CN105717126A - 一种产品外形缺陷自动检测设备 - Google Patents

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王刚
赵高风
许强
骆天永
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Abstract

本发明公开了一种产品外形缺陷自动检测设备,包括工作台、安装在工作台上的转动盘、用于将产品输送到转动盘上的送料机构、用于驱动转动盘转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置、产品感应装置、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置;产品感应装置、图像采集装置和产品输出装置分别设置在转动盘的周围,图像采集装置位于产品感应装置和产品输出装置之间;转动驱动器、图像采集装置、产品感应装置和产品输出装置分别与控制器连接,终端设备分别与控制器和图像采集装置连接;优点是转动盘传输产品,整体占用空间较小,通过自动化传输方式结合图像处理技术对尺寸进行检测,检测效率较高,检测成本较低,可以满足大批量产品检测要求,检测精度较高。

Description

一种产品外形缺陷自动检测设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种产品外形缺陷检测设备,尤其是涉及一种产品外形缺陷自动检测设备。
背景技术
[0002]目前,产品外形缺陷(尺寸缺陷和表面缺陷等)检测主要是通过人工借助测量仪一个一个的进行检测,该检测方式主要用于小批量产品的全检和大批量产品的抽检。但是,随着产品质量要求的不断提高,不管是小批量产品还是大批量产品均需要进行全检。
[0003] 对于生产小批量产品的企业来说,通过增加检测人员即可解决检测要求,但对于生产大批产品(如橡胶圈、电子器件等)的企业来说,通过增加检测人员的方式则无法实现全检。例如一个产品有5个尺寸位置需要检测,按现有人工检测方式则每个产品需要测量5次,一个尺寸位置检测时间花费2秒,检测一个产品需要花费10秒,按此计算一天的产量如果超过50万件产品,一个人8小时工作,则需要170多个人一天才能检验完,如果产量再继续增加呢?这样人力物力造成企业无法生存,如果在遇到不规则产品则花费单个产品的测量时间翻倍更是无法计数。人工借助尺寸测量仪的检测方式检测效率较低,检测成本较高,难以满足批量化产品的检测要求。另外,在批量通过人工检测时,检测人员的主观因素不可避免的会影响到检测结果的一致性。对同一个产品如果不同的检测人员去检测则会出现不同的检测结果,对检验后的产品可能隐含着不合格品,由此导致检测精度较低。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种检测效率较高,检测成本较低,可以满足大批量产品的检测要求,并且检测精度较高的产品外形缺陷自动检测设备。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于包括工作台、安装在所述的工作台上的转动盘、用于将产品输送到所述的转动盘上的送料机构、用于驱动所述的转动盘转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置、产品感应装置、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置;所述的产品感应装置、所述的图像采集装置和所述的产品输出装置分别设置在所述的转动盘的周围,所述的图像采集装置位于所述的产品感应装置和所述的产品输出装置之间;所述的转动驱动器、所述的图像采集装置、所述的产品感应装置和所述的产品输出装置分别与所述的控制器连接,所述的终端设备分别与所述的控制器和所述的图像采集装置连接;在外形缺陷检测时,产品被所述的送料机构输送到所述的转动盘上,产品随所述的转动盘转动,当产品转动至所述的产品感应装置处时,所述的产品感应装置感应到产品信号并发送给所述的控制器,当产品转动至所述的图像采集装置处时,所述的控制器控制所述的图像采集装置获取产品图像并发送给所述的终端设备,所述的图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给所述的控制器,所述的控制器控制所述的产品输出装置将产品相应输出。
