CN107127158B - 炸药药卷外观自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炸药药卷外观自动检测系统，用于对圆柱状的药卷进行自动检测，包括：用于调整药卷的方向的缓冲转向装置、与缓冲转向装置衔接的输送装置、安装于输送装置上方的视觉检测装置、以及衔接输送装置的剔除机构，缓冲转向装置将药卷调整为横向落到输送装置上；输送装置承载药卷并带动药卷平动和自转；视觉检测装置包括位于药卷平动路径上方的第一图像采集单元，第一图像采集单元用于对自转的药卷的整个圆周进行图像采集；第一图像采集单元与处理器电连接，处理器用于对采集到的图像进行判断是否合格；剔除机构与处理器电连接，并根据处理器发出的信号将不合格的药卷剔除。本发明满足民爆行业安全要求，提高了生产效率。

Description

炸药药卷外观自动检测系统

技术领域

本发明涉及炸药自动化生产线设备领域，特别地，涉及一种炸药药卷外观自动检测系统。

背景技术

在工业4.0的大趋势下，智能化、自动化设备的研究与创新也在突飞猛进，然而民爆行业既是一个高危行业，又是一个生产设备相对落后的行业，产品缺乏检验，质量标准不高。目前，乳化炸药生产线中，后段包装工位对药卷的检测手段比较落后，主要靠人工人眼观测，通过人工干预产线来排除不合格产品。这种做法不符合民爆行业生产现场实现少人、无人的安全规范，而且依靠这种检测方式，人工无法实现产品100％的检测，劳动强度大，不安全。

发明内容

本发明提供了一种炸药药卷外观自动检测系统，以解决现有民爆行业人工检测不准确、劳动强度大且不安全的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种炸药药卷外观自动检测系统，用于对圆柱状的药卷进行自动检测，包括：用于调整药卷的方向的缓冲转向装置、与缓冲转向装置衔接的输送装置、安装于输送装置上方的视觉检测装置、以及衔接输送装置的剔除机构，缓冲转向装置将药卷调整为横向落到输送装置上；输送装置承载药卷并带动药卷平动和自转；视觉检测装置包括位于药卷平动路径上方的第一图像采集单元，第一图像采集单元用于对自转的药卷的整个圆周进行图像采集；第一图像采集单元与处理器电连接，处理器用于对采集到的图像进行判断是否合格；剔除机构与处理器电连接，并根据处理器发出的信号将不合格的药卷剔除。

进一步地，炸药药卷外观自动检测系统还包括与缓冲转向装置衔接前的前段理料输送线，前段理料输送线上设置有相对的第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板之间形成限制药卷沿轴向逐个输送的第一通道。

进一步地，缓冲转向装置包括固定支架，固定支架上设置有分别与第一挡板和第二挡板衔接的第三挡板和第四挡板，第三挡板和第四挡板之间形成有供药卷靠重力下滑的第二通道，药卷自第一通道沿轴向进入第二通道，并经第二通道横向滑落至位于第二通道下方的输送装置上。

进一步地，第三挡板包括与第一挡板平齐的第一限位板，第一限位板的底部连接有向下倾斜的第一支撑板，第一支撑板上设置有位于药卷轴向行进路线上的滚柱，滚柱的轴向垂直于药卷的轴向。

可选地，第三挡板或者第四挡板上设有弹性连接于药卷轴向行径路线末端的缓冲挡板，缓冲挡板垂直于药卷的轴向。

可选地，第二通道的两端分别设置有用于限位药卷端部的导向板。

可选地，两块导向板之间通过调整杆连接，调整杆上设置有用于调整两块导向板之间距离的调整螺母。

进一步地，输送装置包括机架、安装于机架上的辊筒输送组件和搓动链条机构，其中，辊筒输送组件包括辊筒和用于带动辊筒循环运动的侧边输送链条，辊筒中央设有支撑轴承，辊筒的端部设有侧边齿轮，支撑轴承固定在侧边输送链条上；搓动链条机构包括链条或销齿条，侧边齿轮与链条或销齿条啮合从而使得辊筒自转。

进一步地，视觉检测装置还包括分别用于采集药卷两端的图像的第二图像采集单元和第三图像采集单元，第二图像采集单元和第三图像采集单元分别固定安装于药卷的平动路径的两侧。

