CN116457111A - 使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制所述系统的方法，所述系统连续地输送多个颗粒以检测颗粒的颜色，从而确定颗粒是否有缺陷。所述颗粒缺陷检查系统包括：颗粒缺陷检查装置，包括分选机，该分选机被配置为在输送多个颗粒的同时拍摄各个颗粒的第一表面和第二表面以检查所述颗粒，以便分离和去除被确定为有缺陷的颗粒，并将被确定为良品的颗粒输送并装载到指定位置；和多色调颗粒检查控制器，被配置为在控制颗粒输送和改变RGBW照射段的同时拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)和第二表面(底面)，以便分析和确定图像。

Description

使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法

技术领域

本发明涉及颗粒检查和分选，更具体地，涉及一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统，该系统连续地输送多个颗粒以检查颗粒的颜色，从而确定颗粒是否有缺陷，以及控制所述系统的方法。

背景技术

颗粒是代表石化产品的合成树脂的固体粒子，其广泛用于诸如薄膜、管道和汽车内饰材料的多种领域中。由于作为原料的颗粒对最终产品的质量有显著影响，因此，质量控制和杂质控制非常重要。特别是，在制造过程中，由于出现不期望的不同颜色如黑色、黄色、红色或其它颜色，或者出现附着有异物或混合有非颗粒物质、具有尺寸或形状超出尺寸范围的不规则形状、由于原料或辅料的碳化或异物而产生黑点等的缺陷颗粒，因此，有必要分选和去除这些异物颗粒。

根据相关技术，当生产作为用于合成树脂注射成型的原料的颗粒时，使用仅能够分选标准颗粒的颗粒分选装置来制造需要精度的合成树脂注射成型产品。根据相关技术的颗粒分选装置被设计为使得颗粒由挤出机形成并且通过排出管线供应至料斗，在料斗的下部安装筛网，并施加低频振动以仅分选标准颗粒。

然而，在使用筛网的分选方法中，由于颗粒根据筛网的形状和尺寸被分选，因此，分选的精度劣化。此外，不能分选包含诸如不同颜色、异物、异常形状和黑点的缺陷的颗粒，因此，需要通过附加方法测量颗粒，此外，由于各个颗粒的尺寸小，并且每小时需要处理的处理量为每小时1,200kg，需要检查约400万个以上缺陷，并且由于每个颗粒的生产速度为40mm/sec，这太快了，因此，解决质量问题存在限制。

另外，韩国专利注册号10-2009757中公开了一种“基于人工智能程序的异物分选装置”，其在输送包含多个颗粒的物体的同时使用相机获取原始图像，将原始图像转换为预设尺寸，并且使用转换后的图像来区分正常颗粒和异常颗粒。

然而，包括常规异物分选装置的颗粒分选装置是用于大的圆形物体如豆类，而不是六面体形状如颗粒的颜色和异物分选装置。对于圆形物体，即使相机布置成从两面观察，由于图像映射区间被最小化而存在优点，但是由于深度的问题，除了最里面的部分之外，在检查缺陷方面存在局限性。因此，由于不能得到颗粒的两面的颜色信息，因此，检测缺陷存在限制。

因此，需要开发能够改善颗粒检查和分选操作的精度和效率的新技术。

发明内容

技术问题

用于解决根据相关技术的颗粒检查和分选技术的问题的本发明的一个目的是提供一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法，所述系统能够在连续输送多个颗粒的同时检测颗粒的颜色，以确定颗粒是否有缺陷。

用于解决上述问题的本发明的一个目的是提供一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法，所述系统在高速连续输送颗粒的同时获取颗粒的两个表面上的颜色和图像，以检测不同颜色、异物、异常形状、黑点等，并且在输送颗粒的同时有效地去除被确定为有缺陷的颗粒，从而改善颗粒检查和分选操作的精度和效率。

本发明的一个目的是提供一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法，所述系统能够用参数表示亮度和颜色，从而能够使产品最优化地成像，由此改善颗粒的检查以及分选操作的精度和效率。

本发明的一个目的是提供一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法，所述系统能够以规则间隔接收被确定为良品的颗粒，以制造成型产品的板形样品并且检查制造的成型产品的样品是否有缺陷，从而检查是否出现颗粒内部的缺陷。

本发明的目的不限于上述目的，但是本领域技术人员将通过下面的描述清楚地理解本说明书中未描述的其它目的。

技术方案

用于实现上述目的的根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统包括：颗粒缺陷检查装置，包括分选机，该分选机被配置为在输送多个颗粒的同时拍摄各个颗粒的第一表面和第二表面以检查所述颗粒，以便去除被确定为有缺陷的颗粒，并将被确定为良品的颗粒输送并装载到指定位置；和多色调颗粒检查控制器，被配置为在控制颗粒输送和改变RGBW照射段的同时拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)和第二表面(底面)，以便分析和确定图像。