[0006]所述的转动驱动器包括编码器和电机,所述的电机和所述的转动盘连接,所述的编码器分别与所述的转动盘和所述的控制器连接,所述的产品输出装置包括用于输出尺寸合格的产品的第一出料机构和用于输出尺寸不合格的产品的第二出料机构;所述的编码器、所述的第一出料机构和第二出料机构分别与所述的控制器连接,所述的控制器中分别存储有产品从所述的产品感应装置处转动至所述的图像采集装置、所述的第一出料机构和所述的第二出料机构处时,所述的编码器应该输出的输出信号数量;在外形缺陷检测时,所述的编码器实时将输出信号发送给所述的控制器,当产品转动至所述的产品感应装置处时,所述的产品感应装置发送产品信号给所述的控制器,所述的控制器开始统计接收到的所述的编码器的输出信号的数量,当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的图像采集装置处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的图像采集装置处,所述的控制器控制所述的图像采集装置采集产品的图像并发送给所述的终端设备,所述的图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给所述的控制器;如果产品合格,当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的第一出料机构处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的第一出料机构处,所述的控制器控制所述的第一出料机构开启将产品输出,如果产品不合格,则当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的第二出料机构处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的第二出料机构处,所述的控制器控制所述的第二出料机构开启将产品输出。该结构从进料、检测和出料过程中无需人为干预实现自动检测并自动出料,实现快速高精度检测。
[0007]所述的送料机构包括传送带、传送带驱动机构和导向机构,所述的传送带的内侧与所述的转动盘的外侧接触,所述的导向机构包括导向片,所述的导向片的前部伸到所述的传送带上,所述的导向片的后部位于所述的转动盘上,所述的导向片与所述的传送带之间的夹角不超过60度,当产品被所述的传送带输送至经过所述的导向片处时,产品被所述的导向片挡住,此时所述的传送带继续移动,产品沿所述的导向片被输送到所述的转动盘上。该结构,输送产品通用性广,输送快,成本低并能顺利把产品导向同一范围出料。
[0008]所述的产品感应装置包括第一支架和安装在所述的第一支架上的两个光纤传感器,两个所述的光纤传感器位于所述的转动盘的上方且左右对称设置。该结构感应位置准确,灵敏度高,且不需要根据产品外形和出料位置来调整产品方位。
[0009]述的转动盘的材料为透明材料,所述的产品感应装置包括第二支架和安装在所述的第二支架上的两个区域型光纤传感器,一个所述的区域型光纤传感器位于所述的转动盘的上方,另一个所述的区域型光纤传感器位于所述的转动盘的下方,两个所述的区域型光纤传感器上下对称设置。该结构可以准确有效感应产品,不会出现遗漏。
[0010]所述的第一出料机构包括电磁阀、与外部气源连通的进气管、出气管和出料轨道,所述的电磁阀和所述的控制器连接,所述的进气管和所述的出气管通过所述的电磁阀连接,所述的出气管位于所述的转动盘的上方,所述的出料轨道位于所述的转动盘外侧,所述的出料轨道的进口与所述的转动盘的外侧边接触,所述的出气管的出口正对所述的出料轨道的进口;所述的第二出料机构的结构和所述的第一出料机构的结构相同。该结构,出料速度快,出料位置准确。
[0011]与现有技术相比,本发明的优点在于通过工作台、安装在工作台上的转动盘、用于将产品输送到转动盘上的送料机构、用于驱动转动盘转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置、产品感应装置、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置组成,产品感应装置、图像采集装置和产品输出装置分别设置在转动盘的周围,图像采集装置位于产品感应装置和所述的产品输出装置之间;转动驱动器、图像采集装置、产品感应装置和产品输出装置分别与控制器连接,终端设备分别与控制器和图像采集装置连接;在外形缺陷检测时,产品被送料机构输送到转动盘上,产品随转动盘转动,当产品转动至产品感应装置处时,产品感应装置感应到产品信号并发送给控制器,当产品转动至图像采集装置处时,控制器控制图像采集装置获取产品图像并发送给终端设备,图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给控制器,控制器控制产品输出装置将产品相应输出,由此实现产品的外形缺陷检测,本发明的产品外形缺陷自动检测设备通过转动盘传输产品,整体占用空间较小,并且通过自动化传输方式结合图像处理技术对尺寸进行检测,检测效率较高,检测成本较低,可以满足大批量产品的检测要求,并且检测精度较高。
附图说明
[0012]图1为本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图一;
[0013]图2为图1所示本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图一的侧视图;
[0014]图3为本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图二;
