CN101934273A

CN101934273A - 棒材直径自动检测、分选及统计装置

Info

Publication number: CN101934273A
Application number: CN2010102963903A
Authority: CN
Inventors: 李克西; 江山; 龙天涯
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明公开了一种棒材直径自动检测、分选及统计装置，包括能使棒材自动下移的V形导轨、CCD相机、平行光源、图像处理器、PLC+OP主机、阻隔气缸、分选气缸，合格棒材通道、不合格棒材通道，在V形导轨上开有一线性槽，CCD摄像机和平行光源分别固定在V形导轨5的两侧，能通过所述线性槽获取反映棒材直径的图像；由CCD摄像机7将图像输入图像处理器进行，处理图像处理器通过串行总线与PLC+OP主机通信，将处理后的图像数据送至PLC+OP主机，由PLC+OP主机进行分析并向分选气缸及阻隔气缸发送控制信息，控制阻隔气缸及分选气缸动作，分选气缸控制合格棒材通道及不合格棒材通道的切换。本发明具有检测速度快、检测质量稳定的特点，适合大批量小直径棒材的生产检测。

Description

棒材直径自动检测、分选及统计装置

技术领域

本发明涉及一种针对棒材直径自动检测、分选及统计装置。

背景技术

硬质合金小直径棒材直径检测目前广泛使用的是人工测量及分选的方法，具体方式是检测人员采用千分尺多点测量棒材直径值并对照合格尺寸标准分选（如某公司尺寸3.25*38.5的棒材每天至少需检测30～40万支，且每支棒材需至少测量3～4个位置点，才能确保棒材外形尺寸合格），为此该检测岗位配备了大量的检测人员，完全依靠检测人员的熟练程度和准确性来保证检测效率与合格产品最终出厂的准确度，但人工检测效率较低同时不可避免有错检、漏检及误检现象，使得经常出现待检测品积压和合格产品中混有非合格品的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服大批量检测硬质合金小直径棒材或其它圆柱状小尺寸物件时存在的人工效率低、需大量人工及不可避免的人工错误等问题，提供了一种检测速度快、检测质量稳定、分选准确并且效率高的棒材直径自动检测、分选及统计装置。

本发明提供的这种棒材直径自动检测、分选及统计装置，包括能使棒材自动下移的V形导轨、CCD相机、平行光源、图像处理器、PLC+OP主机、阻隔气缸、分选气缸，合格棒材通道、不合格棒材通道，其中V形导轨倾斜放置，用于棒材自动下移；阻隔气缸位于V形导轨的前端，用于控制棒材进入V形轨道；在V形导轨上开有一线性槽，CCD摄像机和平行光源分别固定在V形导轨的两侧，能通过所述线性槽获取反映棒材直径的图像；由CCD摄像机将图像输入图像处理器进行，处理图像处理器通过串行总线与PLC+OP主机通信，将处理后的图像数据送至PLC+OP主机，由PLC+OP主机进行分析并向分选气缸及阻隔气缸发送控制信息，控制阻隔气缸及分选气缸动作，分选气缸控制合格棒材通道及不合格棒材通道的切换。

在合格棒材通道与不合格棒材通道之间有一个开关，该开关由分选气缸驱动。V形导轨固定在一个角度调节板上，使V形导轨的倾斜角度能调节。V形导轨的前方有导管，该导管的直径大小只容一根棒材通过。导管前端与一个棒材振动盘连接，以使棒材进入导管中。所述棒材振动盘采用螺旋上升式的振动盘。

本发明由于采用CCD动态多点连续测量棒材直径来保证检测质量以及对检测后棒材进行自动分选的装置同时进行数量自动统计，该装置具有检测速度快、检测质量稳定、合格品及不合格品准确分选、装置整体效率高等特点，适合大批量小直径或其它小规格尺寸产品，特别是硬质合金小直径棒材的生产检测，能够完全保证产品检测质量同时准确分选合格及不合格产品，保证合格产品出厂准确性，效率高（1人可同时使用多台装置）同时大幅降低操作者的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明涉及的机械部分结构示意图。

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

这是一个用于对￠3.25×38.5mm的硬质合金棒材的直径自动检测及分选的装置。从图1到图4可以看出，这个实施例中有振动盘1，该振动盘采用的是螺旋式振动盘（本实施例采用的螺旋式振动盘是由无锡九州龙自动化机械制造有限公司生产的），将￠3.25×38.5mm硬质合金棒材倒入振动盘1中，通过振动使棒材一支支连续沿着振动盘向上运动，在振动盘最上部安装一根内径约为￠4mm的导管2（采用不锈钢管），使得通过振动盘上升的棒材一支支连续进入该不锈钢管2，再在不锈钢管2的出口处安装一个阻隔气缸3，气缸杆前端固定一个档块4，当气缸向上运动时档块4正好将导管2的出口处遮挡三分之二，使得逐支排列在不锈钢管2向前运动的棒材在不锈钢管2出口处被挡住；当阻隔气缸3向下运动时挡块4将导管2的出口处打开使得棒材自然落入对V形导轨5，利用控制阻隔气缸的上下运动一次实现每次落入V形导轨5的棒材只有一支。V形导轨5固定在一个可调节角度平板6上，通过调节平板6的角度可实现棒材沿着V形导轨5自由向下滑动且使得棒材下滑速度在一定范围内可调。V形导轨上开有线性槽，在该线性槽处于V形导轨的两边分别固定有CCD摄像机和平行光源，平行光源采用红外平行光源。当棒材下滑经过该线性槽时，红外平行光源发射的红外平行光穿过线性槽将棒材截面完全覆盖，同时正对准CCD摄像机的镜头，CCD摄像机7连续拍摄棒材图像，并将这些图像输至图像处理器进行处理，图像处理器通过串行总线与PLC通信，接收图像处理器传来的数据，分析判断经过的棒材直径是否合格，由PLC发出指令，通过控制电路控制分选气缸8驱动分选开关9动作（棒材尺寸合格保持原位，把已检测棒材导入合格产品通道10；如果棒材尺寸不合格则分选气缸8快速来回动作一次，驱动分选开关9把已检测的棒材导入不合格产品通道11，随即分选开关9马上复原位），PLC控制分选气缸8动作的同时也对阻隔气缸3进行同样的快速向上和向下控制（阻隔气缸3上下动作一次实现一支棒材的出料）。

