一种基于多模型级联的钢背表面检测的生产线控制系统

文档序号:34184519发布日期:2023-05-17 12:07阅读:40来源:国知局

本发明属于刹车片生产的技术范畴,尤其涉及应用于刹车片中钢背生产中表面处理的一种基于多模型级联的钢背表面检测的生产线控制系统。


背景技术:

1、目前,在刹车片生产过程中,钢背表面处理包括清洗、喷砂和喷胶固化,这一过程由清洗机,喷砂机和喷胶烘干机来完成,而工序之间的周转和排序由人工完成,随着汽车保有量的持续增加,钢背作为汽车的易耗零件,其市场需求量也随之增大,而目前的生产方式严重制约着钢背的生产效率。

2、发明者发明了一种钢背表面处理自动生产线(cn202110398840.8),为保证实现钢背表面处理加工的自动化生产,提高生产效率,保证生产质量,还存在需要对钢背进行排序,输送,供料,尤其是对不同种类,不同型号的钢背进行排序并区分,同时还要对正面和反面进行区分、分拣等控制问题。


技术实现思路

1、本发明要实现的目标是:实现对一种钢背表面处理自动生产线的控制,并对钢背进行排序,输送,供料,对不同种类,不同型号的钢背进行排序并区分,同时可以对钢背的正面和反面进行区分,并实现分拣。

2、为了实现上述目标,本发明提供一种基于多模型级联的钢背表面检测的生产线控制系统。

3、本发明所采用的具体技术方案为:

4、一种基于多模型级联的钢背表面检测的生产线控制系统,所述控制系统包括:

5、自动上料输送控制单元,设有第一单片机,控制第一自动上料机上料和排序,并控制钢背输送机将排序完成的钢背输送给清洗机;

6、清洗排序输送控制单元,设有第二单片机,控制清洗机运行,同时控制第一整理装置将钢背整理成规定的矩阵队列,并控制第一钢背推料机中的第一推杆将矩阵队列的钢背推送到清洗机内的输送带上;

7、清洗下料输送控制单元,设有第三单片机,控制第一输送机输送清洗完成的钢背,并控制第一皮带输送机内的称重装置称重,并读取记录称重结果,称重装置的称重结果反馈控制第一皮带输送机的启停和输送速度;

8、喷砂上料输送控制单元,设有第四单片机,控制喷砂机运行,同时控制第二皮带输送机输送钢背至喷砂上料机进行上料,并连接喷砂机和第三单片机,根据喷砂机和第三单片机中信号判定并执行是否将钢背输送到钢背暂存缓冲装置;

9、喷砂下料输送控制单元,设有第五单片机,控制第三皮带输送机输送钢背;

10、转运排序输送控制单元,设有第六单片机,控制第二自动上料机上料和排序,并控制与第二自动上料机相连的若干板链输送机输送排序完成的钢背;

11、分拣翻转输送控制单元,设有第七单片机,连接控制第一分拣视觉系统、分拣器和三台分拣输送机,所述的三台分拣输送机中的第一分拣输送机直接将钢背送入下一工序,第二分拣输送机连接有翻转装置,第三分拣输送机连接回收装置;所述第七单片机控制分拣器根据分拣视觉系统的检测结果,将钢背分拣后,结果为正面的钢背进入第一分拣输送机送入一下工序,结果为反面的钢背进入第二分拣输送机后进入翻转装置翻转180度后进入下一工序,结果无法识别的钢背进入第三分拣输送机后送入回收装置;

12、所述第一分拣视觉系统包括两个光轴平行的相机和一个图谱投射器,分拣视觉系统利用三角测量法获取目标工件的每一点的三维坐标,在空间中进行三维建模,利用对抗-生成模型实现对异常图像的修复,依靠与标准样本的差异进行判别钢背区别特征的类型,以及判定钢背的正面、反面和钢背的种类;

13、喷胶排序控制单元,设有第八单片机,控制喷胶机运行,同时控制第二整理装置将钢背整理成规定的矩阵队列,并控制第二钢背推料机中的第二推杆将矩阵队列的钢背推送到喷胶机内的输送带上;

14、烘干下料分拣控制单元,设有第九单片机,连接控制第二分拣视觉系统、末端板链输送机,并控制末端板链输送机上的成品分拣装置。

15、所述控制系统还包括总控制中心,总控制中心分别与第一单片机至第九单片机连接,读取第一单片机至第九单片机所接收的来自各自所控制的设备中传感器信息,以及发送到相应设备的执行指令,并根据该相应设备前后的钢背的状况,判定所述执行指令是否执行。

16、进一步的,所述总控制中心获取第七单片机和第一分拣视觉系统的三维建模数据,构建像素级的卷积网络,使用滑窗的方式进行图像特征扫描,粗筛出特征区域,将三维建模数据输入卷积网络中进行特征提取,使用softmax函数进行分类;所述对抗-生成模型的检测方法对三维建模数据修复,将出现的缺陷去除,得到完好的图像,通过特征区域判定钢背的正面、反面和钢背的种类。

17、进一步的,所述三维建模依据数学模型:

18、

19、式中,ul、ur为左右两个相机的光心;

20、z为场景的深度信息;

21、b为双目相机基准点距离;

22、f为相机焦距;

23、d为成像左右视野成像差值。

24、通过上述数学模型获取每个点的相对坐标值,并将这些坐标值转化成模型的点阵,完成三维建模。

25、进一步的,构建像素级的卷积网络包括生成器和判别器两部分;生成器是一个全卷积密集神经网络,用来模仿钢背的特征,包括若干采集模块和编译模块,采集模块用于三维建模特征提取,编译模块包含采集部分和编译部分,所述采集部分用于采集模块提取的特征,所述编译部分用于获取判别器的标准特征;判别器依据提取标准库中的钢背的标准特征,以判定生成器提取的特征。通过这个特征的初步对比,确定判别器需要提取哪种型号的标准钢背模型。

26、然后继续对特征进行进一步比对确定正反面和型号的验证。

27、进一步的,所述判别器提取标准库中的钢背的标准特征时,遍历标准库中的钢背的标准特征,并提取与采集模块提供的三维建模特征相近的标准特征。

28、进一步的,所述第一分拣视觉系统中的两个光轴平行的相机和一个图谱投射器,采集钢背信息时,与输送机保持一定的相对移动,从不同位姿采集不同角度的图像,分别按照上、前、右、后和左等5个方位进行采集。

29、进一步的,总控制中心对输送机进行运动系统标定,并对三维点云图像进行角点匹配,通过角点坐标进行坐标系转换,实现钢背运动坐标系与双目系统的三维坐标系关联,获得转换矩阵,得到被测钢背的三维模型,供采集模块进行特征提取。

30、进一步的,所述第一分拣视觉系统与输送机保持一定的相对移动,相对运动速度为v,0.1m/s≤v≤0.3m/s。

31、进一步的,第二分拣视觉系统与第一分拣视觉系统公用判别器依据提取标准库中的钢背的标准特征,以判定生成器提取的特征。

32、进一步的,第二分拣视觉系统提取第一分拣视觉系统的分拣结果,并对钢背标定标号,对喷胶完成的钢背拍照与第一分拣视觉系统的分拣结果和标号对比实现分拣。

33、本发明的积极效果是:实现了整个生产线设备的自动化连接的控制运行,解决了钢背的排序,排队,称重,连续生产,统一了钢背的表面喷胶,实现了钢背正反面的识别分拣和类型的识别分拣并实现了成品的自动分类,提高了钢背生产的效率,保证了钢背表面处理的一致性,实现了钢背的质量把控,保证了钢背的生产质量。

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