CN103196925A - 一种采用摄像识别检测拉头的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用摄像头检测拉头的装置，包括输送带和转盘，所述输送带上沿输送方向连续设有间距相等的同步孔，所述转盘的外周侧面上设有与同步孔相匹配的同步齿，输送带和转盘通过同步孔和同步齿相互配合传动；所述输送带上还设有用于定位拉头的定位槽；所述转盘上还设有与同步齿一一对应的触发孔；还包括传感器、控制器和若干设于输送带周侧的摄像头，所述传感器与控制器连接，所述控制器与摄像头连接，控制器用于接收传感器的信号和控制摄像头的拍摄动作；所述传感器朝向触发孔，用于感应触发孔的变化并发出信号。本发明的装置具有连续操作、精准控制检测拉头的作用，有效提高了检测拉头的效率和生产操作效率。

Description

一种采用摄像识别检测拉头的装置

技术领域

本发明涉及拉链拉头检测领域，具体涉及一种采用摄像识别检测拉链拉头的装置。

背景技术

在拉链拉头的生产包装环节中，经常会有破损的拉头次品混在完好的拉头产品中，在包装、存储、运输过程中，还有可能把不同型号、不同牌子的少量拉头混在产品中，如果把这些次品、不同型号的拉头售给服装制造厂家使用，或者服装制造厂家自己在仓储时混了其他型号、品牌的拉头，结果导致服装、皮包等用到拉链的成品由于使用了这些次品拉头和混料拉头而造成不必要的损失。

现有技术中通常采用人工挑选的方法，剔除次品和混料品，但这种方法工作量大，成本高。而且由于拉头体积小、量大、缺陷不明显等原因，人工挑选容易视觉疲劳，挑选精确度不够。后来有人设计出了采用摄像识别系统智能检测次品的方法，如专利申请CN201110403900所述，但其检测的对象为拉链牙，而非拉头。

图像识别技术为现有技术，在拉链领域虽然有应用，但限于辅助设备的原因，其检测效率往往不高，不能满足大批量检测拉头的要求。

发明内容

本发明的目的在于为解决上述问题，提供一种采用摄像头检测拉头的检测装置，其用于摄像识别系统中具有提高检测效率的效果。

为实现本发明的目的所采用的技术方案：一种采用摄像头检测拉头的装置，包括输送带和转盘，所述输送带上沿输送方向连续设有间距相等的同步孔，所述转盘的外周侧面上设有与同步孔相匹配的同步齿，输送带和转盘通过同步孔和同步齿相互配合传动；所述输送带上还设有用于定位拉头的定位槽；所述转盘上还设有与同步齿对应的触发孔；还包括传感器、控制器和若干设于输送带周侧的摄像头，所述传感器与控制器连接，所述控制器与摄像头连接，控制器用于接收传感器的信号和控制摄像头的拍摄动作；所述传感器用于检测触发孔的位置变化情况并发出信号。

本发明的检测拉头的装置，定位槽、同步孔、同步齿以及触发孔之间具有准确的对应关系，定位槽对应同步孔，同步孔对应同步齿，输送带和转盘通过相互咬合的同步孔和同步齿进行传动，触发孔对应同步齿，从而，触发孔对应一定位置的定位槽，当传感器感应触发孔的位置变化时，感应信号发出给控制器，控制器进而根据信号控制摄像头对相应拉头进行拍摄，并记录位置关系。本发明的装置具有连续操作、精准控制的辅助检测拉头的作用，提高了检测效率、生产效率。

优选的，还包括顶杆和驱动结构，顶杆设于输送带的上侧，其一端朝向撑开状态的拉头的拉片；顶杆与驱动结构连接，并在驱动结构的驱动下对撑开状态的拉片做推牌动作。本改进方案适用于弹性连接式拉片的拉头，拉片在弹簧或弹片的弹力作用下，与拉头本体之间会形成一定角度并固定住，需要通过额外的作用力才能改变拉片的位置状态。

