CN113376167A - 一种塑料件熔点质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料产品检测技术领域，尤其为一种塑料件熔点质量检测系统，包括底座、传送带、箱体、壳体、第一控制器、第二控制器、第一检测单元、第二检测单元和车间监控平台，所述箱体内部的左侧安装有第一喷码器；本发明提出的系统能够对塑料件进行熔点质量检测，同时能够对瑕疵部位的特征进行计算，且能够对瑕疵品进行喷码标记，防止出现错拿或漏拿的现象，解决了现有的一些线上检测仪器功能较为单一，仅能够分辨出瑕疵品，而无法对瑕疵部位的多项特征进行计算，进而不便工作人员找出瑕疵产生原因的问题，同时避免了有些企业仍采用人工手动将瑕疵品取出，进而容易出现拿错合格品或漏拿瑕疵品现象的状况。

Description

一种塑料件熔点质量检测系统

技术领域

本发明涉及塑料产品检测技术领域，具体为一种塑料件熔点质量检测系统。

背景技术

塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活、工业等用品的统称。包括以塑料为原料的注塑、吸塑等所有工艺的制品。塑胶是一类具有可塑性的合成高分子材料。它与合成橡胶、合成纤维形成了日常生活不可缺少的三大合成材料。塑料件产品在生产过程中，会因操作失误、模具的内部出现破裂等原因而导致塑料件的表面出现熔点，塑料件的表面变得凸起或者凹陷，致使致塑料件表面的平整和美观受到影响，并被判定为瑕疵品，因此在塑料件生产过程中，塑料件表面的检测十分重要，而且对瑕疵品的瑕疵部位进行检测和分析，也便于工作人员找出瑕疵产生的原因。

在过去，大都是采用人工目视的方式对塑料件进行熔点质量检测，不仅效率低下，且检测工人根据自身的主观经验进行判断，检测的准确性和可靠性难以保证，因此一些线上检测仪器便孕育而生，线上检测仪器代替人工进行检测，提高了检测效率和准确性，但是这些检测仪器功能较为单一，仅能够分辨出瑕疵品，而无法对瑕疵部位的面积、深度、体积或平面度等多项特征进行计算，进而不便工作人员找出瑕疵产生的原因，同时在检测出瑕疵的产品后，有些企业采用机械手或机器人等设备将瑕疵品取出，但是由于机械手或机器人等设备的价格过于昂贵，有些企业仍采用人工手动将瑕疵品取出，进而容易出现拿错合格品或漏拿瑕疵品的现象，为此我们提出一种能够对塑料件进行熔点质量检测，同时能够对瑕疵部位的特征进行计算，且能够对瑕疵品进行喷码标记，防止出现错拿或漏拿现象的塑料件熔点质量检测系统来解决此问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塑料件熔点质量检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种塑料件熔点质量检测系统，包括底座、传送带、箱体、壳体、第一控制器、第二控制器、第一检测单元、第二检测单元和车间监控平台，所述箱体内部的左侧安装有第一喷码器，所述壳体内部的左侧安装有第二喷码器，所述第一喷码器的喷码端位于箱体的下方，且第二喷码器的喷码端位于壳体的下方，所述壳体内部的中心处安装有光栅投影设备，所述壳体的内部且位于光栅投影设备的左右两侧均安装有采集相机，且光栅投影设备和采集相机的底部均位于壳体的下方，所述箱体底部的右侧栓接有若干个套管，所述套管内部的下方设置有竖杆，所述竖杆的底端栓接有滚轮，所述竖杆的顶部栓接有滑块，且滑块与套管的内壁滑动连接，所述滑块的顶部安装有反射板，所述套管内部的上方安装有测距传感器，所述套管的内部设置有回弹机构，所述壳体的左侧设置有阻拦机构，所述第一检测单元由数据提取模块、曲线绘制模块和第一对比模块构成，所述第二检测单元由点云数据获取模块、点云数据配准模块和第二对比模块构成。

