工业生产过程中经常会有用到计数的要求,尤其是小的产品,人工点数效率低下,而且很容易出错,工人在点数过程中容易产生视觉疲劳,多点或漏点的情况时常出现。普通的产品我们可以用称重的方式解决,但是称重设备也是不能保证100%准确无误的。尤其是贵重的产品,数量的不对,可能对企业的品牌形象或企业本身产生不利影响。为此,一种新兴计数方式—自动数粒机,应运而生。
数粒机(颗粒计数机)是一种用于自动、快速、准确计数颗粒状物料的自动化设备,广泛应用于制药、食品、化工、种子、五金件、电子元件等行业。它通过光学或振动传感等技术,对颗粒物料进行高效计数,替代传统人工点数,显著提升生产效率和准确性。数粒机有很多种,有光电(利用光电感应计数)数粒机,有视觉(相机识别)数粒机;视觉数粒机计数有以下优点:
1. 准确计数:视觉数粒机可以通过图像处理算法准确计数,避免传统的光电计数机无法准确计数的问题。
2. 提高效率:视觉数粒机具有较高的计数速度,能够迅速完成大量物料的计数和包装,提高生产效率。
3. 检测缺陷:视觉数粒机可以通过图像检测功能,及时发现物料的缺陷或异常情况,保证产品质量。【可扩展功能】
一、 产品功能
1.2视觉数粒机工作原理
视觉计数设备,搭配高速工业线阵相机,通过直线振动盘振动分散,当物料下落经过相机识别区域时,线阵相机通过高速扫描成像,精准捕捉物料下落姿态、形状等图像信息,并上传至处理中心,通过处理中心强大软件算法实时分析处理,精准计算出物料个数,实现实时计数功能。计数的准确度与物料的分散状态有关,所以为了物料分散,一般采用多级不同速度的振动来分散物料。视觉数粒机因为采用线扫相机识别,所以对部分重叠下落的物料也能准确计数,且不需要跟光电计数一样一个一个下落,可以瀑布式下落,一排多个物料都可被计数。
视觉数粒机既可以对物料进行计总数,也可以定量计数进行按数量分包。这让视觉数粒机有了更多的使用场景,比如仓库点料,对于来料进行点数核验,对领料进行点数。还可以用于生产包装车间,对生产出来的物料按照一定数量进行分包,快速且准确。
1.3光学和软件系统系统需求
1. 光学部件、工控机和软件系统集成到需方的机台中;一台工控机带两个数粒工位站,一套软件也同时管理这两个工位站;
2. 适用物料种类:颗粒状,易分散物料,如小型紧固件、塑料扣具、五金件等;
3. 计数精度:99.5%,无负误差;
4. 适用尺寸:Φ3mm-15mm;
5. 计数分包效率:Φ5mm,1000个/分钟;
6. 功能:可以计总数,也可以计数分包;
7. CCD相机搭配智能算法,精准计数,重叠也能数得准,异物自动忽略不计数;
8. 兼容性强,可数多种物料;
9. 智能学习功能,无需建档,倒入即可计数,新人也能快速上手;软件界面直观易用,用户可以轻松设置参数和操作机器。
10. 可与工厂ERP互联,产品信息可追溯;
二、 软件功能
2.1、 数粒机软件
软件采用跨平台C++/QT语言进行开发,以可视化的界面显示数粒软件操作过程。具体流程如下:
软件功能介绍【参考】
软件功能 |
功能细分 |
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登陆权限设置 |
软件界面登陆、用户管理; |
标配 |
软件主界面 |
同时显示两工位站的当前数粒信息,经过图像处理和分析得到的颗粒计数结果,会显示在数粒机的操作界面上,供操作人员查看; |
标配 |
算法设置 |
数粒算法的阈值设置和异物卡控等设置; |
标配 |
启动检测 |
初始化当前信息,且当接收到数粒机的IO信号就开始进行检测; |
标配 |
数据查询 |
查询历史数粒信息记录,包括日期时间、操作员、数粒数量、数粒图片等信息。 |
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软件设置 |
软件设置功能:包括数据存储和备份、软件参数设置等功能; |
标配 |
2.1、 数粒算法
(1) 图像增强:对采集到的图像进行去噪、锐化等操作,提高图像的质量,突出颗粒的特征,以便后续的识别和计数。
(2) 目标分割:将图像中的颗粒与背景分离,通常采用阈值分割、边缘检测、形态学操作等方法,将每个颗粒从图像中提取出来,形成独立的目标区域。
(3) 特征提取与匹配:对分割出的颗粒目标,提取其形状、大小、颜色等特征信息并与预先设定的模板或特征库进行匹配,以确定每个颗粒是否符合计数要求。
(4) 计数统计:通过对识别出的颗粒进行标记和计数,统计出图像中颗粒的数量。