CN102671870A - Led自动化检测挑拣装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED自动化检测挑拣装置及方法，该系统包括对LED料带进行上料、传送以及可对不合格LED料带进行打点的第一传送装置、用于检测LED料带中各LED支架的表面外观、尺寸、颜色及缺陷的检测装置、将检测后的LED料带送出的第二传送装置、用于将不合格LED料带挑拣出的分拣装置、用于显示检测数据的显示装置、以及用于将检测数据与标准数据对比计数确定LED支架是否合格、控制各装置进行上料、检测、打点、传送、分拣全过程的控制装置。该方法包括设定标准→启动控制装置→采样→比对→输出多个步骤，能实现产品的自动分类，自动化程度高，有效降低劳动力。

Description

LED自动化检测挑拣装置及方法

技术领域

本发明涉及机器视觉检测领域技术，尤其是指一种LED自动化检测挑拣装置及方法。

背景技术

在很多工业场合的实际生产过程中，由于质量控制的严格要求，需要对生产线上的不合格品及时剔除，以免产品质量不过关，造成不必要的损失。LED支架广泛应用于制作显示屏背光源，在LED支架的生产过程中，为了加快生产速度，不会将LED支架单独一个一个地生产，而是先在同一片金属片上冲压成型出数排数列的导电脚，再通过注塑成型的方式将绝缘座与导电脚镶嵌成型在一起，这样便制成多排多列LED支架，这种未将各LED支架剪下的板块被称为LED料带。

随着国内外科技经济的发展，对LED支架需求的种类、型号和数量规模越来越大，对其外表面尺寸参数和表面完美的要求标准也越来越高。对于LED支架的生产企业来说，对产品的外观形状、尺寸和表面缺陷的检测工序在整个工艺流程中占据了重要的地位，占用了较大的人力、场地、资金资源。

目前，现有技术对LED支架的外观、尺寸和表面缺陷的检测一般是人工检测方式，由经验丰富的检测人员对线上的产品进行快速判断，或者在一道工序之后进行人工抽检。这种方式不仅劳动强度大，效率低，而且精度差，漏检、误检的概率也很高。影响了产品总体质量的提高和生产成本的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种LED自动化检测挑拣装置及方法，其能对待测LED支架进行快速、高精度检测，并能对不良品做出标记及挑拣，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种LED自动化检测挑拣装置，包括

第一传送装置：包括由第一电机驱动并可带动LED料带移动的第一传送带，以及可对不合格LED料带进行标记的打点机构；

检测装置：包括支承架、可调节高度地安装于支承架上的LED光源和CCD摄像头，还具有用于输入不同检测标准模式的输入键盘；

第二传送装置：位于第一传送装置后方，包括由第二电机驱动并将检测后的LED料带送出的第二传送带；

分拣装置：包括不良品收集箱以及用于将不合格LED料带推向不良品收集箱的分拣气缸，该分拣气缸和不良品收集箱左右对应地分布于第二传送装置两侧；

还包括用于显示检测数据的显示装置，以及

控制装置：包括用于进行上料、检测、比对、标注、传送、分拣全过程控制的主控单元MCU，前述第一传送装置、检测装置、第二传送装置、分拣装置和显示装置均连接在该主控单元MCU上。

优选的，所述第一传送装置还包括可依不同尺寸之LED料带进行宽度调节的两定位支架，前述第一传送带安装于定位支架内侧并随两定位支架之间的宽度变化而变化。

优选的，所述两定位支架安装在一底板上，该两定位支架指第一定位支架及第二定位支架，该第一定位支架固定于底板不动，针对该第二定位支架设有距离调节机构，该距离调节机构调节第二定位支架相对第一定位支架移动。

优选的，所述距离调节机构包括第一固定块、第二固定块、调节杆以及限位件，该第一固定块固定连接在第二定位支架上，该第二固定块固定连接在底板侧壁，该调节杆连接于第一固定块与第二固定块之间，该限位件套于调节杆上；当往第一方向或第二方向调整调节杆，可以带动第二定位支架往第一方向或第二方向移动以调节第一定位支架和第二定位支架之间的距离，当第二定位支架调节到位时，该限位件挡于第二固定块内侧。