优选的，所述第一控制器和第二控制器的输出端均与车间监控平台通过网络双向信号连接，所述第一控制器的输出端与第一检测单元通过网络双向信号连接，所述第二控制器的输出端与第二检测单元通过网络双向信号连接，所述测距传感器的输出端与第一控制器的输入端单向信号连接，所述第一控制器的输出端与第一喷码器的输入端单向信号连接，所述采集相机的输出端与第二控制器的输入端单向信号连接，所述第二控制器的输出端分别与光栅投影设备和第二喷码器的输入端单向信号连接。

优选的，所述回弹机构包括竖向槽、连接块和压缩弹簧，所述竖向槽分别开设在套管两侧内壁的表面，所述连接块分别安装在滑块的两侧，且连接块与竖向槽的内壁滑动连接，所述压缩弹簧安装在连接块的顶部，且压缩弹簧的另一端与竖向槽的内壁固定安装。

优选的，所述阻拦机构包括横板、电动推杆和阻拦板，所述横板栓接在壳体的左侧，所述电动推杆栓接在横板的底部，所述阻拦板与电动推杆的输出轴相互固定，所述第二控制器的输出端与电动推杆的输入端单向信号连接。

优选的，所述横板的底部且位于电动推杆的右侧安装有红外传感器，所述红外传感器的输出端与第二控制器的输入端单向信号连接。

优选的，所述第二控制器的输出端连接有提醒单元，所述提醒单元由警示灯和扬声器构成，且第二控制器的输出端分别与警示灯和扬声器的输入端单向信号连接。

优选的，所述壳体内部的右侧安装有扫码器，所述扫码器的扫码端头位于壳体的下方，所述扫码器的输出端与第二控制器的输入端单向信号连接。

优选的，所述第二检测单元还包括有图像预处理模块，且图像预处理模块采用的算法为滤波算法和平滑算法。

优选的，所述车间监控平台的输出端通过网络双向信号连接有数据保存模块，所述数据保存模块的输出端分别与第一检测单元和第二检测单元通过网络双向信号连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提出的系统能够对塑料件进行熔点质量检测，同时能够对瑕疵部位的特征进行计算，且能够对瑕疵品进行喷码标记，防止出现错拿或漏拿的现象，解决了现有的一些线上检测仪器功能较为单一，仅能够分辨出瑕疵品，而无法对瑕疵部位的多项特征进行计算，进而不便工作人员找出瑕疵产生原因的问题，同时避免了有些企业仍采用人工手动将瑕疵品取出，进而容易出现拿错合格品或漏拿瑕疵品现象的状况。

附图说明

图1为本发明的结构正视剖面图；

图2为本发明的结构立体示意图；

图3为本发明的结构右视剖面图；

图4为本发明图3中A处局部结构放大图；

图5为本发明的系统原理框图。

图中：1、底座；2、传送带；3、箱体；4、壳体；5、第一控制器；6、第二控制器；7、第一喷码器；8、第二喷码器；9、光栅投影设备；10、采集相机；11、套管；12、竖杆；13、滚轮；14、滑块；15、反射板；16、测距传感器；17、回弹机构；171、竖向槽；172、连接块；173、压缩弹簧；18、警示灯；19、扬声器；20、扫码器；21、阻拦机构；211、横板；212、电动推杆；213、阻拦板；22、红外传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种塑料件熔点质量检测系统，包括底座1、传送带2、箱体3、壳体4、第一控制器5、第二控制器6、第一检测单元、第二检测单元和车间监控平台，箱体3内部的左侧安装有第一喷码器7，壳体4内部的左侧安装有第二喷码器8，第一喷码器7的喷码端位于箱体3的下方，且第二喷码器8的喷码端位于壳体4的下方，壳体4内部的中心处安装有光栅投影设备9，壳体4的内部且位于光栅投影设备9的左右两侧均安装有采集相机10，且光栅投影设备9和采集相机10的底部均位于壳体4的下方，箱体3底部的右侧栓接有若干个套管11，套管11内部的下方设置有竖杆12，竖杆12的底端栓接有滚轮13，竖杆12的顶部栓接有滑块14，且滑块14与套管11的内壁滑动连接，滑块14的顶部安装有反射板15，套管11内部的上方安装有测距传感器16，套管11的内部设置有回弹机构17，壳体4的左侧设置有阻拦机构21，第一检测单元由数据提取模块、曲线绘制模块和第一对比模块构成，第二检测单元由点云数据获取模块、点云数据配准模块和第二对比模块构成，该系统能够对塑料件进行熔点质量检测，同时能够对瑕疵部位的特征进行计算，且能够对瑕疵品进行喷码标记，防止出现错拿或漏拿的现象，解决了现有的一些线上检测仪器功能较为单一，仅能够分辨出瑕疵品，而无法对瑕疵部位的多项特征进行计算，进而不便工作人员找出瑕疵产生原因的问题，同时避免了有些企业仍采用人工手动将瑕疵品取出，进而容易出现拿错合格品或漏拿瑕疵品现象的状况。

