CN215416732U

CN215416732U - 陶瓷基板的视觉检测系统

Info

Publication number: CN215416732U
Application number: CN202120455543.8U
Authority: CN
Inventors: 张振; 田治峰; 蔡园园
Original assignee: Keweisheng Vision Technology Suzhou Co ltd
Current assignee: Keweisheng Vision Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2031-03-03

Abstract

本实用新型公开了一种基于神经网络的陶瓷基板的视觉检测系统，本实用新型的视觉检测系统包括检测部和服务器，服务器包括神经网络，服务器用于对检测部得到的图像进行处理，并将预处理后的图像输入神经网络进行缺陷检测。还包括上料部和出料部，在上料部和出料部中间设置有检测部，检测部包括依次设置的第一检测区、第二检测区和第三检测区，第一检测区包括第一检测相机和第一龙门架，在第一龙门架上设置有第一轨道，还包括与第一轨道相滑接的第一滑块，和与第一滑块连接的第一吸盘，第一吸盘用于吸附待检测的陶瓷基板，第一检测相机朝上设置，且第一吸盘的移动轨迹位于第一检测相机的上方。本实用新型的视觉检测系统检测精度高，检测速度快。

Description

陶瓷基板的视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及视觉检测技术领域，具体涉及一种陶瓷基板的视觉检测系统。

背景技术

在陶瓷基板的生产过程中，由于生产工艺的不确定性，会导致陶瓷基板出现有裂纹或是在其侧面平整度不够的情况，因而，需要对陶瓷基板进行外观检测。虽然目前已有利用CCD相机进行识别的检测系统，但是，现有的检测系统在需要对陶瓷基板的各个表面都需要进行检测时，现有的视觉检测系统大多存在检测效率低或是需要较多的人工介入，由此造成对陶瓷基板的检测效率不高。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种陶瓷基板的视觉检测系统，其能实现对陶瓷基板的上下表面和各个侧面的快速拍照，大幅提高对陶瓷基板的检测效率。

本实用新型的陶瓷基板的视觉检测系统包括检测部和服务器，还包括上料部和出料部，在上料部和出料部中间设置有检测部，所述检测部包括依次设置的第一检测区、第二检测区和第三检测区，所述第一检测区包括第一检测相机和第一龙门架，在所述第一龙门架上设置有第一轨道，还包括与所述第一轨道相滑接的第一滑块，还包括与所述第一滑块连接的第一吸盘，所述第一吸盘用于吸附待检测的陶瓷基板，所述第一检测相机朝上设置，且所述第一吸盘能经过所述第一检测相机的上方。

更进一步的，所述第二检测区包括第二龙门架，在所述第二龙门架上设置有第二轨道，还包括与所述第二轨道相滑接的第二滑块，在所述第二滑块上设置有可旋转的第二吸盘，在所述第二轨道的两侧相对的设置有一对第二检测相机。

更进一步的，还包括用于带动所述第一滑块移动的第一驱动部，所述第一驱动部包括第一驱动电机和与所述第一驱动电机同轴连接的第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一滑块螺接并从所述第一滑块的中部穿过，在所述第一滑块上设置有与所述第一轨道相卡合的卡接头。

更进一步的，还包括与所述第二滑块连接的旋转气缸，所述旋转气缸的旋转头穿过所述第二滑块并与第二吸盘连接。

更进一步的，所述第三检测区包括设置于第二龙门架上端的第三检测相机，所述第二滑块能经过所述第三检测相机的下方。

更进一步的，所述上料部包括至少一个上料盘和上料机械手，所述上料机械手位于第一龙门架和第二龙门架中间，所述出料部包括靠近第三检测区的下料机械手、良品回收盘和不良品回收盘。

本实用新型具有如下有益效果：

①利用本实用新型的视觉检测系统能实现对陶瓷基板的上下表面和各个侧面的快速拍照，大幅提高对陶瓷基板的检测效率。

②利用本实用新型的视觉检测系统无需人工介入，并能提高检测速度，有效节省人工成本。

附图说明

图1为实施例一的神经网络的示意图；

图2为本实用新型实施例二的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的第二龙门架和第二驱动部的立体结构示意图。

图中：

1、上料部；21、第一检测区；211、第一检测相机；212、第一龙门架；213、第一轨道；214、第一滑块；215、第一吸盘；216、第一驱动电机；217、第一丝杆；22、第二检测区；221、第二龙门架；222、第二轨道；224、第二滑块； 225、第二检测相机；226、第二驱动电机；227、第二丝杆；228、第二吸盘； 23、第三检测区；231、第三检测相机；24、旋转气缸；25、上料盘；26、上料机械手；3、出料部；31、下料机械手；32、良品回收盘；33、和不良品回收盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一：

