CN106404787A - 一种双圆盘机器视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双圆盘机器视觉检测系统，包括上料装置、第一圆盘、翻面装置和第二圆盘，第一圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、和第一不合格品剔除工位，第二圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、第二不合格品剔除工位和合格品收集工位，翻面装置包括第一传送带、第二传送带和弧形块，第一传送带的侧面与第一圆盘相切设置，在第一传送带与第一圆盘相接触处的上方设有第一导料块，弧形块套接在所述第一传送带的传送方向的尾端且与第一传送带保持有间隙，第二传送带设置在第一传送带的下方，第二传送带的侧面与第二圆盘相切设置，在第二传送带与第二圆盘相接触处的上方设有第二导料块。

Description

一种双圆盘机器视觉检测系统

技术领域

本发明涉及一种双圆盘机器视觉检测系统。

背景技术

钕铁硼行业中，针对尺寸和外观要求较高的产品比如薄片产品或环状产品，通常需要对产品的上下端面及内外圆周的外观和产品尺寸进行全检。现有技术中记载了一些对这些产品的外观进行全检的设备，也记载了一些对产品进行翻面的机构。具体如下。

ZL201320788256.4公开了一种汽车用钕铁硼永磁体尺寸外观的自动检测装置，并且具体地公开了其采用的送料装置包括螺旋式送料盘、振动装置、宽度调节轨道、联接通道、透明转盘和样品厚度与宽度调节装置。但是，该自动检测装置仅仅只能对产品进行单面的检验，不能同时检测产品的上下端面，会导致检测后的产品依然存在外观和尺寸不合格品。

ZL201620033333.9公开了一种对竹片进行翻面的机构，具体地采用如下结构：包括第一传送带、第二传送带、传动轮及从动轮，第一传送带连接两个传动轮，第二传送带连接一个传动轮和三个从动轮，第一传送带和第二传送带均通过步进电机驱动实现传送；第一传送带和第二传送带具有实现竹片翻面的接触部分。使用该翻面机构时，产品在第一传送带和第二传动带之间会受到压力，对于韧性较好的竹片产品，压力不会对竹片产生影响，但是，对于非常脆的钕铁硼产品来说，压力会使钕铁硼产品破损甚至是碎裂。因此，需要新的结构的翻面机构来实现对钕铁硼产品来翻面。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种双圆盘机器视觉检测系统。该双圆盘机器视觉检测系统包括翻面机构，使钕铁硼产品在翻面时不会受到压力，不会压碎钕铁硼产品；该双圆盘机器视觉检测系统能实现对产品的上下端面和/或内外圆周的外观和尺寸均进行检验。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种双圆盘机器视觉检测系统，包括：上料装置、第一圆盘、翻面装置和第二圆盘，第一圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、和第一不合格品剔除工位，第二圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、第二不合格品剔除工位和合格品收集工位；所述翻面装置包括第一传送带、第二传送带和弧形块，第一传送带的侧面与第一圆盘相切设置，在第一传送带与第一圆盘相接触处的上方设有第一导料块，所述弧形块套接在所述第一传送带的传送方向的尾端且与第一传送带保持有间隙，所述第二传送带设置在第一传送带的下方，第二传送带的侧面与第二圆盘相切设置，在第二传送带与第二圆盘相接触处的上方设有第二导料块。

进一步地，所述上料装置包括上料传送带和上料导料块，上料传送带的传送方向与第一圆盘的切线方向平行，上料传送带与第一圆盘相邻接触处位于同一平面上，上料导料块设置在上料传送带与第一圆盘接触处的上方。

进一步地，上料装置包括设置在工作台上的上料传送带和上料导料块，上料传送带的传送方向与第一圆盘的切线方向平行，上料传送带与第一圆盘相邻接触处位于同一平面上，上料导料块设置在上料传送带与第一圆盘接触处的上方。

