CN208155260U - 一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统 - Google Patents
一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其中，视觉检测系统包括：PLC控制器、图像采集卡、旋转夹持器、分拣机械手、CCD相机；图像采集卡与CCD相机直接相连，控制CCD相机的采集工作，采集到的图像数据将会在图像采集卡中进行处理；PLC控制器与图像采集卡通过RS232总线进行连接，获取来自图像采集卡处理的结果后控制分拣机械手将芯柱位置不合格的球泡灯分拣出生产线；旋转夹持器夹紧球泡灯，CCD相机采集球泡灯的图像数据，分拣机械手根据球泡灯芯柱位置是否正确执行灯泡分拣。本实用新型实现了对球泡灯芯柱位置不合格的次品的快速分拣，大大提高了生产效率，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及视觉检测技术领域，具体涉及一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统。
背景技术
球泡灯是替代传统白炽灯泡的新型节能灯具。传统白炽灯(钨丝灯)耗能高、寿命短，在全球资源紧张的大环境下，已渐渐被各国政府禁止生产。随着LED技术的高速发展，LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选，因此球泡灯的需求量也急剧增大。现有生产工艺中，球泡灯在灯头装配完成之后，需要检测芯柱的位置是否正确，如果芯柱位置不正确，则产品不合格。目前主要采用人工方式进行检测，由工人用肉眼直接观察芯柱位置是否偏离中心。这种方式一方面效率十分低下，检测成本也比较高；另一方面人的主观性比较大，可能会错将不良产品判别为了合格品，影响产品质量。因此目前球泡灯芯柱位置检测方法满足不了全自动的球泡灯流水线生产方式，急需采用更高效的方式来取代。
实用新型内容
本实用新型的首要目的在于克服现有通过人眼判别球泡灯芯柱位置是否正确的检测方式存在的效率低下、易误判等问题，提供一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统。
本实用新型的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测方法，该方法能达到提高检测效率的目的。
根据公开的实施例，本实用新型的第一方面公开了一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的视觉检测系统包括：PLC控制器、图像采集卡、旋转夹持器、分拣机械手和视觉采集单元，其中，
所述的图像采集卡、旋转夹持器、分拣机械手直接与所述的PLC控制器相连；所述的视觉采集单元与所述的图像采集卡相连；所述的视觉采集单元用于采集球泡灯芯柱位置信息，所述的图像采集卡接收视觉采集单元采集到的图像数据并对其进行图像处理，所述的旋转夹持器用于固定并旋转球泡灯，所述的分拣机械手用于分拣检测之后的芯柱位置不合格的球泡灯，所述的PLC控制器用于控制旋转夹持器与分拣机械手的动作。
进一步地，所述的视觉采集单元包括两个LED光源、两个光学镜头、两台CCD相机，用于对焊接过程与分拣过程的产品进行图像采集。
进一步地，所述的图像采集卡与PLC控制器之间采用RS232总线通讯，所述的图像采集卡实时接收来自视觉采集单元采集到的图像数据，并采用模板匹配算法进行图像处理，将处理之后的结果发送到PLC控制器。
进一步地，所述的旋转夹持器用于固定待检测球泡灯，并将其正向旋转90°。
进一步地，所述的分拣机械手采用四轴关节机器人，根据PLC控制器发送的命令将芯柱位置不合格的球泡灯分拣出生产线。
进一步地，所述的视觉检测系统还包括位置传感器，分别安装在球泡灯的灯丝点焊处与分拣处，与所述的PLC控制器直接相连，负责采集球泡灯灯丝的位置信息并传送给所述的PLC控制器。
进一步地，所述的PLC控制器给图像采集卡发送图像采集命令，图像采集卡进一步转发给对应的CCD相机，CCD相机采集到图像数据后发送给图像采集卡，图像采集卡进行图像处理之后将信息传送回PLC控制器，PLC控制器根据接收的信息控制旋转夹持器和分拣机械手的运动。
根据公开的实施例，本实用新型的第二方面公开了一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测方法，所述的视觉检测方法包括下列步骤：
当位置传感器检测到待检测球泡灯达到指定焊接位置时，会向PLC控制器发送“探测到被检测物体”的脉冲信号，PLC控制器经过运算后向图像采集卡发送触发信号，图像采集卡检测到此信号后会立即向视觉采集单元发出采集图像命令，并同时控制光源的打开；
旋转夹持器夹好球泡灯，视觉采集单元采集球泡灯的图像数据并将其传送给图像采集卡；
图像采集卡实时接收来自视觉采集单元采集到的图像数据，并采用模板匹配算法进行图像处理，将处理之后的结果发送到PLC控制器；
若球泡灯芯柱位置不正确，PLC控制器控制分拣机械手直接将球泡灯分拣走；
若球泡灯芯柱位置正确，则PLC控制器控制旋转夹持器将球泡灯正向旋转90°，视觉采集单元再次采集球泡灯的图像数据并将其传送给所述图像采集卡；
图像采集卡实时接收来自视觉采集单元采集到的图像数据，并采用模板匹配算法进行图像处理，将处理之后的结果发送到PLC控制器，若球泡灯芯柱位置不正确，则PLC控制器控制分拣机械手直接将球泡灯分拣走，否则转入下一工序。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本实用新型提供的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，能高效准确的检测出芯柱位置不合格的球泡灯，并将其分拣出生产线，大大提高了生产效率与产品的合格率。
附图说明
图1是本实用新型中公开的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统的结构框图；
图2是本实用新型中公开的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测方法的流程步骤图；