本实施例为一种基于神经网络的陶瓷基板的视觉检测方法，其包括如下步骤：

S1:将待检测的陶瓷基板移动至与检测相机相对，对陶瓷基板的任意一个表面至少拍摄两张以上的照片，并将照片传输至机台；

S2:将陶瓷基板的图像输入机台的神经网络进行图像处理，并识别出不良品；

S3:将陶瓷基板的各个表面依次移动至与检测相机相对，并对每个表面分别拍摄两张以上的照片，并将照片传输至机台，并输入机台的神经网络进行图像处理并识别出不良品。

参见附图1所示，本实施例的神经网络包括：

(1)输入层:向输入层输入的图片大小为224*224，对输入的图像使用卷积核为3，步长为2的卷积层缩小特征矩阵的尺寸，然后使用批标准化和激励函数 RELU6提取特征矩阵D1；

(2)多次使用下采样层提取图像的特征，并缩小特征矩阵的尺寸，分别得到特征矩阵D2，D3，D4和D5；

(3)利用上采样层处理步骤(2)得到的特征矩阵D2得到S1_1，然后将S1_1 与D1进行相加实现跨层连接；

(4)使用与步骤(3)相同的方法分别获得S1_2、S1_3、S2_1、S2_2和C3；

(5)对步骤(2)得到的特征矩阵D4使用软注意力计算层计算得到特征矩阵A1，然后A1与D5经过上采样层后得到的特征矩阵相乘实现特征的权重赋值，并得到特征矩阵U4；

(6)对步骤(4)得到特征矩阵S2_2使用软注意力计算层计算得到特征矩阵A2，然后A2与D3经过上采样层后得到的特征矩阵相乘实现特征的权重赋值，并得到特征矩阵U2；

(7)对U2经过上采样层后得到的特征矩阵与S1_3相加实现跨层连接，并生成特征矩阵U1；

(8)对U1使用二次线性内插法缩放特征矩阵的尺寸与输入矩阵尺寸一致，并使用卷积核为1的卷积层生成最终的特征矩阵，

本实用新型的下采样层是通过首先使用卷积核为3，步长为2的卷积层缩小特征矩阵的尺寸，然后使用批标准化和激励函数RELU6提取特征map，然后使用卷积核为3，步长为1的卷积层进一步提取特征。

本实用新型的上采样层是通过首先使用二次线性内插法扩大两倍特征矩阵的尺寸，然后使用卷积核为1的卷积层提取特征map，最后使用批标准化和激励函数RELU6来减小梯度弥散，提升训练速度。

本实用新型的软注意力计算层是通过首先使用卷积核为3的卷积层提取特征矩阵然后使用sigmoid函数计算特征权重。

实施例二：

参见附图2和3所示，作为本实用新型的陶瓷基板的视觉检测系统的一个较佳实施例，其包括依次设置的上料部1、检测部和出料部3，检测部包括依次设置的第一检测区21、第二检测区22和第三检测区23，第一检测区21用于对陶瓷基板的下表面进行检测，第二检测区22用于对陶瓷基板的侧面进行检测，第三检测区23用于对陶瓷基板的上表面进行检测。

本实用新型的第一检测区21包括第一检测相机211和第一龙门架212，在第一龙门架212的高度方向的中部沿着其宽度方向上设置有第一轨道213，还包括与第一轨道213相滑接的第一滑块214，在第一滑块214的下表面设置有第一吸盘215，第一吸盘215与外接气源连接，其用于吸附待检测的陶瓷基板，第一检测相机211朝上设置，且第一吸盘215的移动轨迹位于第一检测相机211的上方。因而，在陶瓷基板移动至第一检测相机211上方时，第一检测相机211 对陶瓷基板进行视觉检测。

本实用新型的第一检测区21还包括用于带动第一滑块214移动的第一驱动部，第一驱动部包括第一驱动电机216和与第一驱动电机216同轴连接的第一丝杆217，第一丝杆217与第一滑块214螺接并从第一滑块214的中部穿过，在第一滑块214上设置有与第一轨道213相卡合的卡接头。第一丝杆217沿着与第一轨道213相平行的方向设置。因而，在第一驱动电机216的带动下，能实现第一滑块214沿着第一轨道213的反复移动。

本实用新型的第二检测区22包括第二龙门架221，本实施例的第二龙门架221呈与第一龙门架212相垂直的方向设置。在第二龙门架221的中部沿其宽度方向设置有第二轨道222，还包括与第二轨道222相滑接的第二滑块224，在第二滑块224上设置有可旋转的第二吸盘228，在第二轨道222的两侧相对的设置有一对第二检测相机225。第二吸盘228的高度高于第二轨道222，因而便于第二检测相机225对陶瓷基板进行拍摄，两个第二检测相机225与位于第二吸盘 228上的陶瓷基板的距离相等。本实施例的第二检测区22的第二滑块224在第二驱动部的带动下移动，本实施例的第二驱动部的结构与第一驱动部的结构相似，第二驱动部包括第二驱动电机226和与其同轴连接的第二丝杆227。