[0015]图4为图3所示本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图二的俯视图;
[0016]图5为图3所示本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图二的侧视图一;
[0017]图6为图3所示本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图二的侧视图二;
[0018]图7为本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图三;
[0019]图8为图7所示本发明的产品外形缺陷自动检测设备的立体图三中A部分的放大图;
[0020]图9为实施例一中本发明的产品外形缺陷自动检测设备的产品感应装置的结构图;
[0021]图10为实施例二中本发明的产品外形缺陷自动检测设备的产品感应装置的结构图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0023]实施例一:如图1〜8所示,一种产品外形缺陷自动检测设备,包括工作台1、安装在工作台I上的转动盘2、用于将产品输送到转动盘2上的送料机构、用于驱动转动盘2转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置3、产品感应装置4、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置;产品感应装置4、图像采集装置3和产品输出装置分别设置在转动盘2的周围,图像采集装置3位于产品感应装置4和产品输出装置之间;转动驱动器、图像采集装置3、产品感应装置4和产品输出装置分别与控制器连接,终端设备分别与控制器和图像采集装置3连接;在外形缺陷检测时,产品被送料机构输送到转动盘2上,产品随转动盘2转动,当产品转动至产品感应装置4处时,产品感应装置4感应到产品信号并发送给控制器,当产品转动至图像采集装置3处时,控制器控制图像采集装置3获取产品图像并发送给终端设备,图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给控制器,控制器控制产品输出装置将产品相应输出。
[0024]本实施例中,转动驱动器包括编码器和电机,电机和转动盘连接,编码器分别与转动盘和控制器连接,产品输出装置包括用于输出尺寸合格的产品的第一出料机构5和用于输出尺寸不合格的产品的第二出料机构6 ;编码器、第一出料机构5和第二出料机构6分别与控制器连接,控制器中分别存储有产品从产品感应装置4处转动至图像采集装置3、第一出料机构5和第二出料机构6处时,编码器应该输出的输出信号数量;在外形缺陷检测时,编码器实时将输出信号发送给控制器,当产品转动至产品感应装置4处时,产品感应装置4发送产品信号给控制器,控制器开始统计接收到的编码器的输出信号的数量,当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至图像采集装置3处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达图像采集装置3处,控制器控制图像采集装置3采集产品的图像并发送给终端设备,图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给控制器;如果产品合格,当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至第一出料机构5处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达第一出料机构5处,控制器控制第一出料机构5开启将产品输出,如果产品不合格,则当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至第二出料机构6处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达第二出料机构6处,控制器控制第二出料机构6开启将产品输出。
[0025]本实施例中,送料机构包括传送带7、传送带7驱动机构和导向机构,传送带7的内侧与转动盘2的外侧接触,导向机构包括导向片8,导向片8的前部伸到传送带7上,导向片8的后部位于转动盘2上,导向片8与传送带7之间的夹角不超过60度,当产品被传送带7输送至经过导向片8处时,产品被导向片8挡住,此时传送带7继续移动,产品沿导向片8被输送到转动盘2上。
[0026]本实施例中,产品感应装置4包括第一支架41和安装在第一支架41上的两个光纤传感器42,两个光纤传感器位于转动盘2的上方且左右对称设置。
