本发明专利技术公开一种基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统及方法，属于贴膜缺陷检测及调整技术领域，包括生产平台和用于切膜的切刀，生产平台用于输送板材，所述生产平台上沿板材输送方向依次设有第一传感器和第二传感器，生产平台的上方区域设有拍照设备，拍照设备包括相机和光源，第一传感器的检测设置位置为相机拍摄到基板板头的位置，第二传感器的检测设置位置为相机拍到基板板尾的位置，使用相机及计算机等机器视觉的方式定位贴膜对齐偏差；代替原有的人工进行反复调整和验证，使机器视觉系统与PLC控制器进行通讯，自动根据视觉预测的差异宽度进行自动化调整；解决了整个人工调整过程反反复复，难以把控的问题。难以把控的问题。难以把控的问题。
【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统及方法，属于贴膜缺陷在线检测及调整
技术介绍
[0002]在装饰石膏板生产过程中，基板通过PVC贴合设备将一层PVC膜紧密的贴合在石膏板上，在贴合的过程中，PVC膜是整卷为单位的，在PVC膜贴到基板上后，由热切刀将PVC膜与基板对齐的位置进行闸断，但是在实际的运行过程中，PVC热切刀是根据基板在生产平台上前进的长度，将PVC膜斩断，但由于平台皮带打滑，距离计算累计误差等原因，使PVC热切刀切的位置出现错位偏差等问题，当贴合位置不对后，生产出的产品将变成废弃产品，若不能及时调整，产线将出现大量废弃板材，从而造成原料浪费，生产合格率低等问题。
[0003]现有技术中工人在盯线的过程中发现板材存在偏差后，将产线停下来，手动改变PLC控制器参数后，再次启动设备，观察是否贴合对齐，若没有对齐，则再次进行调整，若已经对齐则开始连续生产，整个过程效率极低，并且影响产线连续运行，降低了整个生产线的产能。同时对板材贴膜的缺陷检测也是通过人工进行，人工检测缺陷存在较大的问题，对于细小的缺陷无法准确的检测出来，现有技术中的纠偏设备无法用于PVC膜上进行使用，由于PVC膜是一种薄膜使用传统的纠偏设备无法准确定位PVC膜的位置，因此，怎样对现有的贴膜缺陷检测和纠偏设备进行改进使其能够准确的定位出PVC膜的贴合偏差从而进行调整成为目前迫切需求解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统及方法，能够检测板材贴膜的缺陷，自动根据视觉预测的差异宽度进行自动化调整，解决了现有技术中出现的问题。
[0005]本专利技术所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，包括生产平台和用于切膜的切刀，所述生产平台用于输送板材，所述生产平台上沿板材输送方向依次设有第一传感器和第二传感器，所述生产平台的上方区域设有拍照设备，所述拍照设备包括相机和光源，所述第一传感器的检测位置设置为相机拍摄到板材板头的位置，第二传感器的检测位置设置为相机拍到板材板尾的位置，所述相机的拍照区域多于板材的外侧边缘，所述第一传感器和第二传感器连接有电控系统，电控系统连接所述相机、光源和切刀。
[0006]进一步的，光源包括第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源同时照向内侧区域，所述相机位于第一光源和第二光源的中心位置。
[0007]进一步的，电控系统包括相互连接的控制器和工控机，所述工控机连接相机，控制器连接所述第一传感器、第二传感器和切刀。
[0008]进一步的，第一光源和第二光源之间的距离为板材的长度的1/4；第一传感器和第二传感器之间的距离为板材长度的3/4。
[0009]进一步的，第一光源和第二光源与板材的垂直方向呈30
°
夹角。
[0010]本专利技术所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整方法，包括以下步骤：S1：板材水平方向进行运动，当板材最前端第一传感器进行接触时，第一传感器被触发，从而驱动光源点亮；S2：当光源达到最大亮度时，驱动相机拍照进行分析，相机将图像返回给工控机进行缺陷面积识别，计算出板头是否存在贴膜偏差；S3：当板材最前端与第二传感器进行接触时，第二传感器被触发，从而驱动光源点亮，当光源达到最大亮度时，驱动相机拍照进行分析，相机将图像返回给工控机进行缺陷长度识别，计算出板尾是否存在贴膜偏差；S4：当计算完板头板尾缺陷长度后，工控机发送提前下切刀的指令给电控系统，则电控系统根据缺陷长度调整下放切刀的时机。
[0011]进一步的，步骤S2和S3中计算出板头和板尾是否存在贴膜偏差的具体包括以下步骤：S11：获取板材边界：判断图像是否板头或板尾整图；通过图像灰度转化和图像二值化处理获取图像轮廓，将获取到的图像轮廓包含面积从大到小排序；S12：确定检测区域：以板材边界向板材运动反方向扩充一定像素为细粒度检测区；S13：计算贴偏区域大小：沿板材边界切多个方形小图；送入实例分割深度学习模型进行推理；计算各小图贴偏宽度；取各图最大贴偏宽度为缺陷长度返回；S14：若步骤S11中判断为板头则给控制器返回缺陷长度正值执行纠偏；若步骤S11中判断为板尾则将图像旋转180度后执行步骤S11
‑
S13，且给电控系统返回缺陷长度负值执行纠偏。
[0012]进一步的，步骤S2和步骤S3中电控系统计算完板头板尾缺陷长度后，发送提前下切刀的指令，电控系统通过计算连续三次的差异，若三次均计算切刀位置切偏，则电控系统控制切刀进行调整。
[0013]进一步的，步骤S4中电控系统根据缺陷长度调整下放切刀的时机包括如下步骤：在得到板材板头和板尾贴膜偏差后，若板头位置膜露出，板尾膜未露出，则发送板头位置膜露出的距离给电控系统，使切刀早板头位置膜漏出的距离所运行的时间切下；若板尾位置膜露出，板头位置膜未露出，则发送板尾位置膜漏出距离的负值给电控系统，使切刀晚板尾位置膜漏出距离所运行的时间切下。
