卡式轻钢龙骨自动打包设备及控制方法与流程

本技术涉及轻钢龙骨，更具体地，涉及一种卡式轻钢龙骨自动打包设备及控制方法。

背景技术：

1、轻钢龙骨生产行业逐步向机电一体化方向发展，设备的自动化、智能化不断提高，多规格龙骨产品生产在市场需求越来越大，卡式轻钢龙骨作为轻钢龙骨的一种，广泛用于各类建筑物的修建、改造及室内外装修等方面。随着轻钢龙骨行业的发展，其产量也呈递增趋势，对卡式轻钢龙骨的高速生产的配套设备也有了更高的要求。

2、在现有的龙骨打包设备中，卡式轻钢龙骨的合格检测主要靠人工检查产品的瑕疵，效率低，又费时费工，且通过人工不能准确识别出卡式轻钢龙骨的平整度，造成检测效率不高，打包龙骨的合格率低的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种卡式轻钢龙骨自动打包设备及控制方法，用以解决现有技术中卡式轻钢龙骨自动打包设备检测效率不高，打包龙骨的合格率低的问题，包括：

2、接料台，用于承接轻钢龙骨；

3、控制机构，用于获取轻钢龙骨图像数据，根据所述轻钢龙骨图像数据确定轻钢龙骨表面区域及轻钢龙骨孔位区域，根据所述轻钢龙骨表面区域确定第一控制信号，根据所述轻钢龙骨孔位区域确定第二控制信号；

4、输送机构，固定连接于所述接料台底部，用于根据所述第一控制信号控制所述接料台移动；

5、对齐机构，包括挡板和对齐气缸，所述挡板设置于所述输送机构一侧，所述对齐气缸设置于所述输送机构另一侧，所述对齐机构用于对齐所述轻钢龙骨；

6、穿销机构，设置于所述挡板和所述对齐气缸之间，用于根据所述第二控制信号对所述轻钢龙骨进行穿销。

7、进一步地，所述控制机构包括：

8、区域划分单元，用于根据所述轻钢龙骨图像数据划分轻钢龙骨表面区域及轻钢龙骨孔位区域；

9、第一控制单元，用于根据所述轻钢龙骨表面区域确定第一控制信号；

10、第二控制单元，用于根据所述轻钢龙骨孔位区域确定第二控制信号。

11、进一步地，所述区域划分单元用于：

12、获取轻钢龙骨图像数据，对轻钢龙骨图像数据进行灰度化处理，得到轻钢龙骨灰度图像；

13、基于canny算子对轻钢龙骨灰度图像进行边缘检测，根据边缘检测结果提取出轻钢龙骨灰度图像的边缘区域；

14、对轻钢龙骨灰度图像的边缘区域进行圆拟合，计算各边缘区域的圆拟合优度；

15、筛选出圆拟合优度大于第一预设阈值的边缘区域，将圆拟合优度大于第一预设阈值的边缘区域确定为轻钢龙骨孔位区域，将轻钢龙骨灰度图像上的其余区域确定为轻钢龙骨表面区域。

