[實用新型]用于物料溫度及姿態(tài)判斷的視覺檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220444093.3
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN202720486U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李新濤;程勝;唐粲;張偉;龔淳;毛代西;徐俊峰;陳燕云
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01K11/12;G01C1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于自動化工業(yè)檢測領(lǐng)域，具體是一種用于物料溫度及姿態(tài)判斷的視覺檢測系統(tǒng)，主要用于鍛造工業(yè)。

背景技術(shù)

鍛造行業(yè)是一個傳統(tǒng)勞動密集型行業(yè)，自動化水平很低，因為沒有統(tǒng)一的工藝標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品線也很多很雜，傳統(tǒng)的人工作業(yè)具有一定的危險性，鍛造自動移送機(jī)器人可在一定程度上提高其自動化水平。但是由于物料溫度不夠或者在模腔中傾倒，會產(chǎn)出不合格產(chǎn)品，嚴(yán)重時會損壞模腔，因此鍛造物料自動移送機(jī)器人需要有配套的物料溫度和位姿的檢測系統(tǒng)。

在本行業(yè)內(nèi)，普遍使用的測溫方法即采用測溫儀，測溫儀在正常環(huán)境下可以實現(xiàn)精確的溫度測定，但由于高溫物料周圍有冷卻水，當(dāng)高溫物料接觸到水時會產(chǎn)生大量水霧，測溫儀照射在水霧上，溫度測定十分不穩(wěn)定，甚至錯誤。因此，在如此惡劣的工業(yè)環(huán)境下，測溫儀不能達(dá)到很好的測溫效果。

近年來，基于視覺的檢測方法在工業(yè)上面的應(yīng)用越來越廣泛，其在工業(yè)在線檢測的各個應(yīng)用領(lǐng)域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、機(jī)器零件的自動識別等等。此外，在其他許多方法難以檢測的場合，利用機(jī)器視覺也可以有效的實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，利用視覺識別的手段提供一種用于物料溫度及姿態(tài)判斷的視覺檢測系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種用于物料溫度及姿態(tài)判斷的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括控制系統(tǒng)以及分別和控制系統(tǒng)連接的物料溫度檢測設(shè)備、姿態(tài)檢測設(shè)備，所述溫度檢測設(shè)備和姿態(tài)檢測設(shè)備均為嵌入式圖像設(shè)備，設(shè)置有攝像頭以及處理器。

作為優(yōu)選，所述嵌入式圖像設(shè)備設(shè)為基于ARM的嵌入式系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)采用PLC控制器。

作為優(yōu)選，所述溫度檢測設(shè)備和姿態(tài)檢測設(shè)備分別通過串行接口與控制系統(tǒng)通信連接。?

所述攝像頭設(shè)有防塵裝置，進(jìn)一步避免惡劣環(huán)境對設(shè)備的影響。

采用上述設(shè)備判斷物料溫度及姿態(tài)的視覺檢測方法為：

1）、溫度檢測：

鍛造時物料呈現(xiàn)的顏色會隨物料溫度升高而變化，如物料溫度偏低時，顏色值較暗，溫度偏高時，物料顏色較亮，物料溫度的高低和顏色的明暗度大致呈正比例關(guān)系。

利用預(yù)先測定好的物料顏色和溫度的對應(yīng)關(guān)系，將溫度檢測設(shè)備的攝像裝置對準(zhǔn)物料的位置，檢測物料區(qū)域像素的顏色信息，通過溫度檢測設(shè)備的處理器模塊分析判斷物料是否存在或物料的溫度，并向外部設(shè)備發(fā)送分析結(jié)果。

2）、姿態(tài)檢測：

將姿態(tài)檢測設(shè)備的攝像裝置對準(zhǔn)物料位置，檢測物料區(qū)域像素的顏色信息，在姿態(tài)檢測設(shè)備處理器模塊中對灼熱的物料圖像進(jìn)行邊緣提取，提取出物料的外觀輪廓，然后與模塊記載的物料初始輪廓進(jìn)行擬合，并判斷物料的傾倒角度，之后將分析結(jié)果向外部設(shè)備發(fā)送。

在檢測過程中，通過外部的控制系統(tǒng)向溫度檢測設(shè)備、姿態(tài)檢測設(shè)備的處理器發(fā)送命令，并采用握手機(jī)制建立控制系統(tǒng)和處理器之間的連接，保障通信的可靠性。

所述控制系統(tǒng)向處理器發(fā)送的命令中可設(shè)若干特定的字符數(shù)據(jù)，相應(yīng)的處理器根據(jù)該字符數(shù)據(jù)判斷是否是發(fā)送給自己的命令，確認(rèn)命令發(fā)送正確后，檢測設(shè)備的處理器讀取命令，根據(jù)命令內(nèi)容控制檢測設(shè)備開始執(zhí)行檢測過程，并向控制系統(tǒng)回傳檢測結(jié)果。

進(jìn)一步地，在上述物料的溫度檢測步驟中，溫度檢測設(shè)備的處理器程序預(yù)先設(shè)定物料溫度合格的顏色要素標(biāo)準(zhǔn)閾值和無物料的閾值，檢測過程中，根據(jù)搜索到的物料區(qū)域的像素值和預(yù)先設(shè)定的閾值的對比來完成判斷，根據(jù)判斷結(jié)果向控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信號。

進(jìn)一步地，在上述物料的姿態(tài)檢測步驟中，對形狀特定的物料預(yù)先設(shè)定其中心線和鍛造設(shè)備中作為參照的水平面位置，處理器根據(jù)物料中心線和水平面的夾角判斷其傾倒角度。

在上述溫度檢測步驟中，可利用顏色的RGB值進(jìn)行對比分析。

本實用新型的有益效果：

1）、采用嵌入式設(shè)備，減少了設(shè)備的制造成本，并且嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠；

2）、整體檢測系統(tǒng)容易操控，設(shè)備容易拆裝和搬運(yùn)；

3）、采用視覺檢測技術(shù)，大大減少了惡劣環(huán)境對檢測設(shè)備的影響，測量結(jié)果更準(zhǔn)確，有益于提高產(chǎn)品的良品率。

附圖說明

圖1是本實用新型的物料溫度檢測流程圖；

圖2是本實用新型的物料姿態(tài)檢測流程圖；

圖3是PLC系統(tǒng)和檢測設(shè)備建立通信的流程圖；

圖4是本實用新型檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式