进一步地，第一圆盘和第二圆盘均采用透明材质制成，优选采用玻璃。

进一步地，第一圆盘周围设置的一个或多个机器视觉检测工位选自由第一厚度检测工位、第一端面检测工位、第一外壁检测工位和第一内壁检测工位所组成的组。

进一步地，第二圆盘周围设置的一个或多个机器视觉检测工位选自由第二端面检测工位、第二外壁检测工位和第二内壁检测工位所组成的组。

进一步地，第一外壁检测工位和第二外壁检测工位分别包括同轴相向设置的外壁检测相机镜头和外壁检测光源，外壁检测相机镜头位于圆盘上方，而外壁检测光源位于圆盘下方。

进一步地，第一内壁检测工位和第二内壁检测工位分别由一个相机镜头、配套上光源和配套下光源组成，其中上光源同轴套在内壁检测相机镜头周围，位于圆盘上方，下光源位于圆盘下方，和相机镜头同轴相向设置。

进一步地，所述第一不合格品剔除工位、第二不合格品剔除工位和合格品收集工位均采用吹气嘴。

进一步地，所述双圆盘机器视觉检测系统还包括前置工件提升装置，所述前置工件提升装置包括前置上料皮带、壳体、高压空气装置、吸气口、分料排料装置和收料皮带；其中壳体包括2个或多于2个斜面以及数量比斜面数量少1个的台阶，每个斜面和位于其上方的相邻台阶之间的夹角为60-90°，在每个台阶下方有开孔和高压空气装置相连通。

进一步地，壳体包括3个斜面和2个台阶，并且每个斜面和位于其上方的相邻台阶之间的夹角为70-80°。

本发明具有以下有益效果：本发明的双圆盘机器视觉检测系统能方面地对产品的上下端面和/或内外圆周的尺寸和外观进行全检，由于本发明采用了双圆盘，与单圆盘的检测系统相比，可以根据需要在圆盘周围安装更多的检测工位，对产品实施更全面的检测；本发明的翻面机构对脆的产品翻面时，产品不会受到压力，从而不会造成产品的破碎。另外，由于采用了前置工件提升装置，不仅能够在上料过程除去工件上的灰尘，排除重量异常(过重)的工件，而且使得工件分布均匀，均匀出料，不会出现常规振动上料盘所经常发生的卡料及挤碰现象。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方案的双圆盘机器视觉检测系统的立体图。

图2是本发明的翻面机构的结构示意图。

图3是本发明的弧形块的结构示意图。

图4是本发明的第一和第二外壁检测工位的结构示意图。

图5是本发明的第一和第二内壁检测工位的结构示意图。

图6是根据本发明又一实施方案的双圆盘机器视觉检测系统的立体图。

图7是根据本发明的前置工件提升装置的结构示意图。

图8是图7中的前置工件提升装置的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细地说明。

根据本发明的一种实施方案，本发明涉及一种双圆盘机器视觉检测系统，如图1所示。该检测系统包括上料装置4、第一圆盘51、翻面装置2和第二圆盘52；第一圆盘51周围设置有一个或多个机器视觉检测工位，以及第一不合格品剔除工位；第二圆盘52周围设置有个一个或多个机器视觉检测工位，以及第二不合格品剔除工位和合格品收集工位。该检测系统可以设置在工作台上。

上料装置4包括上料传送带41和上料导料块63，上料传送带41的传送方向与第一圆盘51的切线方向平行，上料传送带41和第一圆盘51在相邻接触处位于同一平面上，上料导料块63设置在上料传送带41与第一圆盘51接触处的上方。

翻面装置2如图2所示，包括第一传送带21、第二传送带22和弧形块23，第一传送带21的侧面与第一圆盘51相切设置，在第一传送带21与第一圆盘接触处的上方设有第一导料块61，弧形块23套接在第一传送带21的传送方向的尾端且与第一传送带21保持一定的间隙，第二传送带22设置在第一传送带21的下方，第二传送带22的侧面与第二圆盘52相切设置，在第二传送带22与第二圆盘52接触处的上方设有第二导料块62。

