CN118010637A - 一种生产工具用螺母检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种生产工具用螺母检测系统及其检测方法，包括：控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置和拍摄装置；所述对射装置适于承载螺母，并且所述对射装置适于对螺母进行第一识别标记；所述拍摄装置适于对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置对螺母进行检测；实现了对于螺母的精确识别，在精确识别螺母后可以直接对螺母进行检测，提高螺母检测的效率和精度。

Description

一种生产工具用螺母检测系统及其检测方法

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种生产工具用螺母检测系统及其检测方法。

背景技术

螺母检测的过程中可以采用图像检测等方式进行，但是拍摄图像的摄像机由于受到焦距以及现场空间的影响，无法准确的拍摄完整的螺母图像，在图像中边缘位置的螺母可能模糊，导致后续无法精确的对螺母进行检测。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的生产工具用螺母检测系统及其检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产工具用螺母检测系统及其检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生产工具用螺母检测系统，包括：

控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置和拍摄装置；

所述对射装置适于承载螺母，并且所述对射装置适于对螺母进行第一识别标记；

所述拍摄装置适于对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；

所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置对螺母进行检测。

进一步，所述对射装置包括：承载板和安装板；

所述安装板设置在所述承载板上方；

所述承载板上开设有若干通孔，通孔阵列设置；

所述通孔中设置有对射传感器的发射模块；

所述安装板上设置有发射模块对应的接收模块；

所述控制模块适于控制所述发射模块的发出光线的亮度。

进一步，所述承载板的两侧设置有传送带，所述传送到适于将螺母输送至承载板上。

进一步，所述拍摄装置包括：机械手和摄像机；

所述摄像机设置在所述机械手上；

所述机械手适于带动所述摄像机移动至承载板和安装板之间。

进一步，在控制模块中根据承载板的尺寸设置有坐标系，在坐标系中设置有各个通孔对应的坐标。

进一步，在螺母运输至承载板上后，点亮所有的发射模块，若对应的接收模块接收到发射模块发出的光线，则判断相应的通孔处存在螺母，此时在坐标系点亮对应通孔的坐标，所有通孔处是否存在螺母判断结束后获取螺母对应的点云数据图。

进一步，在螺母运输至承载板上后，通过摄像机拍摄承载板的图像，控制模块在图像中标记识别的完整螺母，并对螺母顺序标号，以及根据承载板的坐标形成每个螺母的坐标，形成标记数据图。

进一步，所述控制模块将点云数据图和标记数据图重合，生成最终标记路径图；

所述最终标记路径图中包含有点云数据图中所有点亮的通孔坐标，以及

若在标记数据图中存在识别的螺母坐标，但在点云数据图中对应坐标处或最近的通孔坐标未点亮，此时识别承载板的图像中相应螺母同一排中是否存在立起的螺母，若存在则将该螺母的坐标记录在最终标记路径图中；

将最终标记路径图中所有通孔和螺母坐标进行顺序编号。

进一步，控制模块根据最终标记路径图中的编号和对应的坐标，控制摄像头顺序逐个检测相应的螺母，此时控制模块顺序点亮编号对应的发射模块，通过发射模块发出光线进行补光；

进一步，若是摄像头在拍摄图像检测过程中没有检测到光线，则将对应螺母标记。

另一方面，本发明还提供一种上述生产工具用螺母检测系统采用的检测方法，包括：

通过对射装置对螺母进行第一识别标记；

通过拍摄装置对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；

控制模块根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，控制模块根据最终标记路径图控制拍摄装置对螺母进行检测。

本发明的有益效果是，本发明通过控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置和拍摄装置；所述对射装置适于承载螺母，并且所述对射装置适于对螺母进行第一识别标记；所述拍摄装置适于对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置对螺母进行检测；实现了对于螺母的精确识别，在精确识别螺母后可以直接对螺母进行检测，提高螺母检测的效率和精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1是本发明的一种生产工具用螺母检测系统的结构示意图；

图2是本发明的一种生产工具用螺母检测系统的内部结构示意图；

图3是本发明的一种生产工具用螺母检测系统的原理框图；

图4是本发明的检测方法流程图；

图5是本发明的点云数据图获取流程图；

图6是本发明的标记数据图获取流程图。

图中：

1对射装置、11承载板、12通孔、13安装板；

2拍摄装置、21机械手、22摄像机；

3传送带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1，如图1至图6所示，本实施例1提供了一种生产工具用螺母检测系统，包括：控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置1和拍摄装置2；所述对射装置1适于承载螺母，并且所述对射装置1适于对螺母进行第一识别标记；所述拍摄装置2适于对对射装置1承载的螺母进行第二识别标记；所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置2对螺母进行检测；实现了对于螺母的精确识别，在精确识别螺母后可以直接对螺母进行检测，提高螺母检测的效率和精度。

