CN110841939B - 一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法 - Google Patents

一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法，该识别方法包括：步骤S1：利用安装在相机支架上的漫反光电传感器检测连杆锻件的位置，再利用PLC工控机接收漫反光电传感器确定的定位，利用与PLC工控机连接的VE相机对连杆锻件进行拍照；利用PLC工控机上设置的连杆视觉自动识别模块对锻件型号进行录入以及设备运行的控制；步骤S3：利用步骤S211录入的产品型号结合步骤S214进行设置锻件产品检测参数特征；步骤S4：利用PLC工控机的产品选定模块选定上述步骤S3确定的某一产品型号；步骤S5：PLC工控机利用上述步骤步骤S212检测锻件产品是否合格；本发明的优点是：可以准确识别工件本身的特征点，屏蔽外界干扰，达到稳定检测的效果。

Description

一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，具体涉及一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法。
背景技术
连杆用于连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓(或螺钉)等组成。
为了方便后期的装配和分类，各零件在生产过程中会印刻上号码。连杆在装配过程中需要依靠印刻在各零件上的号码进行配对，装配完成后，一般连杆的大端的左侧侧面会存留有产品编号、批次号、质量标识号，连杆的大端的右侧侧面会存留有大端孔分组标识号、一组配对号。
在生产结束后需要人工去检查每个连杆，验证所有产品中的各类别的产品编号，质量标识号，大端孔分组标识号是否一致，配对号是否一致，验证印刻信息内容、尺寸、位置正确与否，识别各类别产品并分类。而人工检查存在非常多的缺点，见下：(1)长时间检查单一产品，检查工人眼睛容易疲劳，劳动强度大，并且容易受情绪的影响，检查结果难以保证；(2)人工检测的精度低，人眼可以发现的最小的缺陷是对比度明显、相对比较大的缺陷,但依靠人的能力很难保持持续的、稳定的视觉效果；(3)人工检查的速度相对比较慢，短时间内很难检查完成大量生产任务，针对上述问题中国专利：CN106964556A公开了一种连杆锻件视觉检测系统用于对连杆锻件进行识别检测，但是上述专利申请在工厂实际检测的识别率并不高，由于锻件厂房内环境较为复杂，而现有的检测相机对待检测工件特征点处若有油污或者其他杂物将会判定为不合格，容易出现误判现象；使得实际在检测过程中并不实用。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法，用于准确地自动识别同型号的连杆，以克服上述现有技术的不足。
本发明提供的基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法包括：包括以下步骤：
步骤S1：利用安装在相机支架上的漫反光电传感器检测连杆锻件的位置，再利用带有监控柜通讯和码表功能的PLC工控机接收漫反光电传感器确定的定位，以及，利用与PLC工控机连接的VE相机对连杆锻件进行拍照；其中的VE相机带有在线调试模块和离线仿真模块，在线调试模块通过VE相机自带的数字显示屏配合VE相机外壳上的物理按键完成切换检测程序以及修改IP地址，离线仿真模块无需连接硬件即可通过软件完成编程工作，PLC工控机上设置有触摸屏，用于按钮调速功能，以及合格与不合格工件追溯功能，相机支架安装在靠近传送带的机械手或者带有步进电机调节的输送带上；
步骤S2：利用PLC工控机上设置的连杆视觉自动识别模块对锻件型号进行录入以及设备运行的控制；
步骤S21：设备运行的控制包括以下步骤：
步骤S211：利用设备运行模块的气缸原位模块对气缸回位以及初始位置进行控制；
步骤S212：利用设备运行模块的运行启动模块对设备整体进行启动控制；
步骤S213：利用设备运行模块的故障检修模块对设备检修故障以及产生故障后进行报警；
步骤S214：利用设备运行模块的输送带控制模块对输送带的运行进行控制；
步骤S215：利用设备运行模块的检件光电模块对漫反光电传感器进行控制感应；
步骤S216：利用设备运行模块的拍照触发模块对锻件进行检测；
步骤S217：利用设备运行模块的左到位控制模块和右到位控制模块对工件左到位导向调节、工件右到位导向调节；
步骤S22：锻件型号进行检测包括以下步骤：
步骤S211：利用换型模块的当前型号录入模块录入当前锻件的产品型号以及产品特征；
