CN106289081A - 一种全自动视觉在线质量检测及分检系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动视觉在线质量检测及分检系统，包含磁控线圈的输送、检测、分拣及控制装置四个部分。输送装置的转动部件在电机带动下实现磁控线圈连续转动的同时向前平行移动，检测装置的背光光源位于磁控线圈的一侧，背光相机位于另一侧，正对着背光源，两者之间为转动着经过的磁控线圈，控制装置控制相机在磁控线圈经过时候获得其多幅多角度背光图。顺光相机与顺光光源在转动着经过的磁控线圈的同侧，获得其多幅多角度的顺光图。次品分选口有对应的电动拨击器。本装置能够快速有效地实现对磁控线圈的尺寸公差（内径、外径、螺距、长度、丝径、弯度），表面缺陷（裂纹、毛刺、深沟槽、切口、划伤）自动检测，并对磁控线圈的残次品进行自动筛选。

Description

一种全自动视觉在线质量检测及分检系统

技术领域

本发明涉及形状复杂、彼此勾结交错的部件如弹簧、磁控线圈等产品的生产线或者生产车间实现制造业由传统向智能化升级所需要的产品高效自动输运、自动排序、产品质量在线检测、产品下线后高效并行分装的装置，特别适用于不同规格磁控线圈的外形尺寸、表面缺陷等外观检测以及磁控线圈残次品的自动筛选。

背景技术

磁控线圈，主要用于微波炉核心部件磁控管的发射阴极，也称“钍钨灯丝阴极”，其产品质量决定了磁控管微波发射的稳定性，从而直接影响着微波炉的使用性能和寿命。而磁控线圈产品的尺寸公差是否符合标准需要，外观是否光滑平整决定了产品的合格率。因此，在线圈产品包装前需要对线圈的质量进行检测。

现有的磁控线圈外观检测方法一般采用人工检测。正常人眼在不间断观测运动物体30min左右，就会出现眼花、眼胀等不适，从而影响检测人员的检测效率。磁控线圈的外观检测精度要求较高，人眼很难准确判断，存在误差较大，容易出错，无法保证检测质量。 人工检测的速度每人最高为3.5万个/天（8h），无法满足生产容量较大的企业。

另一方面，人工检测是在产品装到盘子中的时候对磁控线圈检测，将检出的不良品在盘子中标识或夹出，这种做比较费时，从而也浪费了后期线圈的装盘时间。

发明内容

为了克服人工检测判断不准确、效率低，提高检测的合格率和工效，本发明提出了一种全自动视觉在线质量检测及分检系统，所述全自动视觉在线质量检测及分检系统包含至少1个视觉检测装置，所述每个视觉检测装置含有至少一个图像采集装置及至少一个图像分析装置，所述图像采集装置与所述图像分析装置电相连；所述全自动视觉在线质量检测及分检系统包含至少一个使得受检螺旋形状部件既能够做平动、同时又实现转动的输送装置。

其中，全自动视觉在线质量检测及分检系统还包含至少一个控制装置，所述控制装置与所述视觉检测装置的图像采集装置及图像分析装置及所述输送装置电相连，协调及控制它们之间动作时序。

其中，全自动视觉在线质量检测及分检系统还包含一个自动分级出料装置或者自动分拣装置；所述分级出料或者分拣装置与所述视觉检测装置或者视觉检测装置的图像分析装置电相连，根据视觉检测装置所判断的待检螺旋形状部件质量情况自动的将不同级别的待检螺旋形状部件分拣开来。

其中，螺旋形状部件是线圈，或者是螺旋线圈，或者是磁控线圈，或者是弹簧，或者是灯丝，或者是磁控管阴极，或者是别的具有螺纹的部件。

其中，输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动。

其中，输送装置至少一侧含有与所检部件接触的挡板，所述转动部件与所述挡板构成受检螺旋形状部件的输运通道，确保受检螺旋形状部件在输运过程中不至于滑落。

其中，输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动；所述转动部件具有螺纹，其螺距与受检螺旋形状部件的螺距相等或者大致相当。

其中，输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动。所述转动部件为一个螺距与受检螺旋形状部件的螺距相同或者接近的长螺杆，或者为其它具有外螺纹且其螺距与受检螺旋形状部件的螺距相同或者接近的部件。

