CN214843031U - 一种筒状产品的机器视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种筒状产品的机器视觉检测系统，包括：生产运输线，生产运输线用于输送筒状产品；成像单元，成像单元用于对筒状产品的内部进行图像采集，成像单元包括安装机架、矩阵相机、成像光源与检测光源，安装机架设于生产运输线上方，安装机架下方设有矩阵相机与成像光源，成像光源与生产运输线垂直设置，成像光源位于矩阵相机周围，检测光源设于安装机架上方，检测光源与生产运输线呈一定角度，检测光源为平行光源；计算机，计算机用于对成像单元传输的采集图像进行视觉识别分析处理，并输出处理结果；本实用新型提供了一种筒状产品的机器视觉检测系统，提高安全生产效率，提高产品合格率，节能及降低人力及时间等生产成本。

Description

一种筒状产品的机器视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及视觉检测技术领域，尤其是一种筒状产品的机器视觉检测系统。

背景技术

日常生活中，筒状产品常见不鲜，对于筒状产品在生产时候有较为严格的重量与高度要求，例如油漆桶内盛放油漆、酸奶瓶中盛放酸奶与烟花筒内盛放多层物质等，对于这种外部为不透明筒状盛放件，在检测内部的物质是否到达某一高度或者达到某一刻度的时候，较为困难。

例如，目前对烟花内筒内的开苞药进行高度检测，对各工序质量对把控绝大部分采用最原始的人工检测方式，辅助使用手电筒，通过肉眼观察产品缺陷；也有使用视频监测技术，在大屏幕上人工观察的方式，其原则上都不能摆脱需要人工肉眼细致观察，生产安全质量与检验员的个人状态相关，容易漏检，容易出错，容易疲劳，而且检验员属于高危行业，高危岗位使用人员检测存在着很大的风险，因烟花生产属于高危类生产，有无人员伤亡也是重大安全事故的主要指标。

现有技术中的烟花内筒内的开苞药深度会影响烟花的燃放质量，因此对烟花开苞药深度的检测尤其重要，通过人工检测往往会出现漏检错检等情况，导致烟花质量不一，随着国家对烟花生产的管控越来越严，安全生产、烟花质量也提升到严控的高度，对烟花行业也提出了较高的要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种筒状产品的机器视觉检测系统。

本实用新型的技术方案为：一种筒状产品的机器视觉检测系统，包括：

生产运输线，所述生产运输线用于输送筒状产品；

成像单元，所述成像单元用于对筒状产品的内部进行图像采集，所述成像单元包括安装机架、矩阵相机、成像光源与检测光源，所述安装机架设于生产运输线上方，所述安装机架下方设有矩阵相机与成像光源，所述成像光源与生产运输线垂直设置，所述成像光源位于矩阵相机周围，所述检测光源设于安装机架上方，所述检测光源与生产运输线呈一定角度，所述检测光源为平行光源；

计算机，所述计算机通过以太网与成像单元相连，所述计算机用于对成像单元传输的采集图像进行视觉识别分析处理，并输出处理结果。

优选地，所述检测光源与生产运输线的角度为64°。

优选地，所述矩阵相机为6x7阵列相机。

优选地，所述计算机与220V交流电连接，所述计算机与显示屏相连，所述成像单元通过电源适配器与220V交流电连接。

优选地，所述成像单元分别与传感器、报警器与运动控制器连接；所述成像单元接受传感器的信号，并输出信号至报警器与运动控制器，所述运动控制器设于生产运输线上，所述运动控制器用于控制筒状产品相对成像单元的位置

优选地，所述成像光源与检测光源均集成了LED控制电路，通过软件调节 LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度。

优选地，所述成像光源与检测光源均采用LED冷光源。

与现有技术中的烟花内开苞药高度检测相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、可远程观察检测识别情况，第一现场不需要人在场，实现人药分离。

2、可通过拍摄到的照片，计算机可以进行无人观察识别情况检测，并且提供不良产品检测自动声光报警，

3、自主设计光源及矩阵相机取像，以较低成本实现高效清晰地深筒取像，解决了行业内的深筒检测技术难点。

4、成像单元各部件结构简单，安装方便，不改变原有的生产设备结构。

5、实时显示不良品及其位置，便于补救与剔除。

6、每3秒即可完成一个烟花的工艺节拍检测，并且能24小时不间断作业，提高生产检测的效率。

7、提高安全生产效率，提高产品合格率，节能及降低人力及时间等生产成本，从而提高烟花的烟花的燃放效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体系统结构示意图；

图2为本实用新型的成像单元采集示意图；

图3为本实用新型的矩阵相机与成像光源结构示意图；

图4为本实用新型的检测光源照射示意图；

图5为本实用新型的检测光源照射下采集的图样示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”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，仅是为了方便描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制，本实用新型中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