优选的，所述第一传送装置之进料口的位置设置有两压紧机构，该压紧机构包括压块和采用橡胶材料制作的夹紧块，该夹紧块保持间距地位于第一传送带的上表面，该压块压紧在夹紧块的上方。

优选的，所述第一传送装置之检测工位的位置设有减震机构，该减震机构包括长条状的橡胶条及安装于橡胶条上的多个滚轮，该橡胶条保持间距地位于第一传送带的上表面，该多个滚轮可接触LED料带两侧表面地安装于橡胶条上。

优选的，所述检测工位的前侧安装有接近传感器，该接近传感器通过一U字形的安装架连接于底板上，该安装架上设有长滑槽，所述接近传感器可以在长滑槽中滑动以选择最适合的位置进行固定。

优选的，所述CCD摄像头通过安装架连接于检测装置的支承架，且该安装架上设置有一可以对CCD摄像头的高度进行精确微调的高度微调机构。

优选的，所述第二传送装置上设置有用于检测合格LED料带之数量的光电传感器。

一种LED自动化检测挑拣方法，其控制步骤如下：

1）设定标准：通过输入键盘向控制装置输入待测LED支架的标准模式；

2）启动控制装置：启动电源，由控制装置控制第一传送装置自动上料、检测装置自动检测、第二传送装置自动传输物料；

3）采样：当待测LED支架送入检测装置的CCD摄像头下方，由CCD摄像头获取待测LED支架的图像，并将图像传输到控制装置的主控单元MCU中；

4）比对：将采样图像与待测LED支架的标准模式进行比对确定待测LED支架是否合格：

A、当产品合格时，直接由第二传送装置送出；

B、当产品不合格时，由控制装置的主控单元MCU控制驱动打点机构在不合格产品侧旁进行标注后送入第二传送装置，同时由分拣装置挑拣送入不良品收集箱。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过检测系统获取待测LED支架的图像，并将图像传输到控制装置的主控单元MCU中；用控制装置的主控单元MCU进行自动识别、测量、通过与设定的标准数据进行对比后判别出合格产品和不合格产品，并对于不合格的产品进行打点标记和分拣动作，这样，不仅可以排除检测人员主观因素的干扰，降低劳动强度，提高生产效率，而且还能对缺陷进行定量描述和统计，实现产品的自动分类，自动化程度高，具有人工检测无法比拟的优越性，能提高对产品缺陷的识别能力和测量精度，检测结果记录方便、全面，有效降低劳动力，提高生产效率，避免传统人工检测时易受到疲劳、经验等主观因素影响的缺点。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的组装立体示意图；

图2是本发明之实施例中第一传送装置的示意图；

图3是图2的分解结构示意图；

图4是本发明之实施例中检测装置的示意图；

图5是本发明之实施例中第二传送装置、分拣装置的示意图；

图6是本发明之实施例中打点机构的示意图；

图7是本发明之实施例中控制装置的结构原理框图；

图8是本发明之实施例的操作工艺流程图。

附图标识说明：

10、第一传送装置                 11、底板

121、第一定位支架                122、第二定位支架    

13、第一传送带

14、第一电机                     15、距离调节机构

151、第一固定块                  152、第二固定块

153、调节杆                      154、限位件

16、压紧机构                     161、夹紧块

162、压块                        17、减震机构

171、橡胶条                      172、滚轮

18、接近传感器                   181、安装架

182、长滑槽                      19、打点机构

191、打点气缸

20、检测装置                     21、LED光源

22、输入键盘                     23、CCD摄像头

24、支承架                       241、滑槽

242、高度微调机构                243、安装架

30、第二传送装置                 31、第二电机

32、第二传送带

40、分拣装置                     41、分拣气缸

42、不良品收集箱                 43、支架

44、推动块                       45、光电传感器

50、显示装置                     60、控制装置

61、主控单元MCU                70、作业平台

F1、第一方向                     F2、第二方向

M1、进料口                      M2、检测工位

M3、打点工位                    M4、分拣工位。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有一作业平台70以及安装于该作业平台70上的第一传送装置10、检测装置20、第二传送装置30、分拣装置40、显示装置50，还包括一控制装置60，前述各装置均连接该控制装置60，并由控制装置60控制使各装置自动化动作。