优选的，至少包括一个设于输送带下侧的摄像头，其拍摄方向朝向撑开状态的拉片。当拉片处于“撑开”状态时，用于拍摄拉片的下表面。

优选的，至少包括两个摄像头，分别设于输送带的两侧，其拍摄方向朝向拉头方向。可用于拍摄拉头的两个侧面。

优选的，所述转盘为主动转盘或被动转盘，转盘在水平方向上转动；所述输送带围绕转盘的外周侧面形成角度已知的包角，在包角范围内至少具有两对同步孔和同步齿处于咬合状态。

传输带为带状的结构，其优选的完整结构为首尾连接的循环结构，对转盘形成一定包角，可保证输送带与转盘之间的紧密连接，不会发生咬合时脱齿、打滑的现象。

优选的，在所述包角范围内，输送带的内表面与转盘的外周侧面相抵；所述转盘外周侧面的下缘与输送带的下缘齐平，转盘外周侧面的上缘高于同步孔并低于定位槽。

本方案中的输送带为侧边竖向的设置，为了保持并稳固输送带，输送带的带表面最好紧贴转盘的侧面，并在竖向方向上达到一定接触宽度，可保证输送带不会晃动。

优选的，同步齿沿转盘外周侧面周向均匀布置，同步齿之间的弧长等于输送带同步孔之间的间距。

优选的，所述触发孔设于转盘的上表面，并沿与转盘同轴的圆周方向等间距排列；所述触发孔为形成在转盘上的孔状结构，每一个触发孔与对应的同步齿设于转盘的相同角度方向上。本方案的设置利于转盘的加工、安装和参数设定。

除此外，触发孔还可以设于转盘的外周侧面，与同步齿上下对应，此时传感器的感应位置应做适应性调整。

优选的，所述定位槽设于输送带的上侧，定位槽与同步孔对应，每个定位槽之间的间距相等。本方案的设置利于输送带的加工、安装和参数设定，以及拉头的上料等。

优选的，所述摄像头与图像识别系统连接，图像识别系统对接收到的图像信息进行识别和判定，并输出判定结果。

摄像头用于与图像识别系统连接，拍摄的图像信号供图像识别系统进行检测对比：是否有料检测，轮廓尺寸对比检测，颜色对比检测，瑕疵对比检测，LOGO形状、尺寸对比检测。在判定后，后工序自动将合格品和不合格品分流，达到检验区分的目的。

附图说明

图1为本发明采用摄像头检测拉头装置的结构示意图

图2为本发明装置的输送带的局部结构示意图

图3为本发明装置的顶杆收起状态的结构示意图

图4为本发明装置的顶杆推下状态的结构示意图

图5为本发明装置的第一摄像头拍摄到的拉头图像示意图

图6为本发明装置的第二摄像头拍摄到的拉头图像示意图

图7为本发明装置的第三摄像头拍摄到的拉头图像示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所述的拉头检测，一般而言，包括混料拉头和次品拉头的检测；即通过从一个或多个设定的角度对拉头进行摄像、识别处理，从而将混料和次品剔除。发明人经过研究和分析发现，混料拉头与正常拉头的区别特征一般包括如尺寸不一致、形状不一致以及LOGO不一致的情形，拉头的LOGO一般印制在拉头的背面或拉片上；而次品拉头，通常表现为拉头本身的磨损、缺损、LOGO印制不清楚等，可以通过摄像识别的技术进行筛选处理。

对于拉头的种类，常见的，有的拉头的拉片与拉头本体之间为活动连接，拉片在重力作用下会自然下垂；有的拉头的拉片与拉头本体之间为弹性连接，在弹簧或弹片的弹力作用下，拉片与拉头本体之间会形成一定角度并固定住，需要通过额外的作用力才能改变拉片的位置状态。

实施例一：

在本实施例一中，设计了一种专门针对弹性连接式拉片的拉头检测装置，如图1至图3所示，拉头1的拉片11在弹力作用下保持水平撑开的状态，直至顶杆32向下将拉片11竖直推倒。

本实施例一种采用摄像头检测拉头的装置，包括传输带2和转盘5，以及设于传输带2周侧的顶杆32、第一摄像头4a、第二摄像头4b和第三摄像头4c。

所述传输带2为带状结构，图1中仅示出了传输带2的部分结构，其完整结构优选为首尾连接的循环结构。传输带2的上侧设有用于固定拉头1的若干定位槽21，表现为传输带2上的槽状缺口，具有两个导入的侧边，设置成与拉头1的铆合梁位13形状相配合，拉头1下料时，定位槽21起到导正作用和输送过程中的自动定位作用；各定位槽21之间等间距排列。所述拉头1的铆合梁位13即开链的工作部位。

