一种基于图像识别技术和MES的注塑工艺智能点检方法与流程

本发明涉及一种工艺点检方法，具体为一种基于图像识别技术和mes的注塑工艺智能点检方法，属于智能点检技术领域。

背景技术：

注塑设备又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑设备能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

注塑成型工艺是指将熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模——填充——(气辅，水辅)保压——冷却——开模——脱模等6个阶段。注塑成型工艺的调试过程是一个弱理论强经验的过程，通过注塑成型理论工艺师傅能确定一个标准的工艺范围，然后在此标准工艺范围内进行微调。然而由于每个工厂的管理水平不一，工艺师傅稀缺，工艺学徒的水平参差不齐，当产品出现质量问题，需要调整工艺时，工艺师傅又不在，工艺学徒最终调出来的工艺数据有可能会超出该产品的标准工艺范围，当产品放置一段时间后，由于内应力释放等原因就会导致产品尺寸超差等问题而出现批次性次品。所以在生产精密橡塑制品的工厂都会实行注塑成型工艺点检，以确保注塑成型工艺参数没有超出其标准工艺范围。

注塑成型工艺点检是按照一定标准、一定周期对注塑设备规定的工艺参数进行检查，以便发现工艺异常，及时加以修正，使注塑设备的工艺参数能保持在其标准范围内并保证产品质量稳定的注塑生产工艺管理方法。

当前注塑成型工艺点检都是通过人来检验的，一台注塑设备有大约80个工艺参数需要在点检时进行检验，一台设备的点检时间大约为10分钟，一个小型注塑加工车间通常有20台注塑设备，那么完成一次全车间注塑成型工艺点检大约需要200分钟，非常耗费人力成本与时间成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于图像识别技术和mes的注塑工艺智能点检方法，本发明可以通过图像识别技术代替人工肉眼对注塑工艺参数进行点检，使单台注塑设备的注塑工艺参数点检时间缩短为1分钟以内，使工人工作量大大减轻，同时又保证了点检结果的准确性，关键是即使不具备通讯接口的老旧注塑设备也可通过本方法实现快速注塑工艺参数点检。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于图像识别技术和mes的注塑工艺智能点检方法，包括以下步骤：

步骤一：智能点检控制模块在mes系统中选择需要进行点检的注塑设备及注塑设备正在生产的产品；

步骤二：mes系统通过确认的选择，调出存储在信息存储模块中的参数范围；

步骤三：通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；

步骤四：mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；

步骤五：mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；

步骤六：若提取出来的工艺参数列表超出参数范围则mes系统发送报警指令至参数报警模块，同时将提取出来的工艺参数列表存储在信息存储模块中，发送工艺参数调整指令至参数调整模块，参数调整模块对工艺参数进行调整；

步骤七：调整好工艺参数后，重复执行步骤三；

步骤八：若提取出来的工艺参数在参数范围内，则发送点检合格指令至智能点检控制模块，同时将调整好的工艺参数存储在信息存储模块中。

优选的，所述智能点检控制模块用于对注塑设备及注塑设备正在生产的产品进行控制，具体的控制方法为：

获取厂区内所有的注塑设备，并对注塑设备进行编号，标记为i，i=1，…，n；所述注塑设备上安装有定位模块；所述定位模块与智能点检控制模块直接连接；

获取厂区内所有的注塑模具，并对注塑模具进行编号，标记为j，j=1，…，m；注塑模具与注塑产品一一对应；所述注塑模具上安装有定位模块；所述定位模块与智能点检控制模块直接连接；

将注塑设备的编号以及注塑模具的编号发送至智能点检控制模块，智能点检控制模块设定cij参数范围表，cij参数范围表表示在编号为i的注塑设备上使用编号为j的注塑模具生产注塑产品时采用的工艺参数范围；智能点检控制模块将cij参数范围表发送至信息存储模块中进行存储；

