息的覆盖，提高了工业相机成像的精准度，提高了系统对瓷砖陶瓦缺陷程度的判断，降低了系统对瓷砖陶瓦分级的漏检率和误检率。

Description

一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统及方法
技术领域
本发明属于瓷砖陶瓦生产线产品在线检测领域，具体涉及一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的可拆卸可产生均匀光场的照明系统及其照明方法。
背景技术
在瓷砖陶瓦生产线上，刚生产出来的产品并不是都完好无缺的，有一部分会有裂纹、缺角、鼓包等表面缺陷，需对其进行质量检测。目前对瓷砖陶瓦缺陷进行检测分级的工作主要还是依靠人工进行的，瓷砖陶瓦缺陷检测分级的工作主要为：在瓷砖陶瓦生产线的最后，由检测工人根据经验判断瓷砖陶瓦缺陷程度，将瓷砖陶瓦分为优等品、一等品、合格品和废品四个等级，对前三个品级的瓷砖陶瓦分类放置并由打包工人使用打包机进行打包。但这种由人工对瓷砖陶瓦进行缺陷检测和分级放置的方式在实际的生产过程中存在以下问题：
1、一条生产线的一排有八片瓦，一个工人负责两片瓦，单条生产线至少需要四名工人对瓷砖陶瓦进行分级，打包还需要另外的工人，随着人工成本的增加，高额的人工费用会拉高瓷砖陶瓦生产成本。
2、工厂实行三班倒工作制，生产机器不会停歇，算下来每个工人要持续工作八小时，高强度的工作会引起工人的视觉疲劳，进而影响其对瓷砖陶瓦缺陷和等级的判断力，提高误检率和漏检率。
3、工人对瓷砖陶瓦缺陷和等级的判断人为主观因素过高，生产线速度较快，也容易导致较高的误检率和漏检率。
为提高企业生产率，降低生产成本，需对瓷砖陶瓦产品进行生产线在线检测。要实现在线检测瓷砖陶瓦的缺陷需要使用工业相机进行拍照取样，但瓷砖陶瓦表面涂有釉层，极易反射外界光线，导致一些细小裂纹信息及其他缺陷信息被反射的光线覆盖，严重影响检测结果。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，可拆卸可产生均匀光场，防止外界光线干扰，隔绝外界环境光线，人为创造均匀光场，最大限度降低瓷砖陶瓦表面的反光，突出缺陷特征。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，包括：
组合式封闭面板，用于遮挡外界光线并对箱体内部光线进行散射及漫反射处理；
箱体框架，可进行快速拆卸拼装方便运输；
光源系统，用于提供照明并产生均匀光场；
柔性的耐热不透光帘布，用于遮挡外部光线并允许传输机和瓷砖陶瓦通过；
所述组合式封闭面板固定在所述箱体框架上将六面封闭，所述组合式封闭面板由传输机通过方向两面板和平行于传输机通过方向四面板组成，传输机通过方向两面板下方开设有门洞，传输机和瓷砖陶瓦通过该门洞穿过箱体，所述耐热不透光帘布固定于门洞处并与门洞尺寸适配；
所述光源系统水平设置，位于箱体内中上部，通过卡扣固定在所述箱体框架上，所述光源系统中间开有可通过工业相机的开口。
优选地，所述传输机通过方向两面板包括传输机通过方向前面板、传输机通过方向后面板，所述平行于传输机通过方向四面板包括顶板、左侧板、右侧板、底板，安装在所述箱体框架的六个面上，内层均贴有漫反射颗粒反光膜。
优选地，两块所述耐热不透光帘布被所述传输机通过方向前面板、传输机通过方向后面板挤压固定在所述箱体框架上。
优选地，所述光源系统包括作为发光源的LED灯带、用于散光的扩散板，所述LED灯带发光方向朝向正上方固定在所述扩散板上，所述扩散板水平设置，位于箱体内中上部，其四周通过多个卡扣固定在所述箱体框架上，其中间开有可通过工业相机的开口。
优选地，所述平行于传输机通过方向四面板的一个顶板上或一个侧板高于所述扩散板的区域开有可通过工业相机电源线、数据线，LED灯带电源线的小孔。
优选地，所述箱体框架包括组合式铝合金支架、三通、四通,所述组合式铝合金支架还包括下方的多个支腿，分布在传输机左右两侧；所述组合式铝合金支架通过所述三通、四通组装成所述箱体框架，实现快速拆卸拼装。
为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种如前所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统的照明方法，包括如下步骤：
首先通过可变电压电源将所述光源系统中的所述LED灯带亮度调节到预定亮度，之后所述LED灯带向上发出的光线经过所述组合式封闭面板内侧贴有的漫反射颗粒反光膜表面不规则的颗粒漫反射后，再通过贴有LED灯带的扩散板的散射，最后照射到所述传输机传输过来的所述瓷砖陶瓦上；