进一步地，剔除机构包括固定架、分别安装于固定架上的固定滑槽和活动槽，固定滑槽衔接输送装置，固定架上还设置有与活动槽连接的执行气缸，执行气缸在控制器的信号控制下推动活动槽运动至与固定滑槽处于衔接或者错位两种状态。

本发明通过输送装置承载并带动药卷产生平动和自转，利用输送装置上方的视觉检测装置对药卷圆周进行图像采集并传递至控制器进行判断，并进一步控制剔除机构剔除不合格的药卷，实现了对药卷外观的自动化检测，满足民爆行业生产现场少人、无人的安全要求，提高了生产效率。同时，通过输送装置带动药卷自转，可以对较大直径的药卷的圆周实现360度无死角检测，检测准确率更高，因而能提高产品的质量。此外，本发明的输送承载装置容易控制药卷平动和自转速度，便于图像采集完整有效。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的炸药药卷外观自动检测系统的结构示意图；以及

图2是本发明优选实施例的缓冲转向装置的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的第三挡板的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的第四挡板的结构示意图；

图5是本发明优选实施例的输送装置的结构示意图；

图6是本发明优选实施例的辊筒输送组件的结构示意图；

图7是本发明优选实施例的搓动链条机构的结构示意图；

图8是本发明优选实施例的清洗辊筒装置的结构示意图；

图9是本发明优选实施例的视觉检测装置的结构示意图；

图10是本发明优选实施例的剔除机构处于剔除状态的结构示意图；

图11是本发明优选实施例的剔除机构处于非剔除状态的结构示意图。

附图标号说明：

1、药卷；

2、缓冲转向装置；20、固定支架；21、第三挡板；22、第四挡板；23、第二通道；24、缓冲挡板；25、调整杆；211、第一限位板；212、第一支撑板；213、滚柱；221、第二限位板；222、第三限位板；223、导向板；250、调整螺母；

3、输送装置；30、机架；31、辊筒；310、支撑轴承；311、侧边齿轮；312、花纹槽；32、侧边输送链条；33、销齿条；34、第一安装支架；35、第二安装支架；36、升降气缸；37、喷水管；38、安装架；380、塑料板；381、刷毛；

301、辊筒输送组件；302、驱动链轮装置；303、辅助链轮装置；304、涨紧链轮装置；305、搓动链条机构；306、清洗辊筒装置；307、吹干装置；308、接水槽；

4、视觉检测装置；40、挡光安装板；41、第一图像采集单元；42、第二图像采集单元；43、第三图像采集单元；

5、剔除机构；50、固定架；51、固定滑槽；52、活动滑槽；53、执行气缸；

6、前段理料输送线；60、第一通道；61、第一挡板；62、第二挡板；63、过渡滑槽；64、爬坡皮带机；65、差速皮带机；

7、后段装箱输送机；8、废品小车。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种炸药药卷外观自动检测系统，用于对呈圆柱状的乳化炸药药卷1的外包装进行自动检测，包括对破袋、鼓泡、卡扣松弛、有无喷码标识、尺寸异常等的自动化检测。本发明的炸药药卷外观自动检测系统依照流水线前后顺序包括：前段理料输送线6、衔接前段理料输送线6后端的缓冲转向装置2、与缓冲转向装置2衔接的输送装置3、安装于输送装置3上方的视觉检测装置4、以及衔接输送装置3后端的剔除机构5。

前段理料输送线6用于接收卡扣包装机(未图示)传送过来的药卷1，并对药卷1进行排序和输送。前段理料输送线6包括与卡扣包装机衔接的过渡滑槽63、用于调整输送高度的爬坡皮带机64、用于前后药卷1分离的差速皮带机65。前段理料输送线6上还设置有相对的第一挡板61和第二挡板62，第一挡板61和第二挡板62之间形成限制药卷1沿轴向逐个输送的第一通道60。本发明采用爬坡皮带机64、差速皮带机65、第一挡板61和第二挡板62等简单的装置对药卷1进行理顺排序，经济可靠，对产品包装的破环性小。

参照图1和图2，缓冲转向装置2衔接前段理料输送线6的后端，用于将药卷1调整为横向姿态落到输送装置3上。具体地，缓冲转向装置2包括固定支架20，固定支架20上设置有分别与第一挡板61和第二挡板62对应衔接的第三挡板21和第四挡板22，第三挡板21和第四挡板22之间间距可调。第三挡板21和第四挡板22之间形成有供药卷1靠重力下滑的第二通道23，药卷1自第一通道60沿轴向进入第二通道23，并经第二通道23横向落到位于第二通道23下方的输送装置3上。

