一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，所述装置包括：放料、检测、识别和筛选环节，投料装置用于将漏斗里的积木块逐个放置到出料口，投料装置的出料口连接传送带；传送带上方固定有视觉检测支架，视觉检测支架的四角安装LED灯组，并在四角中心位置安装摄像头；视觉检测支架与软件处理平台连接，软件处理平台用于在线处理信息，内部设置有软件处理器和控制器，控制器用于接收信号，控制推杆；在识别区域的末端与视觉检测支架相连位置安装感应传感器，筛选部分采用电机驱动的推杆一与推杆二构成，电机由控制器控制，两个分类箱设置在推杆一与推杆二对面；在传送带的末端有一个收集箱，用于收集未分类的不同颜色及形状的积木块。

【技术实现步骤摘要】
一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置
本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种特别在检测、识别、筛选积木块的过程中，不仅能够兼顾生产与识别速度，而且还能在有限条件下节约成本，让更多的人力得到解放。本专利技术应用于小型益智积木工业生产后的检测、识别、筛选环节，具体涉及一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置。
技术介绍
在一些大型积木生产公司，使用统一模具生产，即一个模具只生产一种类型的积木块，往往这些积木块的种类达到几十种、上百种，所需要的模具就对应有几十种或者上百种，而一个模具价格往往受到精度以及制作难度影响，导致价格非常高。以节约成本为出发点，有人提出用一个模具生产多种类型的积木块，这样带来的好处就是既能节约模具成本，还能够满足生产种类繁多的要求。但问题就是这些种类繁多的积木块将会混合在一起。目前，大多数厂商在解决该问题上受到技术以及成本的限制，多数采用人工挑拣的方法，导致生产效率低。采用传统技术或其他图像处理算法检测、识别、筛选不同颜色、形状、大小的积木块，无法实现在生产过程中的快速、精准区分。目前对不同颜色、形状积木块的检测、识别、筛选方法有：利用设定时间捕捉图片信息与预先准备的信息进行匹配后对目标进行识别。以上方法在识别速度上无法实现快速，在准确程度上有一定的限制。因此，本专利技术实现一种对不同颜色、形状、大小积木块的检测、识别、筛选方法，使用在有需求区分积木块的各种工作中。
技术实现思路
本专利技术提供了一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，本专利技术解决在工业生产中使用混合模具生产种类混合的产品后无法对其进行快速检测、识别和筛选的技术难题；在工业生产过程中模具需要高额费用，在生产多种积木块的前提下本专利技术让混合模具(一个模具可以生产多种积木块)降低生产模具的成本；结合计算机视觉深度学习算法，实现在各种姿态下对不规则积木块(不同形状、颜色、大小的积木块)的检测，实现依靠机器设备取代人工生产，详见下文描述：一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，所述装置包括：放料、检测、识别和筛选环节，投料装置用于将漏斗里的积木块逐个放置到出料口，投料装置的出料口连接传送带；传送带上方固定有视觉检测支架，视觉检测支架的四角安装LED灯组，并在四角中心位置安装摄像头；视觉检测支架与软件处理平台连接，软件处理平台用于在线处理信息，内部设置有软件处理器和控制器，控制器用于接收信号，控制推杆；在识别区域的末端与视觉检测支架相连位置安装感应传感器，筛选部分采用电机驱动的推杆一与推杆二构成，电机由控制器控制，两个分类箱设置在推杆一与推杆二对面；在传送带的末端有一个收集箱，用于收集未分类的不同颜色及形状的积木块。所述推杆数量与预计区分不同颜色及形状的积木块的种类数相同，推杆一与推杆二仅能推一个类别的积木块。当积木块移出识别区时触发感应传感器，感应传感器将信号传输给软件处理平台，记录积木块移出识别区的时间，根据记录的时间经软件处理平台计算接通推杆一或推杆二的时间。其中，所述装置还包括：点亮LED灯组辅助照明，经摄像头采集的图像由软件处理平台内的深度学习算法YOLOv3模型进行检测，最终得出积木块的类别编号。进一步地，所述投料装置包括：第一螺旋传料筒、放料箱、螺旋传送机、第二螺旋传料筒、传送带安装于底座的上方，皮带连接第一传动轴与第三传动轴的一端，安装于底座的内部；底座的左边放置电机，电机的传动轴位于底座的内部，放料箱紧贴第一螺旋传料筒，底部安装螺旋传送机；在第一螺旋传料筒顶部设置有连接筒，连接筒下方放置传送带，传送带右端紧贴第二螺旋传料筒，在第二螺旋传料筒上方开口，且在开口处连接出料口。进一步地，所述螺旋传送机安装在放料箱底部，内部由螺旋形的铁片与内部的第二传动轴相连，第二传动轴通过转向齿轮与底部的第三传动轴相连。其中，所述第一螺旋传料筒和第二螺旋传料筒的主体是圆柱体铁壳，内部由螺旋形的铁片与第一传动轴相连，并且紧贴圆柱体铁壳内部；第一螺旋传料筒将积木块导向传送带，第二螺旋传料筒将积木块导出。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：1、本专利技术采用了深度学习的算法模型，能够在摄像头采集的实时画面中快速精准的识别并筛选各种姿态、不同颜色、不同形状、不同大小的积木块；2、本专利技术在小型工厂一个模具生产多种积木块的条件下，提高生产力，解放人工；3、本专利技术在保证速度与精度的同时，节约了成本。附图说明图1是本专利技术装置工作原理的流程图；图2是本专利技术装置的结构示意图；图3为投料装置的结构示意图。图中，1：投料装置；2：积木块；3：传送带；4：LED灯组；5：摄像头；6：软件处理平台；7：分类箱；8：收集箱；9：推杆二；10：推杆一；11：感应传感器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1参见图1和图2，一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，装置包括：放料、检测、识别和筛选环节，装置的起始部分是一个投料装置1，投料装置1可以将漏斗里的积木块2逐个放到出料口，投料装置1的出料口连接传送带3；在距离投料装置1一米处，传送带3的上方固定视觉检测支架，视觉检测支架四角安装LED灯组4，并在四角中心位置安装摄像头5；软件处理平台6与视觉检测支架连接，用于在线处理信息。在软件处理平台6内部有软件处理器和控制器，控制器用于接收信号，控制后面的推杆；在识别区域的末端与视觉检测支架相连位置安装感应传感器11，当积木块2移出识别区时触发感应传感器11，感应传感器11将信号传输给软件处理平台6，记录积木块2移出识别区的时间，根据记录的时间经软件处理平台6计算接通推杆一10或推杆二9的时间；筛选部分采用电机驱动的推杆一10与推杆二9构成，电机由软件处理平台6中的控制器控制，推杆数量与预计区分不同颜色及形状的积木块2的种类数相同，推杆一10与推杆二9根据设定只能推一个类别的积木块2；两个分类箱7设置在推杆一10与推杆二9对面，三面密封(即除靠近传送带一面外，其他三面不开口)，仅靠近传送带3的一面开口；在传送带3的末端有一个收集箱8，用于收集未分类的不同颜色及形状的积木块2。软件处理平台6中软件处理器内置YOLOv3模型(该模型为本领域技术人员所公知，本专利技术实施例对此不做赘述)，需要预先训练，将取样照片转化为三维矩阵，经数次卷积、池化等获得模型。取样工业生产的积木块，作为将要区别开的目标物体，取样的积木块需要是不同种类，即颜色跟形状都不一样。同时对将要区分的不同颜色及形状的积木块2拍摄不同角度照片，并且标注积木块2用于训练，例如标注名为：001、002等。由摄像头5实时获取画面传输到软件处理平台6中软件处理器，经YOLOv3模型处理。由图2，感应传感器11感应到积木块2时，结合软件处理平台6中软件处理器内置YOLOv3模型得出的分类号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，其特征在于，所述装置包括：放料、检测、识别和筛选环节，/n投料装置用于将漏斗里的积木块逐个放置到出料口，投料装置的出料口连接传送带；传送带上方固定有视觉检测支架，视觉检测支架的四角安装LED灯组，并在四角中心位置安装摄像头；/n视觉检测支架与软件处理平台连接，软件处理平台用于在线处理信息，内部设置有软件处理器和控制器，控制器用于接收信号，控制推杆；/n在识别区域的末端与视觉检测支架相连位置安装感应传感器，筛选部分采用电机驱动的推杆一与推杆二构成，电机由控制器控制，两个分类箱设置在推杆一与推杆二对面；在传送带的末端有一个收集箱，用于收集未分类的不同颜色及形状的积木块。/n

