一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于视觉系统智能高效匣钵检测视觉系统，包括支撑架其内安装有新风系统和用于匣钵图像检测的视觉系统，视觉系统包括工业相机和图像处理单元，其中图像处理单元用于处理工业相机获取的图像，所述工业相机安装于支撑架内的顶面和侧面；还有用于匣钵检测时对齐的对齐组件为第一气缸，位于顶部的工业相机的正下方；用于匣钵检测时进行升降的举升气缸组件和用于拦截窑炉回转线上匣钵的拦截组件其包括外部拦截气缸和内部拦截气缸，外部拦截气缸用于拦截未进入检测装置的待检测的匣钵，内部拦截气缸用于拦截检测装置内的待检测匣钵。本发明专利技术可以实现24小时的智能检测，自动识别，检测精度高，产品合格率高，生产率高。

An intelligent and efficient saggar detection device based on vision system

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置
本专利技术涉及一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，属于锂离子电池生产设备

技术介绍
在锂离子电池正极材料的生产过程中，电子窑炉对电子粉体材料烧结时需要将电子粉体装入匣钵，由匣钵连同电子粉体材料进入电子窑炉烧成，烧成后由匣钵载着电子粉体材料一起出窑炉，在解碎工位对匣钵内的电子粉体材料解碎，而后倒出匣钵，倒出电子粉体材料后的空的匣钵经过清扫工位清扫后进入装料工位进行装料，之后再次引入电子窑炉烧成。由此可知，匣钵属于循环使用的周转容器，由于匣钵频繁受到骤热骤冷，随着使用次数的增加，匣钵底部会出现起皮，掉渣，匣钵四角会出现掉角，四壁会出现裂纹，这些细小的缺陷会不断的扩大直至使匣钵整体破碎。因此如果不能将形成由细微的匣钵提前筛分出来并剔除，那么在窑炉中一旦出现爆裂会产生以下技术问题：1、由于破碎的匣钵会影响匣钵输送棍的正常运行，并还会滞留于电子窑炉的炉膛内，因而造成电子窑炉运行故障。2、由于匣钵破碎，先前装入匣钵内的电子粉体材料无法引出炉膛，一方面会造成浪费，另一方面造成电子窑炉的运行故障。3、由于匣钵碎裂而淤积在炉膛内的电子粉体材料清楚麻烦，因而对工人炉膛清洁作业强度大，并且难以获得期望的清洁效果。目前国内在辊道炉使用中匣钵外观的检测主要依靠人工用眼去观察匣钵外观，辊道炉周边的环境温度较高且每天24小时不停的运转，单纯依靠人工长时间待在高温环境去检测匣钵好坏，容易造成误判和漏判，且成本高，效率低，易造成不良品的产生和材料的浪费。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出来一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其技术方案如下所述：一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，包括：支撑架、用于匣钵图像检测的视觉系统、用于匣钵检测时对齐的对齐组件、用于匣钵检测时进行升降的举升气缸组件、用于拦截窑炉回转线上匣钵的拦截组件：所述支撑架安装有用于净化检测装置内部的空气的新风系统，所述支撑架的顶部设置有新风通道；所述视觉系统包括工业相机组件和图像处理单元，所述图像处理单元用于处理所述工业相机组件获取的图像，所述工业相机组件包括第一工业相机和第二工业相机，所述第一工业相机安装于所述支撑架内的顶面，所述第二工业相机为4个且均安装在所述支撑架的内侧面；所述对齐组件为第一气缸，所述第一气缸设置在第一工业相机的正下方；所述举升气缸组件包括举升气缸，所述举升气缸的活塞杆上设置有用于放置匣钵的托盘；所述拦截组件包括外部拦截气缸和内部拦截气缸，所述外部拦截气缸安装在所述支撑架外部，所述内部拦截气缸安装在所述支撑架内部。进一步的，所述视觉系统还设置有与所述工业相机组件相匹配的光源，所述工业相机组件通过相机支架与所述支撑架连接，所述相机支架的安装板上连接有用于工业相机组件的降温的制冷组件。进一步的，所述安装板上设置有U型孔，所述制冷组件为水冷管，所述水冷管设在U型孔上。进一步的，还包括用于对所述工业相机组件镜头吹气除尘的除尘组件、用于匣钵检测时遮光的遮板；所述除尘组件为吹气管，所述吹气管的出气端设置在工业相机组件镜头的外周，所述吹气管的进气端与气源连接；所述遮板为多个，所述遮板上设置有与光源和工业相机组件相对的第二通孔。进一步的，所述图像处理单元收到工业相机组件的图像后进行预处理，并输入到卷积神经网络模型GoogleNet中完成匣钵缺陷检测，并将结果反馈给控制中心。进一步的，所述图像处理单元对采集的匣钵图像进行预处理的具体过程如下：步骤1：图像处理单元获取匣钵图像，对采集的匣钵图像进行裁剪，以提取有效区域，所述有效区域为匣钵测试图像中非边界区域；步骤2：对步骤1处理后的匣钵图像进行亮度和对比度的调整；步骤3：对步骤2处理后的匣钵图像进行缺陷标记，对有缺陷图像以缺陷为中心对有效区域内进行分割，分割后图像的像素为512*512。进一步的，所述步骤2采用公式g(c,v)=a*f(c,v)+b对匣钵图像的亮度和对比度进行调整，其中c,v表示像素点的坐标位置，f(c,v)表示调整前的图像像素，g(c,v)表示调整后的图像像素，a为用于控制图像对比度的增益，b为用于控制图像亮度的偏置，a,b在每次调整中随机取值。进一步的，所述卷积神经网络模型GoogleNet的初始学习率为0.001，所述卷积神经网络模型GoogleNet的迭代次数间隔为2000；所述卷积神经网络模型GoogleNet的训练采用9个Inception模块，所述Inception模块包括多个卷积层和最大池化层；所述卷积神经网络模型GoogleNet使用的池化方式为：均值池化和最大池化；所述卷积神经网络模型GoogleNet采用Relu激活函数加速网络训练，所述Relu激活函数为Relu(x)＝max(0,q)，其中q为单个神经元的加权求和值；所述卷积神经网络GoogleNet采用SGD算法对卷积神经网络训练进行最优化求解。