专利名称：一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器视觉检测装置，尤其涉及一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置。
背景技术：
现代工业中，对工业产品外观质量要求越来越高，产品出厂前都要进行必要的外观质量检测。智能电表在使用过程中的计量、控制及用户交互信息众多，主要通过智能电表外观上的IXD屏、LED灯、标牌字符及条码等显示。在印刷有字符与条码的标牌制造中，IXD屏和LED灯的生产中，及LCD屏和LED灯的安装中都会造成智能电能表的外观缺陷。智能电表的外观缺陷包括:LCD屏和LED灯不能正常亮灭，LCD屏出现断码、少字、屏中字符不能正确显示、字符显示模糊出现鬼影及字符倾斜等，IXD屏和LED灯安装不正确，标牌字符及条码的印刷缺陷等。因此，智能电能表在出厂前必须对外观进行质量检测。传统的检测方法采用人工检测，检测工序多、受人工影响大、准确度和效率都不高。
发明内容本实用新型的目的是:克服传统人工方法检测智能电表外观缺陷时检测工序多、受人工影响大、准确度和效率都不高的问题，提出一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷检测装置。为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现:一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，包括有工作台，设置在工作台下方左侧箱体内的PLC控制器，设置在工作台下方右侧箱体内的计算机，设置在工作台上方的装夹机构，装夹机构上方设置有一部黑白相机和一部彩色相机，并设置有相机罩遮挡外部杂散光；黑白相机左边设置有红外通信部件，彩色相机下后方设置有光源；工作台右侧设置有液晶显示屏，液晶显示屏和计算机电连接；所述的黑白相机、彩色相机和光源均与PLC控制器电连接，PLC控制器和计算机相互连接。所述的工作台还设置有工具箱、设备启动按钮、设备停止按钮、鼠标键盘及检测按钮。作为优选，装夹机构不但具有固定作用还有上电功能。智能电表外观检测需要检测LCD屏及LED灯，需要对智能电表上电，装夹机构不但要固定智能电表还要对其上电，实现不同的检测功能。作为优选，工业相机米用一部彩色相机和一部黑白相机。由于智能电表检测时，LCD屏及LED灯图像包含颜色等更丰富的图像信息，条码图像需要增加图像对比度，所以采用彩色相机拍摄LCD屏及LED灯图像，采用黑白相机拍摄标牌字符及条码图像。作为优选，彩色相机沿垂直方向倾斜20°安装，黑白相机垂直安装。彩色相机沿垂直方向倾斜20°安装时，拍摄的LCD屏更清晰，有利于检测。作为优选，光源采用条形LED点阵红外光源并且沿垂直方向倾斜45°角安装。根据智能电表及黑白相机的安装位置，以及尽量减少外部杂散光的影响，光源采用条形光源并且沿垂直方向倾斜45°角安装，并且红外光源突然亮起不会刺伤人眼，所以采用红外光源。作为优选，黑白相机和彩色相机固定在相机固定架上，相机固定架设计的可以自由调整两相机的方位和角度。由于不同批次的智能电表的规格可能不一样，黑白相机和彩色相机需要根据不同批次的智能电表改变相应检测方位和角度。作为优选，相机固定架还包括相机罩。相机罩固定在相机固定架上，保护相机及镜头，并且遮挡外部杂散光，尽量减少外部杂散光对检测的影响。与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是，用本装置检测智能电表时，可以克服传统人工检测的各种弊端，提高自动化程度，降低劳动强度，实现检测准确度和检测效率更高的实时连续检测。
图1是本实用新型不带相机罩的总体结构示意图；图2是本实用新型带相机罩的总体结构示意图；图3是本实用新型电路部分的连接框图。1:工作台；2:液晶显示屏；3:PLC控制器；4:计算机；5:鼠标键盘；6:工具箱；7:装夹机构；8:智能电表；9:光源；10:红外通信部件；11:黑白相机；12:彩色相机；13:检测按钮；14:设备启动按钮；15:设备停止按钮；16:相机罩。
具体实施方式