定位模块将注塑设备的位置信息与注塑模具的位置信息发送至智能点检控制模块，当注塑设备i的位置信息与注塑模具j的位置信息重合时，且注塑设备i已启动，表示编号为i的注塑设备使用编号为j的注塑模具生产注塑产品。

优选的，所述图像获取模块通过图像传输模块与mes系统通信连接，所述图像获取模块用于获取智能点检控制模块的图像获取指令，所述图像获取模块用于对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像，并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；所述图像获取模块具体为安装在注塑设备本体上的摄像装置，所述摄像装置的镜头对准注塑设备的工艺参数页面，当注塑设备启动时，智能点检控制模块发送图像获取指令至图像获取模块，图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像，并将获取完成的工艺参数页面通过图像传输模块发送至mes系统。

优选的，所述图像识别模块用于提取工艺参数页面中的工艺参数，图像识别模块提取工艺参数的方式如下：

获取mes系统中的工艺参数页面，利用文字识别技术识别出工艺参数页面的开模位置、开模压力、开模速度、关模位置、关模压力、关模速度、保压位置、保压压力、保压速度、保压时间、射胶位置、射胶压力、射胶速度、射胶时间、加料位置、加料压力、加料速度、顶针位置、顶针压力以及顶针速度，并获取开模位置、开模压力、开模速度、关模位置、关模压力、关模速度、保压位置、保压压力、保压速度、保压时间、射胶位置、射胶压力、射胶速度、射胶时间、加料位置、加料压力、加料速度、顶针位置、顶针压力以及顶针速度对应的数值；生成工艺参数列表；

图像识别模块将生成的工艺参数列表发送至mes系统。

优选的，mes系统将提取出来的工艺参数列表与cij参数范围表进行对比，若提取出来的工艺参数列表超出参数范围则mes系统发送报警指令至参数报警模块，所述参数报警模块用于对参数异常的参数进行报警提示，具体为呼叫指示灯和异常显示装置，所述异常显示装置用于显示工艺参数列表中超出参数范围的参数，mes系统同时发送工艺参数调整指令参数调整模块，所述参数调整模块包括注册单元与反馈单元，所述注册单元用于工艺师傅进行输入个人信息进行注册，所述反馈单元用于操作人员对工艺师傅调整后的参数进行反馈，工艺师傅输入的个人信息包括姓名、技能等级以及联系方式，并将注册完成的个人信息发送至信息存储模块进行存储，当参数调整模块接收到mes系统发送的工艺参数调整指令后，参数调整模块通过工艺师傅存储的联系方式联系工艺师傅，并开始计时，当操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令时停止计时，将计时时长发送至信息存储模块进行存储。

优选的，当操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令前，还包括参数校准环节，所述参数校准环节包括以下：

通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；

mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；

mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；

若提取出来的工艺参数列表在信息储存模块中存储的参数范围内，则表示参数调整完成，操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令，停止计时，将计时时长发送至信息存储模块进行存储。

优选的，还包括参数更新模块，所述参数更新模块用于当增加新的注塑设备或注塑模具时，将与注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块，当注塑设备或注塑模具使用时间长出现老化时，将与老化注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可以通过图像识别技术代替人工肉眼对注塑工艺参数进行点检，使单台注塑设备的注塑工艺参数点检时间缩短为1分钟以内，使工人工作量大大减轻，同时又保证了点检结果的准确性，关键是即使不具备通讯接口的老旧注塑设备也可通过本方法实现快速注塑工艺参数点检。

2、本发明设置有参数更新模块，参数更新模块用于当增加新的注塑设备或注塑模具时，将与注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块，当注塑设备或注塑模具使用时间长出现老化时，将与老化注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块。