所述多色调颗粒检查控制器可以包括颗粒输送控制器，被配置为控制：第一颗粒输送部，该第一颗粒输送部将从颗粒供应部供应的颗粒从后侧向前输送；颗粒运送部，设置在所述第一颗粒输送部的前端，以将通过所述第-颗粒输送部输送的颗粒向下输送；和第二颗粒输送部，设置在所述第一颗粒输送部下方以接收通过所述颗粒运送部向下输送的颗粒，以便在颗粒倒置的状态下从前侧向后输送所述颗粒，从而在稳定状态下拍摄待检查颗粒。

所述多色调颗粒检查控制器可以包括视觉检查控制器，被配置为控制：第一视觉检查部，设置在第一颗粒输送部上方以拍摄所述颗粒的第一表面(顶面)，以便检查所述颗粒是否有缺陷；和第二视觉检查部，设置在第二颗粒输送部上方以拍摄颗粒的第二表面并且检查所述颗粒是否有缺陷，以便反射颗粒参考颜色，在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒，并且分析和确定图像，从而对颗粒进行分选。

在所述视觉检查控制器的控制下，所述第一视觉检查部和所述第二视觉检查部可以利用12M/8Hz相机通过R/G/B/W照明来获取颗粒的颜色、形状、尺寸等，以检查诸如不同颜色、异物、异常形状、黑点等的缺陷。

当在检查待检查的新颗粒之前设置所述颗粒缺陷检查装置时，所有RGBW可以用于向该装置供应一定数目的良品和一定数目的缺陷产品并且重复收率为100％的检查过程，以便寻找最优化的配色条件和分类标准，以反映在实际颗粒检查中。

所述视觉检查控制器可以包括：多色调控制照射部，被配置为反映参考颜色，使得RGBW照射段的尺寸和照射强度基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节，并且在改变RGBW照射段的尺寸和照射强度的同时拍摄待检查颗粒；反射图像采集部，被配置为根据所述多色调控制照射部的RGBW照射来采集颗粒图像；图像采集对象位置跟踪部，被配置为通过所述反射图像采集部跟踪待检查颗粒的输送位置；和图像分析和确定部，被配置为分析所述反射图像采集部的采集图像，以便确定良品和缺陷产品，从而对颗粒进行分选。

所述多色调控制照射部可以配置为提供红色/绿色/蓝色光源作为一个控制灯，并且PWM形式从0至255进行数字编码，以将R/G/B/W照射至设定段。

所述多色调控制照射部可以包括：颗粒参考颜色反射部，被配置为反射参考颜色，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度；RGBW照射段改变部，被配置为基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸；和累积缺陷值计算部，被配置为累积各个RGBW照射段的缺陷值以输出最终缺陷值。

所述颗粒缺陷检查装置的分选机可以包括：颗粒供应部，被配置为供应多个颗粒；第一颗粒输送部，被配置为将从所述颗粒供应部供应的颗粒从后侧向前输送；颗粒运送部，设置在所述第一颗粒输送部的前端，以将通过所述第一颗粒输送部输送的颗粒向下输送；第二颗粒输送部，设置在所述第一颗粒输送部下方以接收通过所述颗粒运送部向下输送的颗粒，并且以180°的角度将所述颗粒倒置，以便将所述颗粒从前侧向后输送；第一视觉检查部，设置在所述第一颗粒输送部上方以拍摄各个颗粒的第一表面，以便检查所述颗粒是否有缺陷；第一分配部，设置在所述第一视觉检查部的前面，以吸取被所述第一视觉检查部确定为有缺陷的颗粒，以便将有缺陷的颗粒从所述第一颗粒输送部中分离；第二视觉检查部，设置在所述第二颗粒输送部上方以拍摄各个颗粒的第二表面，以便检查所述颗粒是否有缺陷；第二分配部，设置在所述第二视觉检查部后面，以吸取被所述第二视觉检查部确定为有缺陷的颗粒，以便将有缺陷的颗粒从所述第二颗粒输送部中分离；和卸载部，设置在所述第二颗粒输送部的后端以接收通过所述第二颗粒输送部输送的颗粒，以便将颗粒输送至指定的卸载位置。

用于实现另一目的的根据本发明的控制使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的方法包括：当颗粒P被放入分选机中时，分配颗粒以容纳在第一输送板的通道中并以预定速度从后侧向前输送；在改变RGBW照射段的同时，拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)；在跟踪待被采集图像的对象的位置的同时分析和确定图像，以便排出被确定为有缺陷的颗粒；将第一表面(顶面)已被检查的颗粒输送至第二输送板的通道，以将所述颗粒倒置，使得第二表面(底面)朝上；在改变RGBW照射段的同时，拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第二表面(底面)；和在跟踪待被采集图像的对象的位置的同时分析和确定图像，以便排出被确定为有缺陷的颗粒。

在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒时，参考颜色可以被反射，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度。

在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒的过程中，可以基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸。

有益效果

如上所述，根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法具有以下效果。

第一，可以在连续输送多个颗粒的同时检测颗粒的颜色，以检测颗粒是否有缺陷。

第二，可以在高速连续输送颗粒的同时获取颗粒的两个表面上的颜色和图像，以检测不同颜色、异物、异常形状、黑点等，并且在输送颗粒的同时有效地去除被确定为有缺陷的颗粒，从而改善颗粒检查和分选操作的精度和效率。

