[发明专利]一种陶瓷瓦表面质量在线检测分拣系统及方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷瓦表面质量在线检测分拣系统及方法，检测分拣系统包括输送皮带、安装在输送皮带上的成像模块，与成像模块连接设置的识别预测模块，以及与识别预测模块连接设置的分拣模块，分拣模块位于成像模块输出侧；成像模块用于获取陶瓷瓦图像，并将陶瓷瓦图像传输至识别预测模块，识别预测模块用于对陶瓷瓦图像进行陶瓷瓦面型、颜色和/或表面瑕疵的识别，将识别结果根据预设条件对陶瓷瓦进行分类，并将分类结果传输至分拣模块；分拣模块根据接收到的分类结果将陶瓷瓦从输送皮带上卸至对应分类。本发明具有能够对陶瓷瓦的颜色、面型以及瑕疵进行快速检测，能对陶瓷瓦进行自动分拣，有利于提升企业线生产效率等优点。

技术领域

本发明涉及陶瓷瓦表面质量检测分拣技术领域，特别的涉及一种陶瓷瓦表面质量在线检测分拣系统及方法。

背景技术

陶瓷瓦属于一种屋顶建筑材料，通常呈长方形，尺寸在400mmX300mm左右，瓦体的正面有纵向的凹槽，瓦型及颜色有多种，瓦型包括波浪状或阶梯状，且正面有不同的纹理。生产这种陶瓷瓦与其它的陶瓷产品一样，需要经过成型、烧结、施釉等工艺，期间由于各种原因会带来陶瓷瓦出现一些瑕疵，如缺角、裂纹、划痕、鼓包、缺釉、多釉等，严重影响产品的质量。陶瓷瓦在下线打包前，必须对其表面的瑕疵进行检查，并根据瑕疵的类型、数量和程度拣选为不合格品、优等品和一等品。此外，为防止在打包时出现不同颜色、不同面型的陶瓷瓦的混叠打包现象，也需求在打包前完成陶瓷瓦的颜色和面型识别判断，将不属于该面型或颜色的陶瓷瓦判定为不合格，不参与后续的打包。

传统的陶瓷瓦生产制造中，由于技术水平的局限，通常采用人工检测分拣的方式，单纯靠肉眼观察来识别陶瓷瓦表面的质量，然后再人工拣选分类。该方式存在明显的局限性：检测陶瓷瓦速度慢、效率低；劳动密集、人工成本高；主观性强、易疲劳、漏检率高；检测精度低、无法定量、误检率高；企业投入与实际产出不平衡；重复性劳动招工难。

目前，公开(公告)号为CN110296997A的中国专利公开“基于机器视觉的陶瓷瓦缺陷检测方法及装置”，采用传统图像处理方法，利用获得图像的灰度图进行目标分割和缺陷检测。由于陶瓷瓦颜色的差异导致其表面反射率的差异，使得在成像时亮度的差异带来了不同陶瓷瓦灰度图的差异，在做分割和缺陷检测时需要针对不同颜色的陶瓷瓦人为设置不同算法和阈值，方法健壮性差，速度慢。另外，该专利采用工控机中多CPU进行并行计算，由于图像为多维矩阵浮点数据，GPU进行图像滤波处理速度远高于CPU。

另外，该专利中将光源和相机同时针对陶瓷瓦表面成像，成像结果中将出现大量的反光和挡光区域(见其附图1)，反光区域带来最大灰度值，若该区域有缺陷，则无法检测出来的，同理挡光暗区也无法检测出来。因此，存在大量的缺陷漏检现象，准确度低。另外，利用该专利方法仅仅能检测出合格品和废品的陶瓷瓦，分类精度低，不利于企业降低生产成本。

另有公开号为CN110715935的中国专利公开了“一种陶瓷缺陷检测设备及方法”，该方法仅适用于尺寸不小于1mX1m的陶瓷砖，无法兼容小尺寸的陶瓷瓦检测；另外，采用线阵相机与编码器同步方式随时间序列获取陶瓷瓦的图像，要完成缺陷检测需要对图像进行拼接融合，一方面处理速度相对较低，而且图像拼接的误差会影响到后面缺陷检测的精度。

同时，现有的检测与分拣系统集成度低、现场适用性差。且无法对颜色和面型进行检测，生产线上自动打包易出现混叠现象，现场适用性差。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，能够对陶瓷瓦的颜色、面型以及瑕疵进行快速检测，能对陶瓷瓦进行自动分拣，有利于提升企业线生产效率的陶瓷瓦表面质量在线检测分拣系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：