一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，包括上料运输架，所述上料运输架上料处的顶部固定连接有上料斗，所述上料运输架靠近上料斗的背面固定连接有上料驱动电机，通过设置翻转机构，对上料运输架和下料运输架衔接处的碳块进行90

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置


[0001]本专利技术涉及炭块检测
，具体为一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置。

技术介绍

[0002]阳极碳块是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤、沥青为黏结剂生产的碳块，用作预焙铝电解槽做阳极材料。这种碳块经过焙烧，具有稳定的几何形状，所以也称预焙阳极碳块、习惯上又称为铝电解用碳阳极。
[0003]电解铝阳极碳块的生产，以石油焦为主料，以煤，沥青作为粘结剂，经过配料、混捏、热熔、压塑、降温、焙烧等阶段制成。由于该工艺中有热熔和降温步骤的存在，在成型的过程中，碳块表面会出现各种缺陷，主要包括：缺棱、裂纹、掉角、掉棱、凹陷、表面大颗粒物、以及抓点缺失等。
[0004]而目前使用的碳块缺陷检测手段有两种，第一种是采用人工方式进行缺陷检测，鉴于人工肉眼误差的存在，对于缺陷点的检测具有一定程度的随机性和不确定性，使得碳块在进入焙烧车间进行焙烧之后，依然会出现废块，极大的影响了生产的效率，存在工作效率低，失误率高的问题，也会存在由于人工筛选带来的不确定性，以及人工控制推块机带来的夜间生产不便利这两个根本问题；
[0005]第二种是由半机械化对不合格碳块进行筛选，存在只可对碳块一面进行检测，且仍需要人工对不合格碳块手动拣出，效率仍然跟不上产能的问题，满足不了碳块的翻转需求，无法基于机器视觉方式对碳块两面进行高精度和高效率缺陷检测处理和不合格品快速抓取下料操作，为此，提出基于机器视觉的碳块缺陷检测装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的满足不了碳块的翻转需求，无法基于机器视觉方式对碳块两面进行高精度和高效率缺陷检测处理和不合格品快速抓取下料操作的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，包括上料运输架，所述上料运输架上料处的顶部固定连接有上料斗，所述上料运输架靠近上料斗的背面固定连接有上料驱动电机，所述上料运输架的另一侧设置有下料运输架，所述下料运输架下料处的背面固定连接有下料驱动电机，所述上料运输架和下料运输架衔接处固定连接有承托架，所述上料运输架和下料运输架衔接处靠近承托架的背面设置有PLC控制器，所述PLC控制器的顶部固定连接有三色警报灯，所述PLC控制器上嵌设有显示屏，所述上料运输架和下料运输架上设置有与PLC控制器配合使用的两级检测机构，所述上料运输架和下料运输架衔接处设置有与PLC控制器配合使用的翻转机构。
[0008]优选的，所述两级检测机构包括电动滑轨，所述电动滑轨分别设置在上料运输架和下料运输架的顶部且电动滑轨的表面滑动连接有电动滑轨滑座，两组所述电动滑轨滑座的底部分别固定连接有与上料运输架和下料运输架配合使用的一级工业级摄像头和二级
工业级摄像头，所述一级工业级摄像头和二级工业级摄像头上分别固定连接有一级位置传感器和二级位置传感器，所述上料运输架和下料运输架靠近一级工业级摄像头和二级工业级摄像头的背面分别设置有一级抓取机械手和二级抓取机械手，所述一级抓取机械手和二级抓取机械手上分别固定连接有一级定位相机和二级定位相机。
[0009]优选的，所述翻转机构包括伺服电机，所述伺服电机固定在承托架的正面，所述伺服电机的输出轴从前至后依次固定连接有减速机和翻转轴，所述翻转轴的四周均固定连接有与上料运输架和下料运输架配合使用的翻转架，所述翻转轴靠近承托架的背面固定连接有角度传感器。
[0010]优选的，所述一级工业级摄像头和二级工业级摄像头的移动行程分别大于上料运输架和下料运输架运输带的宽度。
[0011]优选的，所述一级定位相机和二级定位相机均沿一级抓取机械手和二级抓取机械手的夹持臂方向倾斜。
[0012]优选的，所述角度传感器的预设角度值为90
°
，所述翻转架的数量为四组且翻转架相邻之间的夹角为90
°
，所述翻转架的边缘端采用弧形倒角设计。
[0013]优选的，所述上料运输架和下料运输架靠近承托架的背面分别固定连接有与一级抓取机械手和二级抓取机械手配合使用的一级残次品料盒和二级残次品料盒。
[0014]优选的，所述上料斗下料口的中心处横向固定连接有分料隔板，所述分料隔板顶部的两侧均开设有导料斜边。
