冲床视觉监控系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术公开了冲床视觉监控系统及其监控方法，属于冲床视觉监控技术领域。冲床视觉监控系统，包括机架、触发传感器、工业相机、显示屏、主控器和可编程控制器，所述触发传感器固定设置于冲床上并且与所述工业相机电连接，所述工业相机固定连接于机架上并内置有数据处理器，所述工业相机设置有两个数据接口，所述显示屏电连接于工业相机的其中一个数据接口，所述主控器电连接于工业相机的其中另一个数据接口，所述可编程控制器电连接于主控器。该系统用机器视觉代替人工视觉来实现冲床工作过程的监测，不会造成监测设备的损坏，可靠性高且在冲床出现异常时可及时停机报警，节约了人力成本；该系统结构简单，易于安装，具有可推广性。

【技术实现步骤摘要】
冲床视觉监控系统及其监控方法
本专利技术属于冲床视觉监控
，具体涉及冲床视觉监控系统及其监控方法。
技术介绍
目前国内紧固行业的大型螺母成型，一般都采用冲床热冲压成型，冲床上一般有三道冲压工序，产品是在模具上依次冲压逐步成型的，传统的方式是人工拿着火钳夹住产品依次冲压。而随着科技的发展，目前是用机械手替代人工，大大减轻了人工的劳动强度，但在冲床自动运转的过程中会出现很多问题，如：产品在冲压的过程中被黏在冲棒上；机械手夹料出现夹弯情况；进料装置中出现倒料和堵料；产品冷却过度；产品拍出不成功等。这些情况的存在使得必须要有人工在冲床旁监管，一旦出现以上现象就需要人工紧急踩停冲床。实际上，冲床大部分时间都是正常运转的，人工持续的监管着冲床极易产生疲劳，在晚班的时候还容易打瞌睡，往往人发现了异常还是来不及做出反应导致模具的损坏，另一方面，由于工作现场的环境比较差（高温、水花），设置检测传感器的这种方式也易造成传感器的损坏，可靠性也很低，故而，急需寻找一种用机器视觉代替人工视觉的方式来对冲床工作过程进行监测。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供了冲床视觉监控系统及其监控方法。本专利技术采用以下技术方案，一种冲床视觉监控系统，包括机架、触发传感器、工业相机、显示屏、主控器和可编程控制器，其中：所述触发传感器固定设置于冲床上并且与所述工业相机电连接，所述触发传感器用于判断冲床是否完成一次下压，如果判断已完成一次下压，则传输触发信号给工业相机；所述工业相机固定连接于机架上以采集冲床工作的图像信息，所述工业相机内置有数据处理器并且设置有两个数据接口，所述数据处理器用于处理所述图像信息；所述显示屏以Modbus通讯的方式电连接于所述工业相机的其中一个数据接口，所述显示屏用于参数设置和显示冲床工作的画面；所述主控器以工业以太网总线的方式电连接于所述工业相机的其中另一个数据接口，所述主控器接收所述数据处理器的图像处理结果并输出控制信号；所述可编程控制器电连接于所述主控器以接收主控器输出的控制信号并且控制冲床执行相应的动作。作为上述方案的进一步改进，所述机架预先设置在冲床一侧，所述机架上预设有工业相机安装位，所述工业相机固定设置于工业相机安装位上。作为上述方案的进一步改进，所述图像信息包括原料信息、机械手信息、产品信息和模具信息。作为上述方案的进一步改进，所述参数设置包括像素点上限参数和像素点下限参数。本专利技术还公开了一种冲床视觉监控方法，包括以下步骤：包括以下步骤：步骤S1：触发传感器判断冲床是否完成一次下压，如果判断完成，则输出触发信号给工业相机，如果判断未完成，则不执行任何操作；步骤S2：工业相机接收触发信号并对冲床工作台面拍照以获取冲床工作的图像信息；步骤S3：工业相机内置的数据处理器处理图像信息；步骤S4：工业相机将图像信息处理结果传输给显示屏和主控器；步骤S5：主控器接收图像信息处理结果并通过可编程控制器控制冲床执行相应的操作。作为上述方案的进一步改进，所述数据处理器的寄存器中预置有像素点上下限，通过所述显示屏的参数设置对所述像素点上下限进行重新设定或更改。作为上述方案的进一步改进，所述步骤S3进一步包括：步骤S3.1：数据处理器对工业相机采集的图像信息预处理；步骤S3.2：数据处理器对预处理后的图像信息进行像素处理。作为上述方案的进一步改进，所述步骤S3.2具体包括：步骤S3.2.1：数据处理器采用矩形内像素统计法对预处理后的图像信息进行像素统计；步骤S3.2.2：数据处理器判断像素统计结果是否在寄存器中预置的像素点上下限范围内，若判断为在，则图像信息处理结果为通过，否则，图像信息处理结果为不通过。作为上述方案的进一步改进，所述步骤S5具体为：若主控器接收到的图像信息处理结果为通过，则主控器通过可编程控制器控制冲床继续下压，若主控器接收到的图像信息处理结果为不通过，则主控器通过可编程控制器控制冲床停机报警。本专利技术公开的冲床视觉监控系统及其监控方法，其有益效果在于，用工业相机代替人工视觉进行冲床工作过程的监测为非接触式监测，不会造成监测设备的损坏，可靠性高；该系统在冲床出现异常时可及时停机报警，节约了人力成本；该系统结构简单，易于安装，具有可推广性。附图说明图1是本专利技术优选实施例冲床视觉监控系统结构示意图。图2是本专利技术优选实施例冲床视觉监控方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术公开了冲床视觉监控系统及其监控方法，下面结合优选实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。