CN104198157B - 一种镜片检测和自动分拣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镜片检测和自动分拣装置,包括用于对镜片进行分级和焦度测量的图像采集装置、检测平台、进料传送带、出料传送带、电机、气动推送装置、控制装置和分拣箱;本发明采用自动化流水线操作,利用机器视觉分析,通过图像采集装置进行镜片的分级和焦度测量,免去了人工检测,提高了工作效率的同时,保护了人的身体健康;设有气动推送装置,可以将图像采集装置检测后的镜片推送到不同的分拣箱,实现自动分拣;同时设有纸袋打印机,将每个镜片的相关信息打印在纸袋上,然后将镜片按类分装;采用机器视觉分析,大大提高了检测的准确度,有效的保证了产品的质量,能够使得业内达成一致的标准。

Description

一种镜片检测和自动分拣装置
技术领域
[0001] 本发明属于电子机械领域,具体涉及一种镜片检测和自动分拣装置。
背景技术
[0002] —直以来,眼镜片在生产、批发、外贸等过程中,其表面的质量检验和产品分拣是十分重要的环节,目前主要靠人工识别筛选的,该方法主要通过在工作台放置日光灯,工人手持镜片在光线下观察镜片,判定镜片质量等级并进行分拣。目视法虽然操作简单易行,但是这种方法存在很多问题。例如:1.对检验人员的视力危害较大,长时间工作会产生视觉疲劳,危害视力,因此此项工种不宜长期工作;2.目前企业用工成本越来越高,并且人工效率低下;3.人工分拣的质量受职工主观因素影响较大,尤其是变形较小、畸变不大的缺陷容易漏检或错检,从而不能够保证检测的效率与精度,直接影响产品质量,造成企业信誉的下降;4.各生产厂家目前各自为政,业内无法达到统一的质量标准,不利于镜片整体行业水平的提尚。
[0003] 在镜片生产、批发或贸易出口中,质量检测和入库包装工作是主要的工序过程。入库包装前要对产品进行分级,同时把每片镜片的重要参数如折射率、直径、焦度值等标示在包装纸袋上。对批量生产的产品来说,折射率、直径基本相同,但每一镜片的焦度值和分级类型却是不同的,需要对每一片镜片进行测试。传统的操作方法是用焦度仪一片一片地检测,纸袋上的标示是用盖章方法来做的,均采用人工操作,工作量十分大,工作效率很低。
发明内容
[0004] 本发明用摄像机进行图像采集,利用机器视觉分析,解决了镜片生产、批发、贸易行业有关镜片焦度测量和质量分级两大主要功能。
[0005] 本发明技术方案如下:
[0006] 一种镜片检测和自动分拣装置,其特征在于,包括用于对镜片进行分级和焦度测量的图像采集装置、检测平台、进料传送带、出料传送带、电机、气动推送装置、控制装置和分拣箱;所述图像采集装置的下方设有检测平台;所述进料传送带将镜片传送至检测平台,设于检测平台一侧的气动推送装置将镜片推送至图像采集装置;所述图像采集装置与控制装置相连;所述出料传送带的侧边设有若干气动推送装置,每个气动推送装置的一侧对应的设有分拣箱;所述气动推送装置与控制装置相连;所述进料传送带和出料传送带通过电机驱动。
[0007] 所述图像采集装置包括分级图像采集单元和焦度测量图像采集单元;所述分级图像采集单元包括从上至下依次设置的工业相机、低角度环形光源和用于固定镜片的夹具;所述工业相机采用高分辨率黑白摄像机;所述低角度环形光源采用LED光源;所述焦度测量图像采集单元包括从上至下依次设置的工业相机、光阑、用于固定镜片的夹具、准直物镜和绿色束光源;所述工业相机采用高分辨率黑白摄像机。
[0008] 所述检测平台采用黑色亚光背景的橡塑台面,检测平台两侧装有电动导轨,导轨上设有用于固定镜片的夹具。
[0009] 还包括纸袋打印机、纸袋传送带和用于驱动纸袋传送带的电机;所述控制装置与纸袋打印机相连,纸袋打印机打印出的纸袋通过纸袋传送带传送;所述纸袋传送带设置在分拣箱的一侧。
[0010] 所述图像采集装置的前面设有八字形导向器,导向器内部设有压力接触传感器,所述压力接触传感器与控制装置相连。
[0011] 所述进料传送带和出料传送带通过伺服电机驱动;所述纸袋传送带通过步进电机驱动。
[0012] 本发明的有益效果:
[0013] 1.本发明镜片检测和自动分拣装置,采用自动化流水线操作,利用机器视觉分析,通过图像采集装置进行镜片的分级和焦度测量,免去了人工检测,提高了工作效率的同时,保护了人的身体健康;