下面通过具体的实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述:如图1、图2和图3所示，一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，包括有工作台1，工作台I下方左侧箱体内设置有PLC控制器3，工作台I下方右侧箱体内设置有计算机4，工作台I上方设置有装夹机构7，装夹机构7上方设置有一部黑白相机11和一部彩色相机12，并设置有相机罩16遮挡外部杂散光；黑白相机11左边设置有红外通信部件10，彩色相机12下后方设置有光源9 ;工作台I右侧设置有液晶显示屏2，液晶显示屏2和计算机4电连接；所述的黑白相机11、彩色相机12和光源9均与PLC控制器3电连接，PLC控制器3和计算机4相互连接。所述的工作台I还设置有工具箱6、设备启动按钮14、设备停止按钮15、鼠标键盘5及检测按钮13。本实用新型在使用时，首先设定好黑白相机11和彩色相机12的拍照方位和角度，在相机固定架上调整黑白相机11和彩色相机12的拍摄方位和角度，为了获取效果好的站片，彩色相机12与垂直方向成一定角度(例如:10° -40° )安装，黑白相机11垂直安装，光源9与垂直方向成一定角度(例如:45° )安装；黑白相机11和彩色相机12的拍照方位和角度设定好之后，盖好相机罩16遮挡外部杂散光，以减少外部杂散光对检测的影响。其次，将智能电表8固定安装在装夹机构7上，按下设备启动按钮14，此时设备上电；按下检测按钮13，此时计算机4通过主程序向PLC控制器3发送检测信号，PLC控制器3控制黑白相机11拍照，同时触发光源9点亮，给黑白相机11提供光照；黑白相机11拍下的黑白图片经计算机4图像分析识别，检测下标牌字符和条码是否存在缺陷；图像分析识别获取的条码转换为红外通信基地址，计算机4和红外通信部件10在获取红外通信基地址后可以建立通信。再次，计算机4向红外通信部件10和PLC控制器3发送相应检测信号，红外通信部件10在接收相应信号后，向固定在装夹机构7上的智能电表8发送相应检测信号控制智能电表LCD屏及LED灯的亮灭；同时，PLC控制器3在接收相应信号后，控制彩色相机12拍照，彩色相机12不需要借助外部光照。彩色相机12拍下的彩色图片经计算机4图像分析识别，检测LCD屏和LED灯是否存在缺陷。最后，黑白图片和彩色图片的检测结果通过液晶显示屏2显示出来，完成检测。
权利要求1.一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，其特征在于:包括有工作台(1)，设置在工作台(I)下方左侧箱体内的PLC控制器(3)，设置在工作台(I)下方右侧箱体内的计算机(4)，设置在工作台(I)上方的具有固定智能电表(8)及给智能电表(8)上电功能的装夹机构(7)，所述的装夹机构(7)上方设置有一部黑白相机(11)和一部彩色相机(12)，并设置有相机罩(16)遮挡外部杂散光；黑白相机(11)左边设置有红外通信部件(10)，彩色相机(12)下后方设置有光源(9);工作台(I)右侧设置有液晶显示屏(2)，液晶显示屏(2)和计算机(4)电连接；所述的黑白相机(11)、彩色相机(12)和光源(9)均与PLC控制器⑶电连接，PLC控制器(3)和计算机⑷相互连接；所述的工作台⑴还设置有工具箱￠)、设备启动按钮(14)、设备停止按钮(15)、鼠标键盘(5)及检测按钮(13)。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，其特征在于:所述彩色相机(12)沿垂直方向成一定角度安装，黑白相机(11)垂直安装。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，其特征在于:所述光源(9)采用条形LED点阵红外光源，且与垂直方向成一定角度安装。
专利摘要一种基于机器视觉的智能电表外观缺陷自动检验装置，包括有工作台，设置在工作台下方左侧箱体内的PLC控制器和右侧箱体内的计算机，设置在工作台上方的装夹机构，装夹机构上方设置有一部黑白相机和一部彩色相机，并设置有相机罩遮挡外部杂散光；黑白相机左边设置有红外通信部件，彩色相机下后方设置有光源；工作台右侧设置有液晶显示屏，液晶显示屏和计算机电连接；所述的黑白相机、彩色相机和光源均与和计算机相连的PLC控制器电连接；所述的工作台还设置有工具箱、设备启动按钮、设备停止按钮、鼠标键盘及检测按钮；本实用新型可实现智能电表外观包括LCD屏、LED灯、标牌字符及条码的在线连续自动化检测，检测准确度和检测效率高。
文档编号G01N21/88GK203053880SQ20132005939
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者洪涛, 梁伟建, 卢玉凤, 陈家焱, 刘钢海 申请人:中国计量学院