[0015]优选的，所述PLC控制器的内腔分别设置有一级处理单元、二级处理单元、RAM处理器、位移控制模块、翻转控制模块、一级抓取控制模块、二级抓取控制模块、报警模块、存储模块、YOLO模型构建模块、对比单元、线性回归模块和逻辑回归模块。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1.本专利技术中，通过设置翻转机构，由伺服电机和减速机提供驱动来源，再由翻转轴、翻转架和角度传感器的配合，对上料运输架和下料运输架衔接处的碳块进行90
°
翻转操作，满足碳块两级缺陷检测需求，通过设置两级检测机构，由两组电动滑轨和两组电动滑轨滑座的配合，实现一级工业级摄像头和二级工业级摄像头的往复位移效果，由一级工业级摄像头和二级工业级摄像头的配合，对上料运输架和下料运输架上运输的碳块进行两级缺陷检测，再由一级位置传感器、二级位置传感器、一级抓取机械手、一级定位相机、二级抓取机械手和二级定位相机的配合，对上料运输架和下料运输架上由一级工业级摄像头和二级工业级摄像头捕捉的不合格炭块进行快速抓取下料，实现基于机器视觉方式对碳块两面进行高精度和高效率缺陷检测处理和不合格品快速抓取下料操作的效果，用摄像头加人工智能算法代替工人，全方位介入碳块的筛选以及现场自动化设备的控制，本系统应用后可以通过数字化手段帮助车间远程实时监视生产情况，取代由车间工人拼接肉眼目测方式对碳块进行缺陷检测以及半机械化低精度碳块缺陷检测步骤，具有全自动化、人工成本低和检测效率高的优点，满足大批量炭块的缺陷检测需求，人工筛选也因白夜班转换存在较大的不确定性以及夜间生产的不方便性。
[0018]2.本专利技术中，通过一级残次品料盒和二级残次品料盒，便于一级抓取机械手和二级抓取机械手对抓取的不合格碳块进行分类放置，以便工作人员定期对不合格碳块统一回收处理，通过分料隔板，对上料斗内的碳块进行导料处理，使碳块均匀掉落至上料运输架运
输带上的上料处，通过导料斜边，避免碳块积留在分料隔板上，加快分料隔板的下料速度。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术的结构后视图；
[0021]图3为本专利技术上料运输架、翻转机构和下料运输架的结构后视图；
[0022]图4为本专利技术电动滑轨、电动滑轨滑座、一级工业级摄像头和一级位置传感器的结构仰视图；
[0023]图5为本专利技术二级抓取机械手和二级定位相机的结构主视图；
[0024]图6为本专利技术上料斗的结构仰视图；
[0025]图7为本专利技术的系统框图；
[0026]图8为本专利技术的流程图。
[0027]图中：1、上料运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，包括上料运输架(1)，其特征在于：所述上料运输架(1)上料处的顶部固定连接有上料斗(2)，所述上料运输架(1)靠近上料斗(2)的背面固定连接有上料驱动电机(3)，所述上料运输架(1)的另一侧设置有下料运输架(4)，所述下料运输架(4)下料处的背面固定连接有下料驱动电机(5)，所述上料运输架(1)和下料运输架(4)衔接处固定连接有承托架，所述上料运输架(1)和下料运输架(4)衔接处靠近承托架的背面设置有PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)的顶部固定连接有三色警报灯，所述PLC控制器(6)上嵌设有显示屏，所述上料运输架(1)和下料运输架(4)上设置有与PLC控制器(6)配合使用的两级检测机构(7)，所述上料运输架(1)和下料运输架(4)衔接处设置有与PLC控制器(6)配合使用的翻转机构(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，其特征在于：所述两级检测机构(7)包括电动滑轨(71)，所述电动滑轨(71)分别设置在上料运输架(1)和下料运输架(4)的顶部且电动滑轨(71)的表面滑动连接有电动滑轨滑座(72)，两组所述电动滑轨滑座(72)的底部分别固定连接有与上料运输架(1)和下料运输架(4)配合使用的一级工业级摄像头(73)和二级工业级摄像头(74)，所述一级工业级摄像头(73)和二级工业级摄像头(74)上分别固定连接有一级位置传感器(75)和二级位置传感器(76)，所述上料运输架(1)和下料运输架(4)靠近一级工业级摄像头(73)和二级工业级摄像头(74)的背面分别设置有一级抓取机械手(77)和二级抓取机械手(79)，所述一级抓取机械手(77)和二级抓取机械手(79)上分别固定连接有一级定位相机(78)和二级定位相机(710)。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的碳块缺陷检测装置，其特征在于：所述翻转机构(8)包括伺服电机(81)，所述伺服电机(81)固定在承托架的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颢，张新宇，
申请(专利权)人：宁夏计算机软件与技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：