CN217277930U - 一种胶层涂覆质量检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胶层涂覆质量检测系统，包括工作台、处理计算机、测量装置、扫描相机、打标机、可调光源、运动导轨、传送装置，所述测量装置、扫描相机、打标机均与处理计算机相连接，处理计算机中内置有涂层缺陷特征数据库；被检产品通过传送装置在工作台X方向上移动，测量装置设在工作台的台面上，用于测量被检产品在X方向上的移动速度和/或位移；可调光源投射至被检产品上，扫描相机置于被检产品的上方，扫描拍摄被检产品形成多个图像传输给处理计算机；处理计算机通过比较图像与涂层缺陷特征数据库，判断产品缺陷的类别，获得缺陷的坐标位置信息；打标机通过运动导轨与被检产品相对运动，根据坐标位置信息在被检产品上形成标记点。

Description

一种胶层涂覆质量检测系统

技术领域

本实用新型涉及飞行器质量检测领域，特别是一种胶层涂覆质量检测系统。

背景技术

在气球、飞艇囊体等柔性材料充气产品的生产中，需要在柔性材料上涂覆一层用于后续热合连接的胶层，胶层的涂覆范围包括布满柔性材料的整个幅面，或者按照后期热合需要只做局部涂覆。胶层的涂覆质量对气球、飞艇囊体的成品质量有重要影响，加强对胶层涂覆质量监测，及时发现和修复涂覆缺陷，是保证产品整体质量的重要环节。

目前，气球、飞艇囊体使用的材料一般为有机薄膜、涂层织物等，气球、飞艇囊体成品生产期间增加的热合胶层，通常是将胶液涂覆在热合部位后经干燥固化形成。胶层的缺陷主要有颗粒夹杂、纤维毛发夹杂、气泡、漏涂、超界涂覆等，对涂覆质量检测作业的要求是需要能够检出尺寸为1mm以上的全部缺陷。

胶液涂覆通常采用手工刷涂和自动涂覆两种方式。采用手工刷涂时，将材料铺放在工作台上，操作人员手持毛刷在需要涂胶的部位涂上胶液，涂覆完成后由人工目视检查。受检测人员视力、疲劳程度、工作责任心等因素影响，正常生产时的缺陷检出率最高只能达到80％。在自动化涂覆生产条件下，人工对流动材料上的涂层缺陷检出率会大幅度降低，并且无法及时准确记录缺陷的种类、尺寸、位置等信息。因此，在自动化涂覆生产线中必须使用自动检测方式检查涂覆缺陷，人工涂覆的产品也可以在自动检测设备上完成缺陷检查。

现有的其它技术领域中类似的成像检测装置存在以下缺点：1)没有胶液涂覆样本库，不能用于胶液涂覆层检测；2)不能对一幅材料或者一个产品中的缺陷位置进行精确定位，如某处缺陷在产品中的准确X、Y坐标值；3)不能对缺陷进行分类，如用于胶液涂层检测时，不能明确区分缺陷是属于颗粒夹杂、纤维毛发夹杂、气泡、漏涂、超界涂覆中的哪一类；4)透射照明成像很容易受材料织物结构影响，误检(非缺陷当做缺陷检出、缺陷种类误判)和漏检率高，缺陷有效检出率低，实测误检率高于15％，缺陷有效检出率低于80％；5)不能在缺陷附近进行标识，不便于后期修复缺陷时快速查找缺陷等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种胶层涂覆质量检测系统，该胶层涂覆质量检测系统能够自动完成产品的涂胶质量检测，显著提高检测效率和缺陷有效检出率，为提高产品质量创造有利条件。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种胶层涂覆质量检测系统，包括工作台，其结构特点是，还包括处理计算机、测量装置、扫描相机、打标机、可调光源、运动导轨、传送装置，所述测量装置、扫描相机、打标机均与所述处理计算机相连接；