3、本发明采用定位模块，通过定位模块与智能点检控制模块配合的方式，自动判断注塑设备生产的注塑产品，进行自主调取工艺参数，减少人员统计的错误。获取厂区内所有的注塑设备，并对注塑设备进行编号，标记为i，i=1，…，n；注塑设备上安装有定位模块；定位模块与智能点检控制模块直接连接；获取厂区内所有的注塑模具，并对注塑模具进行编号，标记为j，j=1，…，m；注塑模具与注塑产品一一对应；注塑模具上安装有定位模块；定位模块与智能点检控制模块直接连接；将注塑设备的编号以及注塑模具的编号发送至智能点检控制模块，智能点检控制模块设定cij参数范围表，cij参数范围表表示在编号为i的注塑设备上使用编号为j的注塑模具生产注塑产品时采用的工艺参数范围；智能点检控制模块将cij参数范围表发送至信息存储模块中进行存储；定位模块将注塑设备的位置信息与注塑模具的位置信息发送至智能点检控制模块，当注塑设备i的位置信息与注塑模具j的位置信息重合时，且注塑设备i已启动，表示编号为i的注塑设备使用编号为j的注塑模具生产注塑产品。

4、本发明设置有反馈单元，用于直接对工艺师傅调整后的工艺参数以及注塑设备的运行情况进行直接反馈，有利于检测工艺师傅的工作效率以及对操作人员进行工作划分，避免工艺师傅调整不好造成注塑设备以及注塑模具的损坏。在调整后还存在一验证环节，通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；若提取出来的工艺参数列表在信息储存模块中存储的参数范围内，则表示参数调整完成，操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令，停止计时，将计时时长发送至信息存储模块进行存储。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于图像识别技术和mes的注塑工艺智能点检方法，包括以下步骤：

步骤一：智能点检控制模块在mes系统中选择需要进行点检的注塑设备及注塑设备正在生产的产品；

步骤二：mes系统通过确认的选择，调出存储在信息存储模块中的参数范围；

步骤三：通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；

步骤四：mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；

步骤五：mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；

步骤六：若提取出来的工艺参数列表超出参数范围则mes系统发送报警指令至参数报警模块，同时将提取出来的工艺参数列表存储在信息存储模块中，发送工艺参数调整指令至参数调整模块，参数调整模块对工艺参数进行调整；

步骤七：调整好工艺参数后，重复执行步骤三；

步骤八：若提取出来的工艺参数在参数范围内，则发送点检合格指令至智能点检控制模块，同时将调整好的工艺参数存储在信息存储模块中。

mes系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。mes可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。注塑成型工艺点检属于mes系统生产过程控制模块里的内容。

其中，所述智能点检控制模块用于对注塑设备及注塑设备正在生产的产品进行控制，具体的控制方法为：

获取厂区内所有的注塑设备，并对注塑设备进行编号，标记为i，i=1，…，n；所述注塑设备上安装有定位模块；所述定位模块与智能点检控制模块直接连接；

获取厂区内所有的注塑模具，并对注塑模具进行编号，标记为j，j=1，…，m；注塑模具与注塑产品一一对应；所述注塑模具上安装有定位模块；所述定位模块与智能点检控制模块直接连接；

将注塑设备的编号以及注塑模具的编号发送至智能点检控制模块，智能点检控制模块设定cij参数范围表，cij参数范围表表示在编号为i的注塑设备上使用编号为j的注塑模具生产注塑产品时采用的工艺参数范围；智能点检控制模块将cij参数范围表发送至信息存储模块中进行存储；

定位模块将注塑设备的位置信息与注塑模具的位置信息发送至智能点检控制模块，当注塑设备i的位置信息与注塑模具j的位置信息重合时，且注塑设备i已启动，表示编号为i的注塑设备使用编号为j的注塑模具生产注塑产品。

其中，所述图像获取模块通过图像传输模块与mes系统通信连接，所述图像获取模块用于获取智能点检控制模块的图像获取指令，所述图像获取模块用于对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像，并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；所述图像获取模块具体为安装在注塑设备本体上的摄像装置，所述摄像装置的镜头对准注塑设备的工艺参数页面，当注塑设备启动时，智能点检控制模块发送图像获取指令至图像获取模块，图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像，并将获取完成的工艺参数页面通过图像传输模块发送至mes系统。