其中，输送装置一边前进一边转动地输送受检螺旋形状部件通过至少1个图像采集装置过程中，受检螺旋形状部件绕着转动轴的转动角度大于180度，使得至少1个图像采集装置可以在线采集到同一受检螺旋形状部件的多于一个角度、多于一个方位，多于1副图像。

其中，输送装置含有输送通道，所述输送通道至少一面由挡板及转动部件构成；所述挡板材料是透光性好的透明材料，或者挡板在部分位置含有透光性好的材料；挡板透明部分与照明光源、受检螺旋形状部件、所述图像采集装置的相对位置允许光线从照明光源照射到受检螺旋形状部件，同时允许所述检测系统对受检螺旋形状部件拍摄图像。

其中，视觉检测装置含有至少1个顺光照图像采集装置，所述顺光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是： 图像采集装置与照明光源位于转动着通过的待检螺旋形状部件的同侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的顺光照图像。

其中，视觉检测装置含有至少1个背光照图像采集装置，所述背光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是：图像采集装置与照明光源分别位于转动着通过的待检螺旋形状部件的两侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的背光照图像；所述输送装置的在背光照图像采集装置处含有透明材料，确保照明光源通过输送装置能够照射到待检待检螺旋形状部件，待检螺旋部件的背影能够被图像采集装置获得。

其中，视觉检测装置含有至少1个顺光照图像采集装置，所述顺光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是： 图像采集装置与照明光源位于转动着通过的待检螺旋形状部件的同侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的顺光照图像；所述视觉检测装置含有至少1个背光照图像采集装置，所述背光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是：图像采集装置与照明光源分别位于转动着通过的待检螺旋形状部件的两侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的背光照图像；所述输送装置的在背光照图像采集装置处含有透明材料，确保照明光源通过输送装置能够照射到待检待检螺旋形状部件，待检螺旋部件的背影能够被图像采集装置获得。

其中，分级出料装置：包含有至少1个通往收集残次品装置的次品出料口；包含有至少1个通往收集合格品装置的良品出料口；包含有至少1个拨击残次螺旋形状部件进入废品出料口的电动拨击器；所述良品出口放置在残次品出料口（沿着所述输送装置输运方向的）后面。

其中，电动拨击器含有至少1个拨击臂，每个拨击臂与待拨击的次品螺旋形状部件的接触端的长度大于螺旋形状部件的螺距。

其中，分级出料装置：所述分拣装置含有滑梯，所述滑梯与所述次品出料口相连；所述拨击器与检测到的残次螺旋形状部件及次品出料口大致呈直线排列，中间是残次螺旋形状部件。

其中，全自动视觉在线质量检测及分检系统，包含至少一个控制装置，所述控制装置与所述图像采集装置、与所述图像分析装置、与所述输送装置电相连、与所述电动拨击器电相连，协调及控制它们之间动作时序。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种全自动视觉在线质量检测及分检系统，包含磁控线圈的输送、检测、分拣及控制装置四个部分。输送部分的转动部件在电机带动下实现磁控线圈连续转动的同时向前平行移动，检测装置的背光光源位于磁控线圈的一侧，背光照图像采集装置背光相机位于另一侧，正对着背光源，两者之间为转动着经过的磁控线圈，控制装置控制相机在磁控线圈经过时候获得其多幅多角度背光图。顺光照图像采集装置顺光相机与顺光光源在转动着经过的磁控线圈的同侧，获得其多幅多角度的顺光图。次品分选口有对应的电动拨击器。本装置能够快速有效地实现对磁控线圈的尺寸公差（内径、外径、螺距、长度、丝径、弯度），表面缺陷（裂纹、毛刺、深沟槽、切口、划伤）自动检测，并对磁控线圈的残次品进行自动筛选。

本发明的有益效果是：这种全自动视觉在线质量检测及分检系统装置能够同时快速在线实现待检螺旋形状部件的多个几何指标在线快速测量及多个表面缺陷指标的快速在线测量，而且检测结果客观可靠，实现传统生产线向智能化信息化生产线过渡。这种全自动视觉在线质量检测及分检系统装置，体积小，成本低，结构简单，容易操作，便于安装和拆卸，可根据磁控线圈的规格、尺寸调整仪器，控制传输速度等。除了磁控线圈的自动检测外，还能对微型、中小型的弹簧、钼杆、钨丝电极、螺丝等零件进行检测和筛选。

