基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法及设备技术

一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法及设备，包括设定检测硅钢片数量；将所有硅钢片运至中转台同一位置；将中转台的单片硅钢片搬运至透明结构的支撑台；从硅钢片的背面打光，视觉检测机构获取硅钢片的整体外形图像，处理得到粗略外形结构尺寸，确认硅钢片型号；视觉检测机构和移动光源同步移动从硅钢片的背面对硅钢片的局部进行打光，实时获取硅钢片的局部图像，处理后得到实时局部结构尺寸；数据处理模块将局部结构尺寸数据拟合后得到精细结构尺寸，检测系统根据标准结构尺寸判别精细结构尺寸是否符合要求

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法及设备


[0001]本专利技术涉测量设备
，尤其是一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法及设备
。

技术介绍

[0002]现有的硅钢片尺寸测量设备通常为离线尺寸测量设备，检测方式有两种：
[0003]一是人工选点的方式，依赖于机械精度，需要操作员手动操作拨轮将相机移动至硅钢片特征点，然后点选特征点坐标，重复该动作获取所有特征点坐标，之后得到各尺寸值
。
此过程存在以下风险
/
缺点：
[0004]①
特征点需要操作员确定并选取，该点选取存在主观性，波动范围较大；
[0005]②
坐标位置由机械器件给出，在长期使用后会出现器件磨损，检测精度无法保证；
[0006]③
检测过程繁琐，需要耗费较长时间
。
[0007]二是提前录入检测对象模板，在测量之前给定初始点的位置，后续检测过程自动执行并输出检测数据
。
[0008]另外测量设备通常需人工将硅钢片从生产设备中取出，再行测量硅钢片尺寸
。
硅钢片具有质重
、
质软
、
易折
、
易撞角
、
表面易损伤等特点，堆料存放位具有空间小
、
高度高等特点，在人工搬运硅钢片至检测台，检测完毕后堆放回存放位置，此过程存在以下风险
/
缺点：
[0009]①
操作空间小，人工取
/
放硅钢片不便；
[0010]②
将硅钢片放回存放位时，无法准确定位原始位置，精度不足，影响堆料齐整性；
[0011]③
在搬运过程中，由于硅钢片较软，操作员无法控制其全部位置，容易出现撞角
、
刮伤等缺陷，影响检测结果及产品性能
。