其中，所述图像识别模块用于提取工艺参数页面中的工艺参数，图像识别模块提取工艺参数的方式如下：

获取mes系统中的工艺参数页面，利用文字识别技术识别出工艺参数页面的开模位置、开模压力、开模速度、关模位置、关模压力、关模速度、保压位置、保压压力、保压速度、保压时间、射胶位置、射胶压力、射胶速度、射胶时间、加料位置、加料压力、加料速度、顶针位置、顶针压力以及顶针速度，并获取开模位置、开模压力、开模速度、关模位置、关模压力、关模速度、保压位置、保压压力、保压速度、保压时间、射胶位置、射胶压力、射胶速度、射胶时间、加料位置、加料压力、加料速度、顶针位置、顶针压力以及顶针速度对应的数值；生成工艺参数列表；

图像识别模块将生成的工艺参数列表发送至mes系统。

其中，mes系统将提取出来的工艺参数列表与cij参数范围表进行对比，若提取出来的工艺参数列表超出参数范围则mes系统发送报警指令至参数报警模块，所述参数报警模块用于对参数异常的参数进行报警提示，具体为呼叫指示灯和异常显示装置，所述异常显示装置用于显示工艺参数列表中超出参数范围的参数，mes系统同时发送工艺参数调整指令参数调整模块，所述参数调整模块包括注册单元与反馈单元，所述注册单元用于工艺师傅进行输入个人信息进行注册，所述反馈单元用于操作人员对工艺师傅调整后的参数进行反馈，工艺师傅输入的个人信息包括姓名、技能等级以及联系方式，并将注册完成的个人信息发送至信息存储模块进行存储，当参数调整模块接收到mes系统发送的工艺参数调整指令后，参数调整模块通过工艺师傅存储的联系方式联系工艺师傅，并开始计时，当操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令时停止计时，将计时时长发送至信息存储模块进行存储。

其中，当操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令前，还包括参数校准环节，所述参数校准环节包括以下：

通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；

mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；

mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；

若提取出来的工艺参数列表在信息储存模块中存储的参数范围内，则表示参数调整完成，操作人员通过反馈单元反馈调整完成指令，停止计时，将计时时长发送至信息存储模块进行存储。

优选的，还包括参数更新模块，所述参数更新模块用于当增加新的注塑设备或注塑模具时，将与注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块，当注塑设备或注塑模具使用时间长出现老化时，将与老化注塑设备或注塑模具匹配的参数更新至信息存储模块。

本发明的工作原理：

一种基于图像识别技术和mes的注塑工艺智能点检方法，包括以下步骤：

步骤一：智能点检控制模块在mes系统中选择需要进行点检的注塑设备及注塑设备正在生产的产品；

步骤二：mes系统通过确认的选择，调出存储在信息存储模块中的参数范围；

步骤三：通过图像获取模块对注塑设备的工艺参数页面进行获取图像并把获取的图像通过图像传输模块传输到mes系统中；

步骤四：mes系统通过图像识别模块提取工艺参数页面中的工艺参数；

步骤五：mes系统把提取出来的工艺参数列表与存储在信息存储模块中的参数范围进行对比；

步骤六：若提取出来的工艺参数列表超出参数范围则mes系统发送报警指令至参数报警模块，同时将提取出来的工艺参数列表存储在信息存储模块中，发送工艺参数调整指令至参数调整模块，参数调整模块对工艺参数进行调整；

步骤七：调整好工艺参数后，重复执行步骤三；

步骤八：若提取出来的工艺参数在参数范围内，则发送点检合格指令至智能点检控制模块，同时将调整好的工艺参数存储在信息存储模块中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。