一种铜环柱面喷码检测识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种铜环柱面喷码检测识别装置，包括：工业显示屏、左传送带机构、伺服滑台机构、右传送带机构、工业电脑、物件抓起夹紧气缸、图像采集机构、光源设备、不合格产品接料盒、合格产品接料盒、剔除机构和旋转机构。本铜环柱面喷码检测识别装置采用机器视觉技术进行铜环柱面喷码字符信息检测识别，克服了传统的人工检测精度低，主观性强、判断效率低、漏检误检率高等不足；自动化程度高，可以完成铜环柱面喷码的自动识别和自动分拣。同时本发明专利技术还提供了一种铜环柱面喷码检测识别方法，实现了流水线上铜环柱面不规则喷码信息的连续自动采集及判别，尤其适用于处理柱面表面上模糊及形状不规则字符的识别问题，检测识别率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检测设备
，具体涉及一种铜环柱面喷码检测识别装置及方法。
技术介绍
在工业生产中，许多产品上都记录着大量与产品相关的信息，如产品的质量精度、批次号、生产地、生产商等，这些信息有的用压铸或印刷喷码直接刻印到产品表面上去，不同的产品、不同的工艺流程及制造会造成刻印的文字信息不同，因此采取的识别方式也不同，如二维码扫描、条码扫描、字符识别等。目前铜环生产商的喷码字符信息检测都是靠人工观察和自主判断实现，人工成本高、检测效率低，再加上产品字符信息是喷码在铜环外表柱面上，因此容易呈现不规则和扭曲变形字符等因素造成误检漏检率高，从而导致铜环产品生产效率低。因此开发出一种准确快速的铜环柱面喷码检测识别系统具有非常重要的工程应用价值。公开号为CN101739556A的中国专利申请公开了“一种钢坯号自动识别方法”，通过该方法可以对冶金在制品的表面字符标记采取自动识别装置识别，通过摄像机获取钢坯喷码图像，对钢坯图像进行一系列预处理，包括图像增强、滤波等，对图像进行二值化，分割单个字符，提取字符特征进行模板匹配实现字符识别。但是相对于冶金在制品表面字符标记比较固定单一，铜环柱面产品表面喷码信息较多，另外该方法所针对的钢坯号喷码是钢坯的平表面上，比钢坯号较规整，容易识别。而铜环喷码实在铜环柱面上，喷码或喷印时造成字符不规则和扭曲变形。同时，由于铜环柱面尺寸差异较大，给字符识别带来新的难度。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种铜环柱面喷码检测识别装置及方法，解决了现有人工检测成本高、检测效率低等实际问题，加强了生产自动化程度，大大提高了生产效率。为实现上述技术方案，本专利技术提供了一种铜环柱面喷码检测识别装置，包括：安装架；安装在安装架上表面中心的旋转机构；对称安装在旋转机构左右两侧的左传送带和右传送带；安装在旋转机构正后方的伺服滑台机构；安装在伺服滑台机构上且可沿伺服滑台机构水平方向上来回移动的机械抓手；安装在旋转机构正前方的图像采集机构；安装在旋转机构上方且与图像采集机构正对的照明光源；安装在图像采集机构一侧的剔除机构；与剔除机构正对安装的不合格产品接料盒；安装在右传送带末端的合格产品接料盒；安装在安装架上方的工业显示屏，以及安装在安装架下方的工业电脑，所述工业电脑通过导线分别与工业显示屏、左传送带、伺服滑台机构、右传送带、机械抓手、图像采集机构、照明光源、剔除机构和旋转机构连接。在上述技术方案中，本装置的操作流程是：左传送带将铜环产品移送到产品指定摆放位后，机械抓手通过伺服滑台机构移动至产品指定摆放位，并且将铜环产品夹起移动到旋转机构上；然后图像采集机构对铜环产品进行图像采集，照明光源频闪，旋转机构带动产品旋转，并通过安装在图像采集机构上的工业相机获取铜环图像；然后工业相机将获取的铜环图像传输至工业电脑，工业电脑根据检测识别的结果进行下一步分选，如果铜环产品上面的喷码字符能全部检测识别出来，则该铜环产品为合格产品，右传送带带机构将合格的铜环产品移送到合格产品接料盒中，若铜环产品上面的喷码字符检测识别不全或完全检测识别不了，则该铜环产品不合格，工业电脑控制右传送带将该不合格铜环移送到剔除机构处，剔除机构将该不合格产品移送到不合格产品接料盒中。优选的，所述旋转机构包括旋转电机和旋转夹手，所述旋转电机竖直向上安装，旋转夹手固定在旋转电机的输出轴上。旋转夹手用于夹紧从机械抓手夹送过来的铜环产品，然后通过旋转电机带动铜环转动，以便图像采集机构对铜环产品进行全方位的图像采集。优选的，所述伺服滑台机构包括支撑架、滑台、滑块和伺服电机，所述滑台安装在支撑架上且沿水平方向设置，滑块安装在滑台上并由伺服电机驱动，机械抓手固定在所述滑块上。伺服电机用于驱动滑块在滑台上来回移动，以便驱动机械抓手实现铜环的转移。优选的，所述机械抓手包括伸缩气缸、夹紧气缸和抓手，所述伸缩气缸固定在伺服滑台机构的滑块上，所述伸缩气缸的伸缩端竖直向下，抓手安装在伸缩气缸的下端，夹紧气缸的伸缩端横向贯穿抓手。伸缩气缸用于驱动抓手在上下方向上的动作，夹紧气缸用于驱动抓手的夹紧或者放松，抓手用于转移铜环，并将铜环准确放置在旋转机构上。优选的，所述照明光源采用正面明场同轴漫反射LED环形白光光源。正面明场同轴漫反射LED环形白光光源照明方式，能够防止产生阴影，减少或防止镜面反射，使字符图像对比度增强。同轴光能创建一个明视野，无透视畸变，适用在扁平、光泽表面定位缺陷或者瑕疵。