一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，涉及喷砂领域，包括：主控制器、CCD传感器、用于承载工件的传动带、设置于喷砂区上方且配备有滑动支架的直线滑台、固定于滑动支架上的喷砂枪；所述喷砂枪的进砂口连接电磁阀，喷枪的进气口连接电动调压阀；同时，本发明专利技术还公开了一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，通过采集工件表面图像，将工件划分为多个区域，分别获取各个区域表面膜层状况，设定不同的喷砂力度进行喷砂加工；本发明专利技术实现喷砂加工自动化，避免喷砂工艺对人体造成伤害；本发明专利技术对各个区域采用不同力度进行喷砂加工，避免工件过喷砂或欠喷砂，同时也降低喷砂加工的能耗；本发明专利技术还设置流量计，进一步提高工件喷砂加工的精度。

Automatic sand blasting processing system and method based on image recognition

The invention discloses an automatic sandblasting processing system based on image recognition, relates to a blasting field, including: main controller, CCD sensor, used for sandblasting gun bearing workpiece transmission belt, is arranged on the slide and blasting zone above and is equipped with a sliding bracket fixed to the sliding bracket; into the sand blasting gun. The mouth is connected with the electromagnetic valve, spray gun, air inlet connected with electric pressure regulating valve; meanwhile, the invention also discloses an image recognition method based on automatic sandblasting, by collecting the workpiece surface image, the workpiece is divided into multiple regions, each region to obtain the surface layer, set different sandblasting sandblasting processing efforts; the invention realizes the sandblasting process automation, avoid blasting process caused harm to the human body; the invention adopts different intensity of each region of the sandblasting process The utility model is used for preventing the workpiece from over sanding or under sand blasting and reducing the energy consumption of the sand blasting process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化喷砂领域，特别是涉及一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法。
技术介绍
众所皆知，喷砂加工的原理乃利用加速的磨料颗粒撞击被加工物的表面，例如金刚砂、玻璃砂、树脂砂等砂材，使对被加工物达到除锈、去液胶毛边、去氧化层、清碳层，甚至于玻璃雾化的表面处理作业。喷砂机是一种以压缩空气高速带动研磨材料，喷击金属及非金属表面，去除不需要的表面膜层，如去除真空镀膜挡板上附着的膜层。现有喷砂加工设备一般为手动加工，操作复杂，喷砂产生的粉尘容易损伤身体。现有自动喷砂设备是在将喷砂工件送入喷砂区，以同一喷砂力度进行喷砂，其不足之处在于，由于工件表面膜层不均匀，容易造成工件过喷砂或欠喷砂，损伤工件并且不利于节能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，旨在实现喷砂自动化并且针对工件表面膜层的不同，设定不同的喷砂强度，有效提高工件使用寿命；本专利技术通过采集工件表面图像信息并分区域处理，得到不同区域的喷砂力度并进行喷砂。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，包括：主控制器；用于拍摄工件表面图像的CCD传感器，所述CCD传感器的输出端连接主控制器的第一输入端；用于承载工件的传动带，所述传动带的控制端连接所述主控制器的第二输出端；设置于喷砂区的直线滑台，所述直线滑台轴向与所述传动带行进方向垂直，所述直线滑台，所述直线滑台的控制端连接所述主控制器的第三输出端；喷砂枪，用于对所述工件进行喷砂；所述喷砂枪固定于所述直线滑台上；所述喷砂枪的进砂口连接电磁阀，所述电磁阀的控制输入端与所述主控制器的第四输出端电连接；所述喷砂枪的进气口连接电动调压阀，所述电动调压阀的输入端与所述主控制器的第五输出端电连接；设置于所述喷砂枪出口的流量计，所述流量计的输出端连接所述主控制器的第六输入端；其中，所述CCD传感器采集所述工件的图像信息并发送给所述主控制器，所述主控制器对图像信息进行处理，确定工件喷砂作业参数，并控制电磁阀开启进砂口、控制电动调压阀开启进气口，所述喷砂枪对所述工件喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器，所述主控制器根据所述工件喷砂参数控制电动调压阀并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。