[发明专利]一种基于视觉的螺钉分类和破损检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉的螺钉分类和破损检测装置，包括检测工位、顶部相机、侧面相机、光源、工控机，检测工位上设置螺钉，所述的顶部相机用于拍摄螺钉的头部图像，所述的侧面相机用于检测螺钉的螺杆图像，光源用于为顶部相机、侧面相机的拍摄提供所需灯光，所述的顶部相机、侧面相机将拍摄的图像数据分别传递至工控机中进行图像识别处理，所述的工控机通过图像识别处理对螺钉进行分类和破损检测。本发明的优点在于：通过上下料子系统能够有效将螺钉分散开，并利用机器人和工业相机实现对螺钉进行夹持，为后续的分类检测奠定基础；通过对螺钉头部和螺杆的边界获取槽口面积、螺纹高度等信息来判断磨损情况。

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，特别涉及一种检测螺钉头部及螺纹部分的破损程度和螺钉参数，实现对螺钉的分类和对破损螺钉的检测的装置及方法。

背景技术

螺钉是工业中最常用的一种小零件，通常螺钉在工业现场的使用量很大，种类、型号和材质也很多。针对一些使用量大，材质比较珍贵的螺钉进行回收再次利用，有很大意义，因此需要对使用过的螺钉进行分检。现有的螺钉分类系统是对标准螺钉进行分类，无法实现对有磨损的螺钉进行分类，更无法检测螺钉的磨损程度。本专利使用非接触式的视觉方案对螺钉进行分检，能够有效检测螺钉磨损程度，并对磨损螺钉进行分类。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于视觉的螺钉分类和破损检测装置及方法，实现对螺钉破损检测。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于视觉的螺钉分类和破损检测装置，包括检测工位、顶部相机、侧面相机、光源、工控机，检测工位上设置螺钉，所述的顶部相机用于拍摄螺钉的头部图像，所述的侧面相机用于检测螺钉的螺杆图像，光源用于为顶部相机、侧面相机的拍摄提供所需灯光，所述的顶部相机、侧面相机将拍摄的图像数据分别传递至工控机中进行图像识别处理，所述的工控机通过图像识别处理对螺钉进行分类和破损检测。

所述的工控机通过对图像进行处理获取螺钉的磨损数据进行破损检测以及通过获取的螺钉的形状、大小对螺钉进行分类。

所述的工控机连接机器人系统，所述的机器人系统根据工控机发出的控制信号将螺钉按照分类进行存储。

所述的机器人系统包括机器人控制器、机器人本体和夹具系统，所述的机器人控制器根据接收的信号控制机器人本体和夹具移动，将夹取的螺钉放置在对应的回收位置。

该装置还包括上下料系统，所述的上下料系统包括物料台以及放置在物料台上的螺钉，所述的机器人系统将物料台上的螺钉夹取后放置在检测工位上用于分类破损检测。

所述的物料台为振动台，与振动台连接的倾斜设置的物料盒，所述的振动台由振动台控制器控制振动，所述的振动台控制器与工控机连接，振动台上方设置工业摄像机，用于采集振动台上的螺钉图像数据并将图像送入到工控机中；物料盒中的螺钉沿倾斜的物料盒滚落在振动台上，所述的振动台工作将螺钉分散开，所述的工业摄像机拍摄振动台上的图像数据送入工控机中，工控机根据图像识别出螺钉的位置并控制机器人系统抓取螺钉放置在检测工位上。

基于视觉的螺钉分类和破损检测装置的检测方法，包括如下步骤：

(1)将螺钉放置物料盒中，物料盒的螺钉部分进入振动台，工控机控制振动台控制器工作，振动台控制器控制振动台振动，将振动台上的螺钉分散开；

(2)振动台上方的工业相机拍摄振动台上的图像数据，并将图像送入到工控机中，工控机对图像进行处理，识别中图像中的螺钉并获取螺钉位置信息；

(3)工控机发出控制信号至机器人系统，由机器人根据坐标信息抓取振动台上的螺钉，并将螺钉放置在检测工位上；

(4)检测工位上的顶部相机、侧面相机分别拍摄螺钉的头部图像、螺杆图像并送入到工控机；