请参阅图5所示，第一控制器5和第二控制器6的输出端均与车间监控平台通过网络双向信号连接，第一控制器5的输出端与第一检测单元通过网络双向信号连接，第二控制器6的输出端与第二检测单元通过网络双向信号连接，测距传感器16的输出端与第一控制器5的输入端单向信号连接，第一控制器5的输出端与第一喷码器7的输入端单向信号连接，采集相机10的输出端与第二控制器6的输入端单向信号连接，第二控制器6的输出端分别与光栅投影设备9和第二喷码器8的输入端单向信号连接。

请参阅图3和4所示，回弹机构17包括竖向槽171、连接块172和压缩弹簧173，竖向槽171分别开设在套管11两侧内壁的表面，连接块172分别安装在滑块14的两侧，且连接块172与竖向槽171的内壁滑动连接，压缩弹簧173安装在连接块172的顶部，且压缩弹簧173的另一端与竖向槽171的内壁固定安装，通过竖向槽171、连接块172和压缩弹簧173的设置，当滚轮13的下方有塑料件时，滚轮13会向上运动，其使竖杆12、滑块14和连接块172一同向上运动，此时压缩弹簧173处于压缩状态，而压缩弹簧173的反作用力通过竖杆12、滑块14和连接块172作用在滚轮13上，并使滚轮13紧贴塑料件的表面，以免因滚轮13跳起而造成检测出现误判，同时在塑料件移开后，压缩弹簧173能够使滚轮13立即复位。

请参阅图1和5所示，阻拦机构21包括横板211、电动推杆212和阻拦板213，横板211栓接在壳体4的左侧，电动推杆212栓接在横板211的底部，阻拦板213与电动推杆212的输出轴相互固定，第二控制器6的输出端与电动推杆212的输入端单向信号连接，通过横板211、电动推杆212和阻拦板213的设置，当出现瑕疵品时，同电动推杆212的输出轴向下运动，其带动阻拦板213一同向下运动，随后阻拦板213对瑕疵品阻挡，防止瑕疵品继续跟随传送带2运动。

请参阅图1和5所示，横板211的底部且位于电动推杆212的右侧安装有红外传感器22，红外传感器22的输出端与第二控制器6的输入端单向信号连接，通过红外传感器22的设置，当电动推杆212开启并通过阻拦板213对瑕疵品进行阻拦后，红外传感器22开启，并检测下方的瑕疵品是否存在，当瑕疵品被工人取走后，第二控制器6便驱动电动推杆212的输出轴收缩，其使阻拦板213上升，以免阻拦板213阻挡后续产品通过。

请参阅图1和5所示，第二控制器6的输出端连接有提醒单元，提醒单元由警示灯18和扬声器19构成，且第二控制器6的输出端分别与警示灯18和扬声器19的输入端单向信号连接，通过警示灯18和扬声器19的设置，当系统检测出有瑕疵品时，警示灯18闪烁，同时扬声器19进行语音播报，播放出瑕疵品的喷码编号，提醒工人注意取出被拦住的瑕疵品。

