【技術實現步驟摘要】
本申請涉及檢測，特別涉及一種基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置。
技術介紹
1、熱塑性顆粒狀樹脂具有更好的力學性能和化學耐腐蝕性、更高的使用溫度、高強度和硬度、機械性能(優異的斷裂韌性和損傷容限)、優良的耐疲勞性能、能夠模塑成型復雜幾何形狀和結構、可調的導熱性、可回收性、在惡劣環境的穩定性好、可重復成型、可焊接和修補等特點。因此熱塑性顆粒狀樹脂被廣泛應用于人類生活工作的方方面面。
2、在實際應用中，熱塑性顆粒狀樹脂經常被直接本色展示在使用者面前，為了減少顆粒中雜質的含量，提高顆粒的成品率，對樹脂顆粒進行檢測篩選是必要選擇。
3、石油化工行業對于塑料顆粒的外觀質量有著嚴格的標準要求。目前，驗證產品外觀性能的主要方法仍然是依靠人工目視檢查。依據石油化工行業標準《sh/t?1541.1-2019塑料顆粒外觀試驗方法第1部分：目測法》(以下簡稱1541標準)中，主要用人工目視方法作為測試手段。該測試方法對缺陷外觀進行了分類定義：
4、1、黑粒：整顆粒子可見部分為黑色或深褐色的粒子；
5、2、黑斑粒：除黑粒外，目視可見黑色或深褐色斑點的顆粒；
6、3、色粒：除黑粒、黑斑粒和樹脂應有的顏色外其它顏色的粒子；
7、4、大粒：尺寸大于5mm的篩余粒子，以及兩顆及兩顆以上粒子粘連的各種類型的連粒和細長粒子；
8、5、小粒：尺寸小于2mm的篩余粒子，包括碎屑和碎粒；
9、6、蛇皮粒：形似蛇皮的帶狀樹脂；
10、7、拖尾粒：因切粒不良產生的帶錐角
11、8、絮狀物：棉絮團狀、纖維絲狀或具有一定寬度的帶狀樹脂。
12、進一步，以上塑料顆粒外觀缺陷可分為三大類：
13、1、異色類：黑粒、黑斑粒、色粒，也就是樹脂應有的顏色外的其它顏色的粒子；
14、2、尺寸類：大粒、小粒，也就是過篩尺寸大于5mm和小于2mm的塑料顆粒；
15、3、形狀類：蛇皮粒、拖尾粒、絮狀物，也就是塑料顆粒原有外形以外的異常形狀。
16、除分類定義外，1541標準中要求：“將1000g樹脂粒料經試驗用套篩篩出定義中規定的大粒、小粒。之后，最多在10min的時間內，用鑷子揀出1000g粒料中的其他各類粒子，并分類統計(1個塑料顆粒的重量約為0.025g，1000g塑料顆粒的數量約為4萬個)”。
17、然而，采用人工目視方法的測試過程存在一些不足。根據1541標準的要求，在10分鐘內檢查4萬個塑料顆粒，并從中挑選出各類異常顆粒，這需要操作者高度集中注意力和視覺判斷力。但人工目視方法容易受到主觀性、操作者間的差異性以及長時間目視導致的疲勞等問題的影響，從而使測試結果的準確性和重復性難以保證。
技術實現思路
1、本說明書提供一種基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置，以解決現有顆粒物檢測方法的準確性和重復性較差的問題。
2、為解決上述技術問題，本說明書第一方面提供一種基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置，包括：第一料斗，用于接收待檢測的顆粒物；第一傳送機構，位于第一料斗的下方，用于將第一料斗中下落的顆粒物傳送至第二料斗上方，并使顆粒物在第二料斗的上方自由下落至第二料斗中；第二料斗，設置在第一傳送機構下方，用于收集從第一傳送機構下落的顆粒物；第二傳送機構，位于第二料斗的下方，用于將第二料斗中下落的顆粒物傳送至物料收集器上方，并使顆粒物在物料收集器的上方自由下落至物料收集器中；物料收集器，設置在第二傳送機構下方，用于收集從第二傳送機構下落的顆粒物；用于異形檢測的第一相機，設置在第一傳送機構與第二料斗之間，并配有光源，拍攝從第一傳送機構自由下落的顆粒物的圖像；第一相機為線陣掃描相機；用于異色檢測的第二相機和第三相機，均設置在第二傳送機構與物料收集器之間；第二相機與第三相機相對設置在顆粒物自由下落路徑的兩側，并且在顆粒物自由下落路徑方向上錯開設置，并分別配有光源；第二相機和第三相機用于分別從自由下落的顆粒物的兩側拍攝顆粒物的圖像；第二相機和第三相機為彩色線陣掃描相機；檢測系統，與第一相機、第二相機、第三相機連接；檢測系統用于接收第一相機、第二相機、第三相機拍攝的圖像，分析處理統計數據，顯示檢測結果；控制系統，用于控制顆粒物外觀檢測裝置中設備的運行。
3、本技術并不特別限制用于異形檢測的第一相機是黑白相機還是彩色相機，只要是線陣掃描相機即可，但本技術特別推薦使用黑白相機。在一些實施例中，第一相機為黑白線陣掃描相機。
4、采用黑白相機可以節省計算資源，在消耗最少資源的情況下提高異形檢測速率。在同樣的配置下，采用黑白相機可以提供按異形檢測效率，更快地得出異形檢測結果。
5、在一些實施例中，用于異形檢測的第一相機設置逆光光源，以使第一相機逆光拍攝顆粒物；控制系統控制逆光光源的開關狀態和/或亮度。