技术实现思路

[0012]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法及设备，从而实现待测量硅钢片的自动转运和硅钢片自动识别
、
自动测量，保证硅钢片的放置位置精度，降低场地需求和搬运过程对硅钢片的损伤，节约人工成本
。
[0013]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0014]一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法，包括以下步骤：
[0015]S1
：设定一个检测循环的硅钢片数量，硅钢片数量与横剪线一个生产循环的硅钢片数量一致，一个生产循环的硅钢片层叠放置于横剪线的下料位；
[0016]S2
：取放料机构将取放料吸盘组件自动移动至横剪线的下料位，取放料吸盘组件抓取上层的单片硅钢片后将硅钢片搬运至中转台；
[0017]S3
：重复步骤
S2
将一个生产循环的硅钢片依次搬运至中转台的同一位置；
[0018]S4
：取放料吸盘组件自动移动至中转台上方，取放料吸盘组件抓取上层的单片硅
钢片后，取放料机构将硅钢片搬运至透明结构的支撑台上方，取放料吸盘组件将硅钢片放置于支撑台上；
[0019]S5
：视觉检测机构移动至支撑台上的硅钢片上方，支撑台下方的固定光源从硅钢片的背面打光，视觉检测机构获取硅钢片的整体外形图像，图像处理模块对整体外形图像进行处理后得到硅钢片粗略外形结构尺寸，检测系统根据硅钢片粗略外形结构尺寸确认硅钢片的型号；
[0020]S6
：关闭固定光源，打开移动光源从硅钢片的背面对硅钢片的局部进行打光，同时视觉检测机构和移动光源上下对应并同步移动，视觉检测机构实时获取硅钢片不同位置的局部图像，图像处理模块实时接收硅钢片的局部图像并处理后得到硅钢片实时局部结构尺寸；
[0021]S7
：数据处理模块将步骤
S6
中获得的硅钢片局部结构尺寸数据进行拟合后得到硅钢片精细结构尺寸，检测系统根据硅钢片的型号对应的标准结构尺寸判别硅钢片精细结构尺寸是否符合要求；
[0022]重复步骤
S4
‑
S7
，完成一个生产循环的所有硅钢片的测量，获得一个生产循环所有的硅钢片尺寸
。
[0023]作为上述技术方案的进一步改进：
[0024]步骤
S6
完成后，取放料吸盘组件抓取支撑台上的硅钢片，取放料机构将硅钢片搬运至测量设备下料位，测量设备下料位的硅钢片排序与生产设备下料位的硅钢片排序顺序相同
。
[0025]对于中部设置定位孔的硅钢片，一个检测循环的硅钢片检测完成后，若硅钢片的尺寸均符合要求，检测系统根据一个生产循环所有的硅钢片的定位孔位尺寸判断测量设备下料位的硅钢片排序是否正确，
[0026]若其中一片硅钢片排序错误，排序错误的硅钢片为错序片，自动排序步骤如下：
[0027]S811
：将错序片上方的所有硅钢片依次搬运至中转台上并层叠放置；
[0028]S812
：将错序片搬运至支撑台上；
[0029]S813
：将中转台上的硅钢片和支撑台上的错序片依次按照正确顺序搬运至测量设备下料位的硅钢片上
。
[0030]对于中部设置定位孔的硅钢片，一个检测循环的硅钢片检测完成后，若硅钢片的尺寸均符合要求，检测系统根据一个生产循环所有的硅钢片的定位孔位尺寸判断测量设备下料位的硅钢片排序是否正确，
[0031]若其中多片硅钢片排序错误，位于测量设备下料位最下方的排序正确的硅钢片为正确片组，正确片组上方需要叠放的正确的硅钢片为顺序片，自动排序步骤如下：
[0032]S821
：将正确片组上方的所有硅钢片依次搬运至中转台上并层叠放置；
[0033]S822
：判断正确片组上方需要叠放的顺序片的位置是在支撑台上还是在中转台上；
[0034]S823
：若顺序片位于中转台上，将顺序片上方的硅钢片依次搬运至支撑台并层叠放置，然后将顺序片搬运叠放到正确片组上部；
[0035]若顺序片位于支撑台上，将顺序片上方的硅钢片依次搬运至中转台上并层叠放置，然后将顺序片搬运叠放到正确片组上部；
[0036]S824
：顺序片叠放到正确片组上部后形成新的正确片组，然后重复步骤
S822
和
S823
直至新的正确片组的硅钢片数量和一个检测循环的硅钢片数量相同
。
[0037]一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量设备，包括处理器，所述处理器用于运行如权利要求1‑4任一所述的硅钢片尺寸在线测量方法，还包括支撑组件，所述支撑组件上设置有取放料机构
、
中转台和检测平台组件；
[0038]所述取放料机构上设置有用于抓取硅钢片的取放料吸盘组件，取放料机构用于自动移动取放料吸盘组件；
[0039]所述中转台用于放置多片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1
：设定一个检测循环的硅钢片数量，硅钢片数量与横剪线一个生产循环的硅钢片数量一致，一个生产循环的硅钢片层叠放置于横剪线的下料位；
S2
：取放料机构
(2)
将取放料吸盘组件
(24)
自动移动至横剪线的下料位，取放料吸盘组件
(24)
