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基于机器视觉的魔术贴粘扣带检测系统研发

作者: 发布时间:2020-03-12 17:38:51点击:374

为了满足魔术贴粘扣带企业的高效、自动化检测需求,构建了基于 PC 的魔术贴粘扣带检测系统。设计魔术贴粘扣带张力传送机构和基于 iMC3041E 运动控制卡的运动控制系统; 改进“边缘提取”和“傅里叶变换”图像算法,研发了实时图像采集系统; 并用 C#开发了集成图像采集检测和运动控制的人机界面。研究结果表明,系统可实时检测魔术贴粘扣带缺陷,满足企业实际生产需求。

在灯光下人工检测魔术贴粘扣带效率低且漏检率高。目前尚缺乏魔术贴粘扣带检测的专用设备,成套的织物检测软件系统( 如 ViDi、康耐视等) 价格过高,中小企业无力承担。蔡亚用 labview 搭建的织物检测系统,采用 G 语言开发,并结合虚拟仪器技术对织物瑕疵进行逐行分析。徐铭倩采用 DSP 搭建的织物检测系统,采用 CCS 集成开发环境,应用了 matlab 仿真系统。张莹莹采用 DM3730 嵌入式系统完成了基于 NSCT 瑕点检测算法的开发。这些研究工作主要针对普通的布匹织物,理论性强,难适用于魔术贴粘扣带的生产实际。为适应企业对魔术贴粘扣带检测的速度、精度、可靠性越来越高的要求以及视觉检测技术的发展,本文将从魔术贴粘扣带检测系统的机械结构、电气控制、图像算法、上位机软件等方面来研发魔术贴粘扣带专用检测系统。

一般魔术贴粘扣带的缺陷有: 不良编织及纤维断裂造成的表面毛刺、边缘毛刺以及脏污造成的白点.针对上述问题所设计的魔术贴粘扣带检测系统总体框架主要包括: 机械结构与传动张力控制模块、电气控制模块、图像采集模块以及上位机模块。


在机械结构中,由进给滚轮与压紧滚轮夹持传送魔术贴粘扣带,由伺服电机驱动的进给滚轮刻有滚花花纹,增加了摩擦系数; 聚氨酯橡胶压紧滚轮提供夹紧力,可通过变更弹簧来调整夹紧压力。中间导辊处安装有张力传感器及时感知魔术贴粘扣带的松紧。通过实时调整 2 个伺服电机的速度差,使魔术贴粘扣带张力保持恒定。上位机连接相机采图


魔术贴粘扣带PC 为上位机连接 iMC3041E 以太网运动控制卡和YAV USB 数据采集卡。运动控制卡连接驱动器控制电机运动; SN70 张力传感器内置电阻应变片、输出 0 ~ 20 mV张力信号,TN3000 信号放大器将张力信号变送为高精度的 0~ 10 V 电压模拟信号输出到数据采集卡; 数据采集卡同时接收编码器输入脉冲以及其他启动、急停、停止按钮的数字量输入。PC 控制相机实时采图,电气原理图。

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