[发明专利]一种基于机器视觉的微工件自动分拣系统及方法

说明书

本发明涉及自动分拣系统的技术领域，更具体地，涉及一种基于机器视觉的微工件自动化分拣系统及方法，包括工件运输模块、图像采集模块、图像处理模块、中央控制模块、工件筛选模块和直流稳压模块；所述工件运输模块包括振动盘和步进电机转盘，所述图像采集模块包括光纤传感器、光源和工业相机，所述图像处理模块为PC上位机，所述中央控制模块为PLC控制器，所述工件筛选模块包括气枪和挡板，所述直流稳压模块为12V直流稳压模块；本发明系统运用了摄像机标定，亚像素边缘检测和多边形逼近算法，提高了微工件的分拣精度。

技术领域

本发明涉及自动分拣系统的技术领域，更具体地，涉及一种基于机器视觉的微工件自动分拣系统及方法。

背景技术

目前国内对于零部件的外形缺陷的检测主要是采用人工检测，人工检测方法效率低、精度低、易疲劳且易受主观因素影响；而对于零部件尺寸的检测还有一些采用压电转换方法，但由于传感器工艺和机械结构的限制，难以检测尺寸较小的精密工件。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供了一种高效率、高精度的微工件自动分拣系统及方法。其具体技术方案如下：

一种基于机器视觉的微工件自动分拣系统，包括工件运输模块、图像采集模块、图像处理模块、中央控制模块、工件筛选模块和直流稳压模块；

所述工件运输模块用于将工件运送至图像采集模块、工件筛选模块的工作工位；

所述图像采集模块与图像处理模块、中央控制模块连接，用于采集工件图片信息，并将图片信息发送至图像处理模块；

所述图像处理模块与中央控制模块连接，用于分析工件是否为合格工件，并将分析结果发送至中央控制模块；

所述中央控制模块用于控制图像采集模块的开关、接收图像处理模块发送的信息、控制工件筛选模块的开关；

所述工件筛选模块用于将工件分送至正品区域和次品区域；

所述直流稳压模块与中央控制模块和图像采集模块连接，用于向中央控制模块和图像采集模块提供稳定的直流电压。

本发明通过利用图像采集模块可以采集工件轮廓信息，再利用图像处理模块利用计算机技术可以精确识别工件是否合格，然后再利用中央控制模块和工件筛选模块可将工件进行分区。本发明可以高效率、高精度的检测较小的精密工件，克服了人工检测方法效率低、精度低、易疲劳且易受主观因素影响的问题。

作为优选，所述工件运输模块包括振动盘和步进电机转盘，所述图像采集模块包括光纤传感器、光源和工业相机，所述图像处理模块为PC上位机，所述中央控制模块为PLC控制器，所述工件筛选模块包括气枪和挡板，所述直流稳压模块为12V直流稳压模块；

所述振动盘与步进电机转盘连接，可将工件送至步进电机转盘，所述光纤传感器和工业相机设于步进电机转盘上方，光源设于步进电机转盘下方，所述光纤传感器、光源、工业相机与PLC控制器电连接，工业相机还与所述PC上位机电连接，PC上位机与PLC控制器电连接，所述气枪、挡板与PLC控制器电连接，气枪和挡板设于步进电机转盘侧面，气枪和挡板配合将工件送至正品区域或者次品区域，12V直流稳压模块与光纤传感器和PLC控制器电连接。

本发明巧妙的利用工业CCD相机对工件进行数据采集，将采集到的数据通过网口通信发送到工业PC上位机上，由PC上位机调用图像处理算法对数据进行分析处理后给出控制信号，再利用PLC控制器对控制信号进行处理，控制气枪筛选出不良品。本发明综合运用数字图像处理、机械控制、计算机软硬件等技术，适用于尺寸较小的精密工件的自动分拣工作，分拣精度高。

进一步的，所述工业相机为Basler 200万像素的工业CCD相机，采用远心镜头，视野是13.5mm，使用千兆以太网传输线传输图像，该类工业相机采集图片质量高，传输数据快。