一种帘子布质量视觉检测系统的制作方法

本发明涉及帘子布质量检测技术，特别涉及一种帘子布质量视觉检测系统。

背景技术：

帘子布主要用于轮胎和胶带制品的骨架材料中。因此要求帘子布具有强度高，耐疲劳，耐冲击，伸长率尽可能低，耐热稳定性能好，与橡胶粘着性好，耐老化易加工等。帘子布边布、毛丝、断经、稀经、跳线、劈缝、粘并、断纬、缺纬和纬斜等缺陷可能导致成品胎脱层、鼓包、均匀性不达标等质量问题，也可能对驾乘人员的安全造成隐患。因此在帘子布的生产过程中进行质检把控可以有效避免以上问题的发生。目前，对帘子布表面缺陷的检测主要是通过人工观察，存在检测精确度不高，受疲劳等影响严重以及检测效率较低的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种帘子布质量视觉检测系统，解决现有的采用人工观察方式检测帘子布表面缺陷，存在检测精确度不高，受疲劳等影响严重以及检测效率较低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种帘子布质量视觉检测系统，包括检测单元和控制单元，所述检测单元包括相机、相机盒、立柱、光源；所述控制单元包括服务器和显示器；所述相机设于所述相机盒内，所述相机盒通过连接臂固定于所述立柱的上端，所述相机盒与所述连接臂之间转动连接；所述光源包括下光源和两个相对设置的上光源，所述立柱的下端固定有安装板，所述下光源和两个上光源均设于所述安装板上，两所述上光源均与所述安装板之间转动连接；所述服务器的输入端与所述相机连接，所述服务器的输出端与所述显示器连接；所述检测单元还包括传动辊组，帘子布在所述传动辊组的带动下移动，并穿过所述上光源和所述下光源之间。

本发明的有益效果是：采用相机实时采集产品图像，并将采集的图像数据，通过图像采集卡传输到检测端系统中，系统软件根据预先设定的参数标准对产品图像进行一系列分析和处理，识别出产品缺陷后，将缺陷图像、缺陷类型、缺陷大小、缺陷位置等所有信息通过高速局域网传送到服务器；服务器将所有的缺陷信息存入到数据库，并且显示器上将实时显示缺陷图像和缺陷相关信息；相较于常用的人工观察检测，检测速度更快，检测结果更加可靠，检测效率大大提高。另将放置相机的相机盒与连接臂之间通过可旋转的方式进行连接，便于用户对相机拍摄角度的调整，提高检测精度；通过将上光源可转动的设置在安装板上，方便用户对上光源光线角度的调整，使相机采集到的图像更清晰，检测结果更准确；通过设置传动辊组，可使检测时的帘子布表面更加平整，并能防止检测过程中帘子布上下抖动影响检测结果。

进一步：所述检测单元还包括编码器和第二传动辊，所述第二传动辊设于所述传动辊组与所述立柱之间，所述编码器的输入端与所述第二传动辊连接，所述编码器的输出端与所述服务器连接，所述编码器固定于所述立柱上。

上述进一步方案的有益效果是：编码器可对第二传动辊的传送速度进行采集，根据编码器采集的传送速度，服务器可对相机采集图像的速度进行控制；当出现故障传送停止时，编码器获取的速度为0，相机将停止图像采集。

进一步：所述控制单元还包括控制柜，所述服务器设于所述控制柜内，所述控制柜上固定有连接杆，所述显示器与所述连接杆之间可360°旋转连接。

上述进一步方案的有益效果是：方便操作人员在任意角度均能观察到显示器上显示的数据。

进一步：所述控制单元还包括报警灯，所述报警灯与所述服务器连接，所述报警灯固定于所述控制柜上。

上述进一步方案的有益效果是：当出现故障传送停止时，服务器可控制报警灯亮起，便于操作人员及时的进行维修处理。

进一步：所述控制柜的底部设有多个万向轮。

上述进一步方案的有益效果是：方便控制柜的移动。

进一步：所述上光源和所述下光源均为LED条形光源。

上述进一步方案的有益效果是：LED光源具有高亮度、使用稳定、寿命长、易定制和扩展等多种优点，只要在做好相关温度控制措施后，其寿命可达到数万小时。采用LED光源利用相机进行白平衡矫正后，可满足系统设计需求。