请参阅图1和5所示，壳体4内部的右侧安装有扫码器20，扫码器20的扫码端头位于壳体4的下方，扫码器20的输出端与第二控制器6的输入端单向信号连接，通过扫码器20的设置，其能够扫描第一喷码器7喷涂在瑕疵品表面的喷码，用以确定瑕疵品是否被取出，当发现瑕疵品被取走后，警示灯18和扬声器19开启，提示工作人员放回，以免瑕疵品在进入壳体4的下方前被工人取走，而致系统无法对瑕疵品瑕疵部位的特征进行计算。

请参阅图5所示，第二检测单元还包括有图像预处理模块，且图像预处理模块采用的算法为滤波算法和平滑算法，通过图像预处理模块的设置，滤波算法消除点云的噪声，利用平滑算法消除点云的毛刺，减少额外的干扰信息，避免对三维重构的影响点云的配准。

请参阅图5所示，车间监控平台的输出端通过网络双向信号连接有数据保存模块，数据保存模块的输出端分别与第一检测单元和第二检测单元通过网络双向信号连接，通过数据保存模块的设置，其用于对整个系统运行过程中产生的数据进行保存。

工作原理：在未进行工作前，通过测距传感器16测量自身与反射板15之间的间距，设定为距离A，同时开启传送带2并放置合格塑的料件，随后塑料件随传送带2运动，然后塑料件运动至滚轮13的下方并将滚轮13升起，此时竖杆12、滑块14、连接块172和反射板15一同向上运动，然后测距传感器16测量自身与反射板15之间的间距，设定为距离B，由于合格塑料件的表面平整且光滑，在塑料件通过的过程中，距离B不会出现较大的改变，此时第一控制器5将测距传感器16上传给数据提取模块，数据提取模块将距离B的数据传输给曲线绘制模块，此时曲线绘制模块绘制出距离B的统计曲线，此时该距离B的统计曲线不会出现较大的起伏，对距离B的统计曲线进行保存记录，在生产过程中，被检测的塑料件运动至滚轮13的下方，此时测距传感器16测量出距离C，当通过塑料件的表面有瑕疵时，滚轮13会出现短暂的上升或下降，此时距离C发生变化，同时曲线绘制模块绘制出距离C的统计曲线会有较大的起伏，第一对比模块通过距离B和距离C的统计曲线之间的比较，来判断距离C对应的塑料件是否为瑕疵品，如果判断为瑕疵品，则第一控制器5控制第一喷码器7开启，给瑕疵品喷上编码进行标记，上述过程为初步检测，能够检测出较大的瑕疵，而瑕疵较小的则无法有效检测，同时对于较窄的塑料件，两侧的一些滚轮13无法触碰到塑料件，因此可以关闭相对应的测距传感器16；在初步检测完毕后，塑料件继续运动，随后塑料件运行至壳体4的下方，此时第二控制器6控制光栅投影设备9开启，随后光栅投影设备9在塑料件的表面投射光栅场，同时采集相机10采集塑料件表面的云纹图像并上传给第二控制器6，随后第二控制器6将云纹图像上传给第二检测单元，此时云纹图像经过图像预处理模块进行预处理后，点云数据获取模块利用相移法求解出两个方向的相位，并将重建的三维轮廓进行融合，得到被检测塑料件的三维点云，同时点云数据配准模块采用算法迭代对应点匹配算法，ICP由于具有计算简便直观进行点云配准，并采用ICP算法对点云进行精准拼接，以实现瑕疵检测，同时第二对比模块通过比对正常工件与缺陷工件的点云数据，来检测出缺陷，设置x-y平面外的阈值z0，此时可以判断被检测塑料件表面的凸出或凹陷缺陷位置，并自动计算其面积、深度、体积或平面度实现塑料件的厚度与表面瑕疵的准确检测，在判定为该塑料件为瑕疵品后，第二控制器6控制第二喷码器8开启，在瑕疵品的表面喷上编码进行标记。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种塑料件熔点质量检测系统，包括底座(1)、传送带(2)、箱体(3)、壳体(4)、第一控制器(5)、第二控制器(6)、第一检测单元、第二检测单元和车间监控平台，其特征在于：所述箱体(3)内部的左侧安装有第一喷码器(7)，所述壳体(4)内部的左侧安装有第二喷码器(8)，所述第一喷码器(7)的喷码端位于箱体(3)的下方，且第二喷码器(8)的喷码端位于壳体(4)的下方，所述壳体(4)内部的中心处安装有光栅投影设备(9)，所述壳体(4)的内部且位于光栅投影设备(9)的左右两侧均安装有采集相机(10)，且光栅投影设备(9)和采集相机(10)的底部均位于壳体(4)的下方，所述箱体(3)底部的右侧栓接有若干个套管(11)，所述套管(11)内部的下方设置有竖杆(12)，所述竖杆(12)的底端栓接有滚轮(13)，所述竖杆(12)的顶部栓接有滑块(14)，且滑块(14)与套管(11)的内壁滑动连接，所述滑块(14)的顶部安装有反射板(15)，所述套管(11)内部的上方安装有测距传感器(16)，所述套管(11)的内部设置有回弹机构(17)，所述壳体(4)的左侧设置有阻拦机构(21)，所述第一检测单元由数据提取模块、曲线绘制模块和第一对比模块构成，所述第二检测单元由点云数据获取模块、点云数据配准模块和第二对比模块构成。

