CN105388163A - 陶瓷砖表面缺陷智能检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，涉及一种陶瓷砖检测系统，包括摄像头模块、工控机模块、PLC模块和机器人模块，摄像头模块包括工业摄像头模块和视觉软件模块，工控机模块包括数据处理模块和通信模块，机器人模块包括机器人和夹具，PLC模块包括传送带模块和人机交互模块，传送带模块包括机械装置和电机，人机交互模块包括触摸屏。本发明能保证检查陶瓷砖表面缺陷的一致性，从而能够更好地保证产品质量的稳定。不仅检查的效果好而且速度也快，可以节省很多劳动力。与人工检查相比该系统不会由于检查的数量多而出现疲劳导致检查效果下降的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷砖检测系统，具体涉及陶瓷砖表面缺陷的智能检测。
背景技术
目前，陶瓷砖表面缺陷问题的检测大部分是采用超声波检测、渗透检测，但这些办法都有一定的局限性。
超声检测是通过测定反射波变化以达到检测材料内部或表面是否存在缺陷的目的。一般情况下难以检测出一百微米以下的裂纹状内部缺陷。由于声音从一种介质进入另一种介质时会有很大的损耗，特别从气体直接进入固体时损耗更大，所以一般在应用超声检测前需要先给被检工件涂上一层声耦合介质（水或油脂），以便大部分超声能量顺利传到被检工件中，这增加了操作步骤，也增加了生产成本。渗透检测系统也是目前常规无损检测常用的方法，主要用来检查材料或工件表面开口性缺陷。液体渗透检测一般限于一百五十微米以上的表面裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，从缺陷检测到缺陷瓷砖的抓取都由系统自动化完成，不需人工操作，提高产业自动化程度。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，包括摄像头模块、工控机模块、PLC模块和机器人模块，陶瓷砖表面缺陷智能检测系统运行时：
摄像头模块中，工业摄像头对待测陶瓷砖表面进行拍摄，视觉软件根据拍摄所得图像进行识别并得到数据；
工控机模块中，通信模块与机器人模块、摄像头模块及PLC模块进行通信，通信内容包括进行交换数据及发布控制命令，数据处理模块对视觉软件所得数据进行处理校验，并得到PLC模块及机器人模块所要执行的命令；
PLC模块中，人机交互模块与触摸屏进行通信，触摸屏实时显示系统运行数据，传送带模块包括机械装置和电机，机械装置固定待测陶瓷砖在传送带上运动，电机在工控机模块的命令下，用于实现传送带的启停与调速；
机器人模块包括机器人和夹具，机器人与夹具得到执行命令后，在传送带停止时，抓取存在表面缺陷的陶瓷砖到指定位置，完成后继续等待命令。
优选地，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的连接结构为：工业摄像头经USB接口连接工控机模块，控机模块通过以太网TCP/IP连接机器人、经RS232接口连接PLC模块，机器人与PLC模块间经专用I/O和用户I/O连接，机器人通过用户I/O连接夹具，PLC模块经RS232接口连接触摸屏。
优选地，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统中，通信模块通过以太网TCP/IP与视觉软件通信，通信模块通过串口连接与PLC模块通信，通信模块通过以太网TCP/IP与机器人通信，机器人通过I/O连接与PLC模块通信。
优选地，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统中，视觉软件使用模板匹配法对拍摄所得图像进行识别。
优选地，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统采用的视觉软件为HALCON机器视觉软件。
优选地，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统采用的电机为异步电机。
本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的有益效果在于，能保证检查陶瓷砖表面缺陷的一致性，从而能够更好地保证产品质量的稳定。不仅检查的效果好而且速度也快，可以节省很多劳动力。与人工检查相比,该系统不会由于检查的数量多而出现疲劳导致检查效果下降。
附图说明
图1是本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的结构框图。
图2是本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的硬件连接结构图。
图3是本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的通信架构图。
图4是本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的运行程序流程框图。