[0014] 2.本发明镜片检测和自动分拣装置,设有气动推送装置,可以将图像采集装置检测后的镜片推送到不同的分拣箱,实现自动分拣;同时设有纸袋打印机,将每个镜片的相关信息打印在纸袋上,然后将镜片按类分装;
[0015] 3.本发明镜片检测和自动分拣装置,采用机器视觉分析,大大提高了检测的准确度,有效的保证了产品的质量,能够使得业内达成一致的标准。
附图说明
[0016]图1为本发明的整体结构示意图。
[0017]图2为本发明的原理框图。
[0018]图3为本发明图像采集装置的结构示意图。
[0019]图中:1_进料传送带;2-镜片;3-导向器;4-图像采集装置;41-分级图像采集单元;411-相机夹具;412-工业相机;413-低角度环形光源;414-夹具;42-焦度测量图像采集单元;421-相机夹具;422-工业相机;423-光阑;424-准直物镜;425-绿色束光源;5-气动推送装置;6-PC机;7-出料传送带;8-分拣箱;9-纸袋打印机;I O-伺服电机;11-步进电机;12-纸袋传送带;13-纸袋;14-导轨。
具体实施方式
[0020]如图1所示,本发明镜片检测和自动分拣装置,包括用于对镜片进行分级和焦度测量的图像采集装置4、检测平台、进料传送带1、出料传送带7、电机、气动推送装置5、控制装置和分拣箱8 ;控制装置包括连接在一起的PC机6和MCU单片机,MCU单片机设置在PC机6的下方;图像采集装置4的下方设有检测平台;进料传送带I将镜片传送至检测平台,设于检测平台一侧的气动推送装置5将镜片2推送至图像采集装置4;图像采集装置4、PC机6和MCU单片机依次相连;出料传送带7的侧边设有若干气动推送装置5,每个气动推送装置5的一侧对应的设有分拣箱8;上述的气动推送装置5分别与MCU单片机相连;进料传送带I和出料传送带7通过电机驱动,采用的伺服电机10。本发明还包括纸袋打印机9、纸袋传送带12和用于驱动纸袋传送带的电机;PC机6与纸袋打印机9相连,纸袋打印机9打印出的纸袋13通过纸袋传送带12传送;所述纸袋传送带12设置在分拣箱8的一侧。图像采集装置4的前面设有八字形导向器3,导向器3内部设有压力接触传感器,压力接触传感器与MCU单片机相连。
[0021] 进料传送带I和出料传送带7的宽度在10_20cm。
[0022]导向器3装有压力接触传感器,当检测到镜片时,MCU单片机发送指令到相应的气动推送装置5,将镜片2推送至检测平台上。
[0023]气动推送装置5能够完成往复直线运动,可以前镜片2推送至指定位置。气动推送装置5的推杆头端采用弧形结构,在推送过程调整镜片2在检测平台中的中心位置。指定位置又由接触传感器来检测,可以为MCU提供定位信号。气动推杆的运动可以通过MCU进行电磁阀控制正反向。
[0024]如图3所示,图像采集装置4包括分级图像采集单元41和焦度测量图像采集单元42。分级图像采集单元41包括从上至下依次设置的工业相机412、低角度环形光源413和用于固定镜片的夹具414;所述低角度环形光源413采用LED光源。焦度测量图像采集单元42包括从上至下依次设置的工业相机422、光阑423、用于固定镜片的夹具414、准直物镜424和绿色束光源423;工业相机(412和422)均采用高分辨率黑白摄像机。图像采集装置4还包括光源底座、高度可调相机夹具421以及摄像机夹持机构以及外护罩。
[0025] 低角度环形光源413为LED发光,可通过电压源控制其光的强度,环形光源底座采用可调漫反射板罩面,控制光线入射角在0-10度内。环形光源亮度通过恒流源调节。镜片2定位后,光源打开。
[0026] 工业相机(412和422)采用高分辨率黑白摄像机,分辨率在500万像素以上,摄像机带有视频输出接口和触发信号接口.摄像机镜头焦距可调,安装高度距离被测镜片2-25cm。高度可调相机夹具421以及摄像机夹持机构采用金属结构,支架高度通过夹持机构的锁紧装置可以上下调节。
[0027] 绿色束光源425经准直物镜424后光线变为平行光。平行光经待测镜透射后,进入光阑423,光阑423分布有4*4圆孔,到达摄像机靶面。所采集的图像传至图像处理单元。