2.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述第一控制器(5)和第二控制器(6)的输出端均与车间监控平台通过网络双向信号连接，所述第一控制器(5)的输出端与第一检测单元通过网络双向信号连接，所述第二控制器(6)的输出端与第二检测单元通过网络双向信号连接，所述测距传感器(16)的输出端与第一控制器(5)的输入端单向信号连接，所述第一控制器(5)的输出端与第一喷码器(7)的输入端单向信号连接，所述采集相机(10)的输出端与第二控制器(6)的输入端单向信号连接，所述第二控制器(6)的输出端分别与光栅投影设备(9)和第二喷码器(8)的输入端单向信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述回弹机构(17)包括竖向槽(171)、连接块(172)和压缩弹簧(173)，所述竖向槽(171)分别开设在套管(11)两侧内壁的表面，所述连接块(172)分别安装在滑块(14)的两侧，且连接块(172)与竖向槽(171)的内壁滑动连接，所述压缩弹簧(173)安装在连接块(172)的顶部，且压缩弹簧(173)的另一端与竖向槽(171)的内壁固定安装。

4.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述阻拦机构(21)包括横板(211)、电动推杆(212)和阻拦板(213)，所述横板(211)栓接在壳体(4)的左侧，所述电动推杆(212)栓接在横板(211)的底部，所述阻拦板(213)与电动推杆(212)的输出轴相互固定，所述第二控制器(6)的输出端与电动推杆(212)的输入端单向信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述横板(211)的底部且位于电动推杆(212)的右侧安装有红外传感器(22)，所述红外传感器(22)的输出端与第二控制器(6)的输入端单向信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述第二控制器(6)的输出端连接有提醒单元，所述提醒单元由警示灯(18)和扬声器(19)构成，且第二控制器(6)的输出端分别与警示灯(18)和扬声器(19)的输入端单向信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述壳体(4)内部的右侧安装有扫码器(20)，所述扫码器(20)的扫码端头位于壳体(4)的下方，所述扫码器(20)的输出端与第二控制器(6)的输入端单向信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述第二检测单元还包括有图像预处理模块，且图像预处理模块采用的算法为滤波算法和平滑算法。

9.根据权利要求1所述的一种塑料件熔点质量检测系统，其特征在于：所述车间监控平台的输出端通过网络双向信号连接有数据保存模块，所述数据保存模块的输出端分别与第一检测单元和第二检测单元通过网络双向信号连接。

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