本实用新型还包括设置于第二滑块224的下表面的旋转气缸24，在第二滑块224的中部设置有供旋转气缸24的旋转头穿过的通孔，旋转气缸24与第二吸盘228连接。因而，在旋转气缸24的作用下能实现对陶瓷基板的旋转。因而，在第二检测相机225对陶瓷基板的一对相对设置的侧面进行拍照后，第二吸盘 228在旋转气缸24的作用下旋转90度，由此，第二检测相机225即可对陶瓷基板的另外两个侧面进行拍照，由此实现对陶瓷基板的四个侧面的图像识别。

本实用新型的第三检测区23包括设置于第二龙门架221上端的第三检测相机231，第三检测相机231位于第二滑块224的移动轨迹的上方。因而，在第二滑块224移动至第三检测相机231的下方时，第三检测相机231对陶瓷基板的上表面进行拍照。

本实用新型的上料部1包括至少一个上料盘25和上料机械手26，上料机械手26位于第一龙门架212和第二龙门架221中间。上料机械手26用于将陶瓷基板从上料盘25移动至第一吸盘215，并能从第一吸盘215移动至位于第二吸盘228上。本实用新型的出料部3包括靠近第三检测区23的下料机械手31、良品回收盘32和不良品回收盘33。

本实用新型的陶瓷基板的视觉检测系统的工作过程为：上料机械手26将陶瓷基板从上料盘25移动至第一吸盘215的下方，第一吸盘215将陶瓷基板吸附后，在第一驱动电机216的作用下，第一吸盘215沿着第一轨道213移动至第一检测相机211的上方，第一检测相机211进行拍照处理；随后，第一吸盘215 继续移动至第一轨道213的末端，上料机械手26将陶瓷基板移动至第二吸盘228 的上方，第二吸盘228将陶瓷基板吸附；随后，第二吸盘228在第二驱动电机 226的带动下移动至两个第二检测相机225的中间，第二检测相机225对陶瓷基板的一对相对设置的侧面进行拍照处理；随后，在旋转气缸24的带动下，第二吸盘228旋转90度，第二检测相机225对陶瓷基板的另一对侧面进行拍照处理；随后，第二吸盘228继续移动至位于第三检测相机231的下方，第三检测相机 231对陶瓷基板进行拍照处理；检测系统根据对陶瓷基板的各个表面的拍照得到的照片进行处理，并判断出陶瓷基板的优劣；随后，第二吸盘228在第二驱动电机226的带动下移动至第二轨道222的末端，并在下料机械手31的作用下放入相应的良品回收盘32和不良品回收盘33上。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种陶瓷基板的视觉检测系统，其特征在于，包括检测部和服务器，还包括上料部和出料部，所述检测部设置在上料部和出料部中间，所述检测部包括依次设置的第一检测区、第二检测区和第三检测区，所述第一检测区包括第一检测相机和第一龙门架，在所述第一龙门架上设置有第一轨道，还包括与所述第一轨道相滑接的第一滑块，还包括与所述第一滑块连接的第一吸盘，所述第一吸盘用于吸附待检测的陶瓷基板，所述第一检测相机朝上设置，且所述第一吸盘能经过所述第一检测相机的上方，所述第二检测区包括第二龙门架，在所述第二龙门架上设置有第二轨道，还包括与所述第二轨道相滑接的第二滑块，在所述第二滑块上设置有可旋转的第二吸盘，在所述第二轨道的两侧相对的设置有一对第二检测相机，所述第三检测区包括设置于第二龙门架上端的第三检测相机，所述第二滑块能经过所述第三检测相机的下方。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基板的视觉检测系统，其特征在于，还包括用于带动所述第一滑块移动的第一驱动部，所述第一驱动部包括第一驱动电机和与所述第一驱动电机同轴连接的第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一滑块螺接并从所述第一滑块的中部穿过，在所述第一滑块上设置有与所述第一轨道相卡合的卡接头。

3.根据权利要求1所述的陶瓷基板的视觉检测系统，其特征在于，还包括与所述第二滑块连接的旋转气缸，所述旋转气缸的旋转头穿过所述第二滑块并与第二吸盘连接。

4.根据权利要求3所述的陶瓷基板的视觉检测系统，其特征在于，所述上料部包括至少一个上料盘和上料机械手，所述上料机械手位于第一龙门架和第二龙门架中间，所述出料部包括靠近第三检测区的下料机械手、良品回收盘和不良品回收盘。