[0027]本实施例中,第一出料机构5包括电磁阀51、与外部气源连通的进气管、出气管52和出料轨道53,电磁阀51和控制器连接,进气管和出气管52通过电磁阀51连接,出气管52位于转动盘2的上方,出料轨道53位于转动盘2外侧,出料轨道53的进口与转动盘2的外侧边接触,出气管52的出口正对出料轨道53的进口 ;第二出料机构6的结构和第一出料机构5的结构相同。
[0028]本实施例中,终端设备为计算机,包括显示器9,输入键盘10和电脑主机;控制器为PLC控制器。
[0029]本实施例中,编码器采用现有技术中的成熟产品。
[0030]实施例二:如图丨〜?、图9所示,一种产品外形缺陷自动检测设备,包括工作台1、安装在工作台I上的转动盘2、用于将产品输送到转动盘2上的送料机构、用于驱动转动盘2转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置3、产品感应装置4、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置;产品感应装置4、图像采集装置3和产品输出装置分别设置在转动盘2的周围,图像采集装置3位于产品感应装置4和产品输出装置之间;转动驱动器、图像采集装置
3、产品感应装置4和产品输出装置分别与控制器连接,终端设备分别与控制器和图像采集装置3连接;在外形缺陷检测时,产品被送料机构输送到转动盘2上,产品随转动盘2转动,当产品转动至产品感应装置4处时,产品感应装置4感应到产品信号并发送给控制器,当产品转动至图像采集装置3处时,控制器控制图像采集装置3获取产品图像并发送给终端设备,图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给控制器,控制器控制产品输出装置将产品相应输出。
[0031]本实施例中,转动驱动器包括编码器和电机,电机和转动盘连接,编码器分别与转动盘和控制器连接,产品输出装置包括用于输出尺寸合格的产品的第一出料机构5和用于输出尺寸不合格的产品的第二出料机构6 ;编码器、第一出料机构5和第二出料机构6分别与控制器连接,控制器中分别存储有产品从产品感应装置4处转动至图像采集装置3、第一出料机构5和第二出料机构6处时,编码器应该输出的输出信号数量;在外形缺陷检测时,编码器实时将输出信号发送给控制器,当产品转动至产品感应装置4处时,产品感应装置4发送产品信号给控制器,控制器开始统计接收到的编码器的输出信号的数量,当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至图像采集装置3处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达图像采集装置3处,控制器控制图像采集装置3采集产品的图像并发送给终端设备,图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给控制器;如果产品合格,当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至第一出料机构5处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达第一出料机构5处,控制器控制第一出料机构5开启将产品输出,如果产品不合格,则当控制器统计的数量达到产品从产品感应装置4处转动至第二出料机构6处时编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达第二出料机构6处,控制器控制第二出料机构6开启将产品输出。
[0032]本实施例中,编码器采用现有技术中的成熟产品。
[0033]本实施例中,送料机构包括传送带7、传送带7驱动机构和导向机构,传送带7的内侧与转动盘2的外侧接触,导向机构包括导向片8,导向片8的前部伸到传送带7上,导向片8的后部位于转动盘2上,导向片8与传送带7之间的夹角不超过60度,当产品被传送带7输送至经过导向片8处时,产品被导向片8挡住,此时传送带7继续移动,产品沿导向片8被输送到转动盘2上。
[0034]本实施例中,转动盘2的材料为透明材料,产品感应装置4包括第二支架43和安装在第二支架上的两个区域型光纤传感器44,一个区域型光纤传感器44位于转动盘2的上方,另一个区域型光纤传感器44位于转动盘2的下方,两个区域型光纤传感器44上下对称设置。
[0035]本实施例中,第一出料机构5包括电磁阀51、与外部气源连通的进气管、出气管52和出料轨道53,电磁阀51和控制器连接,进气管和出气管52通过电磁阀51连接,出气管52位于转动盘2的上方,出料轨道53位于转动盘2外侧,出料轨道53的进口与转动盘2的外侧边接触,出气管52的出口正对出料轨道53的进口 ;第二出料机构6的结构和第一出料机构5的结构相同。
[0036]本实施例中,终端设备为计算机,包括显示器9,输入键盘10和电脑主机;控制器为PLC控制器。

Claims (6)

