一种基于光学检测的大幅面瓷砖快速检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，包括以下步骤：1)利用CCD相机拍摄瓷砖表面图像；2)利用工控机的Labview软件对图像进行识别、分析和尺寸计算，并根据预设的等级将瓷砖划分成不同等级；3)根据计算出的尺寸将激光位移传感器移动到瓷砖中心，利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描，激光位移传感器在扫描过程中根据光线反射得出瓷砖表面起伏的高度而得出数据模拟量传输给工控机，经过工控机处理后将这个数据读入与工控机连接的数据采集卡，数据采集卡将采集的模拟量进行A/D模式的转换得出转换后的数字量，然后根据这个数字量对瓷砖的平面度进行分级。本发明专利技术能快速获得瓷砖的长度、宽度、平面平整度等信息，特别适合国内的陶瓷检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学检测的大幅面瓷砖快速检测方法
本专利技术涉及瓷砖表面检测
，尤其涉及一种基于光学检测的大幅面瓷砖快速检测方法。
技术介绍
目前，大多数中小陶瓷企业仍然采用传统的人工检测方法，企业雇佣大量的工人使用卡尺、千分尺等工具对墙地砖进行接触测量。这种测量方式导致工人每天的工作量过大，甚至可能会产生一系列问题，如读数错误、测量不规范、瓷砖磨损严重等问题，进而影响了检测精度和产品质量。行业内，也有一部分企业采用机械检测，常见的机械检测有：1)将探头与陶瓷表面接触，通过机器自带的算法进行尺寸测量。这种接触测量虽然是代替人工测量的一种有效方式，但是接触测量也造成了瓷砖表面的磨损，降低了瓷砖质量，同时接触离线的测量方式检测效率低。2)采用机械视觉系统加上线性激光测量法，主要为国外企业开发，通过对瓷砖表面进行扫描的方式从而获取整个瓷砖轮廓，并利用图像处理技术获得瓷砖的平整度信息。该检测系统的优点在于对各类瓷砖检测适应能力强，能够对多种瓷砖进行检测平整度检测，尤其是砖面存在凹凸暗纹的仿古砖。缺点在于由于该系统采用了视觉系统，所以对使用环境的要求相对较高，不但需要良好的维护，而且造价昂贵，从适应性方面来言，在中国陶瓷企业的生产环境中不太适用，从生产成本来看，不经济。3)采用激光光学传感器进行检测，也主要由国外公司开发，通过分时采集瓷砖表面上的特征点数据，加上利用一定算法来计算表述瓷砖的平整度信息。由于该设备定义的检测参数与国内当前陶瓷行业的技术要求差异很大，所以也不适合国内的瓷砖平整度在线检测。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种检测精度高、检测速度快、基于光学检测的检测方法。为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案。一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用CCD相机拍摄瓷砖表面图像；2)利用工控机的Labview软件对图像进行识别、分析和尺寸计算，并根据预设的等级将瓷砖划分成不同等级；3)根据计算出的尺寸将激光位移传感器移动到瓷砖中心，利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描，激光位移传感器在扫描过程中根据光线反射得出瓷砖表面起伏的高度而得出数据模拟量传输给工控机，经过工控机处理后将这个数据读入与工控机连接的数据采集卡，数据采集卡将采集的模拟量进行A/D模式的转换得出转换后的数字量，然后根据这个数字量对瓷砖的平面度进行分级。作为改进地，工控机的Labview软件在对瓷砖尺寸进行计算前，还对瓷砖图像进行处理使图像界限更加分明。作为改进地，所述尺寸计算是通过标定瓷砖数据与所拍摄瓷砖图像进行比较来进行计算的，检测精度高。作为改进地，所述利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描是指：利用排成一排的若干个激光位移传感器同时对瓷砖表面进行扫描。作为改进地，在利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描时包括至少两步：第一步，激光位移传感器在瓷砖横向上运动进行横向扫描，第二步，激光位移传感器在瓷砖纵向上运动进行纵向扫描，提高检测准确率。作为改进地，所述激光位移传感器的移动受控于与工控机连接的PLC。作为改进地，所述基于光学检测的瓷砖快速检测方法是通过瓷砖快速检测仪来实现，所述瓷砖快速检测仪包括：检测平台、升降导轨、升降支架、扫描装置安装支架、CCD相机、激光位移传感器、PLC和工控机；所述检测平台为金属平台；所述升降导轨包括安装在检测平台两侧的一对，一第一电机与两个升降导轨连接使两个升降导轨分别在检测平台两侧同步移动；所述升降支架安装在升降导轨上，一第二电机与升降支架连接使升降支架沿升降导轨上下移动；所述扫描装置安装支架为条形杆，条形杆的中部转动安装在升降支架上，一第三电机与条形杆连接使条形杆绕安装点转过±90°；所述CCD相机、激光位移传感器安装在扫描装置安装支架上；所述第一电机、第二电机、第三电机与PLC连接，所述CCD相机、激光位移传感器、PLC与工控机连接。作为改进地，所述激光位移传感器转动安装在扫描装置安装支架上，以便调整激光位移传感器与检测平台之间的垂直度。作为改进地，所述激光位移传感器共为2+N个；其中2个设置在条形杆的两端，用来测量瓷砖侧面的平面度和直线度；根据瓷砖的幅面尺寸，按需设置N(N>＝2)个用来采集瓷砖正面的平面度、直线度、表面缺陷等信息。作为改进地，所述CCD相机转动安装在扫描装置安装支架上。本专利技术的有益效果是：一、先利用CCD相机、Labview软件获得瓷砖尺寸信息，然后利用激光位移传感器、数据采集卡获得瓷砖表面信息，能快速获得瓷砖的长度、宽度、边直度、直角度、平面平整度、表面质量等信息，检测精度高、检测速度快，特别适合国内的陶瓷检测。