本专利技术还提供了一种基于本专利技术提供的铜环柱面喷码检测识别装置所进行的识别方法，具体包括如下操作步骤：步骤1：左传送带将铜环产品移送到产品指定摆放位后，机械抓手通过伺服滑台机构移动至产品指定摆放位，并且将铜环产品夹起移动到旋转机构上；步骤2：图像采集机构对铜环产品进行图像采集，照明光源频闪，旋转机构带动产品旋转，并通过安装在图像采集机构上的工业相机获取铜环图像；步骤3：工业相机将获取的铜环图像传输至工业电脑，针对获取的铜环图像，工业电脑自动选取目标区域，截取OCR字符区域ROI_0，之后进行OCR字符分割、阈值分割、OCR字符排序，最后对OCR字符检测识别，输出检测结果，并且将输出结果存档；步骤4：工业电脑根据检测识别工序的结果进行下一步分选，如果铜环产品上面的喷码字符能全部检测识别出来，则该铜环产品为合格产品，右传送带带机构将合格的铜环产品移送到合格产品接料盒中，若铜环产品上面的喷码字符检测识别不全或完全检测识别不了，则该铜环产品不合格，工业电脑控制右传送带将该不合格铜环移送到剔除机构处，剔除机构将该不合格产品移送到不合格产品接料盒中。优选的，所述步骤3中，所述OCR字符区域ROI_0的截取方法具体步骤如下：步骤31：工业电脑自动选取目标区域；步骤32：对选取的目标区域采用如下公式进行降噪处理：通过估算像素为(2n+1)×(2m+1)窗口内的像素真值，再用原始图像与之求差达到降噪的目的，公式(1)中代表第i幅图像位置(r,c)处的灰度值；经过几次降噪后，图像噪声降低到原来的1/[(2n+1)×(2m+1)]；步骤33：对降噪前后的两幅图像做减法处理，从而得到OCR字符区域ROI_0。优选的，所述步骤3中，OCR字符分割、阈值分割和OCR字符排序采用的方法如下：步骤34：首先对OCR字符进行形态学膨胀处理，之后计算区域连通域；步骤35：对分割的字符进行阈值分割，阈值分割采用如下公式进行：S＝{(r,c)∈R|gmin≤fr,c≤gmax本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于包括：安装架；安装在安装架上表面中心的旋转机构；对称安装在旋转机构左右两侧的左传送带和右传送带；安装在旋转机构正后方的伺服滑台机构；安装在伺服滑台机构上且可沿伺服滑台机构水平方向上来回移动的机械抓手；安装在旋转机构正前方的图像采集机构；安装在旋转机构上方且与图像采集机构正对的照明光源；安装在图像采集机构一侧的剔除机构；与剔除机构正对安装的不合格产品接料盒；安装在右传送带末端的合格产品接料盒；安装在安装架上方的工业显示屏，以及安装在安装架下方的工业电脑，所述工业电脑通过导线分别与工业显示屏、左传送带、伺服滑台机构、右传送带、机械抓手、图像采集机构、照明光源、剔除机构和旋转机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于包括：安装架；安装在安装架上表面中心的旋转机构；对称安装在旋转机构左右两侧的左传送带和右传送带；安装在旋转机构正后方的伺服滑台机构；安装在伺服滑台机构上且可沿伺服滑台机构水平方向上来回移动的机械抓手；安装在旋转机构正前方的图像采集机构；安装在旋转机构上方且与图像采集机构正对的照明光源；安装在图像采集机构一侧的剔除机构；与剔除机构正对安装的不合格产品接料盒；安装在右传送带末端的合格产品接料盒；安装在安装架上方的工业显示屏，以及安装在安装架下方的工业电脑，所述工业电脑通过导线分别与工业显示屏、左传送带、伺服滑台机构、右传送带、机械抓手、图像采集机构、照明光源、剔除机构和旋转机构连接。2.如权利要求1所述的铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于：所述旋转机构包括旋转电机和旋转夹手，所述旋转电机竖直向上安装，旋转夹手固定在旋转电机的输出轴上。3.如权利要求1所述的铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于：所述伺服滑台机构包括支撑架、滑台、滑块和伺服电机，所述滑台安装在支撑架上且沿水平方向设置，滑块安装在滑台上并由伺服电机驱动，机械抓手固定在所述滑块上。4.如权利要求3所述的铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于：所述机械抓手包括伸缩气缸、夹紧气缸和抓手，所述伸缩气缸固定在伺服滑台机构的滑块上，所述伸缩气缸的伸缩端竖直向下，抓手安装在伸缩气缸的下端，夹紧气缸的伸缩端横向贯穿抓手。5.如权利要求3所述的铜环柱面喷码检测识别装置，其特征在于：所述照明光源采用正面明场同轴漫反射LED环形白光光源。6.一种铜环柱面喷码检测识别方法，其特征在于：使用如权利要求1-5中任一所述的铜环柱面喷码检测识别装置，具体包括如下操作步骤：步骤1：左传送带将铜环产品移送到产品指定摆放位后，机械抓手通过伺服滑台机构移动至产品指定摆放位，并且将铜环产品夹起移动到旋转机构上；步骤2：图像采集机构对铜环产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华龙，李力，杨海东，周艳红，李志鹏，
申请(专利权)人：佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44