步骤S212：利用换型模块的锻件合格模块和锻件不合格模块对拍照触发模块检测的产品特征进行对比后，确定产品是否合格；
步骤S213：利用换型模块的合格数模块和不合格数模块记录上述步骤S212检测的产品合格数和产品不合格数进行记录；
步骤S214：利用换型模块的生产总数模块对步骤S212检测的产品总数进行记录；
步骤S215：利用换型模块的计数清零模块对步骤S214检测的产品总数进行清零后从新记录；
步骤S3：利用步骤S211录入的产品型号结合步骤S214进行设置锻件产品检测参数特征，其中，利用上述步骤S212设置延时时间190ms，利用上述步骤S214设置输送带的速度19m/min，利用上述步骤S211编写产品型号排序，利用光源控制器设置左侧条形光源的点亮或者熄灭，右侧光源开关的点亮或者熄灭，环形光源的点亮或者熄灭。长条形光源点亮或者熄灭；
步骤S3：重复步骤S3设定多种型号的检测参数特征；
步骤S4：利用PLC工控机的产品选定模块选定上述步骤S3确定的某一产品型号；利用PLC工控机match模块的检测范围模块搜索检测范围，利用PLC工控机match模块的形状录入模块学习录入锻件产品的特征；
步骤S5：将搜索范围和学习范围调整到检测位置上，当漫反光电传感器检测到锻件产品后，漫反光电传感器将锻件到位信息传递至PLC工控机，PLC工控机利用上述步骤步骤S212检测锻件产品是否合格。
本发明的优点及积极效果是：
1、本发明的生产线节拍可调与原有生产线实现同步，实现自动对接功能，并且使用VE(200万像素)相机并且对相机与PLC工控机的联动功能进行改造，可以实现40m/min的生产节拍流动检测，自身功能强大，功能全面，可以准确识别工件本身的特征点，屏蔽外界干扰，达到稳定检测的效果，另外，由于采用两台摄像机对比拍摄使得误差几乎为零。
2、本发明中的VE相机采用一体式设计、外形更加小巧，2MP像素，1600×1200像素点。可以实现在线调试功能并支持离线仿真功能，无需连接硬件即可通过软件完成编程工作。自带两行数字显示功能，配合按键可以完成切换检测程序，修改IP地址等多种操作，坚固的金属外壳，配合镜头防护罩可达到IP67防护等级，支持以太网、Etherent/IP、Modbus/TCP、Profint通讯协议。具有CE和UL国际认证。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
实施例1：
本发明基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法包括：
步骤S1：利用安装在相机支架上的漫反光电传感器检测连杆锻件(三菱1.5T产品)的位置，再利用带有监控柜通讯和码表功能的PLC工控机接收漫反光电传感器确定的定位，以及，利用与PLC工控机连接的VE相机对连杆锻件进行拍照；其中的VE相机带有在线调试模块和离线仿真模块，在线调试模块通过VE相机自带的数字显示屏配合VE相机外壳上的物理按键完成切换检测程序以及修改IP地址，离线仿真模块无需连接硬件即可通过软件完成编程工作，PLC工控机上设置有触摸屏，用于按钮调速功能，以及合格与不合格工件追溯功能，相机支架安装在靠近传送带的机械手或者带有步进电机调节的输送带上；
步骤S2：利用PLC工控机上设置的连杆视觉自动识别模块对锻件型号进行录入以及设备运行的控制；
步骤S21：设备运行的控制包括以下步骤：
步骤S211：利用设备运行模块的气缸原位模块对气缸回位以及初始位置进行控制；
步骤S212：利用设备运行模块的运行启动模块对设备整体进行启动控制；
步骤S213：利用设备运行模块的故障检修模块对设备检修故障以及产生故障后进行报警；
步骤S214：利用设备运行模块的输送带控制模块对输送带的运行进行控制；
步骤S215：利用设备运行模块的检件光电模块对漫反光电传感器进行控制感应；
步骤S216：利用设备运行模块的拍照触发模块对锻件进行检测；
步骤S217：利用设备运行模块的左到位控制模块和右到位控制模块对工件左到位导向调节、工件右到位导向调节，其中，工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:8cm，左后刻度：6.8cm，右后刻度：6.2cm；
步骤S22：锻件型号进行检测包括以下步骤：
步骤S211：利用换型模块的当前型号录入模块录入当前锻件的产品型号以及产品特征，其中，在判断相似的产品时候，去发现不同工具的区别点，然后根据区别的取反方式识别出要检测的工具；
步骤S212：利用换型模块的锻件合格模块和锻件不合格模块对拍照触发模块检测的产品特征进行对比后，确定产品是否合格；
步骤S213：利用换型模块的合格数模块和不合格数模块记录上述步骤S212检测的产品合格数和产品不合格数进行记录；
步骤S214：利用换型模块的生产总数模块对步骤S212检测的产品总数进行记录；