第三，亮度和颜色可以参数化，从而能够使产品最优化地成像，由此改善颗粒的检查以及分选操作的精度和效率。

第四，可以以规则间隔供应被确定为良品的颗粒，以制造成型产品的板形样品，并且可以检查制造的成型产品的样品是否有缺陷，以检查是否出现颗粒内部的缺陷。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方案的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的前视图。

图2是示出根据本发明的一个实施方案的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的配置的透视图。

图3是示出当从不同方向观察时，图2中所示的分选机的透视图。

图4是示出图2中所示的分选机的平面图。

图5是示出图2中所示的分选机的剖视图。

图6是示出根据本发明的一个实施方案的使用基于深度学习的多色调控制的颗粒缺陷检查系统的样品检查器的配置的前视图。

图7是示出图6中所示的样品检查器的平面图。

图8是示出图6中所示的样品检查器的样品成型部的剖视图。

图9是示出图6中所示的样品检查器的配置的一部分的透视图。

图10是示出图6中所示的样品检查器的配置的另一部分的透视图。

图11是示出根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的控制装置的配置的框图。

图12是示出视觉检查控制器的配置的详细视图。

图13是示出多色调控制检查部的配置的详细视图。

图14是示出使用根据本发明的多色调检查颗粒的缺陷的过程的控制图。

图15是示出根据本发明的控制使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的方法的流程图。

具体实施方式

下文中，将详细描述根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法的优选实施方案。

通过下面各个实施方案的详细描述，根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法的特征和优点将变得清晰。

图1是示出根据本发明的一个实施方案的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的前视图。

根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法被配置为在连续输送多个颗粒的同时检测颗粒的颜色，以确定是否发生缺陷。

为此，根据本发明，在分选机中高速连续输送颗粒的同时可以获取颗粒的两面的颜色和图像，以检测诸如不同颜色、异物、异常形状和黑点等的缺陷，从而在输送颗粒的同时有效地去除被确定为有缺陷的颗粒。

特别是，亮度和颜色可以参数化，从而能够使产品更优化地成像，由此改善颗粒的检查以及分选操作的精度和效率。

下面将描述应用了根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查控制技术的系统的配置的实例。

如图1中所示，根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统包括：分选机100，其在输送多个颗粒P的同时拍摄并检查各个颗粒的第一表面和第二表面，以分离并去除被确定为有缺陷的颗粒P，并且将具有良好质量的颗粒P输送和装载到指定位置；和样品检查器200，其以规则间隔接收在分选机100中分选的颗粒中被确定为良品的多个颗粒，以制造成型产品的样品S，然后拍摄制造的成型产品的样品S的第一表面和第二表面，从而检查成型产品的样品S是否有缺陷。

分选机100被配置为获取多个颗粒的尺寸、形状、颜色等，并且确定所述多个颗粒是否有缺陷，以便将颗粒分选为缺陷产品和良品，并排出被确定为缺陷产品的颗粒，所述颗粒在将热塑性树脂挤出并成型为细棒形状之后，通过将热塑性树脂切割为一定尺寸来制造。由分选机100检查的颗粒的缺陷的类型包括：偏离生产质量标准的不同颜色、异物附着或混合有非颗粒物质、尺寸和形状超出要生产的尺寸范围的异常形状、由于原料或辅料的碳化或异物引起的黑点等。

图2是示出根据本发明的一个实施方案的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的配置的透视图。

另外，图3是示出当从不同方向观察时，图2中所示的分选机的透视图，图4是示出图2中所示的分选机的平面图，图5是示出图2中所示的分选机的剖视图。

参照图2至图5，分选机100包括：颗粒供应部110，供应多个颗粒；第一颗粒输送部120，将从颗粒供应部110供应的颗粒从后侧向前输送；颗粒运送部140，设置在第一颗粒输送部120的前端，以将通过第一颗粒输送部120输送的颗粒向下输送；第二颗粒输送部130，设置在第一颗粒输送部120下方以接收通过颗粒运送部140向下输送的颗粒P，并且以180°的角度将所述颗粒倒置，以便将所述颗粒从前侧向后输送；第一视觉检查部150，设置在第一颗粒输送部120上方以拍摄各个颗粒P的第一表面(顶面)，以便检查颗粒P是否有缺陷；第一分配部160，设置在第一视觉检查部150的前面，以吸取和排出由第一视觉检查部150检查的颗粒；第二视觉检查部170，设置在第二颗粒输送部130上方以拍摄各个颗粒的第二表面，以便检查所述颗粒是否有缺陷；第二分配部180，设置在第二视觉检查部170的后面，以吸取和排出由第二视觉检查部170检查的颗粒P；和卸载部，设置在第二颗粒输送部130的后端，以接收通过第二颗粒输送部130输送的颗粒P，从而将颗粒P输送至指定的卸载位置。