工作期间所述组合式封闭面板和所述耐热不透光帘布对外界环境光线进行遮挡，保证可拆卸可产生均匀光场的光源箱体内部光线均为所述光源系统发射出来的光线。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，组合式封闭面板和耐热不透光帘布在很大程度上隔绝了外界环境光线，使得瓷砖陶瓦表面没有较强的反射，在光源箱内生成均匀光场，尽可能避免了较强反射光对瓷砖陶瓦表面缺陷信息的覆盖，提高了工业相机成像的精准度，提高了系统对瓷砖陶瓦缺陷程度的判断，降低了系统对瓷砖陶瓦分级的漏检率和误检率。
2、本发明的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，整个可拆卸可产生均匀光场的光源箱体为半封闭式设计，仅在瓷砖陶瓦传输机通过区域留有开口，开口区域使用耐热不透光帘布遮挡，最大程度减少了生产环境中的粉尘进入设备，降低了粉尘对工业相机等精密设备的损害。
3、本发明的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，箱体尺寸依照传输机尺寸及工业相机成像距离等因素设计，箱体部分仅有800cm*800cm*800cm，箱体框架为铝合金材质，组合式封闭面板为3mm厚度不锈钢材质，光源使用LED灯带和扩散板，整个工作平台结构简单，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统的结构示意图；
图2是组合式封闭面板的前面板示意图；
图3是组合式封闭面板的后面板示意图；
图4是组合式封闭面板的顶板示意图；
图5是组合式封闭面板的左侧板示意图；
图6是组合式封闭面板的右侧板示意图；
图7是组合式封闭面板的底板示意图；
图8是光源系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-8所示，本发明提供一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的可拆卸可产生均匀光场的照明系统，包括用于遮挡外界光线并对箱体内部光线进行漫反射处理的组合式封闭面板1-2，用于提供照明的光源系统3，用于遮挡外部光线并能够使传输机a和瓷砖陶瓦b通过的耐热不透光帘布4，可拆卸的活动式箱体框架5，所述组合式封闭面板1-2通过螺钉固定在所述箱体框架5上六面封闭，所述封闭面板1通过螺钉固定后将所述耐热不透光帘布4夹在所述箱体框架5上，所述光源系统3通过卡扣固定在所述箱体框架5上，所述光源系统3中间开有可刚好通过工业相机的开口。
所述组合式封闭面板1-2由传输机通过方向两面板1和平行于传输机通过方向四面板2组成。所述传输机通过方向两面板1包括传输机通过方向前面板1a、传输机通过方向后面板1b，所述平行于传输机通过方向四面板2包括顶板2a、左侧板2b、右侧板2c、底板2d，使用材质为不锈钢板，使用螺钉安装在所述箱体框架5的六个面上，内层均贴有漫反射颗粒反光膜。所述组合式封闭面板1-2六个面尺寸为800cm*800cm，两张传输机通过方向前面板1a、传输机通过方向后面板1b下方均开有700cm*220cm的矩形门洞，两块所述耐热不透光帘布4被传输机通过方向前面板1a、传输机通过方向后面板1b挤压固定在所述箱体框架5上。
所述光源系统3包括作为发光源的LED灯带3a、用于散光的扩散板3b，所述LED灯带3a发光方向朝向正上方固定在所述扩散板3b上，所述扩散板3b水平设置，位于箱体内顶板2a下方20cm处，其四周通过多个卡扣固定在所述箱体框架5上，其中间开有可通过工业相机的开口3c。
所述箱体框架5包括组合式铝合金支架、三通、四通,所述组合式铝合金支架还包括下方的多个支腿，分布在传输机a左右两侧；所述组合式铝合金支架通过所述三通、四通组装成所述箱体框架5，实现快速拆卸拼装。
本实施方式的照明流程为：首先，通过可变电压电源将所述光源系统3中的所述LED灯带3a亮度调节到需要的亮度，之后所述LED灯带3a向上方发出的光线经过所述组合式封闭面板1-2内侧贴有的漫反射颗粒反光膜表面不规则的颗粒漫反射后，再通过所述贴有LED灯带3a的扩散板3b的散射，最后照射到所述传输机a传输过来的所述瓷砖陶瓦b上。工作期间所述组合式封闭面板1-2和所述耐热不透光帘布4对外界环境光线进行遮挡，保证所述可拆卸可产生均匀光场的光源箱内部光线均为所述光源系统3发射出来的光线。
在上述方案中，所述扩散板3b和所述漫反射颗粒反光膜均为耐热材料制成，可承受生产过程中50～80摄氏度的高温。
