阅读说明：本技术 一种柱塞前处理翻转控制系统及方法 (plunger pretreatment overturning control system and method ) 是由 王锦标 苏永要 冯桐 徐照英 张腾飞 于 2019-08-15 设计创作，主要内容包括：本发明属于自动化控制技术领域,公开了一种柱塞前处理翻转控制系统及方法；柱塞前处理翻转控制系统包括：参数设定模块用于设定相关参数；翻转控制模块用于基于预设的翻转参数对柱塞进行翻转；传送模块用于基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置；固定模块用于对柱塞进行固定；摄像模块用于实时获取柱塞处理图像；主控模块用于基于图像数据判断柱塞是否处理结束；通讯模块用于利用无线射频识别技术进行信号传输。本发明能够实现自动化的柱塞翻转控制,同时能够对柱塞进行传送、固定、翻转、处理,自动化判断柱塞处理状况是否达到标准,减少了工作量以及人为因素带来的干扰与误差,且系统整体效率高,节省人力、物力。(The invention belongs to the technical field of automatic control, and discloses a system and a method for controlling overturning of plunger pretreatment; the plunger pretreatment overturning control system comprises: the parameter setting module is used for setting related parameters; the overturning control module is used for overturning the plunger based on preset overturning parameters; the transmission module is used for transmitting the plunger to a specified fixed position based on preset transmission parameters; the fixing module is used for fixing the plunger; the camera module is used for acquiring a plunger processing image in real time; the main control module is used for judging whether the plunger is processed or not based on the image data; the communication module is used for carrying out signal transmission by utilizing a radio frequency identification technology. The invention can realize automatic plunger overturning control, can convey, fix, overturn and process the plunger at the same time, automatically judges whether the plunger processing condition reaches the standard, reduces the workload and the interference and error caused by human factors, has high overall system efficiency, and saves manpower and material resources.)

一种柱塞前处理翻转控制系统及方法

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，尤其涉及一种柱塞前处理翻转控制系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

目前，为提高柱塞使用性能，往往需要通过对表面进行表面改性处理，这样可以提高柱塞表面的综合使用性能，在进行表面改性处理前，一般需经过前处理，如喷砂、清洗、干燥等，在这一过程中，为确保柱塞各面均能获得处理，需要在处理过程中对柱塞进行翻动，但因为柱塞从结构上并不是简单的圆柱体，因此，目前采用的方式为人工单只翻动的方法，不利于批量化生产。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有技术中自动化设备无法实现自动对柱塞进行翻转、控制、处理及传动的功能，主要依靠人工完成相应工作，智能化程度低，工作量大；同时人工处理、判断、翻转出错率大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种柱塞前处理翻转控制系统及方法。

本发明是这样实现的，一种柱塞前处理翻转控制系统及方法，所述柱塞前处理翻转控制系统包括：

参数设定模块：用于设定翻转参数、传送参数及其他相关参数；

翻转控制模块：用于基于预设的翻转参数对柱塞进行翻转；

传送模块：用于基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置，并在处理结束后将柱塞传送至对应出口位置；

固定模块：用于当柱塞到达指定位置时，对柱塞进行固定；同时当处理结束后，自动解除固定；

摄像模块：用于实时获取柱塞处理图像，并将获取到的图形数据传送至主控模块、数据库以及显示模块；

主控模块：用于利用单片机控制各个模块正常工作，同时接受摄像模块传送的图像数据，并基于图像数据判断柱塞是否处理结束；

处理模块：用于对柱塞进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；

数据库：用于存储经过标准化处理的柱塞图像数据以及获取到的实时柱塞处理图像；

显示模块：用于利用显示器实时显示柱塞处理图像；

通讯模块：用于利用无线射频识别技术进行信号传输。

本发明的另一目的在于提供一种应用于所述柱塞前处理翻转控制系统的柱塞前处理翻转控制方法，所述柱塞前处理翻转控制方法包括：

步骤一，用于设定翻转参数、传送参数及其他相关参数；

步骤二，基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置，同时当柱塞到达指定位置时，自动对柱塞进行固定，并传送已固定信号；