[0028] 检测平台采用黑色亚光背景的橡塑台面,检测平台两侧装有电动导轨14,导轨14上设有用于固定镜片的夹具。在气动推杆推入镜片后,夹具夹持镜片,完成的定位操作,保证镜片位于环形光源的正下方。
[0029]气动推送装置5的推杆为弧形结构,其安装轴线与检测平台轴线为一条线。检测平台为黑色背景的橡塑台面,台面上装有导轨14,导轨14又装有夹具414,通过气动作用完成镜片2的定位操作。保证镜片2位于环形光源的正下方。环形光源为低角度光源,可以调节亮度和入射角。镜片定位后,光源打开,开始图像的拍摄采集。
[0030] 气动推送装置5将下一片镜片向前推送,一片镜片处理完成,夹具414沿导14前行至下一摄像头下。出料传送带7的安装水平面低于检测平台的水平面,保证在夹具414松开后,镜片2落在出料传送带7上借向前传输。
[0031] 如图1、2和3所示,本发明工作过程如下:
[0032]首先镜片经人工放置或机械手放置在进料传送带上,在进料传送带的传送下,经过导向器传送至检测平台,导向器的压力传感装置感知到镜片之后,发送信息到MCU单片机,单片机随即发送指令到气动推送装置,气动推杆将检测平台的镜片推送至图像采集装置;
[0033] 然后图像采集装置进行分级图像采集,之后再进行焦度图像采集,将采集的信息发送到PC机,PC机进过分析处理之后将该镜片的相关信息通过纸袋打印机打印在纸带上,并通过纸袋传送带传送;
[0034] 检测好的镜片将从图像采集装置中出来到达出料传送带,PC机将处理得到的信息反发送到MCU单片机,MCU单片机发送指令到出料传送带侧边上相应的气动推送装置,根据不同分级和不同的焦度,将不同的镜片推送到相应的分拣箱中,从而实现镜片的分拣。
[0035] 本发明镜片检测和自动分拣装置,采用自动化流水线操作,利用机器视觉分析,通过图像采集装置进行镜片的分级和焦度测量,免去了人工检测,提高了工作效率的同时,保护了人的身体健康;本发明设有气动推送装置,可以将图像采集装置检测后的镜片推送到不同的分拣箱,实现自动分拣;同时设有纸袋打印机,将每个镜片的相关信息打印在纸袋上,然后将镜片按类分装;采用机器视觉分析,大大提高了检测的准确度,有效的保证了产品的质量,能够使得业内达成一致的标准。

Claims (2)

1.一种镜片检测和自动分拣装置,其特征是:该镜片检测和自动分拣装置包括用于对镜片进行分级和焦度测量的图像采集装置、检测平台、进料传送带、出料传送带、伺服电机、步进电机、第一气动推送装置、第二气动推送装置、控制装置和分拣箱;所述图像采集装置的下方设有检测平台;所述进料传送带将镜片传送至检测平台,设于检测平台一侧的第一气动推送装置将镜片推送至图像采集装置;所述图像采集装置与控制装置相连;所述出料传送带的侧边设有若干第二气动推送装置,每个第二气动推送装置的一侧对应的设有分拣箱;所述第一气动推送装置、第二气动推送装置与控制装置相连;所述进料传送带和出料传送带通过伺服电机驱动;所述图像采集装置包括分级图像采集单元和焦度测量图像采集单元;所述分级图像采集单元包括从上至下依次设置的第一工业相机、低角度环形光源和用于固定镜片的夹具;所述第一工业相机采用高分辨率黑白摄像机;所述低角度环形光源采用LED光源;所述焦度测量图像采集单元包括从上至下依次设置的第二工业相机、光阑、所述用于固定镜片的夹具、准直物镜和绿色束光源;所述第二工业相机采用高分辨率黑白摄像机;所述检测平台采用黑色亚光背景的橡塑台面,检测平台两侧装有电动导轨,导轨上设有所述用于固定镜片的夹具;第一气动推送装置的推杆为弧形结构,其安装轴线与检测平台轴线为一条线,在第一气动推送装置推入镜片后,用于固定镜片的夹具夹持镜片,完成镜片的定位操作,保证镜片位于低角度环形光源的正下方;低角度环形光源为能调节亮度和入射角的低角度光源;所述图像采集装置的前面设有八字形导向器,八字形导向器内部设有压力接触传感器,所述压力接触传感器与控制装置相连。
2.根据权利要求1所述的镜片检测和自动分拣装置,其特征是:该镜片检测和自动分拣装置还包括纸袋打印机、纸袋传送带和用于驱动纸袋传送带的步进电机;所述控制装置与纸袋打印机相连,纸袋打印机打印出的纸袋通过纸袋传送带传送;所述纸袋传送带设置在分拣箱的一侧。
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