传输带2的中部或中部偏下的位置处设有若干同步孔22，各同步孔22之间等间距排列，同步孔22可以是方形或圆形的穿孔。作为一种优选的设计：每个定位槽21对应一个同步孔22，如图2所示，定位槽21和同步孔22同轴、等间距设置，即两个同步孔22之间的距离d与两个定位槽21之间的距离d是一致的。

输送带2优先选用不锈钢材，具有不易拉长，不易生锈的特点，保证了同步孔之间长期稳定的间距，以及摄像时不散焦，保证摄像效果和判定效果。

所述转盘5的外周侧面设有与同步孔22对应的同步齿51，同步齿51之间的弧长刚好等于输送带上同步孔22之间的间距。输送带2围绕转盘5的外周侧面，对转盘5形成一定的包角，同步齿51和同步孔22相互咬合。转盘5可以是主动转盘，亦可以是被动转盘；作为主动转盘时，转盘通过同步齿51对同步孔22的咬合力，带动输送带2的传动；作为被动转盘时，输送带2通过同步孔22对同步齿51的咬合力，带动转盘5的转动。图1所示实施例中，转盘5为主动转盘，在水平方向上转动，其通过转动轴6与外设电机连接。

本实施例的输送带2，其侧边竖向设置，为了保持并稳固输送带2，输送带2的内表面紧贴转盘5的外周侧面。图1中所示，转盘5外周侧面的下缘与输送带2的下缘齐平，转盘5外周侧面的上缘52高于同步孔22，但低于定位槽21，从而为拉头1的通过预留空间。

在转盘5的上表面，设有若干触发孔53，触发孔53等间距排列形成与转盘5同轴的圆圈，每一个触发孔53与同步齿51一一对应；触发孔53可以是直接形成在转盘5上的孔状结构；触发孔53的孔位中心与转盘5的同步齿51中心设在转盘5的同一角度方向上。

在触发孔53中心线的上方，设有感应和发生触发信号的传感器7，例如激光传感器，当触发孔53转到传感器7下方时，传感器7感应到并发出信号。传感器7与PLC控制器连接，PLC控制器与气缸3、摄像头等连接；传感器7将触发信号发送给PLC控制器，PLC控制器接收到触发信号后，实时控制气缸3和摄像头等进行动作。

所述第一摄像头4a、顶杆32、第二摄像头4b和第三摄像头4c沿输送带2输送的方向依次布置。其中，第一摄像头4a设于最前的位置，用于拍摄拉片11的下表面；顶杆32跟随第一摄像头4a之后，待拉片11的下表面图像被拍摄后，将拉片11推下；跟随在顶杆32之后的是第二摄像头4b和第三摄像头4c；分别设于输送带2的两侧，用于拍摄拉头1的背面和拉片11的上表面。

如图1所示，第一摄像头4a被安装于输送带2的下侧，并对准拉片11的下侧面；拉头的拉片11此时在弹簧片12的弹力作用下保持“撑开”的状态，拉片11的下表面朝向下方，第一摄像头4a对准拉片11的下表面，并随时接受PLC控制器的命令进行拍摄。第一摄像头4a的前方还包括为摄像头提供照明的光源42a，保证摄像的质量。如图5所示，为第一摄像头4a拍摄到的拉片11下表面的图像。

顶杆32连接在汽缸3的缸杆上，固定于输送带2的上侧，顶杆32对准拉片11的上表面，顶杆32在汽缸3的作用下对拉片11进行推牌的动作，将拉片11推下。如图3和图4所示，汽缸3通过固定板31安装在输送带2的上方；输送带2做传输运动时，顶杆32位于拉片11的上方，不会阻碍拉头1的通过；顶杆32做推牌动作时，将横向的拉片11’向下推至竖向的位置。

当转盘5运动到触发孔53中心正对传感器7中心时，到达触发点（也是拉片11处在顶杆32正下方时），传感器7发出信号给到PLC控制器，PLC控制器接到信号后向气缸3的阀门发出对应的动作信号，气缸3作向下动作带动顶杆32将拉片11推下，为第二摄像头4b和第三摄像头4c的拍摄作准备。

