CN111751898A - 一种检测芯头是否脱落的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及芯头掉落检测技术领域，尤其是涉及一种检测芯头是否脱落的装置及方法。检测芯头是否脱落的装置包括图像获取装置、视觉控制器和显示装置；所述图像获取装置设置在待检测的芯头和模具处，用于获取芯头和模具的图像；所述视觉控制器用于接收图像获取装置获取的图像，并根据接收到的图像判断是否发生芯头脱落；所述显示装置用于显示图像获取装置获取的图像。通过图像获取装置、视觉控制器和显示装置之间的配合，利用视觉检测技术能够自动化的完成芯头掉落的检测，具有安全可靠、效率高、自动化程度高的特点，并且操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及芯头掉落检测技术领域，尤其是涉及一种检测芯头是否脱落的装置及方法。
背景技术
空调生产厂家长U弯管机生产过程中，长U弯管机掉芯头问题一直存在。芯头掉落进入U管，若及时被发现，车间将立即封存特定时间段生产的U管，一旦封存就是大批量封存，需要派专人进行甄选，防止U管流入下工序，从而影响生产效率，造成人员浪费。若没被及时发现，掉进芯头的铜管流入下道工序，造成***漏堵，对空调产品质量造成严重影响，对公司声誉造成不可估量损失。因此，两器分厂长U机掉芯头的问题亟待解决，为解决长U弯管机掉芯头这个顽疾，分厂采取了多种检测手段，但效果都不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测芯头是否脱落的装置及方法，能够有效的解决现有技术中长U弯管机掉芯检测效果不理想的问题。
本发明提供一种检测芯头是否脱落的装置，其包括图像获取装置、视觉控制器和显示装置；
所述图像获取装置设置在待检测的芯头和模具处，用于获取芯头和模具的图像；
所述视觉控制器用于接收图像获取装置获取的图像，并根据接收到的图像判断是否发生芯头脱落；
所述显示装置用于显示图像获取装置获取的图像。
优选的，还包括抱管机器人；
当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。
优选的，所述图像获取装置包括两个并排设置的相机，且在相机的两侧均设置有高亮条形光源。
优选的，单个相机的拍摄区域为300×150mm，且两相机的拍摄区域相邻设置。
一种检测芯头是否脱落的方法，其采用如以上所述的检测芯头是否脱落的装置，包括以下步骤：
获取芯头和模具的图像，对获取的图像进行二值化处理；
将二值化处理后图像指定区域的灰度值与设定灰度阈值进行比较，若差值大于预定值则判定芯头掉落。
优选的，在获取芯头和模具图像的过程中，还通过在设定区域内搜索标记点进行定位，再通过位置修正将产品图像修正到固定位置。
优选的，当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。
优选的，当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向长U弯管机发出停机信号。
优选的，每进行一次弯管，获取一次芯头和模具的图像。
本发明有益效果：
检测芯头是否脱落的装置通过图像获取装置、视觉控制器和显示装置之间的配合，利用视觉检测技术能够自动化的完成芯头掉落的检测，具有安全可靠、效率高、自动化程度高的特点，并且操作方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式提供的检测芯头是否脱落的装置的结构示意图；
图2为图1“A处”的局部放大图，其中显示的是芯头脱落状态；
图3为图1“B处”的局部放大图，其中显示的是芯头未脱落状态。
附图标记说明：
1：图像获取装置；2：视觉控制器；3：显示装置；4：光源。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3所示，本实施方式提供了一种检测芯头是否脱落的装置，其包括图像获取装置1、视觉控制器2和显示装置3。
图像获取装置1设置在待检测的芯头和模具处，用于获取芯头和模具的图像。
视觉控制器2用于接收图像获取装置获取的图像，并根据接收到的图像判断是否发生芯头脱落。
显示装置3用于显示图像获取装置获取的图像。
检测芯头是否脱落的装置还包括抱管机器人，当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。
检测芯头是否脱落的装置通过图像获取装置、视觉控制器2和显示装置3之间的配合，利用视觉检测技术能够自动化的完成芯头掉落的检测，具有安全可靠、效率高、自动化程度高的特点，并且操作方便。
长U弯管机芯头掉落视觉检测技术可靠，在质量控制、效率、自动化等方面都有极大的改善。
图像获取装置1包括两个并排设置的相机，且在相机的两侧均设置有高亮条形光源4。
单个相机的拍摄区域为300×150mm，且两相机的拍摄区域相邻设置。