例如检测烟花筒内开苞药的高度是否达标，请参阅图1与图3所示，本实用新型提供如下技术方案：一种筒状产品的机器视觉检测系统，包括：

烟花生产运输线1，烟花生产运输线1用于输送烟花筒饼；

成像单元2，成像单元2用于对烟花筒饼内筒进行图像采集，成像单元2包括安装机架3、矩阵相机4、成像光源5与检测光源6，安装机架3设于烟花生产运输线1上方，安装机架3下方设有矩阵相机4与成像光源5，成像光源5与烟花生产运输线1垂直设置，成像光源5位于矩阵相机4周围，检测光源6设于安装机架3上方，检测光源6与烟花生产运输线1的角度为64°，检测光源 6为平行光源；

计算机7，计算机7通过以太网与成像单元2相连，计算机7用于对成像单元2传输的采集图像进行视觉识别分析处理，并输出处理结果。

本实用新型其中一个实施例为，矩阵相机4为6x7阵列相机。

本实用新型其中一个实施例为，计算机7与220V交流电连接，计算机7与显示屏8相连，成像单元2通过电源适配器9与220V交流电连接。

本实用新型其中一个实施例为，成像单元2分别与传感器10、报警器11与运动控制器12连接；成像单元2接受传感器10的信号，并输出信号至报警器 11与运动控制器12，运动控制器12设于烟花生产运输线1上，运动控制器12 用于控制烟花筒饼相对成像单元2的位置

1.本实用新型其中一个实施例为，成像光源5与检测光源6均集成了LED 控制电路，通过软件调节LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度，并且控制拍照时才打开。

2.本实用新型其中一个实施例为，成像光源5与检测光源6均采用LED冷光源，并且拍照时才打开，防止光源过热造成烟花燃烧引起的安全隐患，保证了检测过程中的安全性。

本实用新型的工作过程：

3.烟花生产运输线1将烟花筒饼输送到指定位置，直达传感器10接收到信号并且传递给运动控制器12控制生产运输线停止；

4.成像光源5打开，矩阵相机4拍照并保存；

5.成像光源5关闭，检测光源6打开，矩阵相机4拍照并保存，两个光源相互交替开与关，避免了光源相互影响，使得检测结果不准确的情况；

6.照片通过以太网上传至计算机7，计算机7对图像进行处理；

7.将处理结果发送至运动控制器12或者报警器11，并且工作人员可以通过显示器查看烟花筒饼内开苞药的情况，若出现异常情况，工作人员可以通过报警器11或者从显示器中看到的样子停机返工或者检查生产设备及工艺是否有问题。

本实用新型的工作原理：

1.通过成像光源5拍照获得的照片可以看出烟花筒饼内开苞药的中的斑点是否符合达到设定的标准，计算机7通过对比照片中斑点的大小，分辩出筒内装药圆平面上的尺寸超标斑点是否大于设定的阈值，从而判断出是否达标；

2.如图4与图5所示，通过检测光源6拍照获得的照片，通过计算计算机7 对亮区(检测光源6可以照射到的区域)与暗区(检测光源6无法照射到的区域)的宽度从而来计算开苞药的深度，计算公式为：

L2＝D-L1

H＝L2*ctgθ＝(D-L1)*ctgθ

其中L2为暗区的宽度，L1为亮度的宽度，D为内筒的直径，由于生产模具相同，内筒的直径已知，H为开苞药上表面离内筒上表面的距离，θ为内筒侧壁与检测光源6射过来的夹角(提前调好角度，为已知条件)，θ＝90°-64°(检测光源6与烟花生产运输线1之间的夹角)＝26°；

通过对比计算出来的结构与设定的高度范围，判断开苞药的高度是否达标。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，包括：

生产运输线，所述生产运输线用于输送筒状产品；

成像单元，所述成像单元用于对筒状产品的内部进行图像采集，所述成像单元包括安装机架、矩阵相机、成像光源与检测光源，所述安装机架设于生产运输线上方，所述安装机架下方设有矩阵相机与成像光源，所述成像光源与生产运输线垂直设置，所述成像光源位于矩阵相机周围，所述检测光源设于安装机架上方，所述检测光源与生产运输线呈一定角度，所述检测光源为平行光源；

计算机，所述计算机通过以太网与成像单元相连，所述计算机用于对成像单元传输的采集图像进行视觉识别分析处理，并输出处理结果。

2.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述检测光源与生产运输线的角度为64°。

3.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述矩阵相机为6x7阵列相机。

4.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述计算机与220V交流电连接，所述计算机与显示屏相连，所述成像单元通过电源适配器与220V交流电连接。

5.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述成像单元分别与传感器、报警器与运动控制器连接；所述成像单元接受传感器的信号，并输出信号至报警器与运动控制器，所述运动控制器设于生产运输线上，所述运动控制器用于控制筒状产品相对成像单元的位置。

6.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述成像光源与检测光源均集成了LED控制电路，通过软件调节LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度。

7.根据权利要求1所述的一种筒状产品的机器视觉检测系统，其特征在于，所述成像光源与检测光源均采用LED冷光源。

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