一种注塑件产品缺陷检测的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种注塑件产品缺陷检测的控制系统，包括有机械结构、光学设备、工控机，机械结构提供送料装置及机械辅助标记机构，送料装置通过压料滚轮对注塑件进行传送，光学设备对注塑件进行拍摄及检测，进行多尺度模板匹配算法，绘制矩形框，显示模板匹配结果；通过阈值处理提取出目标轮廓，基于轮廓上提取主要的特征点，对比后取最小外接矩形，判断该矩形长宽，若长宽不满足要求，则该注塑件具有缺陷，反之无缺陷；将检测的情况和图像传输给工控机，若判断为不良品，工控机控制机械辅助标记机构对该不良品进行标记；工控机将检测的不良品图像上传到云端，检测完毕后，工控机控制注塑件移动，进行下一件注塑件的检测；检测准确、快速。快速。快速。

【技术实现步骤摘要】
一种注塑件产品缺陷检测的控制系统


[0001]本专利技术涉及产品质量检测
，具体涉及一种注塑件产品缺陷检测的控制系统。

技术介绍

[0002]塑料由于具有重量轻、比强度高、绝缘性好、光学性能优秀和综合防护能力强等优异的物化性质，目前已被广泛地应用到农业、食品、制造业、汽车、电子、五金耗材、医疗器械、制药、便携设备、化工机械、防护制品等行业，是日常生活和工业生产中重要的材料之一。注塑成型是工业生产中最主要的塑料成型方法之一，该成型方法不但适合用于加工各类结构复杂或尺寸精细的制品，还具有生产周期短、生产成本低、适应性强、易于集成、自动化程度高等特点。一般地，注塑成型过程是一个复杂的多阶段材料成型过程，成型过程中各阶段工艺参数的设置与调整都对最终的注塑件成型质量有着重要的影响。在正常的连续注塑成型生产过程中，由于注塑机生产状态的波动、工艺参数设置的不确定性以及关键参数测量的滞后性等因素的影响，同一台注塑机先后生产的注塑件成型质量可能存在较大的差异。同时，对于不同批次的塑料原料、不同的注塑机和不同的生产模具，注塑成型过程都有不同的生产条件和生产环境，直接导致了无法对生产后的注塑件成型质量进行准确的评估。因此，需要对生产后的注塑件成型质量进行检测，以确保注塑件的成型质量满足生产要求。为生产制造过程中必不可少的一步，表面缺陷检测广泛应用于各工业领域，包括3C、半导体及电子、汽车、化工、医药、轻工、军工等行业，催生了众多上下游企业。自20世纪开始，表面缺陷检测大致经历了三个阶段，分别是人工目视法检测、单一机电或光学技术检测以及机器视觉检测。人工目视法起源最早，应用最广，虽然人工智能及机器视觉等先进检测技术逐渐成熟，但依靠肉眼进行缺陷检测仍然占据较大的比重，并广泛存在于中小企业中。因此利用机器视觉对同一条注塑带上各个注塑件的表面缺陷进行检测具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种注塑件产品缺陷检测的控制系统，解决现有注塑件缺陷检测中人工检测耗时较长、人工检测较为繁琐以及准确性不足等问题，通过利用光学设备对注塑件进行拍摄后，在进行多尺度模板匹配并且得到单个注塑件图片后，通过阈值处理提取轮廓后得到清晰平滑的注塑件轮廓边缘，进而通过对特征点之间的距离来判断注塑件的缺陷情况。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种注塑件产品缺陷检测的控制系统，其包括有机械结构、光学设备、工控机，该系统工作如下：步骤一、机械结构提供送料装置及机械辅助标记机构，送料装置通过压料滚轮对注塑件进行传送，将注塑件运输到视觉检测工位以进行拍摄，采用压料滚轮用以保证注塑件平整；
步骤二、光学设备至少包括有视觉检测工位处布置的带有工业相机的顶部视觉检测装置和侧面视觉检测装置，顶部视觉检测装置从注塑件运输方向的上方进行拍摄及检测，侧面视觉检测装置从注塑件运输方向的左侧进行拍摄及检测；步骤三、顶部视觉检测装置和侧面视觉检测装置运用工业相机拍摄，进行多尺度模板匹配算法，会获得一系列匹配的点，取每个位置左上角的点为坐标原点截取单个注塑件，绘制矩形框，显示模板匹配结果；步骤四、通过阈值处理提取出目标轮廓，获取特征点之间的距离，基于轮廓上提取主要的特征点，与对应的轮廓对比后取最小外接矩形，判断该矩形长宽，若长宽不满足要求，则该注塑件具有缺陷，反之无缺陷；步骤五、将检测的情况和图像传输给工控机，若判断为不良品，工控机控制机械辅助标记机构对该不良品进行标记；步骤六、工控机将检测的不良品图像上传到云端，使用新数据继续对模型进行训练，完善模型对这类工件的缺陷判断能力，提高模型的预测精度；步骤七、检测完毕后，工控机控制注塑件移动，进行下一件注塑件的检测。
[0005]上述方案中，步骤三的多尺度模板匹配算法的原理如下：图像匹配的过程是一个由粗到细的过程，多尺度模版匹配算法的框架也是这样，先进行粗匹配，再进行精细匹配；假设待鉴别的图像和模板均为正方形；第一步构建多尺度金字塔，将图像顺次分成若干个 a
ꢀ×ꢀ