抓取上层的单片硅钢片后将硅钢片搬运至中转台
(4)
；
S3
：重复步骤
S2
将一个生产循环的硅钢片依次搬运至中转台
(4)
的同一位置；
S4
：取放料吸盘组件
(24)
自动移动至中转台
(4)
上方，取放料吸盘组件
(24)
抓取上层的单片硅钢片后，取放料机构
(2)
将硅钢片搬运至透明结构的支撑台
(51)
上方，取放料吸盘组件
(24)
将硅钢片放置于支撑台
(51)
上；
S5
：视觉检测机构
(3)
移动至支撑台
(51)
上的硅钢片上方，支撑台
(51)
下方的固定光源
(6)
从硅钢片的背面打光，视觉检测机构
(3)
获取硅钢片的整体外形图像，图像处理模块对整体外形图像进行处理后得到硅钢片粗略外形结构尺寸，检测系统根据硅钢片粗略外形结构尺寸确认硅钢片的型号；
S6
：关闭固定光源
(6)
，打开移动光源
(7)
从硅钢片的背面对硅钢片的局部进行打光，同时视觉检测机构
(3)
和移动光源
(7)
上下对应并同步移动，视觉检测机构
(3)
实时获取硅钢片不同位置的局部图像，图像处理模块实时接收硅钢片的局部图像并处理后得到硅钢片实时局部结构尺寸；
S7
：数据处理模块将步骤
S6
中获得的硅钢片局部结构尺寸数据进行拟合后得到硅钢片精细结构尺寸，检测系统根据硅钢片的型号对应的标准结构尺寸判别硅钢片精细结构尺寸是否符合要求；重复步骤
S4
‑
S7
，完成一个生产循环的所有硅钢片的测量，获得一个生产循环所有的硅钢片尺寸
。2.
如权利要求1所述的基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法，其特征在于：步骤
S6
完成后，取放料吸盘组件
(24)
抓取支撑台
(51)
上的硅钢片，取放料机构
(2)
将硅钢片搬运至测量设备下料位，测量设备下料位的硅钢片排序与生产设备下料位的硅钢片排序顺序相同
。3.
如权利要求2所述的基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法，其特征在于：对于中部设置定位孔的硅钢片，一个检测循环的硅钢片检测完成后，若硅钢片的尺寸均符合要求，检测系统根据一个生产循环所有的硅钢片的定位孔位尺寸判断测量设备下料位的硅钢片排序是否正确，若其中一片硅钢片排序错误，排序错误的硅钢片为错序片，自动排序步骤如下：
S811
：将错序片上方的所有硅钢片依次搬运至中转台
(4)
上并层叠放置；
S812
：将错序片搬运至支撑台
(51)
上；
S813
：将中转台
(4)
上的硅钢片和支撑台
(51)
上的错序片依次按照正确顺序搬运至测量设备下料位的硅钢片上
。4.
如权利要求2所述的基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量方法，其特征在于：对于中部设置定位孔的硅钢片，一个检测循环的硅钢片检测完成后，若硅钢片的尺寸均符合要求，检测系统根据一个生产循环所有的硅钢片的定位孔位尺寸判断测量设备下料位的硅钢片排序是否正确，
若其中多片硅钢片排序错误，位于测量设备下料位最下方的排序正确的硅钢片为正确片组，正确片组上方需要叠放的正确的硅钢片为顺序片，自动排序步骤如下：
S821
：将正确片组上方的所有硅钢片依次搬运至中转台
(4)
上并层叠放置；
S822
：判断正确片组上方需要叠放的顺序片的位置是在支撑台
(51)
上还是在中转台
(4)
上；
S823
：若顺序片位于中转台
(4)
上，将顺序片上方的硅钢片依次搬运至支撑台
(51)
并层叠放置，然后将顺序片搬运叠放到正确片组上部；若顺序片位于支撑台
(51)
上，将顺序片上方的硅钢片依次搬运至中转台
(4)
上并层叠放置，然后将顺序片搬运叠放到正确片组上部；
S824
：顺序片叠放到正确片组上部后形成新的正确片组，然后重复步骤
S822
和
S823
直至新的正确片组的硅钢片数量和一个检测循环的硅钢片数量相同
。5.
一种基于机器视觉的横剪线硅钢片尺寸在线测量设备，其特征在于：包括处理器，所述处理器用于运行如权利要求1‑4任一所述的硅钢片尺寸在线测量方法，还包括支撑组件
(1)
，所述支撑组件
(1)
上设置有取放料机构
(2)、
中转台
(4)
和检测平台组件
(5)
；所述取放料机构
(2)
上设置有用于抓取硅钢片的取放料吸盘组件
(24)
，取放料机构
(2)
用于自动移动取放料吸盘组件
(24)
；所述中转台
(4)
用于放置多片硅钢片，并与取放料吸盘组件
(24)
对应；所述检测平台组件
(5)
中部为支撑台
(51)
，所述支撑台
(51)
为透明结构，所述支撑台
(51)
用于放置硅钢片，所述支撑台
(51)
下部的支撑组件
(1)
上安装固定光源
(6)
，所述固定光源
(6)
和所述支撑台
(51)
之间设置相对与支撑台
(51)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱烜奕，阮江，谢晨刚，冯帅，
申请(专利权)人：无锡普天铁心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：