颗粒供应部110具有上下窄料斗111，其形成为使得引入颗粒P的入口111a在上端打开，并且与料斗111的下部间隔一定距离，并且包括多个分配板112，所述分配板112形成为使得颗粒(P)穿过的多个颗粒分配孔113垂直地穿透。因此，当将多个制造的颗粒P通过料斗111的入口111a加入时，颗粒P通过分配板112的颗粒分配孔113被均匀地分配至两侧，以落到第一颗粒输送部120的后端上，从而被供应。

第一颗粒输送部120包括：第一输送板121，被安装为从后侧向前以约2°至4°的角度θ1向下倾斜；和第一振动发生器125，以预定频率振动第一输送板121以输送颗粒P。在第一输送板121的顶面上形成有多个颗粒P沿着其移动的通道122，在前后方向上延伸。各个通道122具有在第一输送板121的前后方向上延伸的凹槽，并且多个通道122在第一输送板121的左右宽度方向上连续布置。各个通道122的尺寸略大于各个颗粒P的尺寸，因此，颗粒P通过通道122成排地输送。

第一振动发生器125包括：多个具有倒“U”形状的支撑杆127，其在第一输送板121的后端的下部支撑第一输送板121；和振动模块126，使支撑杆127在Z轴方向，即，垂直方向上振动，以使第一输送板121在Z轴方向上以40Hz至440Hz的频率振动，使得颗粒P以预定速度沿着通道122输送。

第二颗粒输送部130包括：第二输送板131，被安装为在第一输送板121的下侧从前侧向后以约2°至4°的角度θ2向下倾斜，并且设置有容纳颗粒P的多个通道122；和第二振动发生器135，使第二输送板131以预定频率振动。

第二输送板131的通道122的数目与第一输送板121的通道122的数目相同，并且第二振动发生器135与第一振动发生器125基本相同，因此，第二输送板131在Z轴方向上以40Hz至440Hz的频率振动，使得颗粒P以预定速度沿着通道122从前侧向后输送。

第一输送板121和第二输送板131的各个顶面可以用吸光树脂如特氟隆涂覆，以防止在第一视觉检查部150和第二视觉检查部170的拍摄过程中的不规则反射。

第一视觉检查部150和第二视觉检查部170分别以预定距离设置在第一输送板121和第二输送板131上方，以拍摄通过第一输送板121和第二输送板131的通过122输送的颗粒P，以便检测颗粒P是否有缺陷。第一视觉检查部150和第二视觉检查部170，例如，使用12M/8Hz照相机通过R/G/B/W照明来获取颗粒P的颜色、形状、尺寸等，以检查诸如不同颜色、异物、异常形状、黑点等的缺陷，从而进行图像跟踪，直至颗粒P到达第一分配部160或第二分配部180。

第一分配部160和第二分配部180分别设置在第一视觉检查部150的前面和第二视觉检查部170的后面。第一分配部160和第二分配部180包括在第一输送板121和第二输送板131上方的在左右横向方向上布置的多个真空吸嘴161和181，并且真空吸嘴161和181真空吸取沿着第一输送板121和第二输送板131的通道122移动并且被确定为有缺陷的颗粒P或被确定为良品的颗粒P，以将被确定为有缺陷的颗粒排出至单独的缺陷产品收集容器中，并将被确定为良品的颗粒排出至样品检查器200中。

此处，由于真空吸嘴161和181各自设置为横穿过多个通道122，因此，被确定为有缺陷的颗粒P和在有缺陷的颗粒P周围的通过通道122的颗粒P一起被真空吸取而排出。真空吸嘴161和181与诸如已知真空泵的真空发生器连接以产生吸取功率，并且通过真空吸嘴161和181吸取的颗粒P通过诸如三通阀的流量控制阀(未示出)排出至缺陷产品收集容器(未示出)或样品检查器200，然后被收集。

当第一分配部160和第二分配部180从第一输送板121和第二输送板131吸取颗粒P时，为了防止颗粒P不与通道122分离，形成了尺寸小于各个颗粒P的尺寸的多个细通风孔124，以在与第一分配部160和第二分配部180的真空吸嘴161和181对应的位置处垂直地穿过第一输送板121和第二输送板131，并且在第一输送板121和第二输送板131的下方安装通过细通风孔124吹气的辅助排出鼓风机162，由此，当通过真空吸嘴161和181进行排出缺陷颗粒的过程时，辅助排出鼓风机162工作以通过细通风孔124向上吹气，以帮助排出颗粒P。

颗粒运送部140在第一输送板121的前端与第二输送板131的前端之间相对于地面基本垂直地安装，以将通过第一输送板121输送的颗粒P向下输送，从而在将颗粒输送至第二输送板131的前端的同时以180°的角度倒置颗粒。

在本实施方案中，颗粒运送部140包括：第一导板141，被安装为在第一输送板121的前端向下延伸；第二导板142，被安装为在第一导板141的前面以大于颗粒P的厚度的一定量间隔开；和多个引导通道143，形成为在第一导板141与第二导板142之间垂直地延伸以引导颗粒S。