上述照明系统为半封闭式设计，仅在瓷砖陶瓦传输机a通过区域留有开口，开口区域使用耐热不透光帘布4遮挡，在极大程度上减少了生产环境中的粉尘进入设备，降低了粉尘对工业相机等精密设备的损害；
上述箱体尺寸依照传输机尺寸及工业相机成像距离等因素设计，组装后箱体部分仅有800cm*800cm*800cm，箱体框架5为铝合金材质，组合式封闭面板1-2为3mm厚度不锈钢材质，光源3使用LED灯带3a和扩散板3b，整个照明箱体结构简单，成本低廉。
上述组合式封闭面板2b在中心距顶端5cm的位置开有刚好可通过工业相机电源线、数据线，LED灯带3a电源线通过的小孔。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于，包括：
组合式封闭面板(1-2)，用于遮挡外界光线并对箱体内部光线进行散射及漫反射处理；
箱体框架(5)，可进行快速拆卸拼装方便运输；
光源系统(3)，用于提供照明并产生均匀光场；
柔性的耐热不透光帘布(4)，用于遮挡外部光线并允许传输机(a)和瓷砖陶瓦(b)通过；
所述组合式封闭面板(1-2)固定在所述箱体框架(5)上将六面封闭，所述组合式封闭面板(1-2)由传输机通过方向两面板(1)和平行于传输机通过方向四面板(2)组成，传输机通过方向两面板(1)下方开设有门洞，传输机(a)和瓷砖陶瓦(b)通过该门洞穿过箱体，所述耐热不透光帘布(4)固定于门洞处并与门洞尺寸适配；
所述光源系统(3)水平设置，位于箱体内中上部，通过卡扣固定在所述箱体框架(5)上，所述光源系统(3)中间开有可通过工业相机的开口(3c)。
2.如权利要求1所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于：
所述传输机通过方向两面板(1)包括传输机通过方向前面板(1a)、传输机通过方向后面板(1b)，所述平行于传输机通过方向四面板(2)包括顶板(2a)、左侧板(2b)、右侧板(2c)、底板(2d)，安装在所述箱体框架(5)的六个面上，内层均贴有漫反射颗粒反光膜。
3.如权利要求2所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于：
两块所述耐热不透光帘布(4)被所述传输机通过方向前面板(1a)、传输机通过方向后面板(1b)挤压固定在所述箱体框架(5)上。
4.如权利要求1所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于：
所述光源系统(3)包括作为发光源的LED灯带(3a)、用于散光的扩散板(3b)，所述LED灯带(3a)发光方向朝向正上方固定在所述扩散板(3b)上，所述扩散板(3b)水平设置，位于箱体内中上部，其四周通过多个卡扣固定在所述箱体框架(5)上，其中间开有可通过工业相机的开口(3c)。
5.如权利要求4所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于：
所述平行于传输机通过方向四面板(2)的一个顶板上或一个侧板高于所述扩散板(3b)的区域开有可通过工业相机电源线、数据线，LED灯带(3a)电源线的小孔。
6.如权利要求1所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统，其特征在于：
所述箱体框架(5)包括组合式铝合金支架、三通、四通,所述组合式铝合金支架还包括下方的多个支腿，分布在传输机(a)左右两侧；所述组合式铝合金支架通过所述三通、四通组装成所述箱体框架(5)，实现快速拆卸拼装。
7.一种如权利要求4-5任一项所述的用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明系统的照明方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先通过可变电压电源将所述光源系统(3)中的所述LED灯带(3a)亮度调节到预定亮度，之后所述LED灯带(3a)向上发出的光线经过所述组合式封闭面板(1-2)内侧贴有的漫反射颗粒反光膜表面不规则的颗粒漫反射后，再通过贴有LED灯带(3a)的扩散板(3b)的散射，最后照射到所述传输机(a)传输过来的所述瓷砖陶瓦(b)上；
工作期间所述组合式封闭面板(1-2)和所述耐热不透光帘布(4)对外界环境光线进行遮挡，保证可拆卸可产生均匀光场的光源箱体内部光线均为所述光源系统(3)发射出来的光线。
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