进一步：在所述下光源的下方地面上开设有地沟，所述下光源的下端设于所述地沟内。

进一步：所述相机的数量为两个。

上述进一步方案的有益效果是：采用两个相机同时进行图像采集，可提高检测结果的准确度。

进一步：所述相机为CCD线阵相机。

上述进一步方案的有益效果是：速度快、分辨率高，可确保材料表面细小缺陷被清晰捕捉；实时地检测、识别材料缺陷以数据方式传输给服务器；可编程控制相机的触发、信号和同步，兼容性强也易于集成。

进一步：所述相机盒内设有风扇。

上述进一步方案的有益效果是：可对相机进行散热，避免高温影响相机的正常工作。

附图说明

图1为本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测单元的结构示意图；

图2为本发明一种帘子布质量视觉检测系统控制单元的结构示意图；

图3为图1中A-A’处的截面图；

图4a至图4d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在毛丝缺陷的检测结果示意图；

图5a至图5d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在浆斑缺陷的检测结果示意图；

图6a至图6d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在并纬、断纬和纬松缺陷的检测结果示意图；

图7a至图7d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在布头缺陷的检测结果示意图；

图8a至图8d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在黏并和稀经缺陷的检测结果示意图；

图9a至图9d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在稀经缺陷的检测结果示意图；

图10a至图10d为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在接头缺陷的检测结果示意图；

图11为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在缺纬和断纬缺陷的检测结果示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图3所示，一种帘子布质量视觉检测系统，包括检测单元和控制单元，所述检测单元包括相机01、相机盒02、立柱03、光源04，所述控制单元包括服务器和显示器06；所述相机01设于所述相机盒02内，所述相机盒02通过连接臂071固定于所述立柱03的上端，所述相机盒02与所述连接臂071之间转动连接；所述光源04包括下光源041和两个相对设置的上光源042，所述立柱03的下端固定有安装板031，所述下光源041和两个上光源042均设于所述安装板031上，两个所述上光源042均与所述安装板031之间转动连接；所述服务器的输入端与所述相机01连接，所述服务器的输出端与所述显示器06连接；所述检测单元还包括传动辊组08，帘子布05在所述传动辊组08的带动下移动，并穿过所述上光源042和所述下光源041之间。采用相机01实时采集产品图像，并将采集的图像数据，通过图像采集卡传输到检测端系统中，系统软件根据预先设定的参数标准对产品图像进行一系列分析和处理，识别出产品缺陷后，将缺陷图像、缺陷类型、缺陷大小、缺陷位置等所有信息通过高速局域网传送到服务器；服务器将所有的缺陷信息存入到数据库，并且显示器06上将实时显示缺陷图像和缺陷相关信息；相较于常用的人工观察检测，检测速度更快，检测结果更加可靠，检测效率大大提高。另将放置相机01的相机盒02与连接臂071之间通过可旋转的方式进行连接，便于用户对相机01的拍摄角度的调整，提高检测精度；通过将上光源042可转动的设置在安装板031上，方便用户对上光源042光线角度的调整，使相机02采集到的图像更清晰，检测结果更准确；通过设置传动辊组08，使检测时的帘子布05撑开并表面平整，并能防止检测过程中帘子布05上下抖动影响检测结果。

所述传动辊组08设于靠近检测位置处，即靠近上下光源位置处；以确保检测时的帘子布05撑开并表面平整，并防止检测时帘子布05的上下抖动。

所述相机盒02与所述连接臂071转动连接方式：所述连接臂071上设有法兰盘，所述法兰盘的外圈设有圆弧槽，所述相机盒02设于所述圆弧槽内。所述相机盒02与所述连接臂071转动连接用于检测前相机01拍摄角度的调整，调整好后，检测过程中相机盒02与连接臂071的位置将不会发生变动。

两个所述上光源042与所述安装板031转动连接方式：所述安装板031上设有两个圆弧槽，每一个所述圆弧槽内设有一个所述上光源042。上光源042与安装板031之间的转动连接用于检测前上光源042光线角度的调整，调整好后在检测过程中上光源042与安装板031的位置将不会发生变动。