所述传送装置与所述工作台相连接，被检产品通过所述传送装置在工作台的台面上沿X方向移动，所述测量装置固定设置在所述工作台的台面上；

所述可调光源、扫描相机均置于所述工作台的台面的上方；

所述运动导轨设于所述工作台的台面上方，所述打标机设在所述运动导轨上，所述打标机通过所述运动导轨相对于所述被检产品运动。

本实用新型的胶层涂覆质量检测系统采用扫描相机对置于工作台台面上的被检产品进行定时扫描拍摄，形成多个图像并传输给所述处理计算机，由处理计算机对所拍摄的图像进行分析处理。处理计算机中内置有涂层缺陷特征数据库，处理计算机通过将扫描相机的拍摄图像与涂层缺陷特征数据库中的图像特征进行比较，从而判断产品缺陷的类别、记录缺陷的坐标值。同时测量装置用于测量被检产品在X方向上的移动速度和/或位移，并将所测数据传输给所述处理计算机，处理计算机根据被检产品的速度、位移数据控制扫描相机的拍摄间距，并根据拍摄间距和缺陷的坐标值计算缺陷的尺寸，最后将缺陷的坐标位置信息和尺寸信息通过处理计算机传输给打标机，使打标机在被检产品的相应位置形成标记点，方便后续人工检查处理。本实用新型的胶层涂覆质量检测系统能够集成在自动涂胶设备上，自动完成产品的涂胶质量检测；具有比较完善的涂层缺陷特征数据库，能够有效检出涂胶缺陷并对缺陷进行分类，显著提高检测效率和缺陷有效检出率，为提高产品质量创造有利条件。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述扫描相机有多个，多个所述扫描相机沿Y方向间隔设置。当一个扫描相机的视角不足以覆盖被检产品的宽度时，可采用多个所述扫描相机沿Y方向间隔设置，处理计算机对多个图像进行合成，从而得到被检产品在Y方向上的完整图像。

所述可调光源为线光源，所述线光源的色温、照射角度、照射亮度均可以调整。当产品材料和胶液发生变化时，通过调整光源的色温、照射角度及照射亮度，使检测系统保持良好的检测效果。

所述扫描相机为线扫描相机或面阵式相机。

所述扫描相机每隔一定时间拍摄一张图像，间隔的时间根据所述测量装置测得的速度和/或位移数据计算确定。

所述测量装置、扫描相机、可调光源均设在支架上，所述支架与工作台相连接。

所述测量装置为旋转编码器或光栅尺或激光位移传感器或速度传感器。

所述传送装置包括收料卷轴、放料卷轴，所述收料卷轴、放料卷轴设在所述工作台在X方向上的两端，被检产品在X方向上的两端分别卷绕在所述收料卷轴、放料卷轴的转轮上。被检产品在收料卷轴的驱动牵引下从所述放料卷轴放出，铺平在工作台上并沿工作台的X方向移动。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1)本实用新型的胶层涂覆质量检测系统能够集成在自动涂胶设备上，自动完成产品的涂胶质量检测，显著提高检测效率和缺陷有效检出率，为提高产品质量创造有利条件。

2)本实用新型的胶层涂覆质量检测系统具有涂层缺陷特征数据库，能够有效检出涂胶缺陷并对缺陷进行分类，并能够记录各种缺陷的类别、位置、大小，并且对缺陷进行自动标识，方便后续人工检查处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型一实施例的系统组成示意图。

图2为图1中A向示意图。

图3为图1中B向示意图。

附图标记：

1-工作台；2-处理计算机；3-测量装置；4-扫描相机；5-打标机；6-可调光源；7-被检产品；8-运动导轨；9-传送装置；91-收料卷轴；92-放料卷轴。

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，下面将结合实施例的附图，对本实用新型实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，既包括直接的连接，也包括间接的连接。而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型至少一个实施例提供一种胶层涂覆质量检测系统，如图1所示，包括工作台1、处理计算机2、测量装置3、扫描相机4、打标机5、可调光源6、运动导轨8、传送装置9，所述传送装置9包括收料卷轴91、放料卷轴92，所述收料卷轴91、放料卷轴92设在所述工作台1在X方向上的两端，被检产品7在所述收料卷轴91的驱动牵引下从所述放料卷轴92放出，铺平在工作台1上并沿工作台1的X方向移动。

