一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法技术

本发明专利技术为一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法，其中控制装置包括FPGA模块、镜片模具、背光源、控制阀、浇注头、横片以及摄像头；其中横片紧贴镜片模具设置，横片与镜片模具的接触部位位于镜片模具的最上方；背光源与摄像头分别设置于镜片模具的两侧；浇注头紧贴镜片模具设置，浇注头连接有软管，控制阀设置于软管上；FPGA模块分别与控制阀以及摄像头通信连接；横片紧贴镜片模具的棱边呈栅格状；通过在横片上设置栅格状的棱边，使液位与栅栏形成对比，保证FPGA模块能够准确识别设置于轴向的摄像头采集的图像。像头采集的图像。像头采集的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法


[0001]本专利技术涉及镜片领域，特别是涉及一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法。

技术介绍

[0002]树脂镜片的生产，需要对模具进行浇注，其中浇注的过程可以通过操作人员人共完成或者装置自动完成。在人工操作的过程中，需要操作人员将浇注头靠近模具，并且手动控制浇注头的开关，控制模具中的液体注入，要求填充后的模具充满、不溢出、无气泡。人工浇注需要耗费较多的人力以及时间，而且对于操作人员而言，也需要时刻保持专注，容易疲劳。因此在大多数现代化程度较高的生产企业中，都采用装置自动完成浇注。在装置自动浇注的过程中，通过摄像机采集图像，识别图像中模具的液面高度，进而控制浇注头的开关，其中摄像机可以设置于模具的主轴方向或者侧轴方向。但是无论主轴测量液位或是侧轴测量液位，由于其液位处只有一条投影线，即便进行了主轴方向补光或是侧轴方向补光，液位仍然不明显，容易使图像的识别出错，导致浇注失败。
[0003]另一方面，传统的浇注头的开关控制都是采用直开直关的控制阀，在实际操作时，控制阀的关闭时机及其苛刻，理想情况下要求控制阀的响应时间是ms级的，因此传统的控制阀难以实现精确的满停。
[0004]综上所述需要一种能够精确识别并且精准控制的镜片浇注装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法，结构简单，使用方便。
[0006]一种基于FPGA视觉检测的镜片浇注液位控制装置，包括FPGA模块、镜片模具、背光源、控制阀、浇注头、横片以及摄像头；其中横片紧贴镜片模具设置，横片与镜片模具的接触部位位于镜片模具的最上方；背光源与摄像头分别设置于镜片模具的两侧；浇注头紧贴镜片模具设置，浇注头连接有软管，控制阀设置于软管上；FPGA模块分别与控制阀以及摄像头通信连接；横片紧贴镜片模具的棱边呈栅格状。
[0007]进一步的，所述镜片模具呈圆盘状，取镜片模具的中轴线方向为主轴方向，径向为侧轴方向；镜片模具包括左模、右模以及胶卷，其中左模和右模对称设置，左模和右模之间间隔设定距离，在左模和右模之间设置有胶卷进行封边，胶卷设置于左模和右模的侧面；胶卷封边时留有注入口；左模和右模为圆形片状，均采用透明材料。
[0008]进一步的，所述横片呈三棱柱状；横片压于胶卷，将胶卷压在左模和右模上；横片与竖直方向保持设定角度。
[0009]进一步的，所述浇注头设置于左模和右模侧面的注入口位置；浇注头竖直正对注入口设置；浇注头远离镜片模具的一端连接有软管，软管用于引导液体。
[0010]进一步的，所述控制阀包括舵机、凸轮以及固定件，其中固定件包括U形槽，软管穿过固定件的U形槽；凸轮设置于舵机的输出端，凸轮能够随着舵机输出端的转动而转动；凸
轮位于固定件的U形槽内。
[0011]进一步的，所述背光源和摄像头均设置于镜片模具的侧轴方向；背光源设置于靠近横片的一侧，摄像头设置于靠近浇注头的一侧。
[0012]一种基于FPGA视觉检测的镜片浇注液位控制方法，包括如下步骤：
[0013]步骤1：撕好胶带后，FPGA模块向摄像头发送触发信号，摄像头启动，实时采集并反馈图像；
[0014]步骤2：FPGA模块接收图像，识别注入区域，并标记停止区域R1和减速域R2；完成标记后，将横片抵于镜片模具的胶带的注入口部位，FPGA模块向控制阀发送全开信号；
[0015]步骤3：控制阀接受全开信号，舵机控制凸轮转动，使凸轮不挤压软管，浇注头向镜片模具快速注入液体；
[0016]步骤4：摄像头采集图像并传输至FPGA模块；
[0017]步骤5：FPGA模块接收图像数据，对图像进行识别检测，判断液位是否达到减速区域；若液位已经达到减速区域，则进入步骤6；否则间隔设定时间t1后，返回步骤4；
[0018]步骤6：FPGA模块给控制阀一个减速信号；控制阀接收减速信号，舵机控制凸轮转动设定角度r1，使凸轮挤压部分软管；
[0019]步骤7：摄像头采集图像并传输至FPGA模块；