弧形块23可以是整体式结构，其和第一传送带21之间的间隙允许工件通过，以实现翻面。

优选地，弧形块23如图3所示，由第一横向定位块231、第二横向定位块232和纵向定位块233组成，由这三个定位块和第一传送带21共同形成间隙以供被检工件从中通过。第一横向定位块231和第二横向定位块232相对于第一传送带21的传送方向对称设置。第一横向定位块231具有2个销钉孔2311和2312(在图3中被纵向定位块233覆盖，位于销钉孔2331下方)，第二横向定位块232具有2个销钉孔2321和2322(在图3中被纵向定位块233覆盖，位于销钉孔2332下方)。销钉孔2311和2321分别用于通过销钉将第一和第二横向定位块231，232套接在翻面装置上，通过销钉在销钉孔2311和2321中的横向位置来调节第一和第二横向定位块之间的间隙的横向尺寸。纵向定位块233上具有两个销钉孔2331和2332，用于分别和销钉孔2312和2322配合以实现纵向定位块233和第一及第二横向定位块231，232的连接。通过销钉在销钉孔2312和2322中的纵向位置，来调节纵向定位块233相对于第一和第二横向定位块231，232的纵向位置，从而调节间隙的纵向尺寸。间隙的横向尺寸和纵向尺寸具体根据被检工件的横向尺寸和纵向尺寸而定。

第一圆盘51和第二圆盘52均采用透明材质制成，优选地，可以采用玻璃材质。

第一圆盘51周围的机器视觉检测工位包括由厚度检测工位71、第一端面检测工位72、第一外壁检测工位73和第一内壁检测工位74所组成的组中的一种或多种，具体根据待检工件所要检测的部位而定。例如，当检测实心工件时，仅仅需要厚度检测工位71和第一端面检测工位72和第一外壁检测工位73。每个检测工位处都设置有相机镜头和配套光源。这些视觉检测工位的排列次序可以根据实际需要进行调整。

第二圆盘52周围的机器视觉检测工位包括由第二端面检测工位82、第二外壁检测工位83、和第二内壁检测工位84所组成的组中的一种或多种，具体根据待检工件所要检测的部位而定。例如，当检测实心工件时，仅仅需要第二端面检测工位82和第二外壁检测工位83。每个检测工位处都设置有相机镜头和配套光源。这些视觉检测工位的排列次序可以根据实际需要进行调整。

本发明的第一和第二外壁检测工位73和83处设置的相机镜头和配套光源采用分体式结构，如图4所示。第一圆环式外壁检测光源731和第一外壁检测相机镜头732分别位于第一圆盘51的下方和上方，两者相对同轴相向设置。第一和第二圆环式外壁光源731和831的内径为30mm～90mm，向上方的打光角度为30°-90°(与水平夹角)，具体打光角度取决于待检工件的高度和外径。

本发明的第一和第二内壁检测工位74，84处设置的相机镜头和配套光源可以采用和第一和第二外壁检测工位73，83处相同的分体式结构。

优选地，本发明的第一和第二内壁检测工位74，84各由一个相机镜头、配套上光源和配套下光源组成，以第一内壁检测工位74为例，如图5所示。第一圆环式内壁上光源741套在第一内壁检测镜头742上，光源和镜头中心轴重合，位于圆盘51上方；第一圆环式内壁下光源743位于第一圆盘51下方，和第一内壁检测镜头742同轴相向设置。第一上圆环式内壁光源741和第一下圆环式内壁光源743的内径为30mm～90mm，向下方的打光角度为30°-90°(与水平夹角)，具体打光角度取决于待检工件的高度和内径。在内壁检测工位74和84处采用这种结构，不仅使得入射光在内壁上不同高度处的亮度更能保持一致，所获得的图像的分辨率更高图像更清晰，而且能够能够通过开启上光源、下光源或者两者同时开启，以检验不同颜色的产品，比如当检测黑色产品时开启上光源，检测灰色产品时开启下光源。