其中，如图2和图3所示，该第一传送装置10包括一底板11、两定位支架121、122、设置于两定位支架121、122之间的第一电机14以及两第一传送带13。具体而言，该底板11固定于前述作业平台70上，两定位支架是指第一定位支架121和第二定位支架122，该第一定位支架121固定于底板11上，该第二定位支架122可相对第一定位支架121活动调节地设置于底板11，且第一定位支架121和第二定位支架122始终保持相互平行。第一传送带13安装于两支架43之间，由第一电机14带动传动。

针对该可活动调节的第二定位支架122，于底板11上安装有两距离调节机构15，该两距离调节机构15保持间距地连接于第二定位支架122的外侧。两距离调节机构15均包括固定连接在第二定位支架122上的第一固定块151、固定连接在底板11侧壁的第二固定块152、连接于第一固定块151与第二固定块152之间的调节杆153以及套于调节杆153上和限位件154。实际应用过程中，该调节杆153可选用螺杆，该限位件154可选用螺母；于第二固定块152上开设有一通孔，该调节杆153上的杆端穿过通孔固接在第一固定块151上，调节杆153上之帽端部位于通孔外。当将两距离调节机构15的调节杆153同时往第一方向F1（第二方向F2）拉出（推入）相同距离X，则可带动第二定位支架122水平位移X，同时第一定位支架121与第二定位支架122之间的距离就会增加（减少）X，此时，再利用限位件154卡于通孔内侧进行限位即可。采用这种方法调节两支架121、122之间的距离，可对不同宽度的LED料带进行检测，使用方便，增加设备的适用性。

另外，该第一传送装置10之进料口M1的位置设置有两压紧机构16，该压紧机构16包括夹紧块161及压块162。其中，夹紧块161采用橡胶材料制作，该夹紧块161位于进料口M1的两支架121、122内侧，其与第一传送带13的表面保持有间距，并可配合第一传送带13夹紧LED料带的两侧，使LED料带可以在第一传送带13的带动下移向检测工位M2。该压块162压紧在夹紧块161上，夹紧块161顶部的凹凸槽与压块162的凹凸槽相互配合咬紧，使夹紧块161可以限位于进料口M1位置，不能随意移动。

还有，于第一传送装置10之检测工位M2的两支架121、122内侧安装有减震机构17，该减震机构17包括长条状的橡胶条171及安装于橡胶条171上的多个滚轮172，该橡胶条171与第一传送带13的表面保持有间距，这些滚轮172可接触LED料带两侧地安装于橡胶条171上，从而LED料带传动时利用滚动摩擦代替滑动摩擦，以使LED料带的传送更为平稳，以减小震动，提高检测装置20的检测精准度。

由于LED料带在检测工位M2进行检测时，产品是静止的，为了实现这一工况，于检测工位M2的前侧安装有接近传感器18，用于检测物料，当物料接近检测工位M2时，触发接近传感器18，由控制装置60控制第一传送带13减慢速度，并在检测工位M2停止进行机器视觉检测。该接近传感器18通过一U字形的安装架181连接于底板11上，该安装架181上设有长滑槽182，所述接近传感器18可以在长滑槽182中滑动以选择最适合的位置进行固定。

除此之外，于打点工位M3上还设置有打点机构19（见图1和4），其包括打点气缸191。当检测装置20检测到LED料带中有LED支架不符合标准时，就会将数据传给控制装置60，由控制装置60控制打点气缸191在不及格的LED支架对应的料带边上进行打点，以做好标记。

如图5所示，所述检测装置20包括LED光源21、输入键盘22以及工业CCD摄像头23。一竖向的支承架24固定于作业平台70上，该支承架24上具有竖向设置的滑槽241。所述LED光源21可在滑槽241中上下滑动调节地安装在支承架24上，该CCD摄像头23也可在滑槽241中滑动调节地安装于支承架24上，该CCD摄像头23位于LED光源21的上方。且CCD摄像头23的安装架243上设置有一高度微调机构242，通过该高度微调机构242可以对CCD摄像头23的高度进行精确微调。所述输入键盘22安装于支承架24的顶端，该输入键盘22最好采用触摸屏输入，通过该输入键盘22选择不同的检测标准模式。