[0020]步骤8：FPGA模块接收图像数据，对图像进行识别检测，判断液位是否达到停止区域；若液位已经达到停止区域，则进入步骤9；否则间隔设定时间t2后，返回步骤7；
[0021]步骤9：FPGA模块给控制阀一个停止信号；控制阀接收停止信号，舵机控制凸轮转动设定角度r2，使凸轮挤压全部软管；裁断胶卷，用胶卷将注入口封住，结束流程。
[0022]进一步的，所述步骤2中FPGA模块的识别过程包括如下步骤：
[0023]步骤21：FPGA模块读取图像数据，对图像进行二值化处理；根据行场同步信号image_x、image_y，标记图像中每个像素点的坐标；
[0024]步骤22：根据场同步信号将图像中每行的像素点中的黑点累加，由下至上判断每一行中黑点的个数是否大于设定值；若该行的黑点数大于设定值，则记此行为镜片模具的上边界，进入步骤23；否则遍历图像后，返回步骤21，其中根据行同步信号判断是否完成图像的遍历；
[0025]步骤23：对图像中定义为镜片模具上边界的一行进行从左向右逐一扫描，其中第一个由黑至白的像素点的image_x记为镜片模具的左边界left，随后由白至黑的像素点的image_x记为镜片模具的右边界right；
[0026]步骤24：在左边界和右边界的区域内设置停止区域R1，其中停止区域R1在镜片模具的上边界上；设置减速区域R2，其中减速区域R2在停止区域R1下方，并与停止区域R1保持设定的距离，结束步骤。
[0027]进一步的，所述步骤24中的停止区域R1和减速区域R2，分别为设定长宽的矩形区域。
[0028]进一步的，所述步骤5中FPGA模块进行图像识别检测的流程包括：
[0029]步骤51：FPGA模块读取图像，对图像进行二值化处理，根据行场同步信号image_x、image_y，标记图像中每个像素点的坐标；
[0030]步骤52：判断减速区域R2内的像素是否全黑，若减速区域R2内的像素全黑，则进入
步骤6；否则间隔设定时间t1后，返回步骤4。
[0031]本专利技术的有益效果为：
[0032]通过在横片上设置栅格状的棱边，使液位与栅栏形成对比，保证FPGA模块能够准确识别设置于轴向的摄像头采集的图像；
[0033]通过设置控制阀包括凸轮，使控制阀除了控制开关以外，还能够控制流速，实现更为精确的控制；
[0034]通过FPGA模块检测和识别液位是否已经达到减速区域R2和停止区域R1，实现自动控制控制阀的开启、部分关闭和全部关闭，减少人工操作的内容，提高操作的精度；
[0035]通过设置减速区域R2，结合控制阀中的凸轮，实现部分关闭，使液位达到减速区域R2后，浇注头注入液体的流速降低，更容易控制液位，避免液体溢出。
附图说明
[0036]图1为本专利技术实施例一的整体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准检测以及控制液位的镜片浇注方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：撕好胶带后，FPGA模块向摄像头发送触发信号，摄像头启动，实时采集并反馈图像；步骤2：FPGA模块接收图像，识别注入区域，并标记停止区域R1和减速域R2；完成标记后，将横片抵于镜片模具的胶带的注入口部位，FPGA模块向控制阀发送全开信号；步骤3：控制阀接受全开信号，舵机控制凸轮转动，使凸轮不挤压软管，浇注头向镜片模具快速注入液体；步骤4：摄像头采集图像并传输至FPGA模块；步骤5：FPGA模块接收图像数据，对图像进行识别检测，判断液位是否达到减速区域；若液位已经达到减速区域，则进入步骤6；否则间隔设定时间t1后，返回步骤4；步骤6：FPGA模块给控制阀一个减速信号；控制阀接收减速信号，舵机控制凸轮转动设定角度r1，使凸轮挤压部分软管；步骤7：摄像头采集图像并传输至FPGA模块；步骤8：FPGA模块接收图像数据，对图像进行识别检测，判断液位是否达到停止区域；若液位已经达到停止区域，则进入步骤9；否则间隔设定时间t2后，返回步骤7；步骤9：FPGA模块给控制阀一个停止信号；控制阀接收停止信号，舵机控制凸轮转动设定角度r2，使凸轮挤压全部软管；裁断胶卷，用胶卷将注入口封住，结束流程；所述步骤8中FPGA模块进行图像识别检测的流程包括：步骤81：FPGA模块读取图像，对图像进行二值化处理，根据行场同步信号image_x、image_y，标记图像中每个像素点的坐标；步骤82：判断停止区域R1内的像素是否全黑，若停止区域R1内的像素全黑，则进入步骤9；否则间隔设定时间t2后，返回步骤7。2.根据权利要求1所述的一种精准检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙威，洪徐健，陈浙泊，陈一信，潘凌锋，陈镇元，叶雪旺，余建安，林建宇，吴荻苇，黄丹丹，陈逸宸，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：