一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法

本发明涉及计算机视觉领域以及智能装备领域，特别涉及一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法。

背景技术：

1、玻璃细珠是一种将拉制出来的细小玻璃管经切珠、圆整、镀银、五彩、内外染色等诸道工序加工而成的细小玻璃珠，主要应用于服饰装点和玩偶装饰。由于机器设备等原因，玻璃细珠在生产过程中会产生长短不一、破损、颜色混淆等各方面的缺陷问题，从而造成玻璃细珠的质量参差不齐，直接影响后续生产进度和后续生产中机械设备的使用和维护。

2、目前，在玻璃细珠的缺陷检测和分拣流程中，仍然依赖人工手动进行挑拣。玻璃细珠生产流量巨大且本身体积非常小，工作人员的挑拣难度和强度较大，这种方式造成大量的时间和人力资源浪费，效率低下且易产生漏检的情况，无法满足对玻璃细珠产品质量的要求和智能化生产的需求。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法，可实现快速准确地检测出存在缺陷的玻璃细珠，并及将其分离出来，能有效提高分拣效率和产品质量。

3、(二)技术方案

4、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置，包括上料模块、检测模块和分拣模块；

5、所述上料模块用于完成玻璃细珠的上料工作，包括上料口、铝板一和直线振动器；

6、所述检测模块用于检测存在缺陷的玻璃细珠，包括高速高清摄像头、边缘计算设备、铝板二、匀光板、两个直线振动器和两个面光源；

7、所述分拣模块用于控制吸管吸取存在缺陷的玻璃细珠，包括串口控制器、两个电磁阀、吸料装置、废料仓和集装箱；

8、所述上料口呈倒梯形，且铝板一固定在下料口下面，铝板一下方安装直线振动器，用于控制玻璃细珠在面板上的分布密度。

9、所述铝板二和匀光板平放，依次作为第一、二个直线振动平台，所述高速高清摄像头和边缘计算设备连接并互通信，且架设在铝板二和匀光板的上方的铝架上，两个直线振动器分别固定在铝板二和匀光板的左下方，铝板二的面光源安装在其上方的铝架上，匀光板的面光源安装在下方的铝架上。

10、所述吸料装置分别安装在两个直线振动平台的尾端，串口控制器固定在高速高清摄像头的上方的箱子内，两个电磁阀固定在高速高清摄像头的左右两端的铝架上，废料仓与吸料装置通过吸管连接，集装箱位于整个设备的尾端。

11、所述高速高清摄像头用于实时采集玻璃细珠的图像数据，型号为mv-cs016-10gc。

12、所述边缘计算设备用于实时处理图像数据，检测存在缺陷的玻璃细珠，型号为jetson xaviernx。

13、所述铝板二、匀光板作为玻璃细珠的运动平台，尺寸为110*70cm。

14、所述直线振动器用于驱使玻璃细珠在面板上做直线运动，型号为zdl-40g。

15、所述面光源为运动的玻璃细珠提供均匀且宽广的照明效果。

16、所述分拣模块用于控制吸管吸取存在缺陷的玻璃细珠，包括串口控制器、电磁阀、吸料装置、废料仓和集装箱；

17、所述吸料装置分别安装在两个直线振动平台的尾端，吸料装置与平板的垂直距离为5mm，串口控制器固定在高速高清摄像头的上方的箱子内，电磁阀固定在高速高清摄像头的左右两端的铝架上，废料仓与吸料装置通过吸管连接，集装箱位于整个设备的尾端。

18、所述串口控制器用于控制电磁阀，共有10组，一组串口控制器控制16路开关，所述串口控制器型号为lh-io600h。

19、所述电磁阀用于控制吸管的通断气，共有2组，一组电磁阀由7个10路电磁阀和1个2路电磁阀组成，所述电磁阀的型号为3v2mncb-2f和3v2mncb-10f。