在本实施例中，所述对射装置1包括：承载板11和安装板13；所述安装板13设置在所述承载板11上方；所述承载板11上开设有若干通孔12，通孔12阵列设置；所述通孔12中设置有对射传感器的发射模块；所述安装板13上设置有发射模块对应的接收模块；所述控制模块适于控制所述发射模块的发出光线的亮度；承载板11和安装板13上下设置可以便于安装对射传感器的发射模块和接收模块；承载板11可以用于承载螺母，通孔12的大小大于螺母孔的大小，在螺母排列在承载板11上时，最理想的状况是通孔12与螺母孔对应，此时发射模块发射的光线穿过通孔12和螺母孔被接收模块接收，可以用于判断通空处是否存在螺母；螺母可能竖立在承载板11上，导致旁边的螺母在排列时可能将通孔12下方的发射模块遮挡，此时接收模块无法接收到光线，以及螺母可能存在生产过程中的误差导致螺母孔没有开设完整，导致光线被阻挡，此时接收模块接收不到发射模块发出的光线；承载板11的两侧可以设置限位用的围板，避免螺母掉落。

在本实施例中，所述承载板11的两侧设置有传送带3，所述传送到适于将螺母输送至承载板11上；承载板11的一侧可以设置一面升降的挡板，挡板下降至承载板11的一侧后，可以对传送带3运输至承载板11上的螺母阻挡，使得螺母排列在承载板11上；承载板11的一侧还可以设置取料机构，在螺母检测结束后将检测合格的螺母取下，检测不合格或有标记的螺母由后续工作人员重新检测。

在本实施例中，所述拍摄装置2包括：机械手21和摄像机22；所述摄像机22设置在所述机械手21上；所述机械手21适于带动所述摄像机22移动至承载板11和安装板13之间；摄像机22可以拍摄承载板11上所有螺母的照片，也可以拍摄单独螺母的照片，以对螺母进行检测。

在本实施例中，在控制模块中根据承载板11的尺寸设置有坐标系，在坐标系中设置有各个通孔12对应的坐标；通过坐标系可以精确的将螺母或者通孔12在承载板11上进行标记，便于对螺母的计数。

在本实施例中，在螺母运输至承载板11上后，点亮所有的发射模块，若对应的接收模块接收到发射模块发出的光线，则判断相应的通孔12处存在螺母，此时在坐标系点亮对应通孔12的坐标，所有通孔12处是否存在螺母判断结束后获取螺母对应的点云数据图；在光线可以穿过通孔12被接收模块接收时，控制模块可以判断对应通孔12处正确排列有一个螺母，此时在坐标系中点亮通孔12对应的坐标，表示相应通孔12处存在螺母。

在本实施例中，在螺母运输至承载板11上后，通过摄像机22拍摄承载板11的图像，控制模块在图像中标记识别的完整螺母，并对螺母顺序标号，以及根据承载板11的坐标形成每个螺母的坐标，形成标记数据图；控制模块根据图像识别可以将承载板11图像上的每个完整螺母识别，根据承载板11对应的坐标系可以明确的标记每个螺母的坐标；控制模块也可以通过图像识别直接在图像中将竖立的螺母进行标记，例如通过带有颜色的方框等方式将竖立的螺母框选。

在本实施例中，所述控制模块将点云数据图和标记数据图重合，生成最终标记路径图；所述最终标记路径图中包含有点云数据图中所有点亮的通孔12坐标，以及若在标记数据图中存在识别的螺母坐标，但在点云数据图中对应坐标处或最近的通孔12坐标未点亮，此时识别承载板11的图像中相应螺母同一排中是否存在立起（竖立）的螺母，若存在则将该螺母的坐标记录在最终标记路径图中，这种情况可能是竖立的螺母导致同一排中的其他螺母将发射模块遮挡导致接收模块无法接收光线，使得在点云数据图中无法标记对应的螺母，此时将螺母对应的坐标进行记录，若是同一排不存在竖立的螺母，则该螺母可能是螺母孔未开设完全导致发射模块的光线被阻挡，此时螺母的坐标不用记录，改螺母不合格；将最终标记路径图中所有通孔12和螺母坐标进行顺序编号，完成对螺母的精确计数；通过将点云数据图和标记数据图结合，可以避免螺母的遗漏，避免传统仅通过图像识别可能因为图像模糊导致无法精确的对螺母进行识别，将识别的螺母顺序编号可以便于后续对螺母逐个进行检测，机械手21可以带动摄像头以最短的路径完成螺母的检测。

