[發明專利]一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置及方法

有效

• 申請號: 202110159386.0
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN113021801B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳龍威;洪徐健;陳浙泊;陳一信;潘凌鋒;陳鎮元;葉雪旺;余建安;林建宇;吳荻葦;黃丹丹;陳逸宸
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: B29C45/46
• 分類號: B29C45/46;B29C45/76
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置，其特征在于，包括FPGA模塊、鏡片模具、背光源、控制閥、澆注頭、橫片以及攝像頭；其中橫片緊貼鏡片模具設置，橫片與鏡片模具的接觸部位位于鏡片模具的最上方；背光源與攝像頭分別設置于鏡片模具的兩側；澆注頭緊貼鏡片模具設置，澆注頭連接有軟管，控制閥設置于軟管上；FPGA模塊分別與控制閥以及攝像頭通信連接；橫片緊貼鏡片模具的棱邊呈柵格狀，所述橫片呈三棱柱狀；橫片壓于膠卷，將膠卷壓在左模和右模上；橫片與豎直方向保持設定角度；所述控制閥包括凸輪，凸輪轉動方向所在的平面與軟管內液體的流向相平行，凸輪轉動控制軟管內液體的流通和阻斷。

2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置，其特征在于，所述鏡片模具呈圓盤狀，取鏡片模具的中軸線方向為主軸方向，徑向為側軸方向；鏡片模具包括左模、右模以及膠卷，其中左模和右模對稱設置，左模和右模之間間隔設定距離，在左模和右模之間設置有膠卷進行封邊，膠卷設置于左模和右模的側面；膠卷封邊時留有注入口；左模和右模為圓形片狀，均采用透明材料。

3.根據權利要求2所述的一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置，其特征在于，所述澆注頭設置于左模和右模側面的注入口位置；澆注頭豎直正對注入口設置；澆注頭遠離鏡片模具的一端連接有軟管，軟管用于引導液體。

4.根據權利要求3所述的一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置，其特征在于，所述控制閥包括舵機、凸輪以及固定件，其中固定件包括U形槽，軟管穿過固定件的U形槽；凸輪設置于舵機的輸出端，凸輪能夠隨著舵機輸出端的轉動而轉動；凸輪位于固定件的U形槽內。

5.根據權利要求2所述的一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制裝置，其特征在于，所述背光源和攝像頭均設置于鏡片模具的側軸方向；背光源設置于靠近橫片的一側，攝像頭設置于靠近澆注頭的一側。

6.一種基于FPGA視覺檢測的鏡片澆注液位控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：撕好膠帶后，FPGA模塊向攝像頭發送觸發信號，攝像頭啟動，實時采集并反饋圖像；

步驟2：FPGA模塊接收圖像，識別注入區域，并標記停止區域R1和減速區域R2；完成標記后，將橫片抵于鏡片模具的膠帶的注入口部位，FPGA模塊向控制閥發送全開信號；

步驟3：控制閥接受全開信號，舵機控制凸輪轉動，使凸輪不擠壓軟管，澆注頭向鏡片模具快速注入液體；

步驟4：攝像頭采集圖像并傳輸至FPGA模塊；

步驟5：FPGA模塊接收圖像數據，對圖像進行識別檢測，判斷液位是否達到減速區域；若液位已經達到減速區域，則進入步驟6；否則間隔設定時間t1后，返回步驟4；

步驟6：FPGA模塊給控制閥一個減速信號；控制閥接收減速信號，舵機控制凸輪轉動設定角度r1，使凸輪擠壓部分軟管；

步驟7：攝像頭采集圖像并傳輸至FPGA模塊；

步驟8：FPGA模塊接收圖像數據，對圖像進行識別檢測，判斷液位是否達到停止區域；若液位已經達到停止區域，則進入步驟9；否則間隔設定時間t2后，返回步驟7；

步驟9：FPGA模塊給控制閥一個停止信號；控制閥接收停止信號，舵機控制凸輪轉動設定角度r2，使凸輪擠壓全部軟管；裁斷膠卷，用膠卷將注入口封住，結束流程。