1.一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于包括工作台、安装在所述的工作台上的转动盘、用于将产品输送到所述的转动盘上的送料机构、用于驱动所述的转动盘转动的转动驱动器、控制器、图像采集装置、产品感应装置、安装有图像处理程序的终端设备和产品输出装置;所述的产品感应装置、所述的图像采集装置和所述的产品输出装置分别设置在所述的转动盘的周围,所述的图像采集装置位于所述的产品感应装置和所述的产品输出装置之间;所述的转动驱动器、所述的图像采集装置、所述的产品感应装置和所述的产品输出装置分别与所述的控制器连接,所述的终端设备分别与所述的控制器和所述的图像采集装置连接; 在外形缺陷检测时,产品被所述的送料机构输送到所述的转动盘上,产品随所述的转动盘转动,当产品转动至所述的产品感应装置处时,所述的产品感应装置感应到产品信号并发送给所述的控制器,当产品转动至所述的图像采集装置处时,所述的控制器控制所述的图像采集装置获取产品图像并发送给所述的终端设备,所述的图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给所述的控制器,所述的控制器控制所述的产品输出装置将产品相应输出。
2.根据权利要求1所述的一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于所述的转动驱动器包括编码器和电机,所述的电机和所述的转动盘连接,所述的编码器分别与所述的转动盘和所述的控制器连接,所述的产品输出装置包括用于输出尺寸合格的产品的第一出料机构和用于输出尺寸不合格的产品的第二出料机构;所述的编码器、所述的第一出料机构和第二出料机构分别与所述的控制器连接,所述的控制器中分别存储有产品从所述的产品感应装置处转动至所述的图像采集装置、所述的第一出料机构和所述的第二出料机构处时,所述的编码器应该输出的输出信号数量;在外形缺陷检测时,所述的编码器实时将输出信号发送给所述的控制器,当产品转动至所述的产品感应装置处时,所述的产品感应装置发送产品信号给所述的控制器,所述的控制器开始统计接收到的所述的编码器的输出信号的数量,当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的图像采集装置处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的图像采集装置处,所述的控制器控制所述的图像采集装置采集产品的图像并发送给所述的终端设备,所述的图像处理程序分析处理该产品图像,得到产品合格与否的结论发送给所述的控制器;如果产品合格,当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的第一出料机构处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的第一出料机构处,所述的控制器控制所述的第一出料机构开启将产品输出,如果产品不合格,则当所述的控制器统计的数量达到产品从所述的产品感应装置处转动至所述的第二出料机构处时所述的编码器应该输出的输出信号数量时,表明产品到达所述的第二出料机构处,所述的控制器控制所述的第二出料机构开启将产品输出。
3.根据权利要求1所述的一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于所述的送料机构包括传送带、传送带驱动机构和导向机构,所述的传送带的内侧与所述的转动盘的外侧接触,所述的导向机构包括导向片,所述的导向片的前部伸到所述的传送带上,所述的导向片的后部位于所述的转动盘上,所述的导向片与所述的传送带之间的夹角不超过60度,当产品被所述的传送带输送至经过所述的导向片处时,产品被所述的导向片挡住,此时所述的传送带继续移动,产品沿所述的导向片被输送到所述的转动盘上。
4.根据权利要求1或2所述的一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于所述的产品感应装置包括第一支架和安装在所述的第一支架上的两个光纤传感器,两个所述的光纤传感器位于所述的转动盘的上方且左右对称设置。
5.根据权利要求1或2所述的一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于所述的转动盘的材料为透明材料,所述的产品感应装置包括第二支架和安装在所述的第二支架上的两个区域型光纤传感器,一个所述的区域型光纤传感器位于所述的转动盘的上方,另一个所述的区域型光纤传感器位于所述的转动盘的下方,两个所述的区域型光纤传感器上下对称设置。
6.根据权利要求2所述的一种产品外形缺陷自动检测设备,其特征在于所述的第一出料机构包括电磁阀、与外部气源连通的进气管、出气管和出料轨道,所述的电磁阀和所述的控制器连接,所述的进气管和所述的出气管通过所述的电磁阀连接,所述的出气管位于所述的转动盘的上方,所述的出料轨道位于所述的转动盘外侧,所述的出料轨道的进口与所述的转动盘的外侧边接触,所述的出气管的出口正对所述的出料轨道的进口;所述的第二出料机构的结构和所述的第一出料机构的结构相同。
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