如图3所示，第三挡板21包括与第一挡板61平齐的第一限位板211，第一限位板211的底部连接有向下倾斜的第一支撑板212，第一支撑板212用于支撑药卷1并供药卷1沿着第一支撑板212的上表面向下滑动。第一支撑板212上设置有位于药卷1轴向行进路线上的滚柱213。本实施例中，第一支撑板212上设有一排滚柱213，每个滚柱213的两端分别连接至一个固定条进而通过固定条连接至第一支撑板212。滚柱213的轴向垂直于药卷1的轴向，滚柱213的设置可以减少药卷1自第一通道60进入第二通道23时的滑动阻力。第三挡板21上设有弹性连接于药卷1轴向行径路线末端的缓冲挡板24，缓冲挡板24垂直于药卷1的轴向。具体地，本实施例中优选在第一支撑板212的上表面固接有L型固定板，固定板上设置有两个导柱，导柱上套设弹簧，缓冲挡板24通过弹簧弹性连接至固定板。弹性连接的缓冲挡板24可以减少对药卷1的碰撞力。在其它实施例中，缓冲挡板24也可以设置在第四挡板22上，此外，弹性连接机构也可以采用弹簧以外的其它方式例如弹性橡胶等，本发明不局限于此。

如图2和图4所示，第四挡板22包括与第二挡板62平齐的第二限位板221，第二限位板221大致平行于第一限位板211。第二限位板221的底部连接有向下延伸的第三限位板222，第三限位板222也大致平行于第一支撑板212。第三限位板222的两侧分别设置有导向板223，两块导向板223分别位于第二通道23的两端，用于限位药卷1的两个端部。两块导向板223(图4中仅示意一块导向板223的结构)之间通过调整杆25连接，调整杆25上设置有用于调整两块导向板223之间距离的调整螺母250。两块导向板223可挡止药卷1的两个端部并对其限位，使药卷1能够准确落到输送装置3上的中心位置，便于后续进行检测。在其它实施例中，导向板223也可以设置在第三挡板21的两侧对应位置。

本发明采用的缓冲转向装置2为简单的挡板组合通道的方式，药卷1可以依靠重力进行排序，无动力装置，节约成本；第三挡板21上设置的缓冲挡板24，可以减少药卷1因其质量所带来的冲击力，减小产品损坏几率；第二通道23两端设置的导向板223可以引导药卷1下落到辊筒31上的中心位置，方便后续的视觉检测。

参照图1，输送装置3衔接缓冲转向装置2之后，用于承载药卷1并带动药卷1平动和自转。如图5，输送装置3包括机架30、安装于机架30上的辊筒输送组件301、驱动链轮装置302、辅助链轮装置303、涨紧链轮装置304和搓动链条机构305。

其中，如图6中所示，辊筒输送组件301包括多个辊筒31和侧边输送链条32，侧边输送链条32与驱动链轮装置302、辅助链轮装置303和涨紧链轮装置304上所有链轮啮合，以实现侧边输送链条32的循环运动。辊筒31采用防静电材料包覆，减少了静电给乳化炸药生产线及自身安全带来的危害。辊筒31表面设置花纹槽312，可提高辊筒31与药卷1之间的摩擦力，减少药卷1打滑的可能性，提高设备的可靠性。

每个辊筒31的中央设有支撑轴承310，支撑轴承310固定在侧边输送链条32上，因而辊筒31跟随侧边输送链条32循环运动。每个辊筒31的端部还设有侧边齿轮311，用于与搓动链条机构305啮合实现辊筒31自转。

如图7，搓动链条机构305包括固定安装于机架30上的第一安装支架34、固定在第一安装支架34上的链条或销齿条33，链条或销齿条33与辊筒31端部的侧边齿轮311啮合从而带动辊筒31自转。为有效保证辊筒31循环平动和自转的同时进行，链条或销齿条33的节距与侧边输送链条32的节距成整数倍。

本发明采用辊筒31端部的侧边齿轮311和链条或销齿条33啮合的方式搓动辊筒31自转，巧妙地使得辊筒31在循环输送药卷1的同时，带动药卷1发生自转，解决了药卷1圆周360度视觉检测的困难。且这种结构有利于较大直径的药卷1的检测，扩大了可检测的范围，适用范围更广。本发明的输送装置3便于控制药卷1的平动和自转速度，使得视觉检测装置4能够采集完整的图像。

