[实用新型]一种基于直方图匹配的嵌入式塑料模具保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种塑料模具保护装置，尤其是一种基于直方图匹配的嵌入式塑料模具保护装置，属于计算机视觉领域。 

背景技术

塑料由于其优良的加工和使用性能在国民经济的各个领域得到了广泛的应用，目前我国塑料制品总产量已达3000万吨并以8％～10％的增长率逐年递增。注射成型因其成型质量好，效率高，成本低等优点，而成为塑料工业特别是高性能塑料制品最主要的生产手段。据统计，注射成型的制品约占所有模塑塑料制品总产量的三分之一，注射模具约占塑料成型模具数量的一半以上。 

注射模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注塑机的移动模板上，定模安装在注塑机的固定模板上。塑料注射成型过程是一种间歇操作的循环过程，在每一个循环周期内，首先，动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，然后，熔融的塑料在注塑机提供的压力下，经浇注系统流入型腔并冷却固化定形，最后，动模与定模分离，由顶出机构顶出塑料制品。然而，在实际生产过程中，常常由于顶出机构失效，模具结构设计不合理或塑料制品质量波动等原因，容易造成塑料制品无法顺利顶出，而残留在模具内(特别是一模多腔的模具)，此时，如果动模和定模闭合，残留的塑料制品容易造成模具的损坏。为了避免这一情况，很多企业采用人工方式解决这一问题，即一副模具配一个员工，专门监测生产过程，在发现塑料制品顶出失败时立即关闭注塑机，阻止动模和定模闭合。这种人工方式除了人力成本高外，同时由于正常人的反应时间为0.1～0.5s，精力集中时间只有20～30min，因此，人工方式存在响应速度慢，可靠性低等问题。 

在计算机视觉领域中，直方图能够给出图像的统计信息，它反映了一幅图像不同灰度等级像素数目的多少及其分布情况，其横坐标表示灰度，其纵坐标表示像素数量。直方图的生成不需要复杂的变换和运算，图像处理速度快。直方图的匹配算法能够检测出不同图像显著的边缘和颜色的统计变化，并快速识别视频场景的差异。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，提供一种基于直方图匹配的嵌入式塑料模具保护装置，该装置能够自动判断模具中是否存在未脱落的塑料制品，是计算机视觉技 术在塑料注射成型过程中的一种应用。 

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，该装置划分为四个模块分别为：图像采集模块，计算匹配模块，人机交互模块，动作控制模块；所述的图像采集模块包括两个红外摄像头和一个白炽灯；计算匹配模块包括一个用于计算图像的直方图并进行直方图匹配计算的Arm开发板；人机交互模块为用于显示红外摄像头所拍摄的图像并负责人机交互操作的注塑机控制器上位机；动作控制模块为用于控制注塑机动模的闭模动作的注塑机控制器下位机；图像采集模块，计算匹配模块和人机交互模块之间通过网络集线器以以太网网线进行连接控制，人机交互模块与动作控制模块之间以Can/232线进行连接控制。 

作为优选，所述的两个红外摄像头通过磁力表座分别固定在定模和动模上，且红外摄像头朝向于所述的定模和动模的开口处并采集图像；所述的白炽灯通过磁力表座固定在定模上，该灯口朝向于所述的定模和动模的开口处，并为提供红外摄像头采集图像所需的光源。 

作为优选，所述的网络集线器设有四个端口，其中两个端口分别与图像采集模块内的两个红外摄像头以以太网网线相连控制；另两个端口分别与计算匹配模块内的Arm开发板和人机交互模块内的注塑机控制器上位机以以太网网线相连控制。 

本实用新型的有益效果为：能够根据两张图像直方图的差异，自动判断塑料模具中是否存在未脱落的制品，如果存在，则报警，指示注塑机不准闭模，从而有效保护模具。 

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。 

图2是本实用新型的工作流程图。 

具体实施方式

本实用新型附图中的标号分别为：1、红外摄像头，2、白炽灯，3、磁力表座，4、以太网网线，5、网络集线器，6、注塑机控制器上位机，7、Arm开发板，8、Can/232线，9、注塑机控制器下位机，10、定模，11、动模。