CN101532965B - 高精密旋转件视觉检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备技术领域，特指用于产品质量检验的检测机械。该检测机上设有带动旋转件旋转的动力单元和数码检测单元，其中，数码检测单元上的线扫描摄像机跟随旋转件的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏给予放大显示线扫描摄像机所拍摄的图像。操作者根据显示屏上的图像检测产品，克服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100％的检测，彻底杜绝不合格产品进入市场；并辅助自动上下料机构，实现产品的连续、高效、高质量的自动化检测。

Description

高精密旋转件视觉检测机

技术领域：

本发明涉及机械设备技术领域，特指用于产品质量检验的检测机械。

背景技术：

目前，大部分产品表面缺陷检测主要以目测为主，存在有检测速度慢、检测质量不稳定的缺陷，尤其是对于一些产品上的微小瑕疵，目测难以检测出来，以致产生不合格产品混入市场的情况。

随着电子技术的发展，CCD的速度和灵敏度以及电脑CPU速度也不断提高，在此环境下，本申请人秉持着研究创新、精益求精之精神，利用其专业眼光和专业知识，有效地将电子技术融合到检测机械上，研究出一种应用范围广，符合产业利用价值的且可实现产品的连续、高效、高质量的自动化生产设备。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高精密旋转件视觉检测机，以克服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100％的检测，而且检测方法和标准均匀统一。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

高精密旋转件视觉检测机，于该检测机上设有带动旋转件旋转的动力单元和数码检测单元，其中，数码检测单元上的线扫描摄像机跟随旋转件的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏给予放大显示摄像机所拍摄的图像；操作者根据显示屏上的图像检测产品，并通过手动或自动方式区分合格和不合格产品。

对于上述检测机，还可做如下结构设计：于检测机上还辅助设有自动上料单元和根据检测结构自动分选单元，其中自动上料单元包括传送装置、分料装置及上料装置，传送装置将旋转件有序排列运送，分料装置接驳于传送装置的输出口，而上料装置与动力单元对接，实现将分料装置分出来的旋转件送上动力单元；所述自动分选单元主要包括下料装置和分选装置，分选装置设有数个可选择性替换的落料口，落料口接收检测完成的旋转件。

动力单元伸出一芯轴，以穿设及持住旋转件，而旋转件为一套筒结构，芯轴与电机驱动的传动轴联动，且芯轴与传动轴的同心度≤0.003mm。

于该检测机上还配有一光源，以照射旋转件，光源与摄像机成20°～45°的夹角关系，摄像机安装在被检测的旋转件上方。

动力单元中的电机为步进电机，在电机与传动轴之间设有隔离电机振动的结构，电机轴上加装有脉冲编码器。

传送装置含有一振盘和输送链，分料装置、上料装置、下料装置以及分选装置均由气缸驱动，气缸由PLC控制，实现协调动作。

本发明具有如下优点：

1、以线扫描摄像机拍摄旋转件，并通过图像处理模块将图像转换到显示屏上，通过视频检测产品，如通过灰暗度差异识别，从而克服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100％的检测，而且检测方法和标准均匀统一，彻底杜绝不合格产品进入市场流通。

2、以机械方式自动上料、下料、分选合格与不合格产品，实现产品的连续、高效、高质量的自动化检测，减轻工人劳动强度，减低生产成本，提高企业市场竞争力。

3、机械结构简单，生产稳定、可靠，精度高，操作及调整均很方便。

附图说明：

附图1为本发明其一实施例的平面分布示意图；

附图2为图1之实施例的局部结构立体分布图；

附图3为图1之实施例的上料结构示意图；

附图4为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，兹举较佳实施例并配合图式详细说明如下：

首先请先参阅图1、图2及图3，系为本发明之较佳实施例的结构示意图，本发明是有关高精密旋转件的视觉检测机，旋转件以陶瓷管为例，图中展示的是一种用于陶瓷管的检测机，陶瓷管为既定尺寸和形状的管体。在机架上安装有动力单元和数码检测单元，动力单元包括电机、中间传动轴及传动轴驱动的外凸芯轴，芯轴用于穿设及持住陶瓷管，从而带动陶瓷管10旋转；数码检测单元包括线扫描摄像机21、图像处理模块、显示屏22及光源23，摄像机跟随陶瓷管的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏22给予放大显示摄像机所拍摄的图像。这样，检测者即可通过视频图像检测产品，视频图像经过放大处理，因而更容易观测到产品上缺陷，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100％的检测。

本发明是将立体的被测产品转换为对视频图像检测，不仅减轻工人劳动强度，减低生产成本，提高生产效率及企业市场竞争力；而且还提高检测质量，减少人工检测的不良影响，同时还可进一步提升设备功能，如设定检测方法和标准，通过鉴别图像上的灰暗度等方式，结合电子技术，达到自动检测分选产品。