在该技术方案中，主控制器接收CCD传感器采集图像，并控制电磁阀、喷砂枪、传动带、电动调压阀完成基于图像识别的自动化喷砂处理；该喷砂处理系统有效避免工件过喷砂或欠喷砂，避免工件不必要的磨损，提高工件寿命；同时，对不同表面膜层的工件采用不同的喷砂力度，避免过喷砂可以有效节约能源，达到喷砂效率和喷砂质量的统一。进一步而言，所述主控制器包括：工件轮廓构建模块，用于将提取所述CCD传感器采集的图像，并经二值化处理获得工件轮廓；所述工件轮廓构建模块的第一输入端连接所述CCD传感器的输出端；工件图像分区模块，用于接收所述CCD传感器采集的图像及所述工件轮廓，将所述工件划分为若干区域；色彩偏移度计算模块，用于计算各个区域色彩偏移度；喷砂枪移动速度设定模块，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂枪移动速度；喷砂强度设定模块，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂强度；喷砂枪移动驱动模块，用于根据所述喷砂枪移动速度驱动喷砂枪移动；所述喷砂枪移动驱动模块的第三输出端连接所述直线滑台的控制端；喷砂枪喷砂驱动模块，用于根据所述喷砂强度进行喷砂；所述喷砂枪喷砂驱动模块的第四输出端连接所述电磁阀输入端，所述喷砂枪驱动模块的第五输出端连接所述电动调压阀的输入端。在该技术方案中，主控制器对工件图像分区处理，提取各个区域色彩偏移度，分别计算各个分区喷砂作业参数，设定喷砂枪移动速度或喷砂作业颗粒流量强度，有助于工件喷砂的均匀度以及提高加工精度。进一步而言，所述色彩偏移度计算模块还用于提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值，计算所述色彩偏移度其中所述R0为标准工件图像的红色分量，所述G0为标准工件图像的绿色分量，所述B0为标准工件图像的蓝色分量。在该技术方案中，各个区域的色彩偏移度通过图像RGB值计算获得，喷砂工件的图像与标准工件差异越大则代表色彩偏移越大，即喷砂强度也越高；该技术方案的有益效果在于提高工件喷砂均匀度以及提高加工精度。进一步而言，所述喷砂枪移动速度设定模块还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂枪移动速度V(设定值)，所述所述V0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂枪移动的速度。在该技术方案中，通过改变喷砂枪的移动速度，来调整喷砂作业强度；喷砂枪移动速度越快，则喷砂作业强度则越低，反之，喷砂作业强度越高。该技术方案的有益效果在于，通过分布调控各个区域喷砂枪的移动速度来控制各个区域的喷砂作业强度，有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。进一步而言，所述喷砂强度设定模块，还用于提取所述第i区域的色彩偏移度Si，并计算喷砂流量设定值Jsd，所述所述J0为标准工件图像进行喷砂时，喷砂颗粒流量值。在该技术方案中，通过改变喷砂枪出口处的喷砂颗粒流量，来调整喷砂作业强度；喷砂颗粒流量越大，则喷砂作业强度则越高，反之，喷砂作业强度越低。该技术方案的有益效果在于，通过分布调控各个区域喷砂枪的喷砂颗粒流量来控制各个区域的喷砂作业强度，有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。进一步而言，所述主控制器还设置有传动带行进驱动模块，所述传动带行进驱动模块的第二输出端连接所述传动带的控制端；所述主控制器间隔发送进行信号，并控制传动带间隔行进；在执行每一行的喷砂行为中，各个区域的喷砂枪移动速度为在该区域的喷砂枪移动速度设定值，流量计实时采集喷砂颗粒流量值，将所述喷砂颗粒流量值发送给所述主控制器，并与所述喷砂流量设定值比较，所述主控制器控制所述电动调压阀调节使得所述喷砂颗粒流量值与所述喷砂流量设定值相等。在该技术方案中，喷砂枪受滑轨直线滑台的滑动支架做线性运动，并完成该行的喷砂加工，主控制器控制传动带行进至下一行，此时，喷砂枪又对该行进行喷砂加工；采用该技术方案，设备结构简单，制造成本相对低廉；此外，调节电动调压阀可以控制喷砂枪进气口压缩空气压强值，并进一步控制喷砂颗粒流量，达到控制各个区域喷砂作业的不同喷砂力度的目的。此外，在该技术方案中，根据主控制器提供的数值控制喷砂枪在各个区域的运行速度，根据主控制器提供的喷砂流量设定值控制电动调压阀调节喷砂颗粒流量，有益效果在于有效提高各个区域喷砂均匀性和喷砂精度。进一步而言，所述喷砂枪的口径为正方形。由于圆形口径的喷砂枪口在一行喷砂作业中，靠近行中间区域喷砂强度大，靠近边缘喷砂强度小，喷砂不均匀，喷砂精度低。而在该技术方案中，采用正方形口径，在一行喷砂作业中喷砂强度均匀，有效提高喷砂均匀度以及喷砂精度。