陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陶瓷磚檢測系統，具體涉及陶瓷磚表面缺陷的智能檢測。
【背景技術】
[0002]目前，陶瓷磚表面缺陷問題的檢測大部分是采用超聲波檢測、滲透檢測，但這些辦法都有一定的局限性。
[0003]超聲檢測是通過測定反射波變化以達到檢測材料內部或表面是否存在缺陷的目的。一般情況下難以檢測出一百微米以下的裂紋狀內部缺陷。由于聲音從一種介質進入另一種介質時會有很大的損耗，特別從氣體直接進入固體時損耗更大，所以一般在應用超聲檢測前需要先給被檢工件涂上一層聲耦合介質(水或油脂)，以便大部分超聲能量順利傳到被檢工件中，這增加了操作步驟，也增加了生產成本。滲透檢測系統也是目前常規無損檢測常用的方法，主要用來檢查材料或工件表面開口性缺陷。液體滲透檢測一般限于一百五十微米以上的表面裂紋。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，從缺陷檢測到缺陷瓷磚的抓取都由系統自動化完成，不需人工操作，提高產業自動化程度。
[0005]為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案:
陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，包括攝像頭模塊、工控機模塊、PLC模塊和機器人模塊，陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統運行時:
攝像頭模塊中，工業攝像頭對待測陶瓷磚表面進行拍攝，視覺軟件根據拍攝所得圖像進行識別并得到數據；
工控機模塊中，通信模塊與機器人模塊、攝像頭模塊及PLC模塊進行通信，通信內容包括進行交換數據及發布控制命令，數據處理模塊對視覺軟件所得數據進行處理校驗，并得到PLC模塊及機器人模塊所要執行的命令；
PLC模塊中，人機交互模塊與觸摸屏進行通信，觸摸屏實時顯示系統運行數據，傳送帶模塊包括機械裝置和電機，機械裝置固定待測陶瓷磚在傳送帶上運動，電機在工控機模塊的命令下，用于實現傳送帶的啟停與調速；
機器人模塊包括機器人和夾具，機器人與夾具得到執行命令后，在傳送帶停止時，抓取存在表面缺陷的陶瓷磚到指定位置，完成后繼續等待命令。
[0006]優選地，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的連接結構為:工業攝像頭經USB接口連接工控機模塊，控機模塊通過以太網TCP/IP連接機器人、經RS232接口連接PLC模塊，機器人與PLC模塊間經專用I/O和用戶I/O連接，機器人通過用戶I/O連接夾具，PLC模塊經RS232接口連接觸摸屏。
[0007]優選地，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統中，通信模塊通過以太網TCP/IP與視覺軟件通信，通信模塊通過串口連接與PLC模塊通信，通信模塊通過以太網TCP/IP與機器人通信，機器人通過I/o連接與PLC模塊通信。
[0008]優選地，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統中，視覺軟件使用模板匹配法對拍攝所得圖像進行識別。
[0009]優選地，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統采用的視覺軟件為HALCON機器視覺軟件。
[0010]優選地，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統采用的電機為異步電機。
[0011]本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的有益效果在于，能保證檢查陶瓷磚表面缺陷的一致性，從而能夠更好地保證產品質量的穩定。不僅檢查的效果好而且速度也快，可以節省很多勞動力。與人工檢查相比，該系統不會由于檢查的數量多而出現疲勞導致檢查效果下降。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的結構框圖。
[0013]圖2是本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的硬件連接結構圖。
[0014]圖3是本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的通信架構圖。
[0015]圖4是本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的運行程序流程框圖。
[0016]圖5是本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統中視覺軟件所用模板匹配法的流程框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。所描述的實施例為本發明較佳的實施方式，本發明并不局限于所述實施例，作為普通技術人員在不經過創造性勞動基礎上所作的簡單變換均應視為屬于本發明的保護范圍。
[0018]實施例1
如圖1所示，陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統包括攝像頭模塊、工控機模塊、PLC模塊和機器人模塊，攝像頭模塊包括工業攝像頭和HALCON機器視覺軟件；工控機模塊包括通信模塊和數據處理模塊；PLC模塊包括人機交互模塊和傳送帶模塊，人機交互模塊包括觸摸屏，傳送帶模塊包括機械裝置和異步電機；機器人模塊包括機器人和夾具。本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統運行時:
攝像頭模塊中，工業攝像頭對待測陶瓷磚表面進行拍攝，HALCON機器視覺軟件根據拍攝所得圖像進行識別并得到數據，識別采用模板匹配法，識別步驟如圖5所示，提取拍攝所得圖像的特征信息并將之與模板圖像的特征信息相比，當圖像的特征信息與模板信息相符時系統繼續對下一陶瓷磚的圖像信息進行識別，當圖像的特征信息與模板信息不相符時系統將該陶瓷磚的圖像數據保存下來；
工控機模塊中，通信模塊與機器人模塊、攝像頭模塊及PLC模塊進行通信，包括進行交換數據及發布控制命令，數據處理模塊對HALCON機器視覺軟件所得數據進行處理校驗，并得到PLC模塊及機器人模塊所要執行的命令；
PLC模塊中，人機交互模塊與觸摸屏進行通信，觸摸屏實時顯示系統運行數據，傳送帶模塊包括機械裝置和異步電機，機械裝置固定待測陶瓷磚在傳送帶上運動，異步電機在工控機模塊的命令下，用于實現傳送帶的啟停與調速；
機器人模塊中，機器人與夾具得到執行命令后，在傳送帶停止時，抓取存在表面缺陷的陶瓷磚到指定位置，完成后繼續等待命令。
[0019]如圖2所示，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的連接結構為:工業攝像頭經USB接口連接工控機模塊，控機模塊通過以太網TCP/IP連接機器人、經RS232接口連接PLC模塊，機器人與PLC模塊間經專用I/O和用戶I/O連接，機器人通過用戶I/O連接夾具，PLC模塊經RS232接口連接觸摸屏。
[0020]如圖3所示，本發明陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統的通信架構為:通信模塊通過以太網TCP/IP與視覺軟件通信，通信模塊通過串口連接與PLC模塊通信，通信模塊通過以太網TCP/IP與機器人通信，機器人通過I/O連接與PLC模塊通信。
[0021]實施例2
程序運行流程如圖4所示，系統開始工作時，系統初始化，各模塊正常運行。傳送帶啟動，帶動待測陶瓷磚進入視覺識別區，HALCON機器視覺軟件運行進行識別，識別到陶瓷磚表面存在缺陷時，傳送帶停止，數據處理模塊處理數據后，通信模塊向機器人發出指令，機器人抓取有缺陷的陶瓷磚到指定位置，抓取成功后傳送帶繼續運行。人機交互模塊與觸摸屏進行通信，實時刷新PLC模塊的變量參數，實時顯示系統運行數據。
【主權項】
1.陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統包括攝像頭模塊、工控機模塊、PLC模塊和機器人模塊，所述檢測系統運行時: 所述攝像頭模塊中，工業攝像頭對待測陶瓷磚表面進行拍攝，視覺軟件根據拍攝所得圖像進行識別并得到數據；所述工控機模塊中，通信模塊與所述機器人模塊、攝像頭模塊及PLC模塊進行通信，數據處理模塊對所述視覺軟件所得數據進行處理校驗，并得到所述PLC模塊及所述機器人模塊所要執行的命令； 所述PLC模塊中，人機交互模塊與觸摸屏進行通信，所述觸摸屏實時顯示系統運行數據，傳送帶模塊包括機械裝置和電機，所述機械裝置固定待測陶瓷磚在傳送帶上運動，所述電機在所述工控機模塊的命令下，用于實現所述傳送帶的啟停與調速； 所述機器人模塊中，機器人與夾具得到執行命令后，在所述傳送帶停止時，抓取存在表面缺陷的陶瓷磚到指定位置，完成后繼續等待命令。2.如權利要求1所述的陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，所述檢測系統的連接結構為: 所述工業攝像頭經USB接口連接所述工控機模塊，所述工控機模塊通過以太網TCP/IP連接所述機器人，所述工控機模塊經RS232接口連接所述PLC模塊，所述機器人經專用1/0和用戶I/O連接所述PLC模塊，所述機器人通過用戶I/O連接所述夾具，所述PLC模塊經RS232接口連接所述觸摸屏。3.如權利要求1所述的陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，所述通信模塊通過以太網TCP/IP與所述視覺軟件通信，所述通信模塊通過串口連接與所述PLC模塊通信，所述通信模塊通過以太網TCP/IP與所述機器人通信，所述機器人通過I/O連接與所述PLC模塊通信。4.如權利要求1所述的陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，所述視覺軟件使用模板匹配法對拍攝所得圖像進行識別。5.如權利要求1所述的陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，所述視覺軟件為HALCON機器視覺軟件。6.如權利要求1所述的陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，其特征在于，所述電機為異步電機。
【專利摘要】本發明公開了一種陶瓷磚表面缺陷智能檢測系統，涉及一種陶瓷磚檢測系統，包括攝像頭模塊、工控機模塊、PLC模塊和機器人模塊，攝像頭模塊包括工業攝像頭模塊和視覺軟件模塊，工控機模塊包括數據處理模塊和通信模塊，機器人模塊包括機器人和夾具，PLC模塊包括傳送帶模塊和人機交互模塊，傳送帶模塊包括機械裝置和電機，人機交互模塊包括觸摸屏。本發明能保證檢查陶瓷磚表面缺陷的一致性，從而能夠更好地保證產品質量的穩定。不僅檢查的效果好而且速度也快，可以節省很多勞動力。與人工檢查相比該系統不會由于檢查的數量多而出現疲勞導致檢查效果下降的特點。
【IPC分類】G01N21/89
【公開號】CN105388163
【申請號】CN201510710038
【發明人】陳新華, 謝克慶
【申請人】佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月28日