6、采用逆光光源一方面能夠進行補光，另一方面還能夠凸顯出顆粒物的輪廓特征，從而提高異形檢測的準確性。
7、用于異色檢測的第二相機、第三相機分別設置有漫反射光源，以漫反射光源拍攝顆粒物；控制系統分別控制不同漫反射光源的開關狀態和/或亮度。
8、本技術的傳動方式并不特別限制，在一些實施例中，所述第一傳送機構和/或所述第二傳送機構為振動臺、傳送帶均可。
9、本技術不特別限制控制系統的形式，儀器、儀表控制，計算機控制均可，只要能控制顆粒物外觀檢測裝置中設備的運行即可。顆粒物外觀檢測裝置中設備可以是傳動機構、相機、光源、計算機等。
10、本技術不特別限制檢測系統，該檢測系統用于接收第一相機、第二相機、第三相機拍攝的圖像，根據圖像數據分析處理統計數據，最終統計出大粒、小粒、蛇皮粒、拖尾粒和絮狀物以及黑粒、黑斑粒、色粒的情況，顯示檢測結果，通常以安裝有數據處理的軟件的電腦和打印設備為主。
11、在一些實施例中，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：稱重傳感器，設置在物料收集器下方，并與檢測系統連接，用于檢測物料收集器中收集的顆粒物的總重量；稱重傳感器由控制系統控制啟動關閉，并將數據傳輸至檢測系統。
12、在一些實施例中，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：第一剔除機構，設置在第一相機與第二料斗之間；第一剔除機構與檢測系統、控制系統連接，根據檢測系統的識別結果，由控制系統控制剔除異形顆粒。
13、在一些實施例中，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：第二剔除機構，設置在第二相機與物料收集器之間，和/或第三相機與物料收集器之間；第二剔除機構與檢測系統、控制系統連接，根據檢測系統的識別結果，由控制系統控制剔除異色顆粒。
14、本說明書提供的基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置，通過第一相機拍攝用于異形檢測的圖像，通過相對錯開設置的第二相機、第三相機拍攝用于異色檢測的彩色圖像，通過檢測系統對圖像進行分析、處理、統計，得到異形異色的檢測結果。通過顆粒物外觀檢測裝置進行異形異色檢測可以本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，第一相機為黑白線陣掃描相機。
3.根據權利要求1或2所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，用于異形檢測的第一相機設置逆光光源，以使第一相機逆光拍攝顆粒物；控制系統控制逆光光源的開關狀態和/或亮度。
4.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，用于異色檢測的第二相機、第三相機分別設置有漫反射光源，以漫反射光源拍攝顆粒物；控制系統分別控制不同漫反射光源的開關狀態和/或亮度。
5.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，第一傳送機構和/或第二傳送機構為振動臺或傳送帶。
6.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：
7.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：
8.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，所述顆粒物外觀檢測裝置還包括：
【技術特征摘要】
1.一種基于機器視覺的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，第一相機為黑白線陣掃描相機。
3.根據權利要求1或2所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，用于異形檢測的第一相機設置逆光光源，以使第一相機逆光拍攝顆粒物；控制系統控制逆光光源的開關狀態和/或亮度。
4.根據權利要求1所述的顆粒物外觀檢測裝置，其特征在于，用于異色檢測的第二相機、第三相機分別設置有漫反射光源，以漫反射光源拍攝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張鳳波，張瑀健，徐拓，王帆，荔栓紅，張靖宇，付義，徐春燕，張麗洋，杜斌，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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