引导通道143形成为与第一输送板121的通道122和第二输送板131的通道122一一对应，以便将通过第一输送板121的通道输送的颗粒S运送至第二输送板131的通道。

当通过引导通道143将颗粒P输送至第二输送板131的通道122时，为了确保颗粒P以180°角度的倒置状态输送，第一导板141和第二导板142优选安装为相对于垂直于地面的轴以2°至4°的角度θ3倾斜。

另外，为了使颗粒P顺利地从第一输送板121的各个通道122的前端运送至引导通道143，并从引导通道143的下端运送至第二输送板131的通道122，可以在第一导板141的前端的上侧安装在第一导板141与第二导板142的上端之间吹气的上部输送辅助鼓风机144，并且可以在第二导板142的下端安装下部输送辅助鼓风机145，其从前侧向后吹气，以将从引导通道143的下端输送的颗粒推送至第二输送板131的通道122。

卸载部被配置为接收通过第二颗粒输送部130的第二输送板141的后端排出的颗粒P，以便将颗粒P输送至指定的卸载位置。在该实施方案中，卸载部包括：良品输送传送器191，其输送通过第二输送板131的后端排出的被确定为良品的颗粒；紧急排出传送器192，其输送通过第二输送板131的后端排出的被确定为有缺陷的颗粒；和传送器移动单元193，其将良品输送传送器191和紧急排出传送器192输送至与第二输送板131的后端对应的位置。

传送器移动单元193包括：可移动板194，其上安装有良品输送传送器191和紧急排出传送器192；和致动器，使可移动板194以一定距离线性移动，并且可移动板194通过所述致动器线性移动，以使良品输送传送器191或紧急排出传送器192与第二输送板131的后端的下侧对齐，以便接收和输送通过第二输送板131的后端排出的颗粒。

紧急排出传送器192被配置为，如果发生紧急情况，即，作为第一视觉检查部150和第二视觉检查部170的检查结果，指定为有缺陷的分数的累积总和超过一定值，则将全部量处理为缺陷并排出。

在通过分选机100分选缺陷颗粒的过程中，可以定期分离一定数目的优质颗粒并输送至样品检查器200，以制造盘形成型样品的样品S，然后，可以检查成型产品的样品S是否有缺陷，以使使用所述颗粒的最终成型产品中的缺陷的可能性最小化。

样品检查器200的详细配置如下。

图6是示出根据本发明的一个实施方案的使用基于深度学习的多色调控制的颗粒缺陷检查系统的样品检查器的配置的前视图，图7是示出图6中所示的样品检查器的平面图。

样品检查器200包括：颗粒储存部210，接收并储存来自分选机100的第一分配部160或第二分配部180的优质颗粒；样品成型部220，通过加热和压制由颗粒储存部210供应的一定量的颗粒来制造盘形成型产品的样品；冷却部230，冷却在样品成型部220中制造的成型产品的样品S；样品检查部250，拍摄在由冷却部230冷却之后通过样品输送机器人240输送的成型产品的样品S的顶面和底面，以检查样品S是否有缺陷；标记部260，在由样品检查部250检查的样品的表面上标记预定标记；和样品卸载堆垛器270，装载在标记部260中被标记的成型产品的样品S。

图8是示出图6中所示的样品检查器的样品成型部的剖视图，图9是示出图6中所示的样品检查器的配置的一部分的透视图。

此外，图10是示出图6中所示的样品检查器的配置的另一部分的透视图。

颗粒储存部210与分选机100的第一分配部160或第二分配部180连接以接收和储存颗粒，并且被配置为使得传感器安装在其一侧，当颗粒达到一定量(重量)时自动将颗粒供应至样品成型部220的下模具221。

样品成型部220包括：下模具221，具有接收来自颗粒储存部210的一定量的颗粒的空腔；上模具222，通过按压放入到下模具221的空腔中的颗粒来制造盘形成型产品的样品；和加热器，通过下模具221和上模具222将热量传递至颗粒来熔化颗粒。所述加热器可以单独安装在下模具221和上模具222各自中。

样品成型部220的下模具221和上模具222各自可以设置多个，以圆形布置在可以预定角度旋转的分度台(index table)225上，从而以规则间隔制造多个成型产品的样品S。

设置在下模具221和上模具222各自中的加热器可以通过应用由PTFE完成的薄板陶瓷加热器来配置。上模具222被安装为围绕分度台225的一侧外部的铰链轴223垂直地旋转，并且通过诸如气压缸或液压缸的致动器旋转，以将放入到下模具221的空腔中的颗粒材料压制和成型。

安装使下模具221振动的分度振动单元(未示出)，使得当颗粒从颗粒储存部210放入到下模具221中时，颗粒在下模具221的整个空腔中均匀铺展。

另外，当颗粒从颗粒储存部210放入到下模具221中时，为了通过预热颗粒来提高颗粒的熔化速率，可以在样品成型部220的一侧附加地安装向下模具221供应热空气的热空气供应器(未示出)。

冷却下模具221的冷却部230配置在样品成型部220的分度台225的一侧下方。冷却部230被配置为向下模具221的底面供应诸如空气或冷却水的冷却流体，以便迅速冷却下模具221上的成型产品的样品S。

