一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及冷藏集装箱侧板焊接生产领域，特别是一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统,包含机器视觉检测模块、图像识别模块、控制模块、转运模块、焊机组和上位机。转运模块包含真空吊、前端皮带机、焊区皮带机和移动送料小车。机器视觉检测模块安装在转运模块上，采集转运模块的工作图像，并传递到图像识别模块进行处理。控制模块基于图像识别模块的处理结果，控制转运模块和焊机组协同工作，完成冷藏集装箱侧板零件的准备和拼焊。上位机与图像识别模块通信，配置并管理图像识别模块。本发明专利技术还包含方法。本发明专利技术将冷藏集装箱侧板的生产过程改进为完全自动化，不仅提高了拼焊的质量稳定性，而且可减少人工成本，大幅提高生产效率。高生产效率。高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统和方法


[0001]本专利技术涉及冷藏集装箱侧板焊接生产领域，特别是一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统和方法。

技术介绍

[0002]冷藏集装箱(Reefer container)是指一种具有良好隔热性能，且能维持一定低温要求，适用于各类易腐食品的运送、贮存的特殊集装箱。有关研究资料显示，我国已经成为全球集装箱的主要生产国，全球超过96％的干货集装箱和100％的冷藏集装箱，都是由中国工厂生产的。据中国集装箱工业协会统计资料显示，截止到2021年，我国集装箱产销量已连续25年居全球首位。
[0003]其中，内外侧板拼焊是冷藏集装箱生产的主要内容，真空吊上板、五连拼焊接是目前我国冷藏集装箱生产的主要工艺技术环节，以PLC为核心的自动化生产技术虽然已基本推广应用，但人工操作机械、局部自动化仍是是冷藏集装箱生产的技术现状。实际上，目前每条生产线需要操作工3
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5人，在内外侧板拼焊前对缝等核心环节，仍然需要人工检测与控制。人工检测凭经验，持续稳定性差，生产效率较低，制约了生产过程的完全自动化发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统和方法，主要解决上述现有技术存在的问题，它实现了以机器视觉系统代替人工检测，形成了全自动的冷藏集装箱侧板拼焊生产线。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于,包含机器视觉检测模块、图像识别模块、控制模块、转运模块、焊机组和上位机；所述转运模块包含真空吊、前端皮带机、焊区皮带机和移动送料小车；所述机器视觉检测模块安装在所述转运模块上，采集所述转运模块的工作图像，并传递到所述图像识别模块进行处理；所述控制模块基于所述图像识别模块的处理结果，控制所述转运模块和所述焊机组协同工作，完成冷藏集装箱侧板零件的准备和拼焊；所述上位机与所述图像识别模块通信，配置并管理所述图像识别模块。
[0006]进一步地，所述机器视觉检测模块包含第一转运视觉检测器、第二转运视觉检测器和焊机视觉检测器；所述第一转运视觉检测器设置在所述真空吊上，位于所述移动送料小车的上料点的正上方；所述第二转运视觉检测器设置在所述前端皮带机的正上方；所述焊机视觉检测器设置在所述焊区皮带机的直线导轨上。
[0007]进一步地，所述第一转运视觉检测器、所述第二转运视觉检测器和所述焊机视觉检测器均包含多个照相机；每台所述照相机配备独立光源，用于为所述照相机补光。
[0008]进一步地，所述图像识别模块由标准图片库对比软件、存储器和网络连接模块构成；所述存储器中保存有预先输入的标准图像；所述机器视觉检测模块采集的实际图像通过所述网络连接模块进入所述存储器后，所述标准图片库对比软件将所述标准图像和所述
实际图像进行比对，并将比对结果通过所述网络连接模块传输到所述控制模块。
[0009]进一步地，所述标准图片库对比软件还具备基于所述实际图像的二维测量功能。
[0010]本专利技术还提供一种利用上述基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统进行冷藏集装箱侧板拼焊的方法，包含步骤：
[0011]步骤S10，通过所述上位机，配置所述图像识别模块的标准图像；
[0012]步骤S20，所述转运模块准备好属于一个或者多个冷藏集装箱侧板成品的全部冷藏集装箱侧板零件，并将所述冷藏集装箱侧板零件组合为第一组和第二组；
[0013]步骤S30，利用所述机器视觉检测模块、所述图像识别模块监测所述转运模块的工作过程，将属于所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件，转运到所述焊机组处，进行第一次拼焊，形成中间件；
[0014]步骤S40，将焊接完成的所述中间件推进到二次焊接位；
[0015]步骤S50，再利用所述机器视觉检测模块、图像识别模块监测所述转运模块的工作过程，将属于所述第二组的所述冷藏集装箱侧板零件，转运到所述焊机组处，与所述中间件一起，进行第二次拼焊，形成所述冷藏集装箱侧板成品；
[0016]在流水线作业时，所述转运模块在转运属于前一个所述冷藏集装箱侧板成品的所述第二组的所述冷藏集装箱侧板零件至所述焊机组的同时，也完成对下一个所述冷藏集装箱侧板成品的全部所述冷藏集装箱侧板零件准备工作。
[0017]进一步地，步骤S30还包含步骤：
[0018]步骤S31，所述移动送料小车将所述冷藏集装箱侧板零件运送到所述真空吊下方；
[0019]步骤S32，所述机器视觉检测模块采集所述移动送料小车上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像对比，确认所述冷藏集装箱侧板零件正确摆放；若比对通过，所述控制模块指示所述真空吊对所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件进行吸板作业；若比对不通过，所述图像识别模块发出错误警示，回到步骤S31重新调整；
[0020]步骤S33，所述真空吊将所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件转移至所述前端皮带机上方；