CCD摄像机和红外平行光源分别固定在V形导轨5的两侧，它们的中心轴线位于同一直线上正好穿过V形导轨5上开的线性槽，CCD摄像机的摄像头能拍摄到沿着V形导轨5直线向下运动的棒材通过线性槽时的过程（如图3所示）。本实施例需要进行灰度值边缘检测判别，因此选用适合非接触光电检测及高清晰图像摄影的线阵CCD摄像机以及使用红外平行光源为摄像的背光源。

图像处理器选用精度为亚象素级嵌入式图像处理系统，利用图像软件查找灰度边缘的功能，快速地根据检测到的棒材的尺寸图像，得到棒材产品的尺寸等相关数据信息，并将得到的和分析处理的结果以串行通讯的方式传送给上位PLC+OP主机。这种图像处理器体积小，处理速度快，使用方便可靠。

采用PLC+OP作本发明的控制及操作显示系统主机，是因为PLC编程灵活、软件更新升级方便。OP人机界面设有可以自由切换的手动模式和自动模式。手动模式时，系统由人工操作，主要用于系统调试、维护及维修。自动模式时，系统自动按设计程序运行。OP触摸屏上设手动、自动、参数设定、报警界面。可以设定棒材合格公差进行手动调试或维护检查。通过自动界面可以显示系统运行检测的实时情况和统计数据。参数设定，可以设定或修改各种棒材合格公差。当系统运行不正常时，报警界面给出报警信息，同时还可以在线消除一些故障。

本实施例处于正常运转状况时，CCD摄像机在V形导轨的线性槽处对棒材逐幅连续拍摄，经过图像处理器的数字化处理及分析，得到棒材尺寸的数据信息，图像处理器将上述数据通过串行总线传送给上位PLC+OP主机，PLC+OP主机根据预设的尺寸及公差标准判别比较，判断棒材的直径是否在允许的偏差范围内，随即发出控制指令给控制电路，从而控制分选气缸驱动分选开关的动作（如棒材尺寸在允许的偏差范围则分选开关不动作，已检测的棒材进入合格品通道中；如超出允许的偏差范围则分选开关随即向另一边打开将已检测的棒材导向不合格品通道中，后分选开关马上复位等待下次指令动作），达到分离合格与不合格棒材的目的并对数量进行实时计量统计，同时指令控制阻隔气缸上下运动一次实现下一支棒材进入V形导轨；如此循环。

本发明装置不仅适用于小直径硬质合金棒材，也适用于其它圆柱状小规格尺寸的产品检测。

Claims

1.一种棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征在于该装置包括能使棒材自动下移的V形导轨（5）、CCD相机、平行光源、图像处理器、PLC+OP主机、阻隔气缸（3）、分选气缸（8），合格棒材通道（10）、不合格棒材通道（11），其中V形导轨倾斜放置，用于棒材自动下移；阻隔气缸位于V形导轨的前端，用于控制棒材进入V形轨道；在V形导轨上开有一线性槽（7），CCD摄像机和平行光源分别固定在V形导轨（5）的两侧，能通过所述线性槽获取反映棒材直径的图像；由CCD摄像机将图像输入图像处理器进行，处理图像处理器通过串行总线与PLC+OP主机通信，将处理后的图像数据送至PLC+OP主机，由PLC+OP主机进行分析并向分选气缸（8）及阻隔气缸（3）发送控制信息，控制阻隔气缸及分选气缸动作，分选气缸（8）控制合格棒材通道及不合格棒材通道的切换。

2.根据权利要求1所述的棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征是在合格棒材通道与不合格棒材通道之间有一个开关，该开关由分选气缸驱动。

3.根据权利要求1或2所述的棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征是V形导轨（5）固定在一个角度可调节的平板（6）上，使V形导轨的倾斜角度能调节。

4.根据权利要求1或2所述的棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征是V形导轨（5）的前方有导管（2），该导管（2）的直径大小只容一根棒材通过。

5.根据权利要求4所述的棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征是导管2前端伸入到一个棒材振动盘中，以使棒材进入导管中。

6.根据权利要求4所述的棒材直径自动检测、分选及统计装置，其特征在于所述棒材振动盘采用螺旋上升式的振动盘（1）。