步骤三，系统接收已固定信号，对柱塞进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；处理完成后传送已处理信号；

步骤四，系统接收已处理信号，获取柱塞当前图像，并将当前图像与数据库中预先存储的处理完成后的标准图像进行对比，当对比一致时，基于预先设定的翻转参数将柱塞翻转至指定位置，再次对柱塞另一面进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；当对比不一致，则对再次对柱塞进行处理，直至比对一致，将柱塞接触固定并传送至出口位置；

步骤五，利用数据库存储实时获取的柱塞图像，利用显示器显示实时获取的柱塞图像。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明在对柱塞翻转过程中，利用位置采集模块中的光电传感器检测柱塞是否达到固定的位置，防止柱塞放置不到规定的位置时，发生掉落；利用角度采集模块中倾角传感器，采集柱塞的翻转角度，提高柱塞翻转的精度；利用重力采集模块中的重量传感器检测柱塞在翻转过程中各个方向的重量，精确控制气缸内部的气压，防止柱塞出现损坏。

本发明控制柱塞过程中采用摄像模块采集柱塞各个位置的图像，并且通过图像旋转模块、灰度处理模块、图像锐化处理模块、图像反色处理模块和线性变换模块对获取的图像进行处理，能够得到清晰的图像，方便系统对柱塞的位置和运动状态进行识别，提高柱塞翻转的精度，防止柱塞出现损伤。本发明数据库中对图像处理的过程中，对柱塞危险度高的图像进行识别和储存，建立相应的参考数据样本，有利于提高柱塞翻转控制的精确度。

本发明能够实现自动化的柱塞翻转控制，同时能够对柱塞进行传送、固定、翻转、处理，自动化判断柱塞处理状况是否达到标准，减少了工作量以及人为因素带来的干扰与误差，且系统整体效率高，节省人力、物力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的柱塞前处理翻转控制系统结构示意图。

图2是本发明实施例提供的柱塞前处理翻转控制方法流程图。

图中：1、参数设定模块；2、翻转控制模块；3、传送模块；4、固定模块；5、摄像模块；6、主控模块；7、处理模块；8、数据库；9、显示模块；10、通讯模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决上述的技术问题，下面结合附图对本发明的技术方案作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的柱塞前处理翻转控制系统包括：

参数设定模块1，与处理模块7连接，用于设定翻转参数、传送参数及其他相关参数。

翻转控制模块2，与处理模块7连接，用于基于预设的翻转参数对柱塞进行翻转。

传送模块3，与处理模块7连接，用于基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置，并在处理结束后将柱塞传送至对应出口位置。