从图1、图2及图3中可知，配合检测工作，在检测机上还辅助设有自动上料单元和根据检测结构自动分选单元，以达到自动上料、下料及分选产品，实现连续生产、提高作业效率。其中自动上料单元包括传送装置3、分料装置4及上料装置5，传送装置3含有一振盘31和输送链32，将若干陶瓷管10放入振盘31中，经过振动传送，可将陶瓷管10有序排列运送；分料装置4接驳于输送链32的输出口，可逐一将陶瓷管10分出。而上料装置5与动力单元对接，实现将分料装置分出来的陶瓷管10送上动力单元，上料装置5有一推杆51，推杆51由气缸52控制；图3所示，上料时，推杆51与陶瓷管10平齐，推杆51伸出即可将陶瓷管10送上动力单元(图中省略部分定位结构)。本实施例中，动力单元伸出一芯轴6，以穿设及持住陶瓷管10，而陶瓷管10为一套筒结构，实现套设在芯轴6上，并可跟随芯轴6一起转动。芯轴6与电机7驱动的传动轴联动，且芯轴6与传动轴的同心度≤0.003mm，确保转动平稳，使线扫描摄像机拍摄清晰。

图1所示，电机7为低速步进电机，在电机7与传动轴之间设有隔离电机振动的结构，如弹性联轴器等，以隔离电机振动，保证芯轴6与传动轴之平稳转动，在电机轴上加装有脉冲编码器，用于计数和控制线扫描摄像机拍照线素，提高转动的稳定性。本实施例是以芯轴6连接陶瓷管10，当然，也可采用其它夹具用于固定陶瓷管10，并带动陶瓷管10一起转动，因而芯轴6只是一种较为简单实用的实例而已，并非限制其它雷同结构之使用。

图1、2所示，自动分选单元主要包括下料装置8和分选装置9，分选装置9设有数个可选择性替换的落料口91，落料口91接收检测完成的陶瓷管10。数个落料口91分别接收合格和不合格产品，以实现自动分选，落料口91是由气缸92推拉驱动进行替换，气缸由PLC控制。下料装置8包括一拨块81及驱动拨块81的气缸82。本实施例中，分料装置、上料装置、下料装置以及分选装置均是采用气缸驱动滑台工作，气缸由PLC控制，实现协调动作，结构简单，精度高、操控容易。使用时，PLC可编程控制器根据输入参数和程序进行有序控制各气缸动作，满足自动生产要求。

图2、3所示，配合摄像要求，检测机上配有一光源23，光源23照射被测的陶瓷管10，且光源23与摄像机21成20°～45°之夹角关系，保证明亮度，摄像机21安装在被检测的陶瓷管10上方，并根据要求调节好摄像机21与被检测的陶瓷管10之间的距离，如本实施例中要求摄像机镜头端面到被检测陶瓷管10中心距离80mm。

参阅图4所示，本发明的工艺流程如下：工人将陶瓷管10放入振盘中，振盘振动可实现排料送料，陶瓷管10逐一进入输送链32，然后由分料装置4从输送链32的输出口分单个陶瓷管10到上料位置，分料装置4是利用气缸伸缩推动来实现单个分料。接着由上料装置将陶瓷管10上到芯轴6(也可为其它形式的夹具)上，动力单元带动陶瓷管10转动，而线扫描摄像机21拍摄并将拍摄数据传送到图像处理模块上，再由显示屏22显示图像，这样即可在显示屏上检测产品；分选装置根据检测结果将合格和不合格的落料口91移到下料位置，用于接收产品，同时达到自动分选；下料装置根据指令拨下芯轴上的陶瓷管10，即检测完成。

本发明在实施时还需要注意避开外界的振动源，因而在安装时还要求自动上料单元中的传送装置有独立的机架，传送装置与其安装机架之间作减振处理，整机机架也要求减振安装，配有防护装置和隔音罩，以确保线扫描摄像机稳定、精确的摄像和检测工件的洁净。利用PLC控制，具有统计产品产量、方便设定相关参数的优点，且工作稳定性好。利用触摸屏操作机器手动或自动检测、调整运行参数、显示产品产量统计数据。

Claims (5)

1.高精密旋转件视觉检测机，其特征在于：于该检测机上设有带动旋转件旋转的动力单元和数码检测单元，其中，数码检测单元上的线扫描摄像机跟随旋转件的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏给予放大显示线扫描摄像机所拍摄的图像；所述动力单元伸出一芯轴，以穿设及持住旋转件，芯轴与电机驱动的传动轴联动，且芯轴与传动轴的同心度≤0.003mm。

2.根据权利要求1所述的高精密旋转件视觉检测机，其特征在于：于该检测机上还配有一光源，光源与线扫描摄像机之间的夹角为20°～45°，且可在该角度范围内调整，线扫描摄像机安装在被检测的旋转件上方。

3.根据权利要求1所述的高精密旋转件视觉检测机，其特征在于：电机为步进电机，在电机与传动轴之间设有隔离电机振动的结构，电机轴上加装有脉冲编码器。

4.根据权利要求1所述的高精密旋转件视觉检测机，其特征在于：于检测机上还辅助设有自动上料单元和根据检测结构自动分选单元，其中自动上料单元包括传送装置、分料装置及上料装置，传送装置将旋转件有序排列运送，分料装置接驳于传送装置的输出口，而上料装置与动力单元对接，实现将分料装置分出来的旋转件送上动力单元；所述自动分选单元主要包括下料装置和分选装置，分选装置设有数个可选择性替换的落料口，落料口接收检测完成的旋转件。

5.根据权利要求4所述的高精密旋转件视觉检测机，其特征在于：传送装置含有一振盘和输送链，分料装置、上料装置、下料装置以及分选装置均由气缸驱动，气缸由PLC控制，实现协调动作。

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