所述测量装置3、扫描相机4、打标机5均与所述处理计算机2相连接，所述处理计算机2中内置有涂层缺陷特征数据库；所述测量装置3设在所述工作台1的台面上，所述测量装置3用于测量被检产品7在X方向上的移动速度和/或位移，并将所测数据传输给所述处理计算机2，所述测量装置3为旋转编码器或光栅尺或激光位移传感器或速度传感器。

所述可调光源6投射至所述工作台1的台面上，所述扫描相机4置于所述工作台1的台面的上方，所述扫描相机4定时扫描拍摄平铺在工作台1台面上的被检产品7，形成多个图像并传输给所述处理计算机2。所述测量装置3、扫描相机4、可调光源6均设在支架上，所述支架与工作台1相连接。所述打标机5设在运动导轨8上，所述打标机5通过所述运动导轨8相对于所述被检产品7运动。

拍摄时的光照条件由可调光源6提供，所述可调光源6优选为线光源，所述线光源的色温、照射角度、照射亮度均可以调整。实际生产检测过程中，可能遇到各种质地和颜色的材料，胶液的颜色也有几种，固定不变的色温、照射角度、照度对一部分产品的检测效果不理想，当产品材料和胶液发生变化时，通过调整光源的色温、照射角度及照射亮度，使检测系统保持良好的检测效果。

如果一个扫描相机的视角不足以覆盖被检产品的宽度时，可采用2个或2个以上扫描相机4沿Y方向并排设置，处理计算机2对多个所述扫描相机4所拍摄的图像进行合成，从而得到被检产品7在Y方向上的完整图像。所述扫描相机4每隔一定时间拍摄一张图像，间隔的时间根据所述测量装置3测得的速度和/或位移数据计算确定。拍摄的间隔时间可设置，以便在保证检测质量、有效检出缺陷的同时，提高检测效率。

处理计算机2内置的涂层缺陷特征数据库内存储有各种缺陷的图像形态数据和被检产品的设计涂胶范围数据，处理计算机2对被检产品的图像特征进行分析，当发现与合格产品不同的图像特征时，将图像与涂层缺陷特征数据库中的图像特征进行比较，判断产品缺陷的类别，同时记录缺陷的X方向、Y方向上的坐标值，再根据X坐标值、Y坐标值计算被检产品的X方向、Y方向上的尺寸，其中，缺陷在X方向的尺寸＝缺陷所占的图像的数量×拍摄间距；缺陷在Y方向的尺寸＝缺陷所占像素数量×单个像素对应的产品宽度尺寸，单个像素对应的产品宽度尺寸＝相机拍摄幅宽÷相机像素数量。处理计算机2对缺陷的有无和缺陷种类进行判断和识别的方法属于现有技术，如专利CN106767518A中公开的利用贝叶斯分类器进行二分类、采用支持向量机分类器实现缺陷的多分类，本申请可在处理计算机2中设置该两种算法，实现对缺陷的识别。

处理计算机2将X坐标值、Y坐标值传送给打标机，所述打标机5通过运动导轨8与被检产品7相对运动，所述打标机5根据接收的坐标位置信息在所述被检产品7的缺陷旁边粘贴一个颜色醒目的标签，形成标记点以方便后期由人工对缺陷进行检查和修复。

对被检产品扫描拍摄完成后，处理计算机2将检测到的所有缺陷的类别、尺寸、位置坐标等信息存入记录文件，供生产人员调用。另外，处理计算机2还可将所有缺陷以图示方式，在被检测的产品设计图中进行展示，使生产人员直观观察判断产品质量情况。

本实用新型的胶层涂覆质量检测系统的工作过程是：

1)被检产品7在收料卷轴91的驱动牵引下，从放料卷轴92上连续不断地放出，经过工作台2时处于铺平状态并沿X方向滑动，接受本检测系统的检测；

2)测量装置3测量被检产品7在工作台2上的滑动速度，本实施例中采用旋转编码器，旋转编码器上的摩擦接触轮压紧在被检产品上，当被检产品7在X方向平动时，旋转编码器能精确测量被检产品7的平动速度，并将所测速度的编码值传送给处理计算机2，供处理计算机2分析记录被检产品平移的瞬时速度和移动的位移。对一件产品开始进行检测时，将X坐标值置零，随后的检测过程即可计算得到任意在检位置的X坐标值；