优选地，一种冲床视觉监控系统，包括机架、触发传感器、工业相机、显示屏、主控器和可编程控制器，其中：所述触发传感器固定设置于冲床上并且与所述工业相机电连接，所述触发传感器用于判断冲床是否完成一次下压，如果判断已完成一次下压，则传输触发信号给工业相机；所述工业相机固定连接于机架上以采集冲床工作的图像信息，所述工业相机内置有数据处理器并且设置有两个数据接口，所述数据处理器用于处理所述图像信息；所述显示屏以Modbus通讯的方式电连接于所述工业相机的其中一个数据接口，所述显示屏用于参数设置和显示冲床工作的画面；所述主控器以工业以太网总线的方式电连接于所述工业相机的其中另一个数据接口，所述主控器接收所述数据处理器的图像处理结果并输出控制信号；所述可编程控制器电连接于所述主控器以接收主控器输出的控制信号并且控制冲床执行相应的动作。优选地，所述机架预先设置在冲床一侧，所述机架上预设有工业相机安装位，所述工业相机固定设置于工业相机安装位上。优选地，所述图像信息包括原料信息、机械手信息、产品信息和模具信息。具体地，冲床每次下压之后，其冲棒会回到冲床的顶部，触发传感器设置在冲床上，一旦监测点冲棒回上，就产生一个触发信号发送给工业相机，工业相机对冲床的工作台面拍照，并将图像信息送给其内置的数据处理器处理，工业相机具体设置两个数据接口，在工业相机未被触发拍照的情况下，工业相机执行录像功能，负责将冲床工作的实时画面以Modbus通讯的方式经由其中一个数据接口传输给显示屏显示，在工业相机被触发拍照后，工业相机内的数据处理器对拍照获取的图片进行图像处理，并将图像处理结果通过两个数据接口分别传输给显示屏和主控器，主控器根据图像处理结果进行后续操作。其中，冲床工作的图像信息与冲床工作过程中实际的状态的具体关系为：（1）原料信息：正常情况冲棒回上后是不粘原料，如果冲棒上粘有原料，则表示模具中的原料被带出了；（2）机械手信息：机械手正常夹紧的话，产品圆柱头部是露出来的，如果夹弯的话产品头部露出来的部分体积会有变化；（3）产品信息：正常情况下产品的长度是一定的，如果拍摄到的图片中产品的长度不在可接受的误差范围内，则视为倒料，同时产品在冷却过度时颜色会比正常情况下暗，如果拍摄的图片中出现产品颜色过暗的情况，则视为产品冷却过度；（4）模具信息：正常情况下产品在最后一个模具中成型后被拍出，如果拍摄到的图片中模具中还有存有产品，则视为模具中异常，产品没被正常拍出。优选地，一种冲床视觉监控方法，包括以下步骤：步骤S1：触发传感器判断冲床是否完成一次下压，如果判断完成，则输出触发信号给工业相机，如果判断未完成，则不执行任何操作；步骤S2：工业相机接收触发信号并对冲床工作台面拍照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲床视觉监控系统，其特征在于，包括机架、触发传感器、工业相机、显示屏、主控器和可编程控制器，其中：所述触发传感器固定设置于冲床上并且与所述工业相机电连接，所述触发传感器用于判断冲床是否完成一次下压，如果判断已完成一次下压，则传输触发信号给工业相机；所述工业相机固定连接于机架上以采集冲床工作的图像信息，所述工业相机内置有数据处理器并且设置有两个数据接口，所述数据处理器用于处理所述图像信息；所述显示屏以Modbus通讯的方式电连接于所述工业相机的其中一个数据接口，所述显示屏用于参数设置和显示冲床工作的画面；所述主控器以工业以太网总线的方式电连接于所述工业相机的其中另一个数据接口，所述主控器接收所述数据处理器的图像处理结果并输出控制信号；所述可编程控制器电连接于所述主控器以接收主控器输出的控制信号并且控制冲床执行相应的动作。

【技术特征摘要】
1.一种冲床视觉监控系统，其特征在于，包括机架、触发传感器、工业相机、显示屏、主控器和可编程控制器，其中：所述触发传感器固定设置于冲床上并且与所述工业相机电连接，所述触发传感器用于判断冲床是否完成一次下压，如果判断已完成一次下压，则传输触发信号给工业相机；所述工业相机固定连接于机架上以采集冲床工作的图像信息，所述工业相机内置有数据处理器并且设置有两个数据接口，所述数据处理器用于处理所述图像信息；所述显示屏以Modbus通讯的方式电连接于所述工业相机的其中一个数据接口，所述显示屏用于参数设置和显示冲床工作的画面；所述主控器以工业以太网总线的方式电连接于所述工业相机的其中另一个数据接口，所述主控器接收所述数据处理器的图像处理结果并输出控制信号；所述可编程控制器电连接于所述主控器以接收主控器输出的控制信号并且控制冲床执行相应的动作。2.根据权利要求1所述的冲床视觉监控系统，其特征在于，所述机架预先设置在冲床一侧，所述机架上预设有工业相机安装位，所述工业相机固定设置于工业相机安装位上。3.根据权利要求2所述的冲床视觉监控系统，其特征在于，所述图像信息包括原料信息、机械手信息、产品信息和模具信息。4.根据权利要求1所述的冲床视觉监控系统，其特征在于，所述参数设置包括像素点上限参数和像素点下限参数。5.根据权利要求1所述的冲床视觉监控系统的冲床视觉监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：触发传感器判断冲床是否完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚月法，
申请(专利权)人：嘉兴锐川电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33