步骤S215：利用换型模块的计数清零模块对步骤S214检测的产品总数进行清零后从新记录；
步骤S3：利用步骤S211录入的产品型号结合步骤S214进行设置锻件产品检测参数特征，其中，利用上述步骤S212设置延时时间190ms，利用上述步骤S214设置输送带的速度19m/min，利用上述步骤S211编写产品型号排序，利用光源控制器设置左侧条形光源的点亮，右侧光源开关的点亮，环形光源的熄灭。长条形光源点亮，其中，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度5刻度；
步骤S3：重复步骤S3设定多种型号的检测参数特征；
步骤S4：利用PLC工控机的产品选定模块选定上述步骤S3确定的某一产品型号；利用PLC工控机match模块的检测范围模块搜索检测范围，利用PLC工控机match模块的形状录入模块学习录入锻件产品的特征，其中，三菱1.5T产品特征为置于连杆右边沿的数字972、置于连杆左边沿的字母B、置于连杆左边沿杆部的凸起，在判断数字时，分别判断7字符和2字符。用了3次判断方式用“或”逻辑组合在一起，最后用一个结果输出；
步骤S5：将搜索范围和学习范围调整到检测位置上，当漫反光电传感器检测到锻件产品后，漫反光电传感器将锻件到位信息传递至PLC工控机，PLC工控机利用上述步骤步骤S212检测锻件产品是否合格。
实施例2：誉兴1.5L产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7.6cm，
左后刻：6.8cm，右后刻度：6.8cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度，其余步骤与实施例1相同。
实施例3：888 1.8T产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm；
左后刻度：6.8cm，右后刻度：5.6cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度，其余步骤与实施例1相同。
实施例4：888 2.0T产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，
左后刻度：6.8cm，右后刻度：5.6cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度6刻度；右侧条形光源：亮度7刻度，其余步骤与实施例1相同。
实施例5：福田1.8产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:4.3cm，右前刻度:5.8cm，
左后刻度：5.4cm，右后刻度：4.8cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源:亮度10刻度(全亮)；环形光源:在参数设置为0即熄灭，其余步骤与实施例1相同。
实施例6：EA211 1.6L产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，
左后刻度：6.5cm，右后刻度：6.5cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度，其余步骤与实施例1相同。
实施例7：EA211 1.5L产品识别
在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，
左后刻度：6.5cm，右后刻度：6.5cm。
在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度，右侧条形光源：亮度7刻度，其余步骤与实施例1相同。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种基于连杆锻件检测线设备用连杆视觉自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：利用安装在相机支架上的漫反光电传感器检测连杆锻件的位置，再利用带有监控柜通讯和码表功能的PLC工控机接收漫反光电传感器确定的定位，以及，利用与PLC工控机连接的VE相机对连杆锻件进行拍照；其中所述的VE相机带有在线调试模块和离线仿真模块，所述在线调试模块通过所述VE相机自带的数字显示屏配合所述VE相机外壳上的物理按键完成切换检测程序以及修改IP地址，所述离线仿真模块无需连接硬件即可通过软件完成编程工作，所述PLC工控机上设置有触摸屏，用于按钮调速功能，以及合格与不合格工件追溯功能，所述相机支架安装在靠近传送带的机械手或者带有步进电机调节的输送带上；