样品输送机器人240安装在样品成型部220的一侧，以真空吸取在下模具221上成型的成型产品的样品S，以便将样品S输送至样品检查部250。样品检查部250包括：检查台251，其中，圆形开口252形成在其中心，并且在其上成型产品的样品S的边缘部分位于开口252的边缘部分上；以及设置在检查台251的开口252的上方和下方的上视觉检查相机253和下视觉检查相机254，以拍摄成型产品的样品S的顶面和底面，以便检查样品S是否有缺陷。

标记部260安装在样品检查部250的一侧，其标记指定标记，如成型产品的被检查样品S的缺陷位置、成型产品的样品S的批号以及生产数据和时间。

样品卸载堆垛器270可以设置在样品成型部220的一侧下方，但对其位置没有特别地限制。例如，样品卸载堆垛器270被设置为具有打开的顶面的圆柱形外壳，以装载多个成型产品的样品S。将成型产品的样品S从标记部260输送至样品卸载堆垛器270可以由样品输送机器人240进行。

下文中，将以根据本发明的多色调控制为重点详细描述所述颗粒缺陷检查系统。

图11是示出根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的控制装置的配置的框图。

根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统包括：颗粒缺陷检查装置300，包括分选机和样品检查器，所述分选机在输送多个颗粒P的同时拍摄各个颗粒的第一表面和第二表面以检查所述颗粒，然后去除被确定为有缺陷的颗粒P并将被确定为良品的颗粒P输送并装载到指定位置，所述样品检查器在通过分选机分选缺陷颗粒的过程中周期性地分离一定数目的优质颗粒，以检查成型产品的样品S是否有缺陷，从而使使用所述颗粒的最终成型产品中的缺陷的可能性最小化；多色调颗粒检查控制器400，其控制颗粒输送，反射颗粒参考颜色，并且在改变RGBW照射段的同时拍摄随通道输送的颗粒的第一表面(顶面)和第二表面(底面)，以分析和确定图像。

此处，多色调颗粒检查控制器400包括：颗粒输送控制器61，其控制第一颗粒输送部120、颗粒运送部140和第二颗粒输送部130，该第一颗粒输送部120将从颗粒供应部110供应的颗粒P从后侧向前输送，该颗粒运送部140设置在第一颗粒输送部120的前端以将通过第一颗粒输送部120输送的颗粒向下输送，该第二颗粒输送部130设置在第一颗粒输送部120下方以接收通过颗粒运送部140向下输送的颗粒P，以便在颗粒P倒置的状态下将所述颗粒从前侧向后输送，使得在稳定状态下拍摄待检查颗粒P；视觉检查控制器62，其控制第一视觉检查部150和第二视觉检查部170，该第一视觉检查部150设置在第一颗粒输送部120上方以拍摄颗粒P的第一表面(顶面)，以便检查颗粒是否有缺陷，该第二视觉检查部170设置在第二颗粒输送部130上方以拍摄颗粒的第二表面并且检查颗粒是否有缺陷，以反射颗粒参考颜色，在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒，并且分析和确定图像，从而对颗粒进行分选；分配控制器63，其控制第一分配部160和第二分配部180，该第一分配部160设置在第一视觉检查部150的前面以吸取和排出由第一视觉检查部150检查了的颗粒，该第二分配部180设置在第二视觉检查部170的后面以吸取和排出由第二视觉检查部170检查的颗粒P；和卸载控制器64，其控制卸载部，该卸载部设置在第二颗粒输送部130的后端以接收通过第二颗粒输送部130输送的颗粒P，以便将颗粒P输送至指定的卸载位置。

此处，在视觉检查控制器62的控制下，第一视觉检查部150和第二视觉检查部170，例如，使用12M/8Hz照相机通过R/G/B/W照明来获取颗粒P的颜色、形状、尺寸等，以检查诸如不同颜色、异物、异常形状、黑点等的缺陷，从而进行图像跟踪，直至颗粒P到达第一分配部160或第二分配部180。

另外，在视觉检查控制器62中，当在检查待检查的新颗粒之前设置颗粒缺陷检查装置时，所有RGBW可以用于向装置供应一定数目的良品和一定数目的缺陷产品并且重复收率为100％的检查过程，以便寻找最优化的配色条件和分类标准，以反映在实际颗粒检查中。

视觉检查控制器62的详细配置如下。

图12是示出视觉检查控制器的配置的详细视图。

如图12中所示，视觉检查控制器62包括：多色调控制照射部71，其反射参考颜色，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸和照射强度，并且在改变照射段的尺寸和照射强度的同时拍摄待检查颗粒；反射图像采集部72，其根据多色调控制照射部71的RGBW照射来采集颗粒图像；图像采集对象位置跟踪部73，其跟踪由反射图像采集部72检查的颗粒的输送位置；以及图像分析和确定部74，其分析反射图像采集部72的采集图像以确定良品和缺陷产品，从而对颗粒进行分选。