在本实施方式中，还提供了一种检测芯头是否脱落的方法，其采用如以上所述的检测芯头是否脱落的装置，包括以下步骤：
获取芯头和模具的图像，对获取的图像进行二值化处理；
将二值化处理后图像指定区域的灰度值与设定灰度阈值进行比较，若差值大于预定值则判定芯头掉落。
在获取芯头和模具图像的过程中，还通过在设定区域内搜索标记点进行定位，再通过位置修正将产品图像修正到固定位置。
当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。以及视觉控制器向长U弯管机发出停机信号。
为了对上述检测芯头是否脱落的装置和方法进行进一步的说明，本实施方式还提供了上述方法具体的实施过程：
当芯头出现在指定位置后，对芯头和模具进行拍照，利用芯头和模具的灰度值的不同，将拍摄的相片进行二值化处理，检测指定区域的平均浓度，有、无芯头表现出的灰度值差异较大，通过设定灰度的阈值来区分有无圆头，从而判断芯头是否掉落。
由于相机安装位置存在一定抖动，因此通过形状搜索在设定区域内搜索MARK点进行定位，再通过位置修正将产品图像修正到固定位置。通过位置修正，利用相对位置进行检测区域灰度对比，解决了拍照抖动的问题。完成视觉图像处理后，开始着手进行长U机控制程序的修改，设置一个远程操作画面，完成了长U机触摸屏的优化，实现了长U机掉芯头可视化，通过IO通讯将长U机、抱管机器人与相机建立了信息交互，通过处理相机的拍摄结果的OK与NG来控制设备是否能继续进行弯制工作，当给出的是OK的信号，设备继续工作，一旦给出的结果为NG，设备便停止继续工作，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取放置在防止虚切临时存放处，远程操作画面提示出错缘由，直至解决问题，设备才能继续工作。长U机每弯制一次，相机都会对芯头进行一次检测，相机对芯头检测整个流程，包括灰度处理、位置修正、灰度对比等，到给出检测结果仅用时80ms，按照单班产能为20000根/班，单班检测消耗时间为200s，相机的响应速度对实际生产效率影响可以忽略不计。可以保证实时对芯头进行检查，从根源解决掉长U机掉芯头的问题。
采用视觉设备进行实地的测试，经多天的运行验证以及人为设置各种芯头掉落故障，每次长U机掉芯头都可以100％检测出来，不受其他外界条件的干扰，正常输出NG信号，长U管机停止工作，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取放置在防止虚切临时存放处，远程操作画面提示出错缘由，直至人工解决问题，设备才能继续工作。经工艺部、质控部、设备动力部、两器分厂现场评审，长U弯管机芯头掉落视觉检测技术、方案可靠，在质量控制、效率、自动化等方面都有极大的改善，整体方案切实可行。无论在技术方面上的安全可靠，还是员工操作上的简单易行，均得到众评审人员一致认可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种检测芯头是否脱落的装置，其特征在于，包括图像获取装置、视觉控制器和显示装置；
所述图像获取装置设置在待检测的芯头和模具处，用于获取芯头和模具的图像；
所述视觉控制器用于接收图像获取装置获取的图像，并根据接收到的图像判断是否发生芯头脱落；
所述显示装置用于显示图像获取装置获取的图像。
2.根据权利要求1所述的检测芯头是否脱落的装置，其特征在于，还包括抱管机器人；
当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。
3.根据权利要求1所述的检测芯头是否脱落的装置，其特征在于，所述图像获取装置包括两个并排设置的相机，且在相机的两侧均设置有高亮条形光源。
4.根据权利要求3所述的检测芯头是否脱落的装置，其特征在于，单个相机的拍摄区域为300×150mm，且两相机的拍摄区域相邻设置。
5.一种检测芯头是否脱落的方法，其特征在于，其采用如权利要求1-4任意一项所述的检测芯头是否脱落的装置，包括以下步骤：
获取芯头和模具的图像，对获取的图像进行二值化处理；
将二值化处理后图像指定区域的灰度值与设定灰度阈值进行比较，若差值大于预定值则判定芯头掉落。
6.根据权利要求5所述的检测芯头是否脱落的方法，其特征在于，
在获取芯头和模具图像的过程中，还通过在设定区域内搜索标记点进行定位，再通过位置修正将产品图像修正到固定位置。
7.根据权利要求5所述的检测芯头是否脱落的方法，其特征在于，当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向抱管机器人发送指令，抱管机器人将存在芯头的铜管抓取至指定位置。
8.根据权利要求5所述的检测芯头是否脱落的方法，其特征在于，当视觉控制器判定芯头脱落时，视觉控制器向长U弯管机发出停机信号。
9.根据权利要求1所述的检测芯头是否脱落的方法，其特征在于，每进行一次弯管，获取一次芯头和模具的图像。
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