[0014]进一步的，步骤S4中控制器根据缺陷长度调整下放切刀的时机还包括如下步骤：在得到板材板头和板尾贴膜偏差后，切刀切下去的时间间隔固定，如果板头位置膜露出，则电控系统驱动电机让切刀向前行进板头位置膜露出的距离切下；如果板尾位置膜露出，则电控系统驱动电机让切刀向后行进板尾位置膜露出的距离切下。
[0015]本专利技术所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统及方法，具有以下有益效果：使用工业相机及计算机等机器视觉的方式定位PVC贴合对齐偏差；代替原有的人工进行反复调整和验证，使机器视觉系统与PLC控制器进行通讯，自动根据视觉预测的差异宽度进行自动化调整；使用深度学习等技术代替人员反复进行PVC贴合差异计算，相对人
工目测识别精度更加准确，解决了整个人工调整过程反反复复，难以把控的问题。
[0016]当工人发现产线PVC贴合偏移时，产线已生产出大量的废弃板材，使用自动识别调整，大大降低了整条生产线的废品率，响应更加迅速，降低停线时间，降低公司生产成本，实现降本增效。
附图说明
[0017]图1为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统的结构示意图；图2为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统中的板材缺陷示意图；图3为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统中相机和光源的放置结构图；图4为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统的立体结构图；图5为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统的电路连接图；图6为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整方法中贴膜偏差检测整体的步骤流程图；图7为本专利技术基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整方法中贴膜偏差检测具体实施的步骤流程图；图中：1、基板； 2、生产平台； 3、相机； 4、板材； 5、切刀； 6、光源； 7、第一传感器； 8、第二传感器； 9、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于：包括生产平台（2）和用于切膜的切刀（5），所述生产平台（2）用于输送板材（4），所述生产平台（2）上沿板材（4）输送方向依次设有第一传感器（7）和第二传感器（8），所述生产平台（2）的上方区域设有拍照设备，所述拍照设备包括相机（3）和光源（6），所述第一传感器（7）的检测位置设置为相机（3）拍摄到板材（4）板头的位置，第二传感器（8）的检测位置设置为相机（3）拍到板材（4）板尾的位置，所述相机（3）的拍照区域多于板材（4）的外侧边缘，所述第一传感器（7）和第二传感器（8）连接有电控系统，电控系统连接所述相机（3）、光源（6）和切刀（5）。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于：所述的光源（6）包括第一光源（61）和第二光源（62），所述第一光源（61）和第二光源（62）同时照向内侧区域，所述相机（3）位于第一光源（61）和第二光源（62）的中心位置。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于：所述的电控系统包括相互连接的控制器和工控机，所述工控机连接相机（3），控制器连接所述第一传感器（7）、第二传感器（8）和切刀（5）。4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于：所述的第一光源（61）和第二光源（62）之间的距离为板材（4）长度的1/4；第一传感器（7）和第二传感器（8）之间的距离为板材（4）长度的3/4。5.根据权利要求2所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于：所述的第一光源（61）和第二光源（62）与板材（4）的垂直方向呈30
°
夹角。6.一种基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整方法，应用于权利要求1
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5任一所述的基于机器视觉的板材贴膜缺陷检测和切膜调整系统，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1：板材（4）在生产平台（2）上水平方向进行运动，当板材（4）最前端与第一传感器（7）进行接触时，第一传感器（7）被触发，从而驱动光源（6）点亮；S2：当光源（6）达到最大亮度时，驱动相机（3）拍照进行分析，相机（3）将图像返回给工控机进行缺陷面积识别，计算出板头是否存在贴膜偏差；S3：当板材（4）最前端与第二传感器（8）进行接触时，第二传感器（8）被触发，驱动光源（6）点亮，当光源（6）达到最大亮...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，梁文鑫，臧杰，别会滨，梁世鑫，
申请(专利权)人：山东瑞邦智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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