第二摄像头4a和第三摄像头4c之间的先后顺序可根据需要调整，其分别设于输送带2的两侧，用于拍摄拉头1的背面和拉片11的上表面。如图1所示，第二摄像头4b通过固定板41b安装于输送带2沿输送方向的左侧，用于拍摄拉头1的背面；第二摄像头4b的前方还包括为摄像头提供照明的光源42b，保证摄像的质量。第三摄像头4c通过固定板41c安装于输送带2沿输送方向的右侧，用于拍摄拉片11的上表面，此时的拉片11已被顶杆32推下，处于竖直状态；在第三摄像头4c的前方，设有为摄像头提供照明的光源42c，光源42c通过固定座421c固定，光源421c的设置保证了摄像的质量。如图6和图7所示，分别为摄像头拍摄到的拉片11上表面和拉头1背面的图像。可清晰看到上面印制的LOGO图案“LOK”和“45”。本发明的提到的摄像头可以是传统意义上的拍照或录像设备，如高速摄像机等，也可以是具有图像感应功能的传感器设备。

当转盘5运动到触发孔53中心正对传感器7中心时，到达触发点，也是拉头1处在各摄像头拍摄区域的位置时，传感器7发出信号给到PLC控制器，PLC控制器接到信号后向各摄像头发出拍摄信号。摄像头将拍摄到的图像传输给图像识别系统进行下一步的处理动作。

图像识别系统对拍摄的图片作以下项目的检测对比：是否有料检测，轮廓尺寸对比检测，颜色对比检测，瑕疵对比检测，LOGO形状、尺寸对比检测。在判定后，后工序自动将合格品和不合格品分流，达到检验区分的目的。

实施例二：

在本实施例二中，设计了一种专门针对活动连接式拉片的拉头检测装置，拉头的拉片在重力作用下会自然下垂，此时可以仅针对拉片的上表面和拉头的背面做摄像识别处理。本实施例二在实施例一的基础上，缺少了实施例一所述的第一摄像头4a和顶杆32的装置，从而实现仅针对拉片的上表面和拉头的背面做摄像识别处理的目的。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种采用摄像头检测拉头的装置，其特征在于：包括输送带和转盘，所述输送带上沿输送方向连续设有间距相等的同步孔，所述转盘的外周侧面上设有与同步孔相匹配的同步齿，输送带和转盘通过同步孔和同步齿相互配合传动；

所述输送带上还设有用于定位拉头的定位槽；

所述转盘上还设有与同步齿对应的触发孔；

还包括传感器、控制器和若干设于输送带周侧的摄像头，所述传感器与控制器连接，所述控制器与摄像头连接，控制器用于接收传感器的信号和控制摄像头的拍摄动作；

所述传感器用于检测触发孔的位置变化情况并发出信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括顶杆和驱动结构，顶杆设于输送带的上侧，其一端朝向撑开状态的拉头的拉片；顶杆与驱动结构连接，并在驱动结构的驱动下对撑开状态的拉片做推牌动作。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：至少包括一个设于输送带下侧的摄像头，其拍摄方向朝向撑开状态的拉片。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：至少包括两个摄像头，分别设于输送带的两侧，其拍摄方向朝向拉头方向。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述转盘为主动转盘或被动转盘，转盘在水平方向上转动；所述输送带围绕转盘的外周侧面形成角度已知的包角，在包角范围内至少具有两对同步孔和同步齿处于咬合状态。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：在所述包角范围内，输送带的内表面与转盘的外周侧面相抵；所述转盘外周侧面的下缘与输送带的下缘齐平，转盘外周侧面的上缘高于同步孔并低于定位槽。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：同步齿沿转盘外周侧面周向均匀布置，同步齿之间的弧长等于输送带同步孔之间的间距。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述触发孔设于转盘的上表面，并沿与转盘同轴的圆周方向等间距排列；所述触发孔为形成在转盘上的孔状结构，每一个触发孔与对应的同步齿设于转盘的相同角度方向上。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述定位槽设于输送带的上侧，定位槽与同步孔对应，每个定位槽之间的间距相等。

10.根据权利要求1至9任一项所述的装置，其特征在于：所述摄像头与图像识别系统连接，图像识别系统对接收到的图像信息进行识别和判定，并输出判定结果。

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