20、所述吸料装置用于吸取缺陷的玻璃细珠，由一排竖直放置的71个吸管组成，每个吸管之间间隔1mm，吸管的规格为内直径5mm，外直径8mm。

21、所述废料仓用于存放和运输存在缺陷的玻璃细珠，通过底部的螺旋杆运输进入废料仓的玻璃珠。

22、所述集装箱用于存放完好的玻璃细珠。

23、一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法，包括以下步骤：

24、步骤1)：开启高速高清摄像头、边缘计算设备和直线振动器；

25、步骤2)：在上料口倒入玻璃细珠；

26、步骤3)：玻璃细珠沿直线振动平台向前运动；

27、步骤4)：高速高清摄像头采集图像数据，并将数据传输至边缘计算设备；

28、步骤5)：在边缘计算设备采用yolov5算法进行缺陷检测；

29、步骤6)：通过检测结果定位到缺陷细珠的位置，确定该位置对应的端口号；

30、步骤7)：程序控制串口控制器的通断进而控制对应的电磁阀通断气，将缺陷的细珠通过吸管吸取到废料仓。

31、步骤8)：废料仓底部的螺旋杆不断转动，将进入废料仓的玻璃珠运输至废料盒；

32、步骤9)：最终完好的玻璃细珠滑入集装箱。

33、所述步骤5)包括子步骤：

34、(1)数据预处理：将输入图像被调整为模型指定的输入大小，并进行归一化等预处理操作；

35、(2)检测：使用训练好的模型对图像进行检测；

36、(3)nms处理：针对每个预测框，通过非极大值抑制算法来筛选最佳的检测；

37、(4)输出结果：根据阈值和置信度得分筛选，输出识别到的目标框、类别标签和对应的置信度得分。

38、(三)有益效果

39、本发明的有益效果在于：

40、该玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法，旨在解决传统人工挑拣方式效率低下的问题，该方法通过边缘计算设备快速准确地检测出存在缺陷的玻璃细珠，再控制吸管将其分离出来，大大提高了分拣效率和产品质量。

技术特征：

1.一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置，其特征在于：包括上料模块、检测模块和分拣模块；

2.根据权利要求1所述的一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置，其特征在于：所述上料口(7)呈倒梯形，且铝板一(8)固定在下料口(7)下面，铝板一(8)下方安装直线振动器(5)，用于控制玻璃细珠在面板上的分布密度。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置，其特征在于：所述铝板二(3)和匀光板(4)平放，依次作为第一、二个直线振动平台，所述高速高清摄像头(1)和边缘计算设备(2)连接并互通信，且架设在铝板二(3)和匀光板(4)的上方的铝架上，两个直线振动器(5)分别固定在铝板二(3)和匀光板(4)的左下方，铝板二(3)的面光源(6)安装在其上方的铝架上，匀光板(4)的面光源(6)安装在下方的铝架上。

4.根据权利要求3所述的一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置，其特征在于：所述吸料装置(11)分别安装在两个直线振动平台的尾端，串口控制器(9)固定在高速高清摄像头(1)的上方的箱子内，两个电磁阀(10)固定在高速高清摄像头(1)的左右两端的铝架上，废料仓(12)与吸料装置(11)通过吸管连接，集装箱(13)位于整个设备的尾端。

5.基于权利要求1-4任一项所述的一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置的智能分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置的智能分拣方法，其特征在于：所述步骤5具体包括以下子步骤：

技术总结
本发明公开了一种玻璃细珠缺陷检测分拣装置及其智能分拣方法，包括上料模块、检测模块和分拣模块；上料模块用于完成玻璃细珠的上料工作，包括上料口、铝板一和直线振动器；检测模块用于检测存在缺陷的玻璃细珠，包括高速高清摄像头、边缘计算设备、铝板二、匀光板、直线振动器和面光源；分拣模块用于控制吸管吸取存在缺陷的玻璃细珠，包括串口控制器、电磁阀、吸料装置、废料仓和集装箱。本方法能够自动化地检测和分拣存在缺陷的玻璃细珠，提高分拣效率和产品质量。

技术研发人员：马宗方,衡洋洋,王雨萌,张国飞
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16