所述显示器06的显示界面包括操作区、缺陷图片信息区、实时显示区、缺陷分布区和缺陷图片墙；所述操作区用于设置当前产品的检测精度级别与报警条件，精度级别无级调整或用户自定义，报警可根据用户设置的等级要求和缺陷类型选择性提示；所述缺陷图片信息区可以显示缺陷详细信息、标准样张、网格、二值化图片等；所述实时显示区使用户能在当前界面对产品进行人工监视，缺陷发生在布匹的具体位置一目了然；所述缺陷分布区能够动态显示缺陷范围，是当前产品缺陷严重程度及分布位置的概略图，该功能对纵向重复性缺陷或材料表面集中缺陷有极大的提示作用；所述缺陷图片墙用于实时显示缺陷图片及信息(编号、X-Y坐标、位置、面积及类型)，可以不同颜色标示缺陷等级，鼠标单击任一缺陷图片放大显示的同时，缺陷位置以红色标记显示，更清晰直观。所述一种帘子布质量视觉检测系统的检测对象为白斑、边布、毛丝、断经、稀经、跳线、劈缝、粘并、断纬、缺纬和纬斜。

如图1所示，所述检测单元还包括编码器09和第二传动辊072，所述第二传动辊072设于所述传动辊组08与所述立柱03之间，所述编码器09的输入端与所述第二传动辊072连接，所述编码器09的输出端与所述服务器连接，所述编码器09固定于所述立柱03上。编码器09可对第二传动辊072的传送速度进行采集，根据编码器09采集的传送速度，服务器可对相机01采集图像的速度进行控制；当出现故障传送停止时，编码器09获取的速度为0，相机01将停止图像采集。

所述一种帘子布质量视觉检测系统还包括打印机，所述打印机的输入端连接所述服务器；用户可对检测结果进行打印。

如图1所示，所述立柱03的底部设有脚板032，所述立柱03通过所述脚板032固定于地平面上。

如图1所示，所述控制单元还包括控制柜10，所述服务器设于所述控制柜10内，所述控制柜10上固定有连接杆101，所述显示器06与所述连接杆101之间可360°旋转连接。方便操作人员在任意角度均能观察到显示器06上显示的数据。

如图1所示，所述控制单元还包括报警灯11，所述报警灯11与所述服务器连接，所述报警灯11固定于所述控制柜10上。当出现故障传送停止时，服务器可控制报警灯11亮起，便于操作人员及时的进行维修处理。

如图1所示，所述控制柜10的底部设有多个万向轮102。方便控制柜10的移动。

所述上光源042和所述下光源041均为LED条形光源。LED光源具有高亮度、使用稳定、寿命长、易定制和扩展等多种优点，只要在做好相关温度控制措施后，其寿命可达到数万小时。采用LED光源利用相机01进行白平衡矫正后，可满足系统设计需求。

如图1所示，所述下光源041设于所述相机01的正下方位置，所述上光源042和所述下光源041分别设于所述帘子布05的上方和下方，且两个所述上光源042和所述下光源041的光线均照射在所述帘子布05上，便于相机01对帘子布05进行图像采集。

如图1和图3所示，在所述下光源041的下方地面上开设有地沟12，所述下光源041的下端设于所述地沟12内。

所述相机01的数量为两个，且分别设于所述相机盒02的左右两端。采用两个相机01同时进行图像采集，可提高检测结果的准确度。

所述相机01为CCD线阵相机。速度快、分辨率高，可确保材料表面细小缺陷被清晰捕捉；实时地检测、识别材料缺陷以数据方式传输给服务器；可编程控制相机的触发、信号和同步，兼容性强也易于集成。

如图3所示，所述相机盒02内设有风扇021。可对相机01进行散热，避免高温影响相机01的正常工作。

所述一种帘子布质量视觉检测系统的最小理论精度高达横向0.19mm，纵向0.07mm。

所述一种帘子布质量视觉检测系统的工作原理为：系统进入检测状态后，相机01将实时采集产品图像。采集的图像数据，通过每台相机01对应的图像采集卡传输到检测端系统中，系统软件根据预先设定的参数标准对产品图像进行一系列分析和处理，识别出产品缺陷后，将缺陷图像、缺陷类型、缺陷大小、缺陷位置等所有信息通过高速局域网传送到服务器。服务器将所有的缺陷信息存入到数据库，并且实时显示缺陷图像和缺陷相关信息，同时通过信号处理系统来输出报警信号和废品处理信号等。