本专利技术可以替代人工实现24小时不间断的智能检测，避免了人工检测中出现的误判和漏判，具有自动识别，检测精度高，产品合格率高，生产率高的特点，本专利技术使用水冷装置和除尘装置，避免了高温和灰尘对相机工作的影响，保证相机高效率的工作状态。说明书附图图1为匣钵在回转炉的运行流程；图2为一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置的结构示意图；图3为一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置在窑炉回转线的剖面图；图4为一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置在窑炉回转线的安装示意图。具体实施例为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要理解的是，术语“顶部”、“中部”、“上”、“一侧”、“内”、“左侧”、“右侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示的匣钵在回转炉的运行流程，首先电子粉体材料装入匣钵，由匣钵连同电子粉体材料进入电子窑炉高温烧结，高温烧结后由匣钵载着电子粉体材料一起出炉，接着在解碎工位对匣钵内的电子粉体材料解碎，之后将电子粉体材料倒出匣钵，再接着对倒出电子粉体材料后的匣钵进行清扫后，最后对清扫后匣钵进行检测，如果为合格品则进入装料工位装料，之后再进入电子窑炉烧结的循环流程；如果为不合格品则由检测工位下方的排废气缸对其进行拦截，由人工或机器手取出。如图2-3所示的一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，所述匣钵检测装置包括支撑架1，支撑架1安装在窑炉回转线外周，所述支撑架1包括顶面和4个侧面组成的相对密封的长方体形结构，所述支撑架1内安装有新风系统，所述支撑架1的顶部设置有新风通道11，用于净化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其特征在于，包括：支撑架（1）、用于匣钵图像检测的视觉系统（2）、用于匣钵检测时对齐的对齐组件（3）、用于匣钵检测时进行升降的举升气缸组件（4）、用于拦截窑炉回转线上匣钵的拦截组件；/n所述支撑架（1）安装有用于净化检测装置内部的空气的新风系统，所述支撑架（1）的顶部设置有新风通道（11）；/n所述视觉系统（2）包括工业相机组件和图像处理单元，所述图像处理单元用于处理所述工业相机组件获取的图像，所述工业相机组件包括第一工业相机（211）和第二工业相机（212），所述第一工业相机（211）安装于所述支撑架（1）内的顶面，所述第二工业相机（212）为4个且均安装在所述支撑架的内侧面；/n所述对齐组件（3）为第一气缸，所述第一气缸设置在第一工业相机（211）的正下方；/n所述举升气缸组件（4）包括举升气缸，所述举升气缸的活塞杆上设置有用于放置匣钵的托盘（41）；/n所述拦截组件包括外部拦截气缸（51）和内部拦截气缸（52），所述外部拦截气缸（51）安装在所述支撑架（1）外部，所述内部拦截气缸（52）安装在所述支撑架（1）内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其特征在于，包括：支撑架（1）、用于匣钵图像检测的视觉系统（2）、用于匣钵检测时对齐的对齐组件（3）、用于匣钵检测时进行升降的举升气缸组件（4）、用于拦截窑炉回转线上匣钵的拦截组件；
所述支撑架（1）安装有用于净化检测装置内部的空气的新风系统，所述支撑架（1）的顶部设置有新风通道（11）；
所述视觉系统（2）包括工业相机组件和图像处理单元，所述图像处理单元用于处理所述工业相机组件获取的图像，所述工业相机组件包括第一工业相机（211）和第二工业相机（212），所述第一工业相机（211）安装于所述支撑架（1）内的顶面，所述第二工业相机（212）为4个且均安装在所述支撑架的内侧面；
所述对齐组件（3）为第一气缸，所述第一气缸设置在第一工业相机（211）的正下方；
所述举升气缸组件（4）包括举升气缸，所述举升气缸的活塞杆上设置有用于放置匣钵的托盘（41）；
所述拦截组件包括外部拦截气缸（51）和内部拦截气缸（52），所述外部拦截气缸（51）安装在所述支撑架（1）外部，所述内部拦截气缸（52）安装在所述支撑架（1）内部。


2.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其特征在于，所述视觉系统（2）还设置有与所述工业相机组件相匹配的光源，所述工业相机组件通过相机支架与所述支撑架（1）连接，所述相机支架的安装板上连接有用于工业相机组件的降温的制冷组件。


3.根据权利要求2所述的一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其特征在于，所述安装板上设置有U型孔，所述制冷组件为水冷管，所述水冷管设在U型孔上。


4.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置，其特征在于，还包括用于对所述工业相机组件镜头吹气除尘的除尘组件、用于匣钵检测时遮光的遮板（7）；
所述除尘组件为吹气管，所述吹气管的出气端设置在工业相机组件镜头的外周，所述吹气管的进气端与气源连接；
所述遮板为4个，所述遮板上设置有与光源和工业相机组件相对的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秘，梁长国，冯龙申，程晓强，黑海群，朱超平，
申请(专利权)人：北京中鼎高科自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11