在第一圆盘51周围，在顺着圆盘旋转方向的最后一个视觉检测工位(图1中是第一内壁检测工位74)和第一传送带21之间，设置有第一不合格品剔除工位90。

在第二圆盘52周围，在顺着圆盘旋转方向的最后一个视觉检测工位(图1中是第二内壁检测工位84)之后，设置有第二不合格品剔除工位91和合格品收集工位92。第二不合格品剔除工位91和合格品收集工位92的次序可以根据需要改变。

所述第一和第二不合格品剔除工位90、91和合格品收集工位92均采用吹气嘴。

任选地，本发明的机器视觉检测系统在第一圆盘51上，上料导料块63之后还设置有计数传感器3，计数传感器3记录产品的位置和数量信息，以便于给后续的检测工位发出工作信号。

本发明的双圆盘机器视觉检测系统的工作流程如下：，第一圆盘51和第二圆盘52在电机带动下自转；产品经过振动料斗(图中未表示)依次进入到上料传送带41上，在上料传送带41的带动下，产品沿着上料导料块63进入到第一圆盘51表面，在第一圆盘51的带动下，产品依次经过计数传感器3、厚度检测工位71、第一端面检测工位72、第一外壁检测工位73和第一内壁检测工位74。计数传感器3记录产品的位置和数量信息，厚度检测工位71、第一端面检测工位72、第一外壁检测工位73和第一内壁检测工位74处在准确的时间采集产品的数据，其中，厚度检测相机镜头71采集产品的厚度数据，第一端面检测相机镜头72采集产品的端面尺寸和外观数据，第一外壁检测相机镜头73采集产品的外壁的外观数据，第一内壁检测相机镜头74采集产品的内孔的外观数据，采集到的数据输入到工控机(未示出)与标准数据进行比对，确定产品是否合格，对于经上述任一检测工位检测不合格的产品，在第一不合格品剔除工位90剔除，不合格产品经过吹气嘴90时，被吹进不合格品料道，检测合格的产品经过第一导料块61进入到第一传送带21上，在第一传送带21传送方向的末端，产品沿着弧形块23与第一传送带22之间的间隙滑落到第二传送带22上，完成对产品的翻面，翻面后的产品由第二传送带23，经过第二导料块62传送到第二圆盘52上，依次经过第二圆盘上的第二端面检测工位82、第二外壁检测工位83和第二内壁检测工位84进行数据采集，采集到的数据输入到工控机(未示出)与标准数据进行比对，确定产品是否合格，经过上述检测后，不合格品在第二不合格品剔除工位91处收集，采用吹气嘴将不合格产品吹入不合格品通道，合格产品在合格品收集工位92处收集，采用吹气嘴将合格产品吹入合格品通道。

根据本发明的优选实施方案，本发明的双圆盘机器视觉检测系统还包括前置工件提升装置10，如图6和7所示，用于将待检工件传送到上料传送带41上。前置工件提升装置10包括前置上料皮带101、壳体102、高压空气装置103、吸气口104、分料排料装置105和收料皮带106；其中壳体102包括2个或多于2个斜面以及数量比斜面少1个的台阶，优选2-5个斜面和1-4个台阶，例如3个斜面和2个台阶；每个斜面和位于其上方的相邻台阶之间的夹角为60-90°，优选70-80°；和，其中在每个台阶下方有开孔和高压空气装置103相连通，如图8所示。

该前置工件提升装置10的工作过程如下：当本发明的双圆盘机器视觉检测系统开始工作时，外接吸气泵启动，经吸气口104抽吸空气，在壳体102中形成气流1，气流1导致产生的负压大小根据待检工件的重量而定；同时，高压空气装置103启动，从每个台阶中的开孔向上吹气，形成气流2；工件经前置上料皮带101传送到壳体102中，在气流1导致的负压作用下，沿着壳体右侧第一斜面A1上行；当上行到第一台阶B1时，一方面工件在气流2的作用下互相之间分离，避免工件相互堆积和磕碰，另一方面工件在气流1和气流2的共同作用下离开第一台阶B1，进一步在气流1的作用下沿着第二斜面A2上行；当工件在气流1的作用下沿着第二斜面A2上行到第二台阶B2时，和在第一台阶B1上一样，一方面在气流2的作用下进一步互相分离，一方面在气流1和气流2的共同作用下离开第二台阶B2；依次类推，直至工件在气流1的作用下沿着最后一个斜面，例如A3，上行到收料皮带106上，从吸气口104出来后进一步经过分料排料装置105的分排，在收料皮带106的传送下，进入到上料传送带41上。收料皮带106和上料传送带41位于同一水平面上。