图3是本实用新型中公开的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统的第一次检测俯视图；
图4是本实用新型中公开的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统的第二次检测俯视图；
图中：A、B、C、D分别为芯柱可能的位置，其中只有D的位置为正确的。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1所示，本实施例公开了一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其中球灯泡为LED球灯泡，具体用于LED灯丝点焊的视觉检测，该系统包括：PLC控制器、图像采集卡、位置传感器、旋转夹持器、分拣机械手、两个LED光源、两个光学镜头、两台CCD相机。所述的CCD相机与所述的LED光源、所述的光学镜头共同组成视觉采集单元，对焊接过程与分拣过程的产品进行图像采集。所述的图像采集卡与LED光源、CCD相机直接相连，图像采集卡控制LED光源的开关从而配合CCD相机的采集工作，采集到的图像数据将会在图像采集卡中进行处理。所述的位置传感器分别安装在LED灯丝点焊处与分拣处，与所述的PLC控制器直接相连，负责采集LED灯丝的位置信息并传送给所述的PLC控制器。所述的PLC控制器与所述的图像采集卡通过RS232总线进行连接，获取来自图像采集卡处理的结果后控制校正机械手与分拣机械手进行相应的操作，从而完成LED灯丝的精准焊接与快速分拣。
如图2所示，本实施例公开了一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测方法，该方法基于上述用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统进行实施，用于LED灯丝点焊的视觉检测，具体工作流程如下：当采集对象1达到指定焊接位置时，位置传感器会向PLC控制器发送“探测到被检测物体”的脉冲信号，PLC控制器经过运算后向图像采集卡发送触发信号，图像采集卡检测到此信号后会立即向CCD相机1发出采集图像命令，并同时控制光源的打开。CCD相机1把采集到的图像信号传回给图像采集卡，采集卡将图像信号经过处理之后得到位置偏差信号，PLC控制器将位置偏差信号处理之后给校正机械手发送校正信号，采集对象进行校正之后继续进入图像采集环节，直到采集对象1的位置偏差值在允许的范围内，将采集对象1转移到不良品分拣工位，此时称其为采集对象2。位置传感器接收到采集对象2的信号后向PLC控制器发送“探测到被检测物体”的脉冲信号，PLC控制器经过运算后向图像采集卡发送触发信号，图像采集卡检测到此信号后会立即向CCD相机2发出采集图像命令，并同时控制光源的打开。CCD相机2把采集到的图像信号传回给图像采集卡，采集卡将图像信号经过处理之后将采集对象2是否合格的信号反馈给PLC控制器，当PLC控制器接收到采集对象2不合格的信号时将向分拣机械手发出命令，将不合格品分拣出去。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的视觉检测系统包括：PLC控制器、图像采集卡、旋转夹持器、分拣机械手和视觉采集单元，其中，
所述的图像采集卡、旋转夹持器、分拣机械手直接与所述的PLC控制器相连；所述的视觉采集单元与所述的图像采集卡相连；所述的视觉采集单元用于采集球泡灯芯柱位置信息，所述的图像采集卡接收视觉采集单元采集到的图像数据并对其进行图像处理，所述的旋转夹持器用于固定并旋转球泡灯，所述的分拣机械手用于分拣检测之后的芯柱位置不合格的球泡灯，所述的PLC控制器用于控制旋转夹持器与分拣机械手的动作。
2.根据权利要求1所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的视觉采集单元包括两个LED光源、两个光学镜头、两台CCD相机，用于对焊接过程与分拣过程的产品进行图像采集。
3.根据权利要求1所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的图像采集卡与PLC控制器之间采用RS232总线通讯，所述的图像采集卡实时接收来自视觉采集单元采集到的图像数据，并采用模板匹配算法进行图像处理，将处理之后的结果发送到PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的旋转夹持器用于固定待检测球泡灯，并将其正向旋转90°。
5.根据权利要求1所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的分拣机械手采用四轴关节机器人，根据PLC控制器发送的命令将芯柱位置不合格的球泡灯分拣出生产线。
6.根据权利要求1所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的视觉检测系统还包括位置传感器，分别安装在球泡灯的灯丝点焊处与分拣处，与所述的PLC控制器直接相连，负责采集球泡灯灯丝的位置信息并传送给所述的PLC控制器。
7.根据权利要求2所述的一种用于球泡灯芯柱位置检测的视觉检测系统，其特征在于，所述的PLC控制器给图像采集卡发送图像采集命令，图像采集卡进一步转发给对应的CCD相机，CCD相机采集到图像数据后发送给图像采集卡，图像采集卡进行图像处理之后将信息传送回PLC控制器，PLC控制器根据接收的信息控制旋转夹持器和分拣机械手的运动。
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| CN109489572A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-19 | 浙江农林大学 | 一种汽车空调活塞内球面直径检测装置 |
| CN112815991A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 协讯电子（吉安）有限公司 | 一种激光视觉定位检测系统 |
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