a 维的图像块，选取图像块中左上角的像素点，构成新图，于是得到一个分辨率较低的图像；对于此方法，称为分层；对新图继续分层，共进行 L 次，可以得到由高到低 L 组不同分辨率的图像；则k层待测图像和模板图像分别表示为：和,其中k,当k=0时，分辨率最高， k = L 时分辨率最低；如果将搜索 角度也抽象成一个维，那么对该维同样可以进行 L 次分层；第二步，进行分层相关匹配，相关匹配从S
l
和T
l
开始，在Sl和Tl的所有搜索位置进行相关，得到若干粗匹配位置，它们构成集合,取出S和T在集合P的相应位置进行相关；重复过程直至S0和T0，最终得到匹配位置（u0，v0）；由于图像的局部性，于是修正匹配集合，将相关匹配集合的周围部分也纳入匹配集合，将相关匹配集合的周围部分也纳入匹配集合，得；如果将搜索角度也抽象成一个维，那么在每个位置进行相关的时候需要将模板进行 360
°
范围内的旋转校准，同样可以采用类似分层相关匹配；最终得到匹配位置(u,v,θ ) ；第三步，在(u,v,θ )进行计算综合相似度，进行印鉴鉴别。
[0006]上述方案中，步骤四的阈值处理原理如下：阈值处理就是设定某个阈值，然后对大于阈值的像素或者小于阈值的像素统一处理的过程；在对提取的注塑件图像进行阈值处理过程中，将像素值大于阈值的像素点处理为255，像素值小于阈值的像素点处理为0，以此使图片变为只有黑色和白色的图片；通过阈值
处理后使得注塑件的轮廓更加清晰。
[0007]上述方案中，步骤二中的检测至少包括品注塑成型情况、水口情况以及是否存在批锋、缺胶、露铜中一种或几种。
[0008]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术提供了一条较为完整的检测链，能够较为准确、快速地识别出有缺陷的注塑件，节省了人力，大幅提高检测效率。
[0009]2、进行缺陷检测时采用多尺度模板匹配方式，能大幅减少匹配时消耗的计算资源。
[0010]3、本专利技术通过定位特征点，提取对应轮廓后取最小外接矩形，通过判断该矩形长宽来判断注塑件是否有缺陷，能够快速进行产品检验。
[0011]4、本专利技术是一套较为完善的检测链，检测过程中也进行不良品图片的收集，进而对模型进行训练，从而提高模型的识别精度。
附图说明
[0012]图1为本专利技术方框原理图；图2为光学设备检测流程图；图3为注塑机；图4为相机检测光源；图5为检测机三维模型；图6为部分注塑件检测情况。
具体实施方式
[0013]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
[0014]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注塑件产品缺陷检测的控制系统，其特征在于，包括有机械结构、光学设备、工控机，该系统工作如下：步骤一、机械结构提供送料装置及机械辅助标记机构，送料装置通过压料滚轮对注塑件进行传送，将注塑件运输到视觉检测工位以进行拍摄，采用压料滚轮用以保证注塑件平整；步骤二、光学设备至少包括有视觉检测工位处布置的带有工业相机的顶部视觉检测装置和侧面视觉检测装置，顶部视觉检测装置从注塑件运输方向的上方进行拍摄及检测，侧面视觉检测装置从注塑件运输方向的左侧进行拍摄及检测；步骤三、顶部视觉检测装置和侧面视觉检测装置运用工业相机拍摄，进行多尺度模板匹配算法，会获得一系列匹配的点，取每个位置左上角的点为坐标原点截取单个注塑件，绘制矩形框，显示模板匹配结果；步骤四、通过阈值处理提取出目标轮廓，获取特征点之间的距离，基于轮廓上提取主要的特征点，与对应的轮廓对比后取最小外接矩形，判断该矩形长宽，若长宽不满足要求，则该注塑件具有缺陷，反之无缺陷；步骤五、将检测的情况和图像传输给工控机，若判断为不良品，工控机控制机械辅助标记机构对该不良品进行标记；步骤六、工控机将检测的不良品图像上传到云端，使用新数据继续对模型进行训练，完善模型对这类工件的缺陷判断能力，提高模型的预测精度；步骤七、检测完毕后，工控机控制注塑件移动，进行下一件注塑件的检测。2.根据权利要求1所述的一种注塑件产品缺陷检测的控制系统，其特征在于，步骤三的多尺度模板匹配算法的原理如下：图像匹配的过程是一个由粗到细的过程，多尺度模版匹配算法的框架也是这样，先进行粗匹配，再进行精细匹配；假设待鉴别的图像和模板均为正方形；第一步构建多尺度金字塔，将图像顺次分成若干个 a
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a 维的图像块，选取图像块中左上角的像素点，构...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兆乾，张峰，梁经伦，蒋飞，张文涛，林福清，刘雨成，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：