所述斜面的高度尺寸(也即沿着气流1方向的尺寸)可以相同或不同，优选相同。

和本领域常用的振动上料盘相比，本发明的前置工件提升装置10依靠气流将工件逐级提升，不仅能够在上料过程除去工件上的灰尘，排除重量异常(过重)的工件，而且使得工件分布均匀，均匀出料，不会出现常规振动上料盘所经常发生的卡料及挤碰现象。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.双圆盘机器视觉检测系统，包括：上料装置、第一圆盘、翻面装置和第二圆盘；第一圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、和第一不合格品剔除工位；第二圆盘周围设置有一个或多个机器视觉检测工位、第二不合格品剔除工位和合格品收集工位，

其特征在于：所述翻面装置包括第一传送带、第二传送带和弧形块，第一传送带的侧面与第一圆盘相切设置，在第一传送带与第一圆盘相接触处的上方设有第一导料块，所述弧形块套接在所述第一传送带的传送方向的尾端且与第一传送带保持有间隙，所述第二传送带设置在第一传送带的下方，第二传送带的侧面与第二圆盘相切设置，在第二传送带与第二圆盘相接触处的上方设有第二导料块。

2.根据权利要求1所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于：所述上料装置包括上料传送带和上料导料块，上料传送带的传送方向与第一圆盘的切线方向平行，上料传送带与第一圆盘相邻接触处位于同一平面上，上料导料块设置在上料传送带与第一圆盘接触处的上方。

3.根据权利要求1所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于：第一圆盘和第二圆盘均采用透明材质制成。

4.根据权利要求1所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于：第一圆盘周围设置的一个或多个机器视觉检测工位选自由第一厚度检测工位、第一端面检测工位、第一外壁检测工位和第一内壁检测工位所组成的组。

5.根据权利要求4所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于：第二圆盘周围设置的一个或多个机器视觉检测工位选自由第二端面检测工位、第二外壁检测工位和第二内壁检测工位所组成的组。

6.根据权利要求5所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于第一外壁检测工位和第二外壁检测工位分别包括同轴相向设置的外壁检测相机镜头和外壁检测光源，外壁检测相机镜头位于圆盘上方，而外壁检测光源位于圆盘下方。

7.根据权利要求6所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于第一内壁检测工位和第二内壁检测工位分别由内壁检测相机镜头、内壁检测上光源和内壁检测下光源组成，其中内壁检测上光源同轴套在内壁检测相机镜头周围，位于圆盘上方，而内壁检测下光源位于圆盘下方，和内壁检测相机镜头同轴相向设置。

8.根据权利要求7所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于所述第一不合格品剔除工位、第二不合格品剔除工位和合格品收集工位均采用吹气嘴。

9.根据权利要求1-8任一所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于：所述双圆盘机器视觉检测系统还包括前置工件提升装置，所述前置工件提升装置包括前置上料皮带、壳体、高压空气装置、吸气口、分料排料装置和收料皮带；其中壳体包括2个或多于2个斜面以及数量比斜面数量少1个的台阶，每个斜面和位于其上方的相邻台阶之间的夹角为60-90°，在每个台阶下方有开孔和高压空气装置相连通。

10.根据权利要求9所述的双圆盘机器视觉检测系统，其特征在于所述壳体包括3个斜面和2个台阶，并且每个斜面和位于其上方的相邻台阶之间的夹角为70-80°。