[发明专利]机器视觉系统对注射器钢针倾斜的自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用机器视觉系统进行在线检测的技术领域，尤其涉及在注射器钢针生产现场，利用机器视觉系统对注射器钢针是否存在倾斜进行自动检测的方法。

背景技术

在流水作业的注射器钢针装配车间现场，需要对钢针是否存在倾斜进行在线检测。现有技术中，对钢针倾斜的在线检测依靠人工进行，在钢针生产机旁设约80人进行钢针倾斜的检测和处理，根据检测结果将产品分为合格品（如向外倾斜＜10??，或向内倾斜＜10??）和不合格品（如向外倾斜≥10??，或向内倾斜≥10??）。不合格品直接作为废品剔除。

人工检测存在的缺点主要有：生产车间现场通风差，工人检测工作环境恶劣，劳动强度大；正常人眼在不间断观测运动物体30min左右，即会眼花、眼胀等不适，检测人员无法长时间不间断工作，无法保证产品出厂合格率；钢针倾斜检测是带很高精度的检测，人眼无法准确判断，误差大，出错机会很多，无法保证检测质量；专业人员检测钢针的速度最高为0.5个/s，对生产速率有极大限制。

发明的内容

针对现有技术对注射器钢针倾斜的在线检测依靠人工进行检测，工人容易产生视觉疲劳，劳动强度大，无法保证产品合格率以及检测质量，监测速度低等问题，本发明提供一种机器视觉系统对注射器钢针倾斜的自动检测方法，其大大降低工人的检测劳动强度，检测精度高、速度快，可以有效保证出厂产品的合格率。

本发明的技术方案如下：

一种机器视觉系统对注射器钢针倾斜的自动检测方法，包括以下步骤：

（1）将钢针固定在工装条夹具上，使工装条夹具在线运行，将拍摄相机固定在在线运行的工装条夹具的两侧；根据待检测钢针的尺寸大小及钢针朝向，选择镜头的焦距，调整拍摄相机的拍摄角度、放大倍数、拍摄距离、光圈大小、曝光时间，以便获取清晰的拍摄图像；

（2）将钢针倾斜角度设为检测参量，并根据用户要求设置所述检测参量的检测精度以及合格范围；

（3）计算机取得相机与生产进程同步的触发与控制信号，由外部触发与控制信号启动所述相机实时拍摄在线运行钢针的图像，并将拍摄的图像传输至计算机供检测；

（4）计算机通过图像算法处理，提取钢针的图像；若经过图像算法处理发现钢针垂直，则认为该钢针不存在倾斜，属于合格品，从合格品分拣口拣出；

（5）计算机对所述钢针的倾斜角度进行计算；对于钢针外倾，计算所述外倾钢针背面所在直线与正常情况下钢针背面垂直线的夹角的度数，该度数即是所述钢针的外倾角度值；对于钢针内倾，计算所述内倾钢针背面所在直线与正常情况下钢针背面垂直线的夹角的度数，该度数即是所述钢针的内倾角度值；

（6）通过计算出的倾斜角度判断该产品是属于合格品还是废品，通过外部触发与控制信号将废品从指定的出料口进行剔除。

其进一步的技术方案为：对所述第（6）步 ，具体按下述步骤进行倾斜角度的判断和分检：

（7）判断钢针是外倾还是内倾，若为外倾则转向第（8）步，若为内倾则转向第（9）步；

（8）判断外倾角度是否在合格范围＜10??，如在合格范围则转向第（10）步，若大于等于合格范围≥10??则转向第（11）步；

（9）判断内倾角度是否在合格范围＜10??，如在合格范围则转向第（10）步，若大于等于合格范围≥10??则转向第（11）步；

（10）作为合格品进行分拣；

（11）直接作为废品剔除。

以及，其进一步的技术方案为：对所述第（6）步，当检测到产品为废品时，计算机将通过人机界面进行图像提示，并启动报警装置。

本发明的有益技术效果是：

本发明采用机器视觉系统对钢针倾斜进行自动在线检测，取代人工检测，用户可自动进行检测精度的调节。具有对产品检测合格品、废品这两类产品的记录、分类、统计、存储、查询功能。并通过友好人机界面在图像中提示不合格品情况，并给予声、光报警提示，大大降低工人的检测劳动强度。

人工检测速度一般为0.5个/s，而机器视觉系统检测速度可达3~4个/s，机器视觉系统的产品检测速度是人工的6~8倍，极大提高了生产效率。

人工检测由于环境和生理的原因，无法24小时不间断进行产品质量检测，而采用机器视觉系统检测则使其成为可能。设备的生产时间可最大限度地延长，提高了设备的利用率。