有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术还提供一种基于图像识别的自动化喷砂处理方法，包括如下步骤：S1：提取工件表面的图像，并经二值化处理获得工件轮廓，将所述工件划分为若干区域；S2：计算各个区域色彩偏移度，设定喷砂枪移动速度或设定喷砂强度；S3、将喷砂枪复位至原点，将所述工件移动至喷砂区；S4、打开所述喷砂枪的进砂口的电磁阀，并调节所述喷砂枪的进气口的电动调压阀，移动所述喷砂枪，对当前喷砂枪所对应的一行进行喷砂；所述喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，包括：主控制器(10)；用于拍摄工件(2)表面图像的CCD传感器(1)，所述CCD传感器(1)的输出端连接主控制器(10)的第一输入端；用于承载工件(2)的传动带(5)，所述传动带(5)的控制端连接所述主控制器(10)的第二输出端；设置于喷砂区的直线滑台(6)，所述直线滑台(6)轴向与所述传动带(5)行进方向垂直，所述直线滑台(6)，所述直线滑台(6)的控制端连接所述主控制器(10)的第三输出端；喷砂枪(8)，用于对所述工件(2)进行喷砂；所述喷砂枪(8)固定于所述直线滑台(6)上；所述喷砂枪(8)的进砂口(9)连接电磁阀(12)，所述电磁阀(12)的控制输入端与所述主控制器(10)的第四输出端电连接；所述喷砂枪(8)的进气口(7)连接电动调压阀(11)，所述电动调压阀(11)的输入端与所述主控制器(10)的第五输出端电连接；设置于所述喷砂枪(8)出口的流量计(15)，所述流量计(15)的输出端连接所述主控制器(10)的第六输入端；其中，所述CCD传感器(1)采集所述工件(2)的图像信息并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)对图像信息进行处理，确定工件(2)喷砂作业参数，并控制电磁阀(12)开启进砂口(9)、控制电动调压阀(11)开启进气口(7)，所述喷砂枪(8)对所述工件(2)喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计(15)的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)根据所述工件(2)喷砂参数控制电动调压阀(11)并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，包括：主控制器(10)；用于拍摄工件(2)表面图像的CCD传感器(1)，所述CCD传感器(1)的输出端连接主控制器(10)的第一输入端；用于承载工件(2)的传动带(5)，所述传动带(5)的控制端连接所述主控制器(10)的第二输出端；设置于喷砂区的直线滑台(6)，所述直线滑台(6)轴向与所述传动带(5)行进方向垂直，所述直线滑台(6)，所述直线滑台(6)的控制端连接所述主控制器(10)的第三输出端；喷砂枪(8)，用于对所述工件(2)进行喷砂；所述喷砂枪(8)固定于所述直线滑台(6)上；所述喷砂枪(8)的进砂口(9)连接电磁阀(12)，所述电磁阀(12)的控制输入端与所述主控制器(10)的第四输出端电连接；所述喷砂枪(8)的进气口(7)连接电动调压阀(11)，所述电动调压阀(11)的输入端与所述主控制器(10)的第五输出端电连接；设置于所述喷砂枪(8)出口的流量计(15)，所述流量计(15)的输出端连接所述主控制器(10)的第六输入端；其中，所述CCD传感器(1)采集所述工件(2)的图像信息并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)对图像信息进行处理，确定工件(2)喷砂作业参数，并控制电磁阀(12)开启进砂口(9)、控制电动调压阀(11)开启进气口(7)，所述喷砂枪(8)对所述工件(2)喷砂处理；在喷砂作业中，实时采集所述流量计(15)的喷砂颗粒流量值，并发送给所述主控制器(10)，所述主控制器(10)根据所述工件(2)喷砂参数控制电动调压阀(11)并调整压缩空气压强，修正喷砂颗粒流量值。2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于，所述主控制器(10)包括：工件轮廓构建模块(16)，用于将提取所述CCD传感器(1)采集的图像，并经二值化处理获得工件(2)轮廓；所述工件轮廓构建模块(16)的第一输入端连接所述CCD传感器(1)的输出端；工件图像分区模块(17)，用于接收所述CCD传感器(1)采集的图像及所述工件(2)轮廓，将所述工件(2)划分为若干区域；色彩偏移度计算模块(18)，用于计算各个区域色彩偏移度；喷砂枪移动速度设定模块(19)，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂枪(8)移动速度；喷砂强度设定模块(21)，用于根据所述色彩偏移度设定喷砂强度；喷砂枪移动驱动模块(20)，用于根据所述喷砂枪(8)移动速度驱动喷砂枪(8)移动；所述喷砂枪移动驱动模块(20)的第三输出端连接所述直线滑台(6)的控制端；喷砂枪喷砂驱动模块(22)，用于根据所述喷砂强度进行喷砂；所述喷砂枪喷砂驱动模块(22)的第四输出端连接所述电磁阀(12)输入端，所述喷砂枪(8)驱动模块的第五输出端连接所述电动调压阀(11)的输入端。3.如权利要求2所述的一种基于图像识别的自动化喷砂处理系统，其特征在于：所述色彩偏移度计算模块(18)还用于提取第i区域内第j个像素的Rij值、Gij值、Bij值，计算所述色彩偏移度其中所述R0为标准工件(2)图像的红色分量，所述G0为标准工件(2)图像的绿色分量，所述B0为标准工件(2)图像的蓝色分量。4.如权利要求3所述的一种基于图像识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳，
申请(专利权)人：重庆广播电视大学，李佳，
类型：发明
国别省市：重庆;50