CN113252561A - 一种锅具表面缺陷检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，包括传送带、托举设备、图像采集设备、控制设备；传送带用于传送锅具；图像采集设备包括采集锅具底面图像的面阵相机和采集锅具侧面图像的线阵相机；托举设备用于移动锅具，使图像采集设备能够采集锅具外表面的完整图像；控制设备包括上位机和下位机，下位机用于控制传送带和托举设备运行，上位机用于控制下位机，接收并处理图像采集设备的数据以判断锅具是否有表面缺陷，还用于记录判断结果以用于后续分拣工作。本发明的系统相机数量少、系统复杂度低，且易于与原有的流水线合并，降低产线自动化升级成本。
Description
技术领域
本发明属于工业检测领域，具体涉及一种锅具表面缺陷检测系统及方法。
背景技术
在锅具的生产流水线中，检验锅具外侧的喷漆、涂层的完整性是很重要的一步。目前这一过程主要还是依赖人工目检、物理测试刷等方法进行。在过程中，容易受到人为因素的干扰而导致错检、误检甚至是二次毁伤等问题，线上锅具的成品速度也受到工作人员检测及计数速度的限制，导致效率的降低，同时工作人员的工作重复性也偏高。因此，需要一种能够自动检测锅具表面缺陷并进行疑似缺陷品分类统计的系统。若单独设计制作一套符合要求的设备对于企业来说既不方便，使用成本也高。因此，在原有流水线的基础上设计一套全新的视觉检测系统，显然更为经济高效。
故此，需要一种能与现有生产流水线相结合的缺陷检测系统及方法，该系统能够实现对于锅具表面缺陷的检测，以及相应的分类统计。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种锅具表面缺陷检测系统及方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，包括传送带、托举设备、图像采集设备、控制设备；
传送带用于传送锅具；图像采集设备包括采集锅具底面图像的面阵相机和采集锅具侧面图像的线阵相机；托举设备用于移动锅具，使图像采集设备能够采集锅具外表面的完整图像；控制设备包括上位机和下位机，下位机用于控制传送带和托举设备运行，上位机用于控制下位机和图像处理设备，接收并处理图像采集设备的数据以判断锅具是否有表面缺陷，还用于记录判断结果以用于后续分拣工作。
作为优选方案，托举设备包括托举板、升降机构、转动机构，托举板用于托举锅具；升降机构用于使锅具在竖直方向移动，转动机构用于使锅具在水平方向转动。
作为进一步优选的方案，传送带以一定间距平行布置两条，托举板能够从下方穿过两条传送带间的空隙以托举锅具。
作为优选方案，系统还包括光电传感器，当锅具进入图像采集设备的采集区域时触发光电传感器，发送信号至下位机。
作为优选方案，图像采集设备还包括第一可调支架和第二可调支架，第一可调支架用于带动面阵相机接近或远离锅具底面，第二可调支架用于带动线阵相机接近或远离锅具侧面。
作为优选方案，图像采集设备还包括为面阵相机补光的第一环形光源，和为线阵相机补光的第二环形光源。
另一方面，本发明还提供一种锅具表面缺陷检测方法，应用于如前述任一项的一种锅具表面缺陷检测系统，包括：
将锅具倒置于传送带上传送，使用托举设备将锅具从传送带抬升；
使用面阵相机拍摄锅具底面图像；
使用托举设备缓慢地水平转动锅具，使用线阵相机拍摄若干张锅具侧面不同位置的线形图像，将若干张线形图像合成为锅具侧面的完整图像；
使用上位机分析锅具侧面的完整图像，判断当前检测锅具是否具有表面缺陷；
将判断结果记录，用于后续分拣工作。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明的系统能够实现缺陷锅具自动分拣，减少人力分拣的成本；相机数量少、系统复杂度低，且易于与原有的流水线合并，降低产线自动化升级成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种锅具表面缺陷检测系统的结构示意图；
图2是本发明实施例1的一种锅具表面缺陷检测方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例1：本实施例的一种锅具表面缺陷检测系统，其结构如图1所示，包括：
由支架1支撑的传送带2，传送带2由两个相隔一定间距平行布置的传送带2-1和2-2组成；两根传送带2-1和2-2中间空隙处的下方设有托举设备3，托举设备3由托举板3-1、升降机构3-2、转动机构3-3组成，升降机构3-2是液压升降缸，转动机构3-3是减速电机，通过升降机构3-2和转动机构3-3的联动，托举板可以在竖直方向平移并在水平平面旋转。
在传送带2的两侧，分别安装有第一可调支架4-1和第二可调支架5-1，第一可调支架4-1延伸至托举板3-1的上方，并在托举板3-1正上方的位置安装一个面阵相机4-2，面阵相机4-2前方还安装第一环形光源4-3，在拍摄过程中由环形光源4-3为其补光；第二可调支架5-1设于传送带侧面，顶部安装一个线阵相机5-2，线阵相机5-2前方还安装第二环形光源5-3，在拍摄过程中环形光源5-3为其补光。
传送带侧面还设有对射型光电传感器6，一侧安装发射器、另一侧安装接收器，光电传感器安装的位置具体为：当锅具随传送带2移动到托举板3-1正上方时，触发光电传感器6。