附图说明

图1为磁控线圈的全自动视觉在线质量检测及分检系统装置示意图。

图2为V型输送装置示意图。

图3为背光照图像采集装置的背光图获取示意图。

图4为顺光照图像采集装置的顺光图获取示意图。

具体实施例

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图给予说明。

请一并参阅图1，本实施例中，全自动视觉在线质量检测及分检系统包含进料口1，电机21，变速器22，第一光学玻璃23，第二光学玻璃24，螺纹杆25，背光光源31，背光相机32，顺光光源33，顺光相机34，分级出料口4位于输送装置的末端，包含残次品分选口41，滑梯42。

线圈被切断下线后由进料口1坠入到V型输送装置的螺纹杆25上，控制装置的电机21和变速器22控制着螺纹杆25的转动，控制装置与视觉检测装置的图像采集装置及图像分析装置及所述输送装置电相连，协调及控制它们之间动作时序。线圈在螺纹（杆）带动下作平动和转动运动。在行进过程中，线圈进入背光照图像采集装置（包含1个照明光源、1个图像采集装置）和顺光照图像采集装置（包含1个照明光源、1个图像采集装置）视觉检测区域，在背光光源31和顺光光源33均匀的光场里，背光相机32和顺光相机34分先后次序对线圈的不同侧面，不同角度进行多幅图像的实时拍摄，视觉检测装置所判断的待检螺旋形状部件质量情况自动的将不同级别的待检螺旋形状部件分拣开来，控制装置驱动线圈输送装置末端的分级出料装置4，分选口41上的孔门就会自动打开，线圈残次品就会从分选口41掉落，到达残次品收集处；而合格的线圈产品经过时，分选口41上的孔门就会自动闭合，线圈则会自动从滑梯42滚到合格产品收集处。

请一并参阅图2，在本实施例中，V型磁控线圈输送装置中第一光学玻璃23与第二光学玻璃24相互垂直构成V型槽输送装置，螺纹杆25位于V型槽输送装置底，电机21和变速器22在V型槽输送装置的右端，进料口1在V型槽输送装置的右上方，在V型槽输送装置的末端有一个出料口26。当磁控线圈从进料口1中掉入V型槽输送装置中，两片光学玻璃一方面用于阻挡弹簧掉落到槽外，另一方面光学玻璃良好的透光性方便磁控线圈图像的摄取，步进电机21和变速器22控制着螺纹杆的转动，使得弹簧在螺纹杆的带动下做匀速平动和转动，直至出料口。

请一并参阅图3，如图所示，背光照图像采集装置（包含1个照明光源、1个图像采集装置）的背光光源31置于待测线圈的正对方，透过第二光学玻璃24提供一个平行光场，使得光线均匀地照射在线圈上，背光照图像采集装置的背光相机32带有远心镜头，位于第一光学玻璃的侧面，垂直于线圈，正对着光源对线圈进行拍摄，获得线圈的背光图。通过背光图，可以检测线圈的尺寸和公差、丝径、螺距等。

请一并参阅图4，如图所示，顺光照图像采集装置（包含1个照明光源、1个图像采集装置）的顺光光源33位于V型输送装置的正上方，为图像的获取提供一个均匀稳定的光场，使得线圈能均匀的获得来自各个方向的光。顺光照图像采集装置的顺光相机34与顺光光源33同侧，实现对线圈的拍摄，获得线圈的顺光图。通过顺光图，可以实现对线圈表面品质包括表面不平整、划伤、裂纹、端口不圆等自动检测。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于所述全自动视觉在线质量检测及分检系统包含至少1个视觉检测装置，所述每个视觉检测装置含有至少一个图像采集装置及至少一个图像分析装置，所述图像采集装置与所述图像分析装置电相连；所述全自动视觉在线质量检测及分检系统包含至少一个使得受检螺旋形状部件既能够做平动、同时又实现转动的输送装置。

2.根据权利要求1所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于所述全自动视觉在线质量检测及分检系统还包含至少一个控制装置，所述控制装置与所述视觉检测装置的图像采集装置及图像分析装置及所述输送装置电相连，协调及控制它们之间动作时序。