另外，多色调控制照射部71可以实施为使得提供红色/绿色/蓝色光源作为一个控制灯，并且PWM形式从0至255进行数字编码，以将R/G/B/W照射至设定段，但不限于此。

另外，多色调控制照射部71将待检查颗粒的独特颜色信息反映到RGBW照射段的尺寸设置和照射强度设置中，以改善采集的图像的分辨率，从而提高分析精度。

另外，多色调控制照射部71可以累积各个RGBW照射段的缺陷值，以输出最终缺陷值。

多色调控制照射部71的详细配置如下。

图13是示出多色调控制检查部的配置的详细视图。

多色调控制照射部71包括：颗粒参考颜色反射部81，其反射参考颜色，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度；RGBW照射段改变部82，其基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸；和累积缺陷值计算部83，其累积各个RGBW照射段的缺陷值以输出最终缺陷值。

此处，当改变RGBW照射段时，照射段的尺寸引起RGBW照射段的尺寸的差异，从而排除待检查颗粒的独特颜色对颗粒检查的影响。

另外，当改变RGBW照射段时，如果将缺陷检测结果的偏差用作参考值，例如，如果在RGBW的任意一个特定照射段中未检测到颗粒缺陷，或者如果在RGBW的任意一个特定照射段中检测到太多的缺陷颗粒，则可以进行改变RGBW照射段的尺寸的检查优化处理。

图14是示出使用根据本发明的多色调检查颗粒缺陷的过程的控制图。

在使用多色调控制的颗粒缺陷检查中，由于通过比S/W彩色处理更直接地将光输送至颗粒的表面上以分析反射图像来检测颗粒缺陷，因此，可以提高精度。

图15是示出控制根据本发明的使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的方法的流程图。

首先，当将颗粒P放入分选机中时，颗粒被分配以容纳在第一输送板的通道中并以预定速度从后侧向前输送(S1001)，以及在反射颗粒参考颜色并改变RGBW照射段的同时拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)(S1002)。

随后，在跟踪待采集图像的对象的位置的同时进行图像分析和确定，以便排出被确定为有缺陷的颗粒P(S1003)。

然后，将第一表面(顶面)已被检查的颗粒P输送至第二输送板的通道，倒置，使得第二表面(底面)朝上(S1004)，然后，在改变RGBW照射段的同时拍摄沿着通道输送的颗粒的第二表面(底面)(S1005)。

随后，在跟踪待被采集图像的对象的位置的同时进行图像分析和确定，以便排出被确定为有缺陷的颗粒P(S1006)。

在根据本发明的控制使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的方法中，在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒的过程中，参考颜色可以被反射，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度。

另外，在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒的过程中，可以基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检测结果之间的偏差来自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸。

在根据本发明的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法中，可以在高速连续输送颗粒的同时获取颗粒的两个表面上的颜色和图像，以检测不同颜色、异物、异常形状、黑点等，并且在输送颗粒的同时有效地去除被确定为有缺陷的颗粒，从而改善颗粒检查和分选操作的精度和效率。

如上所述，应当理解的是，在不偏离本发明的基本特征的情况下，本发明以修改形式实施。

因此，应当理解的是，从描述性的角度而非限制性的角度来考虑具体的实施方案，并且本发明的范围示于权利要求书中而非前面描述中，并且在等效范围内的所有差异被认为包括在本发明中。

工业实用性

本发明涉及颗粒检查和分选，更具体地，涉及一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统和控制该系统的方法，所述系统连续地输送多个颗粒以检测颗粒的颜色，从而确定颗粒是否有缺陷。

Claims (10)

1.一种使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统，包括：

颗粒缺陷检查装置，包括分选机，该分选机被配置为在输送多个颗粒的同时拍摄各个颗粒的第一表面和第二表面以检查所述颗粒，以便去除被确定为有缺陷的颗粒，并将被确定为良品的颗粒输送并装载到指定位置；和

多色调颗粒检查控制器，被配置为在控制颗粒输送和改变RGBW照射段的同时拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)和第二表面(底面)，以便分析和确定图像，

其中，当在检查待检查的新颗粒之前设置所述颗粒缺陷检查装置时，所有RGBW用于向该装置供应一定数目的良品和一定数目的缺陷产品并且重复收率为100％的检查过程，以便寻找最优化的配色条件和分类标准，以反映在实际颗粒检查中，并且

在改变RGBW照射段的同时拍摄所述颗粒的过程中，基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸。

2.根据权利要求1所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述多色调颗粒检查控制器包括颗粒输送控制器，该颗粒输送控制器被配置为控制：第一颗粒输送部，将从颗粒供应部供应的颗粒从后侧向前输送；颗粒运送部，设置在所述第一颗粒输送部的前端以将通过所述第一颗粒输送部输送的颗粒向下输送；和第二颗粒输送部，设置在所述第一颗粒输送部下方以接收通过所述颗粒运送部向下输送的颗粒，以便在颗粒倒置的状态下从前侧向后输送所述颗粒，从而在稳定状态下拍摄待检查颗粒。