二、用于实现上述瓷砖快速检测方法的检测仪能够很好的适应国内工厂的一系列如高温、震动、粉尘、积水和环境光暗等问题，且制造成本较低、机械结构设计稳定精密，能重复检测且重复检测精度高。附图说明图1所示为本专利技术提供的快速检测仪结构示意图。图2所示为图1的左视图。图3所示为图1的前视图。附图标记说明：1：检测平台，2：升降导轨，3：升降支架，4：扫描装置安装支架，5：CCD相机，6：激光位移传感器，7：第三电机。具体实施方式为方便本领域技术人员更好地理解本专利技术的实质，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细阐述。一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用CCD相机拍摄瓷砖表面图像；2)利用工控机的Labview软件对图像进行识别、分析和尺寸计算，并根据预设的等级将瓷砖划分成不同等级；3)根据计算出的尺寸将激光位移传感器移动到瓷砖中心，利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描，激光位移传感器在扫描过程中根据光线反射得出瓷砖表面起伏的高度而得出数据模拟量传输给工控机，经过工控机处理后将这个数据读入与工控机连接的数据采集卡，数据采集卡将采集的模拟量进行A/D模式的转换得出转换后的数字量，然后根据这个数字量对瓷砖的平面度进行分级。其中，工控机的Labview软件在对瓷砖尺寸进行计算前，还对瓷砖图像进行处理使图像界限更加分明；在进行瓷砖尺寸计算时，采用标定瓷砖数据与所拍摄瓷砖图像进行比较的方式来计算，以提高测量、计算的精确率。所述利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描的具体扫描方法为：利用排成一排的若干个激光位移传感器同时对瓷砖表面进行扫描，且在进行扫描时包括至少两步：第一步，激光位移传感器在瓷砖横向上运动进行横向扫描，第二步，激光位移传感器在瓷砖纵向上运动进行纵向扫描。更具体地，下面介绍一种用来实现上述检测方法的大幅面瓷砖快速检测仪，适用于600×600mm以上规格的的大幅面瓷砖检测。如图1-图3所示，所述大幅面瓷砖快速检测仪包括：检测平台1、升降导轨2、升降支架3、扫描装置安装支架4、CCD相机5、激光位移传感器6、PLC和工控机。所述检测平台1为平面度小于0.1mm的金属板。金属板具备耐腐蚀、耐磨损和长久使用的特性，安装更换容易。所述升降导轨2包括安装在检测平台1两侧的一对，一第一电机与两个升降导轨2连接使两个升降导轨2分别在检测平台两侧同步移动，以便实现扫描装置的水平移动。所述升降支架3安装在升降导轨2上，一第二电机与升降支架3连接使升降支架3沿升降导轨2上下移动，以便实现扫描装置的上下移动。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用CCD相机拍摄瓷砖表面图像；2)利用工控机的Labview软件对图像进行识别、分析和尺寸计算，并根据预设的等级将瓷砖划分成不同等级；3)根据计算出的尺寸将激光位移传感器移动到瓷砖中心，利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描，激光位移传感器在扫描过程中根据光线反射得出瓷砖表面起伏的高度而得出数据模拟量传输给工控机，经过工控机处理后将这个数据读入与工控机连接的数据采集卡，数据采集卡将采集的模拟量进行A/D模式的转换得出转换后的数字量，然后根据这个数字量对瓷砖的平面度进行分级。

【技术特征摘要】
1.一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用CCD相机拍摄瓷砖表面图像；2)利用工控机的Labview软件对图像进行识别、分析和尺寸计算，并根据预设的等级将瓷砖划分成不同等级；3)根据计算出的尺寸将激光位移传感器移动到瓷砖中心，利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描，激光位移传感器在扫描过程中根据光线反射得出瓷砖表面起伏的高度而得出数据模拟量传输给工控机，经过工控机处理后将这个数据读入与工控机连接的数据采集卡，数据采集卡将采集的模拟量进行A/D模式的转换得出转换后的数字量，然后根据这个数字量对瓷砖的平面度进行分级。2.根据权利要求1所述的一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，工控机的Labview软件在对瓷砖尺寸进行计算前，还对瓷砖图像进行处理使图像界限更加分明。3.根据权利要求1所述的一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，所述尺寸计算是通过标定瓷砖数据与所拍摄瓷砖图像进行比较来进行计算的。4.根据权利要求1所述的一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，所述利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描是指：利用排成一排的若干个激光位移传感器同时对瓷砖表面进行扫描。5.根据权利要求1所述的一种基于光学检测的瓷砖快速检测方法，其特征在于，在利用激光位移传感器对瓷砖表面进行扫描时包括至少两步：第一步，激光位移传感器在瓷砖横向上运动进行横向扫描，第二步，激光位移传感器在瓷砖纵向上运动进行纵向扫描。6.根据权利要求1所述的一种基于光学检测的瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：段春梅，张涛川，杨伟，李大成，徐华冠，彭国亮，钟键浩，
申请(专利权)人：佛山职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44