所述一种帘子布质量视觉检测系统包括检测系统包括图像采集子系统、图像处理子系统、信号控制子系统、数据存储管理子系统；所述图像采集系统子系统包括相机、镜头、光源、图像卡、编码器等；负责触发相机的采图，图像数据的获取和传输；所述图像处理系统子系统包括工控机、EasyVi ew公司图像处理软件等；负责对图像数据的分析和处理，检测和识别产品的缺陷；所述信号控制系统子系统包括单片机、I/O信号处理卡、编码器等；负责系统所需信号的输入输出、信号滤波除噪及屏蔽异常干扰信号等；所述数据存储管理子系统包括工控机、数据库、EasyVi ew公司相关软件等；负责对所有缺陷图像和数据的管理和统计分析。

所述一种帘子布质量视觉检测系统具有以下功能特点：(1)建模：检测使用的模板可以保存到计算机中，数量不限制，随时可以调出模板进行检测；模板可以分多检测区域，检测区域内还可以设置任意多个不检测区域；每个检测区域内都可以针对不同缺陷设置不同的质量标准，并可在检测中随时调整检测等级；使用标准流程化建模方式，一步一步提示用户操作，方便快捷。(2)显示：实时显示缺陷图像及其在产品上的具体位置，并标示；随时可以放大显示，以便及时发现问题；缺陷图片区实时记录缺陷；缺陷分布区宏观显示缺陷的分布情况；界面显示当前检测速度，产品缺陷的类别、面积、时间、严重程度；出现位置等信息。(3)多检测级别设置：系统检测参数分为多个级别、多种类型，用户可以针对于某一类缺陷进行检测级别调整，以保证可以有不同质量标准的产品输出；重复缺陷自动判断，并在界面显示，以此判断周期性故障，并提示操作人员检测设备。(4)数据管理系统实时存储缺陷结果信息，并可以对历史记录进行查询；数据信息可以根据客户需求定制清理时间，自动清理。(5)多种统计方式：可以统计某种产品的产量、废品率、好品率；废品中每种缺陷的数量和百分比等；生产Exce l或Html报表，以及打印功能。(6)权限管理：本系统具有普通和高级两种用户模式，只有高级用户才能设置系统检测相关的参数信息，防止普通用户误操作。(7)可定制化：可以根据用户需求，添加删除某一功能模块，满足用户的生产要求。(8)远程维护：系统常见问题可通过远程协助进行解决。(9)开放式数据库：系统数据存储的数据库开放，数据可供用户进行二次开发利用。

所述一种帘子布质量视觉检测系统的安装环境要求如下：1)板带偏移量：板面偏移最大±2mm，板面振动最大±1mm；2)尽量避免有干扰光源04处，比如照明强光、频闪仪等(如实在不能避免，则需采用遮光罩)；3)尽量避免相机01和光源04处震动和被碰撞；4)环境温度：-10摄氏度至-50摄氏度；5)空气湿度：90％RH以下(非结露)；6)电子干扰：防止其它设备的电磁辐射，如有干扰则进行隔离和接地(防止大地回路)；7)粉尘及油污：检测设备附近应尽量避免粉尘及油污；8)电源：交流220V，50Hz，耗电<5KVA。

如图4a至图4d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在毛丝缺陷的检测结果示意图；如图5a至图5d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在浆斑缺陷的检测结果示意图；如图6a至图6d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在并纬、断纬和纬松缺陷的检测结果示意图；如图7a至图7d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在布头缺陷的检测结果示意图；如图8a至图8d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在黏并和稀经缺陷的检测结果示意图；如图9a至图9d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在稀经缺陷的检测结果示意图；如图10a至图10d所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在接头缺陷的检测结果示意图；如图11所示为采用本发明一种帘子布质量视觉检测系统检测到帘子布上存在缺纬和断纬缺陷的检测结果示意图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。