图5是本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统中视觉软件所用模板匹配法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。所描述的实施例为本发明较佳的实施方式，本发明并不局限于所述实施例，作为普通技术人员在不经过创造性劳动基础上所作的简单变换均应视为属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，陶瓷砖表面缺陷智能检测系统包括摄像头模块、工控机模块、PLC模块和机器人模块，摄像头模块包括工业摄像头和HALCON机器视觉软件；工控机模块包括通信模块和数据处理模块；PLC模块包括人机交互模块和传送带模块，人机交互模块包括触摸屏，传送带模块包括机械装置和异步电机；机器人模块包括机器人和夹具。本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统运行时：
摄像头模块中，工业摄像头对待测陶瓷砖表面进行拍摄，HALCON机器视觉软件根据拍摄所得图像进行识别并得到数据，识别采用模板匹配法，识别步骤如图5所示，提取拍摄所得图像的特征信息并将之与模板图像的特征信息相比，当图像的特征信息与模板信息相符时系统继续对下一陶瓷砖的图像信息进行识别，当图像的特征信息与模板信息不相符时系统将该陶瓷砖的图像数据保存下来；
工控机模块中，通信模块与机器人模块、摄像头模块及PLC模块进行通信，包括进行交换数据及发布控制命令，数据处理模块对HALCON机器视觉软件所得数据进行处理校验，并得到PLC模块及机器人模块所要执行的命令；
PLC模块中，人机交互模块与触摸屏进行通信，触摸屏实时显示系统运行数据，传送带模块包括机械装置和异步电机，机械装置固定待测陶瓷砖在传送带上运动，异步电机在工控机模块的命令下，用于实现传送带的启停与调速；
机器人模块中，机器人与夹具得到执行命令后，在传送带停止时，抓取存在表面缺陷的陶瓷砖到指定位置，完成后继续等待命令。
如图2所示，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的连接结构为：工业摄像头经USB接口连接工控机模块，控机模块通过以太网TCP/IP连接机器人、经RS232接口连接PLC模块，机器人与PLC模块间经专用I/O和用户I/O连接，机器人通过用户I/O连接夹具，PLC模块经RS232接口连接触摸屏。
如图3所示，本发明陶瓷砖表面缺陷智能检测系统的通信架构为：通信模块通过以太网TCP/IP与视觉软件通信，通信模块通过串口连接与PLC模块通信，通信模块通过以太网TCP/IP与机器人通信，机器人通过I/O连接与PLC模块通信。
实施例2
程序运行流程如图4所示，系统开始工作时，系统初始化，各模块正常运行。传送带启动，带动待测陶瓷砖进入视觉识别区，HALCON机器视觉软件运行进行识别，识别到陶瓷砖表面存在缺陷时，传送带停止，数据处理模块处理数据后，通信模块向机器人发出指令，机器人抓取有缺陷的陶瓷砖到指定位置，抓取成功后传送带继续运行。人机交互模块与触摸屏进行通信，实时刷新PLC模块的变量参数，实时显示系统运行数据。
Claims (6)
1.陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，陶瓷砖表面缺陷智能检测系统包括摄像头模块、工控机模块、PLC模块和机器人模块，所述检测系统运行时：
所述摄像头模块中，工业摄像头对待测陶瓷砖表面进行拍摄，视觉软件根据拍摄所得图像进行识别并得到数据；所述工控机模块中，通信模块与所述机器人模块、摄像头模块及PLC模块进行通信，数据处理模块对所述视觉软件所得数据进行处理校验，并得到所述PLC模块及所述机器人模块所要执行的命令；
所述PLC模块中，人机交互模块与触摸屏进行通信，所述触摸屏实时显示系统运行数据，传送带模块包括机械装置和电机，所述机械装置固定待测陶瓷砖在传送带上运动，所述电机在所述工控机模块的命令下，用于实现所述传送带的启停与调速；
所述机器人模块中，机器人与夹具得到执行命令后，在所述传送带停止时，抓取存在表面缺陷的陶瓷砖到指定位置，完成后继续等待命令。
2.如权利要求1所述的陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，所述检测系统的连接结构为：
所述工业摄像头经USB接口连接所述工控机模块，所述工控机模块通过以太网TCP/IP连接所述机器人，所述工控机模块经RS232接口连接所述PLC模块，所述机器人经专用I/O和用户I/O连接所述PLC模块，所述机器人通过用户I/O连接所述夹具，所述PLC模块经RS232接口连接所述触摸屏。
3.如权利要求1所述的陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，所述通信模块通过以太网TCP/IP与所述视觉软件通信，所述通信模块通过串口连接与所述PLC模块通信，所述通信模块通过以太网TCP/IP与所述机器人通信，所述机器人通过I/O连接与所述PLC模块通信。
4.如权利要求1所述的陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，所述视觉软件使用模板匹配法对拍摄所得图像进行识别。
5.如权利要求1所述的陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，所述视觉软件为HALCON机器视觉软件。
6.如权利要求1所述的陶瓷砖表面缺陷智能检测系统，其特征在于，所述电机为异步电机。
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