如图5中所示，机架30上还设置有清洗辊筒装置306、吹干装置307和接水槽308。清洗辊筒装置306位于辊筒31的循环运动路径上，用于对辊筒31进行清洗。吹干装置307同样位于辊筒31的循环运动路径上，并位于清洗辊筒装置306之后，用于对清洗过后的辊筒31进行吹干。接水槽308位于清洗辊筒装置306下方，用于收集清洗辊筒31的污水。

参照图8，清洗辊筒装置306包括固定于机架30的第二安装支架35、安装于第二安装支架35上的升降气缸36、连接于升降气缸36上的刷子组件和喷水管37。其中，升降气缸36用于升降刷子组件，刷子组件包括连接于升降气缸36上的安装架38，安装架38底部设有塑料板380，塑料板380里面镶嵌有用于清洁辊筒31的刷毛381。喷水管37有多个，分布于塑料板380的底面。喷水管37的管壁具有多个小孔，用于喷水去除刷毛381上的沾污。

吹干装置307用于吹干辊筒31表面的水。吹干装置307包括安装于机架30上的第三安装支架以及安装于第三安装支架上的风刀，风刀依靠压缩空气或鼓风机工作。

视觉检测装置4安装于输送装置3上方。请参照图5和图9，视觉检测装置4包括固定安装于输送装置3上方的挡光安装板40，挡光安装板40大致呈“几”字形，其上设置有三个图像采集单元，这三个图像采集单元分别与处理器(未图示)电性连接，每个图像采集单元均包括相机和条形光源。处理器用于对采集到的图像进行判断是否合格，并控制剔除机构5进行剔除动作。

其中，挡光安装板40的顶板内表面安装有第一图像采集单元41，第一图像采集单元41位于药卷1的平动路径的上方，用于对自转的药卷1的整个圆周进行图像采集。挡光安装板40的两个侧板内表面分别安装有第二图像采集单元42和第三图像采集单元43，第二图像采集单元42和第三图像采集单元43分别对应位于药卷1的平动路径两侧的位置，用于采集药卷1两端的图像。第二图像采集单元42和第三图像采集单元43的高度可以根据实际进行调整。本发明的视觉检测装置4分别对药卷1的圆周以及两端均进行检测，使得检测范围无死角，提高了检测准确性。

剔除机构5与处理器电连接，并根据处理器发出的信号将不合格的药卷1剔除。如图10中所示，本优选实施例的剔除机构5包括固定架50、分别安装于固定架50上的固定滑槽51和活动滑槽52。固定滑槽51和活动滑槽52安装于固定架50的立柱内侧，且固定滑槽51和活动滑槽52均呈倾斜设置，可供药卷1在其中自由滑动。固定滑槽51衔接输送装置3后端，用于承载输送装置3输送过来的药卷1。固定架50上还设置有与活动滑槽52连接的执行气缸53，执行气缸53在控制器的控制下推动活动滑槽52运动，使得活动滑槽52与固定滑槽51处于衔接或者错位两种状态。本发明的剔除机构5采用简单的对接滑槽方式，并采用执行气缸53执行剔除动作，控制简单可靠。

结合图1，后段装箱输送机7衔接剔除机构5并位于固定滑槽51下方，废品小车8位于活动滑槽52下方。如图10中，当活动滑槽52处于与固定滑槽51衔接时，处于不合格品剔除状态，药卷1经由固定滑槽51滑动至活动滑槽52并落入废品小车8中。如图11中，当活动滑槽52处于与固定滑槽51错位时，处于来料无缺陷(非剔除)状态，药卷1直接经由固定滑槽51滑落至后段装箱输送机7上，以便后续进行装箱。

本发明的炸药药卷外观自动检测系统，炸药药卷1从卡扣包装机完成之后，经过过渡滑槽63滚落到前段理料输送线6，通过爬坡、挡板、差速等措施，将药卷1整理成轴向逐个地输送到缓冲转向装置2，经过缓冲转向装置2的调整，药卷1横向进入输送装置3，在输送装置3上配套视觉检测装置4，实现外观缺陷的自动化检测，控制器判断不合格后指示剔除机构5将不合格的药卷1进行剔除，彻底解决了危险品生产过程中的无人化，而且检测效率高、准确率高、安全可靠。