3.根据权利要求1所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于所述全自动视觉在线质量检测及分检系统还包含一个自动分级出料装置或者自动分拣装置；所述分级出料或者分拣装置与所述视觉检测装置或者视觉检测装置的图像分析装置电相连，根据视觉检测装置所判断的待检螺旋形状部件质量情况自动的将不同级别的待检螺旋形状部件分拣开来。

4.根据权利要求1所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述螺旋形状部件是线圈，或者是螺旋线圈，或者是磁控线圈，或者是弹簧，或者是灯丝，或者是磁控管阴极，或者是别的具有螺纹的部件。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动。

6.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置至少一侧含有与所检部件接触的挡板，所述转动部件与所述挡板构成受检螺旋形状部件的输送通道，确保受检螺旋形状部件在输运过程中不至于滑落。

7.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动；所述转动部件具有螺纹，其螺距与受检螺旋形状部件的螺距相等或者大致相当。

8.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置含有至少一个长度长于受检螺旋部件的转动部件；所述转动部件在电机通过变速器的带动下实现连续转动；所述转动部件为一个螺距与受检螺旋形状部件的螺距相同或者接近的长螺杆，或者为其它具有外螺纹且其螺距与受检螺旋形状部件的螺距相同或者接近的部件。

9.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置一边前进一边转动地输送受检螺旋形状部件通过至少1个图像采集装置过程中，受检螺旋形状部件绕着转动轴的转动角度大于180度，使得至少1个图像采集装置可以在线采集到同一受检螺旋形状部件的多于一个角度、多于一个方位，多于1副图像。

10.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述输送装置含有输送通道，所述输送通道至少一面由挡板及转动部件构成；所述挡板材料是透光性好的透明材料，或者挡板在部分位置含有透光性好的材料；挡板透明部分与照明光源、受检螺旋形状部件、所述图像采集装置的相对位置允许光线从照明光源照射到受检螺旋形状部件，同时允许所述检测系统对受检螺旋形状部件拍摄图像。

11.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述视觉检测装置含有至少1个顺光照图像采集装置，所述顺光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是： 图像采集装置与照明光源位于转动着通过的待检螺旋形状部件的同侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的顺光照图像。

12.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述视觉检测装置含有至少1个背光照图像采集装置，所述背光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是：图像采集装置与照明光源分别位于转动着通过的待检螺旋形状部件的两侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的背光照图像；所述输送装置的在背光照图像采集装置处含有透明材料，确保照明光源通过输送装置能够照射到等待检螺旋形状部件，待检螺旋部件的背影能够被图像采集装置获得。

13.根据权利要求1、2、3、4所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述视觉检测装置含有至少1个顺光照图像采集装置，所述顺光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是： 图像采集装置与照明光源位于转动着通过的待检螺旋形状部件的同侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的顺光照图像；所述视觉检测装置含有至少1个背光照图像采集装置，所述背光照图像采集装置包含1个照明光源、1个图像采集装置，两者与待检螺旋形状部件三者的相对位置是：图像采集装置与照明光源分别位于转动着通过的待检螺旋形状部件的两侧，用于拍摄多幅待检螺旋形状部件不同角度不同位置的背光照图像；所述输送装置的在背光照图像采集装置处含有透明材料，确保照明光源通过输送装置能够照射到待检螺旋形状部件，待检螺旋部件的背影能够被图像采集装置获得。

14.根据权利要求3所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述分级出料装置包含有至少1个通往收集残次品装置的次品出料口；包含有至少1个通往收集合格品装置的良品出料口；包含有至少1个拨击残次螺旋形状部件进入废品出料口的电动拨击器；所述良品出口放置在残次品出料口（沿着所述输送装置输运方向的）后面。

15.根据权利要求14所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述电动拨击器含有至少1个拨动杆，每个拨动杆与等待拨击的次品螺旋形状部件的接触端的长度大于螺旋形状部件的螺距。

16.根据权利要求3、14、15所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述分拣装置含有滑梯，所述滑梯与所述次品出料口相连；所述拨击器与检测到的残次螺旋形状部件及次品出料口大致呈直线排列，中间是残次螺旋形状部件。

17.根据权利要求1、14、15所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统，其特征在于：所述的全自动视觉在线质量检测及分检系统包含至少一个控制装置，所述控制装置与所述图像采集装置、与所述图像分析装置、与所述输送装置电相连、与所述电动拨击器电相连，协调及控制它们之间动作时序。