[0021]步骤S34，所述机器视觉检测模块采集所述前端皮带机上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像对比，确认所述前端皮带机为空；若比对通过，所述控制模块指示所述真空吊对所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件进行落板作业，将所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件放置在所述前端皮带机上；若比对不通过，所述图像识别模块发出错误警示，并延迟一个等待周期后，重新进入步骤S34；
[0022]步骤S35，所述控制模块指示所述前端皮带机对所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件进行定位和对中；
[0023]步骤S36，所述机器视觉检测模块采集所述前端皮带机上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像对比，确认定位和对中正确；若比对通过，所述控制模块指示所述前端皮带机将所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件转移到所述焊区皮带机上；若比对不通过，所述图像识别模块发出错误警示，重新进入步骤S35；
[0024]步骤S37，所述控制模块指示所述焊区皮带机对所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件进行定位和对中；
[0025]步骤S38，所述焊机组对所述焊区皮带机上的所述第一组的所述冷藏集装箱侧板
零件进行压板对缝；
[0026]步骤S39，所述机器视觉检测模块采集所述焊区皮带机上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像对比，确认所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件的定位、对中和对缝距离均正确；若比对通过，所述控制模块指示所述焊机组进行拼焊焊接，形成所述中间件；若比对不通过，所述控制模块指示所述焊机组释放压板，重新进入步骤S37。
[0027]进一步地，步骤S50还包含步骤：
[0028]步骤S51，所述真空吊将所述第二组的所述冷藏集装箱侧板零件转移至所述前端皮带机上方；
[0029]步骤S52，所述机器视觉检测模块采集所述前端皮带机上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于,包含机器视觉检测模块、图像识别模块、控制模块、转运模块、焊机组和上位机；所述转运模块包含真空吊、前端皮带机、焊区皮带机和移动送料小车；所述机器视觉检测模块安装在所述转运模块上，采集所述转运模块的工作图像，并传递到所述图像识别模块进行处理；所述控制模块基于所述图像识别模块的处理结果，控制所述转运模块和所述焊机组协同工作，完成冷藏集装箱侧板零件的准备和拼焊；所述上位机与所述图像识别模块通信，配置并管理所述图像识别模块。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于，所述机器视觉检测模块包含第一转运视觉检测器、第二转运视觉检测器和焊机视觉检测器；所述第一转运视觉检测器设置在所述真空吊上，位于所述移动送料小车的上料点的正上方；所述第二转运视觉检测器设置在所述前端皮带机的正上方；所述焊机视觉检测器设置在所述焊区皮带机的直线导轨上。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于，所述第一转运视觉检测器、所述第二转运视觉检测器和所述焊机视觉检测器均包含多个照相机；每台所述照相机配备独立光源，用于为所述照相机补光。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于，所述图像识别模块由标准图片库对比软件、存储器和网络连接模块构成；所述存储器中保存有预先输入的标准图像；所述机器视觉检测模块采集的实际图像通过所述网络连接模块进入所述存储器后，所述标准图片库对比软件将所述标准图像和所述实际图像进行比对，并将比对结果通过所述网络连接模块传输到所述控制模块。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统，其特征在于，所述标准图片库对比软件还具备基于所述实际图像的二维测量功能。6.一种利用如权力要求1所述的基于机器视觉检测的冷藏集装箱侧板拼焊系统进行冷藏集装箱侧板拼焊的方法，包含步骤：步骤S10，通过所述上位机，配置所述图像识别模块的标准图像；步骤S20，所述转运模块准备好属于一个或者多个冷藏集装箱侧板成品的全部冷藏集装箱侧板零件，并将所述冷藏集装箱侧板零件组合为第一组和第二组；步骤S30，利用所述机器视觉检测模块、所述图像识别模块监测所述转运模块的工作过程，将属于所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件，转运到所述焊机组处，进行第一次拼焊，形成中间件；步骤S40，将焊接完成的所述中间件推进到二次焊接位；步骤S50，再利用所述机器视觉检测模块、图像识别模块监测所述转运模块的工作过程，将属于所述第二组的所述冷藏集装箱侧板零件，转运到所述焊机组处，与所述中间件一起，进行第二次拼焊，形成所述冷藏集装箱侧板成品；在流水线作业时，所述转运模块在转运属于前一个所述冷藏集装箱侧板成品的所述第二组的所述冷藏集装箱侧板零件至所述焊机组的同时，也完成对下一个所述冷藏集装箱侧板成品的全部所述冷藏集装箱侧板零件准备工作。7.根据权利要求6所述的冷藏集装箱侧板拼焊的方法，其特征在于，步骤S30还包含步骤：
步骤S31，所述移动送料小车将所述冷藏集装箱侧板零件运送到所述真空吊下方；步骤S32，所述机器视觉检测模块采集所述移动送料小车上的实际图像，传输到所述图像识别模块，与所述标准图像对比，确认所述冷藏集装箱侧板零件正确摆放；若比对通过，所述控制模块指示所述真空吊对所述第一组的所述冷藏集装箱侧板零件进行吸板作业；若比对不通过，所述图像识别模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁德辉，袁山，余荣华，陈泽键，李振奎，徐万东，黄志国，周勇其，侯家华，
申请(专利权)人：上海亦又新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：