16、进一步地，所述第一控制单元用于：

17、获取轻钢龙骨表面区域灰度图像上各像素点的灰度值，基于k均值聚类算法对各像素点的灰度值进行聚类；

18、根据聚类结果对轻钢龙骨表面区域灰度图像进行分区，根据各分区的灰度值确定轻钢龙骨的表面平整度；

19、判断轻钢龙骨的表面平整度是否超出预设平整度阈值，若超出，则发送第一控制信号使所述输送机构暂停移动；

20、若合格，则继续检测下一轻钢龙骨的表面平整度。

21、进一步地，所述第一控制单元基于k均值聚类算法对各像素点的灰度值进行聚类，包括：

22、根据轻钢龙骨表面区域灰度图像上各像素点的灰度值随机选取k个初始聚类中心，计算各像素点到初始聚类中心的欧氏距离；

23、根据各像素点到初始聚类中心的欧氏距离将各像素点划分到对应的分区，计算各个分区内全部像素点的灰度平均值；

24、根据各个簇内全部像素点的灰度平均值更新聚类中心，根据新的聚类中心进行重复迭代，直至聚类中心不再发生变化，得到k个最终聚类中心；

25、根据各像素点到最终聚类中心的欧氏距离将轻钢龙骨表面区域灰度图像划分为k个分区。

26、进一步地，所述第一控制单元根据各分区的灰度值确定轻钢龙骨的表面平整度，包括：

27、根据轻钢龙骨表面区域灰度图像的各分区内聚类中心的灰度值筛选出灰度值最高的分区，将灰度值最高的分区设定为参考分区；

28、根据参考分区内各像素点的灰度值筛选出灰度值最大值及灰度值最小值，根据参考分区的灰度值最大值及灰度值最小值计算灰度容许系数；

29、将参考分区聚类中心的灰度值与灰度容许系数相乘，得到平整灰度值，计算其余分区内各像素点的灰度值与平整灰度值的平方差，得到各分区的平整度偏差；

30、判断各分区的平整度偏差是否超出第一预设阈值，将超出第一预设阈值的分区确定为平整度异常分区；

31、根据平整度异常分区确定处于平整度异常分区内的像素点的面积，根据处于平整度异常分区内的像素点的面积确定当前轻钢龙骨的表面平整度。

32、进一步地，所述第一控制单元根据参考分区的灰度值最大值及灰度值最小值计算灰度容许系数，包括：

33、根据参考分区的灰度值最大值及灰度值最小值结合灰度容许系数计算公式计算灰度容许系数，灰度容许系数计算公式具体为，

34、

35、其中，p为灰度容许系数，gmax为灰度值最大值，gmin为灰度值最小值，gα为预设范围调整系数。

36、进一步地，所述对齐机构还包括修正单元，所述修正单元用于：

37、获取对齐后轻钢龙骨的长度，计算当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值；

38、判断当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值是否大于第二预设阈值，若当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值大于第二预设阈值，则设定预设第一修正值对下一轻钢龙骨的预设平整度阈值进行修正；

39、若当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值小于或等于第二预设阈值，则判断当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值是否大于第三预设阈值；

40、若当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值大于第三预设阈值，则设定预设第二修正值对下一轻钢龙骨的预设平整度阈值进行修正；

41、若当前轻钢龙骨长度与预设容许长度的差值小于或等于第三预设阈值，则设定预设第三修正值对下一轻钢龙骨的预设平整度阈值进行修正。

42、进一步地，所述第二控制单元用于：

43、根据轻钢龙骨孔位区域灰度图像确定轻钢龙骨的孔位直径，获取打包设备中各穿销的型号，根据轻钢龙骨的孔位直径确定对应的穿销型号，跟据对应的穿销型号发送第二控制信号对轻钢龙骨进行打包。

44、为了实现上述目的，本发明还提供了一种卡式轻钢龙骨自动打包控制方法，包括：

45、将待打包的轻钢龙骨输送至接料台上，获取轻钢龙骨图像数据，根据轻钢龙骨图像数据确定轻钢龙骨表面区域及轻钢龙骨孔位区域；

46、根据轻钢龙骨表面区域确定第一控制信号，根据轻钢龙骨孔位区域确定第二控制信号；

47、根据第一控制信号控制接料台移动到对齐机构，通过对齐机构对齐轻钢龙骨，根据第二控制信号将对齐的轻钢龙骨进行穿销。

48、本发明的有益效果在于：

49、通过应用以上技术方案，本发明通过设置控制机构对卡式轻钢龙骨的平整度进行检测，能够快速检测出不合格的卡式轻钢龙骨并及时处理，有效提高了检测效率，提高产品合格率，同时通过对卡式轻钢龙骨的孔位进行识别，实现了对穿销型号的自动选取，能够适配不同种类的卡式轻钢龙骨。

技术特征：

1.一种卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述控制机构包括：

3.根据权利要求2所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述区域划分单元用于：

4.根据权利要求2所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述第一控制单元用于：

5.根据权利要求4所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述第一控制单元基于k均值聚类算法对各像素点的灰度值进行聚类，包括：

6.根据权利要求4所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述第一控制单元根据各分区的灰度值确定轻钢龙骨的表面平整度，包括：

7.根据权利要求6所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述第一控制单元根据参考分区的灰度值最大值及灰度值最小值计算灰度容许系数，包括：

8.根据权利要求4所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述对齐机构还包括修正单元，所述修正单元用于：

9.根据权利要求2所述的卡式轻钢龙骨自动打包设备，其特征在于，所述第二控制单元用于：

10.一种卡式轻钢龙骨自动打包控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及轻钢龙骨技术领域，具体公开了一种卡式轻钢龙骨自动打包设备及控制方法，包括接料台，用于承接轻钢龙骨；控制机构，用于获取轻钢龙骨图像数据，根据所述轻钢龙骨图像数据确定轻钢龙骨表面区域及轻钢龙骨孔位区域，根据所述轻钢龙骨表面区域确定第一控制信号，根据所述轻钢龙骨孔位区域确定第二控制信号；输送机构，固定连接于所述接料台底部，用于根据所述第一控制信号控制所述接料台移动；对齐机构，包括挡板和对齐气缸，所述对齐机构用于对齐所述轻钢龙骨；穿销机构，用于根据所述第二控制信号对所述轻钢龙骨进行穿销。对卡式轻钢龙骨的图像数据进行处理，及时对卡式轻钢龙骨进行检测，提高检测效率，降低产品的不合格率。

技术研发人员：廉建廷,刘受志,赵全,刘学刚,路秀青
受保护的技术使用者：北新集团建材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23