3.根据权利要求1所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述多色调颗粒检查控制器包括视觉检查控制器，被配置为控制：第一视觉检查部，设置在第一颗粒输送部上方以拍摄所述颗粒的第一表面(顶面)，以便检查所述颗粒是否有缺陷；和第二视觉检查部，设置在第二颗粒输送部上方以拍摄所述颗粒的第二表面并且检查所述颗粒是否有缺陷，以便反射颗粒参考颜色，在改变RGBW照射段的同时拍摄所述颗粒，并且分析和确定图像，从而对颗粒进行分选。

4.根据权利要求3所述的颗粒缺陷检查系统，其中，在所述视觉检查控制器的控制下，所述第一视觉检查部和所述第二视觉检查部利用12M/8Hz相机通过R/G/B/W照明来获取所述颗粒的颜色、形状、尺寸等，以检查诸如不同颜色、异物、异常形状、黑点等的缺陷。

5.根据权利要求3所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述视觉检查控制器包括：

多色调控制照射部，被配置为反射参考颜色，使得RGBW照射段的尺寸和照射强度基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节，并且在改变RGBW照射段的尺寸和照射强度的同时拍摄待检查颗粒；

反射图像采集部，被配置为根据所述多色调控制照射部的RGBW照射来采集颗粒图像；

图像采集对象位置跟踪部，被配置为通过所述反射图像采集部跟踪待检查颗粒的输送位置；和

图像分析和确定部，被配置为分析所述反射图像采集部的采集图像，以便确定良品和缺陷产品，从而对颗粒进行分选。

6.根据权利要求5所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述多色调控制照射部被配置为提供红色/绿色/蓝色光源作为一个控制灯，并且PWM形式从0至255进行数字编码，以将R/G/B/W照射至设定段。

7.根据权利要求5所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述多色调控制照射部包括：

颗粒参考颜色反射部，被配置为反射参考颜色，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度；

RGBW照射段改变部，被配置为基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸；和

累积缺陷值计算部，被配置为累积各个RGBW照射段的缺陷值以输出最终缺陷值。

8.根据权利要求1所述的颗粒缺陷检查系统，其中，所述颗粒缺陷检查装置的分选机包括：

颗粒供应部，被配置为供应多个颗粒；

第一颗粒输送部，被配置为将从所述颗粒供应部供应的颗粒从后侧向前输送；

颗粒运送部，设置在所述第一颗粒输送部的前端，以将通过所述第一颗粒输送部输送的颗粒向下输送；

第二颗粒输送部，设置在所述第一颗粒输送部下方以接收通过所述颗粒运送部向下输送的颗粒，并且以180°的角度将所述颗粒倒置，以便将所述颗粒从前侧向后输送；

第一视觉检查部，设置在所述第一颗粒输送部上方以拍摄各个颗粒的第一表面，以便检查所述颗粒是否有缺陷；

第一分配部，设置在所述第一视觉检查部的前面，以吸取被所述第一视觉检查部确定为有缺陷的颗粒，以便将缺陷颗粒从所述第一颗粒输送部中分离；

第二视觉检查部，设置在所述第二颗粒输送部上方以拍摄各个颗粒的第二表面，以便检查所述颗粒是否有缺陷；

第二分配部，设置在所述第二视觉检查部后面，以吸取被所述第二视觉检查部确定为有缺陷的颗粒，以便将缺陷颗粒从所述第二颗粒输送部中分离；和

卸载部，设置在所述第二颗粒输送部的后端以接收通过所述第二颗粒输送部输送的颗粒，以便将所述颗粒输送至指定的卸载位置。

9.一种控制使用多色调控制的颗粒缺陷检查系统的方法，该方法包括：

当颗粒P被放入分选机中时，分配颗粒以容纳在第一输送板的通道中并以预定速度从后侧向前输送；

在改变RGBW照射段的同时，拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第一表面(顶面)；

在跟踪待被采集图像的对象的位置的同时分析和确定图像，以便排出被确定为有缺陷的颗粒；

将第一表面(顶面)已被检查的颗粒输送至第二输送板的通道，以将所述颗粒倒置，使得第二表面(底面)朝上；

在改变RGBW照射段的同时，拍摄沿着通道输送的各个颗粒的第二表面(底面)；和

在跟踪待被采集图像的对象的位置的同时分析和确定图像，以便排出被确定为有缺陷的颗粒，

其中，当在检查待检查的新颗粒之前设置颗粒缺陷检查装置时，所有RGBW用于向所述装置供应一定数目的良品和一定数目的缺陷产品并且重复收率为100％的检查过程，以便寻找最优化的配色条件和分类标准，以反映在实际颗粒检查中，并且

在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒的过程中，基于待检查颗粒的独特颜色信息与缺陷检查结果之间的偏差，自适应地改变R照射段的尺寸、G照射段的尺寸、B照射段的尺寸和W照射段的尺寸。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在改变RGBW照射段的同时拍摄颗粒时，参考颜色被反射，使得基于待检查颗粒的独特颜色信息来调节RGBW照射段的尺寸设置和照射强度。