[发明专利]高速生产线上罐盖质量的机器视觉在线检测方法及设备

说明书

技术领域

本发明主要涉及到生产线上自动检测设备领域，特指一种对生产线上罐盖质量进行检测的方法和设备。 

背景技术

在高速自动化生产线中，如何对产品进行快速、准确的质量检测，并且将不合格产品快速剔出，是直接关系到产品质量的重要技术难题。目前大多数产品质量检测及分类主要依靠人工方法，尤其对于金属制品的质量检测。人工检测缺陷在于：1、检测速度慢、效率低，无法满足高速自动化生产线需求；2、检测精度低，检测质量受人为因素影响，错误、误检率较高；3、工人劳动强度大，工作环境差；4、人力资源浪费，无法满足当前工业现代化管理要求。对于金属材料产品的人工质量检测还存在人工污染的问题。 

对于高速自动化生产线来说，罐盖经过压盖、卷边及涂胶等工艺流程之后，存在的主要质量问题包括：1、罐盖表面有污染、破损、划痕；2、胶水区缺胶、无胶；3、多个罐盖重叠。由于罐盖为金属材质，其质量判别标准包括清洁度检测、形状检测、宽度检测，因此基于光电传感器的检测方案无法实现，只有采用机器视觉方法，通过获取检测对象的图像进行质量检测。 

与常规的机器视觉检测系统相比，金属制品(针对罐盖)的机器视觉检测存在以下难题：1、成像较常规透明材料困难；2、罐盖形状特殊，无法用常规的机械装置进行抓取、传送及剔出；3、罐质量检测对象为罐多个区域，不同于常规的对象整体检测；4、金属材质产品特征不明显，检测错误率高。因此，金属材质罐盖质量在线自动化检测是一个悬而未决的技术难题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、精确度高、检测速度快的高速生产线上罐盖质量的机器视觉在线检测方法。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。 

一种高速生产线上罐盖质量的机器视觉在线检测方法，其特征在于：在自动化生成线上，将需要检测的罐盖分离成单个罐盖，单个罐盖在传送装置上运动；当罐盖运动到传送装置的检测工位时，成像系统对罐盖高速成像；获取的罐盖图像输送工业计算机并由工业计算机进行处理，对多个检测区域进行质量检测，产生质量判断信号；根据检测结果，位于传送装置 剔出工位上的剔出装置将不合格产品剔出；合格产品在传送装置上继续运动，经过整形装置后有序地输出。 

作为本发明的进一步改进： 

所述工业计算机对产品图像的处理流程为： 

①获取罐盖的模板图像，根据模板图像确定检测对象几何特征和检测区域参数； 

②检测对象定位：利用检测区域参数在获取的模板图像中对检测对象进行定位，得出检测对象在模板图像中的位置信息； 

③多检测区域标定：利用位置信息和检测区域几何参数对多个检测区域进行标定； 

④多区域特征检测：对多个检测区域分别进行检测，并根据各个区域检测结果给出产品质量检测结果。 

本发明进一步公开了一种高速生产线上罐盖质量的机器视觉在线检测设备，其特征在于：包括进盖装置、传送装置、整形装置、剔出装置、成像系统、工业计算机以及电气控制系统，所述进盖装置装设于传送装置的输入端，所述整形装置装设于传送装置的输出端，所述传送装置的输送线上设有检测工位和剔出工位，所述成像系统装设于检测工位处，所述剔出装置装设于剔出工位处，所述成像系统与工业计算机的图像信号输入端相连，所述工业计算机的控制信号输出端与剔出装置相连。 

所述进盖装置包括进盖槽、分盖机构和下盖电机，所述分盖机构包括对称布置的第一分盖导轨、第二分盖导轨、行星轮体系，所述第一分盖导轨包括第一分盖导轨挡盖薄片、第一分盖导轨分盖槽和第一分盖导轨螺旋槽。第二分盖导轨包括第二分盖导轨挡盖薄片、第二分盖导轨分盖槽和第二分盖导轨螺旋槽，所述行星轮系包括第一行星轮、第二行星轮、第三行星轮，所述进盖槽位于第一分盖导轨、第二分盖导轨之间。所述下盖电机通过行星轮系与第一分盖导轨、第二分盖导轨相连。 

所述传送装置包括传送装置支架、传送带、密封箱体以及传送装置驱动电机，密封箱体固定于传送装置支架上，所述传送带铺设于密封箱体上，所述传送带通过传动机构与传送装置驱动电机相连。所述密封箱体通过密封箱体接口与真空泵相连，所述密封箱体接口与密封箱体的内腔体相连通；所述密封箱体的上表面开设有若干个气槽，与之对应在传送带上开设有气孔。针对传送过程中传输阶段、剔出阶段和输出阶段对传送摩擦力大小的不同需求，采用气压控制方法并通过改变密封箱体上表面不同位置气孔分布密度的方法实现不同阶段气压的调节。