本发明针对大直径的药卷1输送困难、圆周360度无死角检验难的问题，采取了有效的方案措施，满足现有民爆行业生产现场少人、无人的安全要求，提升了乳化炸药生产线智能化、自动化程度，提高了产品的生产效率和产品的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种炸药药卷外观自动检测系统，用于对圆柱状的药卷（1）进行自动检测，其特征在于，包括：用于调整所述药卷（1）的方向的缓冲转向装置（2）、与所述缓冲转向装置（2）衔接的输送装置（3）、安装于所述输送装置（3）上方的视觉检测装置（4）、以及衔接所述输送装置（3）的剔除机构（5），所述缓冲转向装置（2）将所述药卷（1）调整为横向落到所述输送装置（3）上；所述输送装置（3）承载所述药卷（1）并带动所述药卷（1）平动和自转；所述视觉检测装置（4）包括位于所述药卷（1）平动路径上方的第一图像采集单元（41），所述第一图像采集单元（41）用于对自转的所述药卷（1）的整个圆周进行图像采集；所述第一图像采集单元（41）与处理器电连接，所述处理器用于对采集到的图像进行判断是否合格；所述剔除机构（5）与所述处理器电连接，并根据所述处理器发出的信号将不合格的药卷（1）剔除；所述输送装置（3）包括机架（30）、安装于所述机架（30）上的辊筒输送组件（301）和搓动链条机构（305），其中，所述辊筒输送组件（301）包括辊筒（31）和用于带动所述辊筒（31）循环运动的侧边输送链条（32），所述辊筒（31）中央设有支撑轴承（310），所述辊筒（31）的端部设有侧边齿轮（311），所述支撑轴承（310）固定在所述侧边输送链条（32）上；所述搓动链条机构（305）包括链条或销齿条（33），所述侧边齿轮（311）与所述链条或销齿条（33）啮合从而使得所述辊筒（31）自转；

所述炸药药卷外观自动检测系统还包括与所述缓冲转向装置（2）衔接的前段理料输送线（6），所述前段理料输送线（6）上设置有相对的第一挡板（61）和第二挡板（62），所述第一挡板（61）和所述第二挡板（62）之间形成限制所述药卷（1）沿轴向逐个输送的第一通道（60）；

所述缓冲转向装置（2）包括固定支架（20），所述固定支架（20）上设置有分别与所述第一挡板（61）和所述第二挡板（62）对应衔接的第三挡板（21）和第四挡板（22），所述第三挡板（21）和所述第四挡板（22）之间形成有供所述药卷（1）靠重力下滑的第二通道（23），所述药卷（1）自所述第一通道（60）沿轴向进入所述第二通道（23），并经所述第二通道（23）横向滑落至位于所述第二通道（23）下方的所述输送装置（3）上；

所述第三挡板（21）包括与所述第一挡板（61）平齐的第一限位板（211），所述第一限位板（211）的底部连接有向下倾斜的第一支撑板（212），所述第一支撑板（212）上设置有位于所述药卷（1）轴向行进路线上的滚柱（213），所述滚柱（213）的轴向垂直于所述药卷（1）的轴向；

所述第三挡板（21）或者所述第四挡板（22）上设有弹性连接于所述药卷（1）轴向行进路线末端的缓冲挡板（24），所述缓冲挡板（24）垂直于所述药卷（1）的轴向；所述第二通道（23）的两端分别设置有用于限位所述药卷（1）端部的导向板（223）；两块所述导向板（223）之间通过调整杆（25）连接，所述调整杆（25）上设置有用于调整两块所述导向板（223）之间距离的调整螺母（250）。

2.根据权利要求1所述的炸药药卷外观自动检测系统，其特征在于，所述视觉检测装置（4）还包括分别用于采集所述药卷（1）两端的图像的第二图像采集单元（42）和第三图像采集单元（43），所述第二图像采集单元（42）和所述第三图像采集单元（43）分别固定安装于所述药卷（1）的平动路径的两侧。

3.根据权利要求1所述的炸药药卷外观自动检测系统，其特征在于，所述剔除机构（5）包括固定架（50）、分别安装于所述固定架（50）上的固定滑槽（51）和活动滑槽（52），所述固定滑槽（51）衔接所述输送装置（3），所述固定架（50）上还设置有与所述活动滑槽（52）连接的执行气缸（53），所述执行气缸（53）在控制器的信号控制下推动所述活动滑槽（52）运动至与所述固定滑槽（51）处于衔接或者错位两种状态。