3)数据处理计算机2根据旋转编码器提供的被检产品7的运动速度，向扫描相机4发出拍摄频率数据，扫描相机4按照处理计算机2所给的拍摄频率数据对被检产品7不断进行拍摄，并将所拍摄的图像数据传送给处理计算机2；

4)所述处理计算机2对扫描相机4传来的产品图像信息进行处理，与保存在处理计算机2中的各种涂覆缺陷数据特征进行对比，当发现扫描相机4图像信息涂覆缺陷数据特征符合时，即判定被检产品7上存在缺陷，根据缺陷特征对缺陷进行归类，同时对缺陷的X、Y坐标值进行记录，并计算缺陷的X、Y尺寸；

5)所述处理计算机2可以对一个受检产品上所有的缺陷信息进行记录，包括缺陷类型、尺寸、位置。对被检产品7检测完毕后，所述处理计算机2可以在显示器上对被检产品7的图形以及所有缺陷位置进行展示，可以对单件和批量被检产品7的缺陷数据进行保存；

6)所述处理计算机2检出胶层涂覆缺陷后，将缺陷的位置数据传送给打标机5。所述打标机5按照处理计算机2给出的缺陷位置数据和事先给定的偏移值，在被检产品7的缺陷旁边粘贴标识。

本实用新型的胶层涂覆质量检测系统能够集成在自动涂胶设备上，自动完成产品的涂胶质量检测。对尺寸不小于某一定值的所有缺陷，有效检出率高(不小于98％)；能够区分颗粒夹杂、纤维毛发夹杂、气泡、漏涂、超界涂覆等胶液涂层缺陷的种类，误检率低(不高于5％)；能够测量缺陷的尺寸、缺陷所处的位置，并在缺陷附近做出标记，同时对产品上的所有缺陷进行记录，记录内容包括缺陷种类、尺寸、所处位置，通过软件运算处理，在屏幕上显示所检测的产品形状以及所有缺陷所处的位置。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种胶层涂覆质量检测系统，包括工作台(1)，其特征在于，还包括处理计算机(2)、测量装置(3)、扫描相机(4)、打标机(5)、可调光源(6)、运动导轨(8)、传送装置(9)，所述测量装置(3)、扫描相机(4)、打标机(5)均与所述处理计算机(2)相连接；

所述传送装置(9)与所述工作台(1)相连接，被检产品(7)通过所述传送装置(9)在工作台(1)的台面上沿X方向移动，所述测量装置(3)固定设置在所述工作台(1)的台面上；

所述可调光源(6)、扫描相机(4)均置于所述工作台(1)的台面的上方；

所述运动导轨(8)设于所述工作台(1)的台面上方，所述打标机(5)设在所述运动导轨(8)上，所述打标机(5)通过所述运动导轨(8)相对于所述被检产品(7)运动。

2.根据权利要求1所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述扫描相机(4)有多个，多个所述扫描相机(4)沿Y方向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述可调光源(6)为线光源。

4.根据权利要求1所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述扫描相机(4)为线扫描相机或面阵式相机。

5.根据权利要求1所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述扫描相机(4)每隔一定时间拍摄一张图像，间隔的时间根据所述测量装置(3)测得的速度和/或位移数据计算确定。

6.根据权利要求1～5任一所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述测量装置(3)、扫描相机(4)、可调光源(6)均设在支架上，所述支架与工作台(1)相连接。

7.根据权利要求1～5任一所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述测量装置(3)为旋转编码器或光栅尺或激光位移传感器或速度传感器。

8.根据权利要求1～5任一所述的胶层涂覆质量检测系统，其特征在于，所述传送装置(9)包括收料卷轴(91)、放料卷轴(92)，所述收料卷轴(91)、放料卷轴(92)设在所述工作台(1)在X方向上的两端，被检产品(7)在X方向上的两端分别卷绕在所述收料卷轴(91)、放料卷轴(92)的转轮上。

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