步骤S2：利用所述PLC工控机上设置的连杆视觉自动识别模块对锻件型号进行录入以及设备运行的控制；
步骤S21：设备运行的控制包括以下步骤：
步骤S211：利用设备运行模块的气缸原位模块对气缸回位以及初始位置进行控制；
步骤S212：利用所述设备运行模块的运行启动模块对设备整体进行启动控制；
步骤S213：利用所述设备运行模块的故障检修模块对设备检修故障以及产生故障后进行报警；
步骤S214：利用所述设备运行模块的输送带控制模块对输送带的运行进行控制；
步骤S215：利用所述设备运行模块的检件光电模块对漫反光电传感器进行控制感应；
步骤S216：利用所述设备运行模块的拍照触发模块对锻件进行检测；
步骤S217：利用所述设备运行模块的左到位控制模块和右到位控制模块对工件左到位导向调节、工件右到位导向调节；
步骤S22：锻件型号进行检测包括以下步骤：
步骤S211：利用换型模块的当前型号录入模块录入当前锻件的产品型号以及产品特征；
步骤S212：利用换型模块的锻件合格模块和锻件不合格模块对所述拍照触发模块检测的产品特征进行对比后，确定产品是否合格；
步骤S213：利用换型模块的合格数模块和不合格数模块记录上述步骤S212检测的产品合格数和产品不合格数进行记录；
步骤S214：利用换型模块的生产总数模块对步骤S212检测的产品总数进行记录；
步骤S215：利用换型模块的计数清零模块对步骤S214检测的产品总数进行清零后从新记录；
步骤S3：利用步骤S211录入的产品型号结合步骤S214进行设置锻件产品检测参数特征，其中，利用上述步骤S212设置延时时间190ms，利用上述步骤S214设置输送带的速度19m/min，利用上述步骤S211编写产品型号排序，利用光源控制器设置左侧条形光源的点亮或者熄灭，右侧光源开关的点亮或者熄灭，环形光源的点亮或者熄灭，长条形光源点亮或者熄灭；
步骤S3：重复步骤S3设定多种型号的检测参数特征；
步骤S4：利用PLC工控机的产品选定模块选定上述步骤S3确定的某一产品型号；利用PLC工控机match模块的检测范围模块搜索检测范围，利用PLC工控机match模块的形状录入模块学习录入锻件产品的特征；
步骤S5：将搜索范围和学习范围调整到检测位置上，当漫反光电传感器检测到锻件产品后，漫反光电传感器将锻件到位信息传递至所述PLC工控机，所述PLC工控机利用上述步骤S212检测锻件产品是否合格；
针对誉兴1.5L产品识别，在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7.6cm，左后刻：6.8cm，右后刻度：6.8cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度；
针对大众EA888 1.8T产品识别，1.8T在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm；左后刻度：6.8cm，右后刻度：5.6cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度；
针对大众EA888 2.0T产品识别，在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，左后刻度：6.8cm，右后刻度：5.6cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度6刻度；右侧条形光源：亮度7刻度；
针对福田1.8产品识别，在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:4.3cm，右前刻度:5.8cm，左后刻度：5.4cm，右后刻度：4.8cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源:亮度10刻度(全亮)；环形光源:在参数设置为0即熄灭；
针对大众EA211 1.6L产品识别，在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，左后刻度：6.5cm，右后刻度：6.5cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度；右侧条形光源：亮度7刻度；
针对大众EA211 1.5L产品识别，在步骤S216中：工件导向调节，左前刻度:5.9cm，右前刻度:7cm，左后刻度：6.5cm，右后刻度：6.5cm；在步骤S3中光源控制器2，左侧条形光源：亮度5刻度，右侧条形光源：亮度7刻度。
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