固定模块4，与处理模块7连接，用于当柱塞到达指定位置时，对柱塞进行固定；同时当处理结束后，自动解除固定。

摄像模块5，与处理模块7连接，用于实时获取柱塞处理图像，并将获取到的图形数据传送至主控模块6、数据库8以及显示模块9。

主控模块6，与处理模块7连接，用于利用单片机控制各个模块正常工作，同时接受摄像模块5传送的图像数据，并基于图像数据判断柱塞是否处理结束。

处理模块7，与各个模块连接，实现柱塞前处理过程的翻转。

数据库8，与处理模块7连接，用于存储经过标准化处理的柱塞图像数据以及获取到的实时柱塞处理图像。

显示模块9，与处理模块7连接，用于利用显示器实时显示柱塞处理图像。

通讯模块10，与处理模块7连接，用于利用无线射频识别技术进行信号传输。

所述用于当柱塞到达指定位置时，对柱塞进行固定；同时当处理结束后，自动解除固定的固定模块4包括：

位置采集模块，与处理模块连接，通过利用光电传感器检测柱塞是否达到固定的位置。

角度采集模块，与处理模块连接，通过利用倾角传感器，柱塞在翻转过程中采集柱塞的翻转角度。

重力采集模块，与处理模块连接，在对柱塞翻转时，通过利用重量传感器检测柱塞的重量，传递到处理模块，处理模块控制气缸内部的气压。

所述用于实时获取柱塞处理图像，并将获取到的图形数据传送至主控模块6、数据库8以及显示模块9的摄像模块5对图像处理的系统包括：

图像旋转模块，系统根据设定参数的需要，对图像进行旋转，获取的柱塞图像清晰的角度。

灰度处理模块，对所获取的图像根据设定相关的参数，对柱塞位置图像进行灰色处理。

图像锐化处理模块，选择柱塞任意选择一副灰度图像，使用拉普拉斯算子对图像进行锐化滤波，并和原图像叠加，实现对图像的增强。

图像反色处理模块，对于彩色的图像的R、G、B各彩色分量取反。当柱塞在翻转过程中，出现的背景为黑色，选取图像的反色处理或有程序根据背景和物体连通域两种颜色的数量所占比例而自动选择是否选择选取图像的反色处理。

线性变换模块，将获取的图像从一个向量空间映射到另一个向量的空间，提高图像的清晰度。

所述用于存储经过标准化处理的柱塞图像数据以及获取到的实时柱塞处理图像的数据库8对图像数据处理的具体过程如下：

首先，获取相关器件的访问权限，明确数据分类的目标；根据柱塞在翻转过程的危险度和精确度，制定合理的柱塞图像分类策略；

其次，将获取的柱塞图像建立相应的数据样本，确定哪些图像存在危险，提取相应的特征元素；

将需要验证分类的图像建立相应的数据样本，对数据样本进行识别，提取相应的特征点，与特征元素进行一一比对；将特征元素相同的图像归结为一类；

最后，根据相同特征元素的图像，发现图像数据存储的位置，进行分类。

如图2所示，本发明实施例提供的柱塞前处理翻转控制方法包括：

S201：用于设定翻转参数、传送参数及其他相关参数。

S202：基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置，同时当柱塞到达指定位置时，自动对柱塞进行固定，并传送已固定信号；

S203：系统接收已固定信号，对柱塞进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；处理完成后传送已处理信号；

S204：系统接收已处理信号，获取柱塞当前图像，并将当前图像与数据库中预先存储的处理完成后的标准图像进行对比，当对比一致时，基于预先设定的翻转参数将柱塞翻转至指定位置，再次对柱塞另一面进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；当对比不一致，则对再次对柱塞进行处理，直至比对一致，将柱塞接触固定并传送至出口位置；

S205：利用数据库存储实时获取的柱塞图像，利用显示器显示实时获取的柱塞图像。

本发明的工作原理如下：

首先，基于参数设定模块1设定翻转参数、传送参数及其他相关参数；所述翻转参数包括但不限于柱塞每次翻转角度以及每一个柱塞翻转几次为处理完成；其次，传送模块3基于预设的传送参数将柱塞传送至指定固定位置，并发出达到信号，主控模块6接收到达信号，控制固定模块4对柱塞进行固定；固定模块4固定完成后发出已固定信号，主控模块6接收已固定信号，控制处理模块7对柱塞进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；处理模块7处理完成后向主控模块6发出已处理信号，主控模块6接收信号，比对当前柱塞图像数据与数据库8中预先存储的标准数据，若比对不一致，则处理模块7再次处理；若比对一致，则控制翻转控制模块基于预设的翻转角度参数对柱塞进行翻转，同时翻转结束后，控制处理模块7对柱塞进行喷砂、清洗、干燥相关前处理；主控模块6比对当前柱塞图像数据与数据库8中预先存储的标准数据，若比对不一致，则处理模块7再次处理；若比对一致，则翻转控制模块2自动对比当前翻转次数与预设翻转次数，若当前翻转次数与预设翻转次数一致时，则向主控模块6传送处理完成信号；当不一致时，则重复翻转、处理、比对过程，直至一致。主控模块6接收处理完成信号，控制固定模块4接触固定，控制传送模块3将柱塞传送至对应出口位置。显示模块9利用显示器实时显示柱塞处理图像；同时整个控制过程的信号传输由通讯模块10利用无线射频识别技术完成。

下面结合试验对本发明的技术方案作进一步的描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。