所述显示装置50固定安装于作业平台70上，本实施例对显示装置50的结构不做限制，可以根据需要制定或选用市场上现有的产品。

如图6所示，所述第二传送装置30位于第一传送装置10后方，包括第二电机31和第二传送带32，由第二电机31驱动第二传送带32传动，本第二传送装置30与前述第一传送装置10的不同之处在于：前述第一传送装置10是采用夹紧LED料带的两个边沿，以带动LED料带平稳地移动，而本第二传送装置30无需夹紧LED料带，随意地将LED料带置放在第二传送带32的表面。

如图6所示，所述分拣装置40包括分拣气缸41以及不良品收集箱42，该分拣气缸41和不良品收集箱42左右对应地位于第二传送带32的两侧。该分拣气缸41通过支架43固定在第二传送装置30上。且分拣气缸41的下方设置有一推动块44，当含有不合格LED支架的LED料带由第二传送装置30送到分拣工位M4时，该推动块44由分拣气缸41带动将含有不合格LED支架的LED料带推向不良品收集箱42。并且，于该分拣气缸41的安装支架43上设置有光电传感器45，用于检测合格LED料带的数量。

如图7所示，所述控制装置60包括主控单元MCU 61，本实施例中，主控单元MCU 61选用电脑主机，利用计算机汇编语言、高级语言或LEBVIEW语言等做好软件数据库，设定参数标准，并做出显示界面。前述CCD摄像头23、LED光源21、输入键盘22、显示装置50、光电传感器45和接近传感器18均连接于该主控单元MCU 61上，且前述第一电机14、打点气缸19、第二电机31和分拣气缸41也连接于该主控单元MCU 61上。

结合图7和图8所示，本发明的控制原理和操作流程如下：

启动电源，主控单元MCU 61运行，从输入键盘22中选定合适的检测标准模式，由主控单元MCU 61控制第一电机14、第二电机31启动，第一电机14驱动第一传送带13传动，第二电机31驱动第二传送带32传动。使LED料带从第一传送装置10的进料口M1开始上料，上料后，LED料带在第一传送带13的带动下移动，安装于检测工位M2前方的接近传感器18检测到LED料带靠近时，将信息传送到主控单元MCU 61上，主控单元MCU 61控制第一电机14降低转速，并在LED料带进入检测工位M2时，主控单元MCU 61控制第一电机14停止，使LED料带静止地位于检测工位M2上。此时，在主控单元MCU 61控制下LED光源21和CCD摄像头23已处于开启状态，利用CCD摄像头23实时对LED料带中每个LED支架的外观、尺寸、颜色及表面缺陷进行快速、高精度采样，并将检测数据返回到主控单元MCU 61中与系统设定的标准数据进行对比，若对比无误，则产品合格，直接将LED料带通过第二传送装置30送出；并且每送出一片合格的LED料带，该光电传感器45会对其做一次累加计数，以数清一共计数的量。若对比未达到标准，则当LED料带被传送至打点工位M3时，对应不合格的LED支架，于同排位置的LED料带边沿进行打点操作，做上标记再送到第二传送装置30上，当这片包含有不合格LED支架的LED料带到达分拣工位M4时，主控单元MCU 61驱动分拣气缸41动作，将其推入到废料收集箱中，以待处理。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要是通过检测系统获取待测LED支架的图像，并将图像传输到控制装置的主控单元MCU中；用控制装置的主控单元MCU进行自动识别、测量、通过与设定的标准数据进行对比后判别出合格产品和不合格产品，并对于不合格的产品进行打点标记和分拣动作，这样，不仅可以排除检测人员主观因素的干扰，降低劳动强度，提高生产效率，而且还能对缺陷进行定量描述和统计，实现产品的自动分类，自动化程度高，具有人工检测无法比拟的优越性，能提高对产品缺陷的识别能力和测量精度，检测结果记录方便、全面，有效降低劳动力，提高生产效率，避免传统人工检测时易受到疲劳、经验等主观因素影响的缺点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：包括