本系统还包括上位机和下位机，下位机与传送带2和托举设备3连接，能够控制其运作，还与光电传感器6连接，当光电传感器6检测到锅具到达指定位置时，向下位机发送信号，下位机控制传送带2停止和托举设备3动作。上位机与下位机连接，向下位机发送指令；还与面阵相机4-2和线阵相机5-2连接，控制相机运作并接收图像数据；上位机还用于处理图像数据，将线阵相机5-2拍摄的多条不同位置的线形图像合并成一张锅具侧面的完整图像，并根据锅具底面图像和锅具侧面的完整图像判断锅具外表面是否有缺陷，再将判断结果分类统计，以用于流水线后续的分拣。
基于上述系统，本实施例还提出一种锅具表面缺陷检测方法，其流程图如图2所示：
将锅具开口向下、横跨两个传送带放置于传送带2上，另其随传送带2运动。当锅具运动到托举板3-1上方时，触发光电传感器6，向下位机发送信号使传送带2停止，并启动托举设备3。托举设备3的托举板3-1支撑锅具内部，升降机构3-2将锅具抬升，转动机构3-3将锅具水平转动360度。
下位机通过串口通信将检测到锅具的信号发送给上位机，上位机控制面阵相机4-2拍摄三张锅具底面的图像，并控制线阵相机5-2在锅具缓慢转动的过程中持续拍摄锅具侧面的线形图像。图像采集完成后，在上位机中将全部锅具侧面的线形图像合成为一整张锅具侧面的完整图像，并分析该图像及之前采集的底面图像中是否有表面缺陷存在。并将检测结果分类计数统计。
检测完毕后，上位机通过串口通信发送信号至下位机，另下位机控制升降机构3-2和转动机构3-3复位，从而将锅具放回传送带2上。然后传送带2继续运动，继续下一件被测锅具的检测。
本实施例的系统结构简单，便于加入现有流水线中，检测结果能够用于后续流水线的分拣工作，减少人力成本，并能够用于针对性改善工艺流程。
实施例2：本实施例的一种锅具表面缺陷检测系统，与实施例1的不同之处在于：
不设光电传感器，而是使用面阵相机或线阵相机持续对传送带区域进行拍摄，并将图像发送给上位机分析。该系统的结构更加简化。
应用于本实施例系统的方法，与实施例1的不同之处在于：上位机持续分析面阵相机或线阵相机所拍摄的检测区域图像，当检测到锅具进入检测区域的图像后，上位机发送信号使下位机控制传送带停止、开始检测过程。
其他结构和方法可以参考实施例1。
实施例3：本实施例的一种锅具表面缺陷检测系统，与实施例1的不同之处在于：
第一可调支架上设有竖直布置的滑轨，能够带动面阵相机在竖直方向移动，从而接近或远离托举板上承载的锅具，拍摄更加完整清晰的锅具底面图像。
第二可调支架上设有水平布置的滑轨，能够带动线阵相机在水平方向移动，从而接近或远离托举板上承载的锅具，拍摄清晰的锅具侧面图像。
这样的改进使得本实施例的系统可以便捷应用于不同尺寸锅具的检测。
其他结构和方法可以参考实施例1。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，包括传送带、托举设备、图像采集设备、控制设备；
所述传送带用于传送锅具；所述图像采集设备包括采集锅具底面图像的面阵相机和采集锅具侧面图像的线阵相机；所述托举设备用于移动锅具，使图像采集设备能够采集锅具外表面的完整图像；所述控制设备包括上位机和下位机，所述下位机用于控制传送带和托举设备运行，所述上位机用于控制下位机和图像处理设备，接收并处理图像采集设备的数据以判断锅具是否有表面缺陷，还用于记录判断结果以用于后续分拣工作。
2.如权利要求1所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，所述托举设备包括托举板、升降机构、转动机构，所述托举板用于托举锅具；所述升降机构用于使锅具在竖直方向移动，所述转动机构用于使锅具在水平方向转动。
3.如权利要求2所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，所述传送带以一定间距平行布置两条，所述托举板能够从下方穿过所述两条传送带间的空隙以托举锅具。
4.如权利要求1所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，所述系统还包括光电传感器，当锅具进入图像采集设备的采集区域时触发所述光电传感器，发送信号至下位机。
5.如权利要求1所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，所述图像采集设备还包括第一可调支架和第二可调支架，所述第一可调支架用于带动所述面阵相机接近或远离锅具底面，所述第二可调支架用于带动所述线阵相机接近或远离锅具侧面。
6.如权利要求1所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，所述图像采集设备还包括为所述面阵相机补光的第一环形光源，和为所述线阵相机补光的第二环形光源。
7.一种锅具表面缺陷检测方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的一种锅具表面缺陷检测系统，其特征在于，包括：
将锅具倒置于传送带上传送，使用所述托举设备将锅具从传送带抬升；
使用所述面阵相机拍摄锅具底面图像；
使用托举设备缓慢地水平转动锅具，使用所述线阵相机拍摄若干张锅具侧面不同位置的线形图像，将所述若干张线形图像合成为锅具侧面的完整图像；
使用上位机分析所述锅具侧面的完整图像，判断当前检测锅具是否具有表面缺陷；
将判断结果记录，用于后续分拣工作。
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