【技术特征摘要】
1.一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，其特征在于，所述装置包括：放料、检测、识别和筛选环节，
投料装置用于将漏斗里的积木块逐个放置到出料口，投料装置的出料口连接传送带；传送带上方固定有视觉检测支架，视觉检测支架的四角安装LED灯组，并在四角中心位置安装摄像头；
视觉检测支架与软件处理平台连接，软件处理平台用于在线处理信息，内部设置有软件处理器和控制器，控制器用于接收信号，控制推杆；
在识别区域的末端与视觉检测支架相连位置安装感应传感器，筛选部分采用电机驱动的推杆一与推杆二构成，电机由控制器控制，两个分类箱设置在推杆一与推杆二对面；在传送带的末端有一个收集箱，用于收集未分类的不同颜色及形状的积木块。


2.根据权利要求1所述的一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，其特征在于，所述推杆数量与预计区分不同颜色及形状的积木块的种类数相同，推杆一与推杆二仅能推一个类别的积木块。


3.根据权利要求1所述的一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置，其特征在于，
当积木块移出识别区时触发感应传感器，感应传感器将信号传输给软件处理平台，记录积木块移出识别区的时间，根据记录的时间经软件处理平台计算接通推杆一或推杆二的时间。


4.根据权利要求1所述的一种益智积木块自动检测、识别、分拣装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：于雅楠，史敦煌，董建设，华春杰，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：天津;12