在本实施例中，控制模块根据最终标记路径图中的编号和对应的坐标，控制摄像头顺序逐个检测相应的螺母，此时控制模块顺序点亮编号对应的发射模块，通过发射模块发出光线进行补光；摄像头在对螺母进行逐个检测时，控制模块可以控制发射模块点亮进行补光，使得摄像头拍摄的图像更加清晰，可以完成对螺母的精确检测。

在本实施例中，若是摄像头在拍摄图像检测过程中没有检测到光线，则将对应螺母标记；当一行螺母中存在竖直的螺母时，其他完整的螺母可能存在将发射模块遮挡的情况，此时在摄像头检测的过程中部分螺母可能无法被发射模块补光，此时若是检测的螺母是合格的，则无需对螺母进行标记，若是检测不合格，则对螺母进行标记，由后续工作人员重新检测，避免因为光线不足导致检测误差；当同一行螺母存在竖立的情况，螺母孔没有开设完全的螺母可能会被记录，在螺母检测的过程中可以将该种不合格的螺母识别并标记，便于后续工作人员确认，提高了螺母检测的效率和精度。

实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中生产工具用螺母检测系统采用的检测方法，包括：通过对射装置1对螺母进行第一识别标记；通过拍摄装置2对对射装置1承载的螺母进行第二识别标记；控制模块根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，控制模块根据最终标记路径图控制拍摄装置2对螺母进行检测。

综上所述，本发明通过控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置1和拍摄装置2；所述对射装置1适于承载螺母，并且所述对射装置1适于对螺母进行第一识别标记；所述拍摄装置2适于对对射装置1承载的螺母进行第二识别标记；所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置2对螺母进行检测；实现了对于螺母的精确识别，在精确识别螺母后可以直接对螺母进行检测，提高螺母检测的效率和精度。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种生产工具用螺母检测系统，其特征在于，包括：

控制模块，以及与所述控制模块电性连接的对射装置和拍摄装置；

所述对射装置适于承载螺母，并且所述对射装置适于对螺母进行第一识别标记；

所述拍摄装置适于对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；

所述控制模块适于根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，所述控制模块适于根据最终标记路径图控制所述拍摄装置对螺母进行检测。

2.如权利要求1所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

所述对射装置包括：承载板和安装板；

所述安装板设置在所述承载板上方；

所述承载板上开设有若干通孔，通孔阵列设置；

所述通孔中设置有对射传感器的发射模块；

所述安装板上设置有发射模块对应的接收模块；

所述控制模块适于控制所述发射模块的发出光线的亮度。

3.如权利要求2所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

所述承载板的两侧设置有传送带，所述传送到适于将螺母输送至承载板上。

4.如权利要求3所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

所述拍摄装置包括：机械手和摄像机；

所述摄像机设置在所述机械手上；

所述机械手适于带动所述摄像机移动至承载板和安装板之间。

5.如权利要求4所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

在控制模块中根据承载板的尺寸设置有坐标系，在坐标系中设置有各个通孔对应的坐标。

6.如权利要求5所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

在螺母运输至承载板上后，点亮所有的发射模块，若对应的接收模块接收到发射模块发出的光线，则判断相应的通孔处存在螺母，此时在坐标系点亮对应通孔的坐标，所有通孔处是否存在螺母判断结束后获取螺母对应的点云数据图。

7.如权利要求6所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

在螺母运输至承载板上后，通过摄像机拍摄承载板的图像，控制模块在图像中标记识别的完整螺母，并对螺母顺序标号，以及根据承载板的坐标形成每个螺母的坐标，形成标记数据图。

8.如权利要求7所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

所述控制模块将点云数据图和标记数据图重合，生成最终标记路径图；

所述最终标记路径图中包含有点云数据图中所有点亮的通孔坐标，以及

若在标记数据图中存在识别的螺母坐标，但在点云数据图中对应坐标处或最近的通孔坐标未点亮，此时识别承载板的图像中相应螺母同一排中是否存在立起的螺母，若存在则将该螺母的坐标记录在最终标记路径图中；

将最终标记路径图中所有通孔和螺母坐标进行顺序编号。

9.如权利要求8所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

控制模块根据最终标记路径图中的编号和对应的坐标，控制摄像头顺序逐个检测相应的螺母，此时控制模块顺序点亮编号对应的发射模块，通过发射模块发出光线进行补光。

10.如权利要求9所述的生产工具用螺母检测系统，其特征在于：

若是摄像头在拍摄图像检测过程中没有检测到光线，则将对应螺母标记。

11.一种如权利要求1所述生产工具用螺母检测系统采用的检测方法，其特征在于，包括：

通过对射装置对螺母进行第一识别标记；

通过拍摄装置对对射装置承载的螺母进行第二识别标记；

控制模块根据两次识别标记的结果获取螺母的最终标记路径图，控制模块根据最终标记路径图控制拍摄装置对螺母进行检测。