第一传送装置：包括由第一电机驱动并可带动LED料带移动的第一传送带，以及可对不合格LED料带进行标记的打点机构；

检测装置：包括支承架、可调节高度地安装于支承架上的LED光源和CCD摄像头，还具有用于输入不同检测标准模式的输入键盘；

第二传送装置：位于第一传送装置后方，包括由第二电机驱动并将检测后的LED料带送出的第二传送带；

分拣装置：包括不良品收集箱以及用于将不合格LED料带推向不良品收集箱的分拣气缸，该分拣气缸和不良品收集箱左右对应地分布于第二传送装置两侧；

还包括用于显示检测数据的显示装置，以及

控制装置：包括用于进行上料、检测、比对、标注、传送、分拣全过程控制的主控单元MCU，前述第一传送装置、检测装置、第二传送装置、分拣装置和显示装置均连接在该主控单元MCU上。

2.根据权利要求1所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述第一传送装置还包括可依不同尺寸之LED料带进行宽度调节的两定位支架，前述第一传送带安装于定位支架内侧并随两定位支架之间的宽度变化而变化。

3.根据权利要求2所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述两定位支架安装在一底板上，该两定位支架指第一定位支架及第二定位支架，该第一定位支架固定于底板不动，针对该第二定位支架设有距离调节机构，该距离调节机构调节第二定位支架相对第一定位支架移动。

4.根据权利要求3所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述距离调节机构包括第一固定块、第二固定块、调节杆以及限位件，该第一固定块固定连接在第二定位支架上，该第二固定块固定连接在底板侧壁，该调节杆连接于第一固定块与第二固定块之间，该限位件套于调节杆上；当往第一方向或第二方向调整调节杆，可以带动第二定位支架往第一方向或第二方向移动以调节第一定位支架和第二定位支架之间的距离，当第二定位支架调节到位时，该限位件挡于第二固定块内侧。

5.根据权利要求1所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述第一传送装置之进料口的位置设置有两压紧机构，该压紧机构包括压块和采用橡胶材料制作的夹紧块，该夹紧块保持间距地位于第一传送带的上表面，该压块压紧在夹紧块的上方。

6.根据权利要求1所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述第一传送装置之检测工位的位置设有减震机构，该减震机构包括长条状的橡胶条及安装于橡胶条上的多个滚轮，该橡胶条保持间距地位于第一传送带的上表面，该多个滚轮可接触LED料带两侧表面地安装于橡胶条上。

7.根据权利要求6所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述检测工位的前侧安装有接近传感器，该接近传感器通过一U字形的安装架连接于底板上，该安装架上设有长滑槽，所述接近传感器可以在长滑槽中滑动以选择最适合的位置进行固定。

8.根据权利要求1所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述CCD摄像头通过安装架连接于检测装置的支承架，且该安装架上设置有一可以对CCD摄像头的高度进行精确微调的高度微调机构。

9.根据权利要求1所述的LED自动化检测挑拣装置，其特征在于：所述第二传送装置上设置有用于检测合格LED料带之数量的光电传感器。

10.一种LED自动化检测挑拣方法，其特征在于：其控制步骤如下：

1）设定标准：通过输入键盘向控制装置输入待测LED支架的标准模式；

2）启动控制装置：启动电源，由控制装置控制第一传送装置自动上料、检测装置自动检测、第二传送装置自动传输物料；

3）采样：当待测LED支架送入检测装置的CCD摄像头下方，由CCD摄像头获取待测LED支架的图像，并将图像传输到控制装置的主控单元MCU中；

4）比对：将采样图像与待测LED支架的标准模式进行比对确定待测LED支架是否合格：

A、当产品合格时，直接由第二传送装置送出；

B、当产品不合格时，由控制装置的主控单元MCU控制驱动打点机构在不合格产品侧旁进行标注后送入第二传送装置，同时由分拣装置挑拣送入不良品收集箱。

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