CN107271451B - 一种自动变位的视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变位的视觉检测装置，包括机架、第一传送带、第二传送带和第三传送带，以及用于对被检测物体六个面进视觉检测的检测工位，所述自动变位的视觉检测装置还包括设置在第一传送带上的第一变位单元，以及分别设置在第一传送带与第二传送带连接部位、第二传送带与第三传送带连接部位的第二变位单元，进一步还可以设置第三变位单元来进一步变位。本发明通过设置多个变位单元调整被检测物体在传送带上的位置，获取准确的图像，以便对被检测物体的各个面进行有效的检测，提高了对被检测物体进行检测的效率，降低了企业的生产成本。

Description

一种自动变位的视觉检测装置

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种自动变位的视觉检测装置。

背景技术

磁性材料已经广泛的应用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达、应用于变压器中的铁心材料、作为存储器使用的磁光盘、计算机用磁记录软盘等。磁体材料在得到广泛应用的同时，对磁性材料的质量要求也越来越高，在磁性材料进行加工之后，需要对其质量进行检测，其中最主要的是对外观缺陷进行检测，包括对裂纹、结晶、凹痕、划痕、毛刺等进行检测。

目前，一般企业都是采用人工的形式对磁性材料进行检测，采用人工的形式进行检测存在人为因素影响较大、检测准确率不够稳定的问题，在产品合格率要求较高且需要全部检测的情况下，该检测方式还存在需要耗费大量的人力和时间，严重影响企业生产效率，导致企业的生产成本大大提高的问题。

也有企业尝试用机器视觉方法来对磁性材料进行检测，但检测时大多只针对同一种型号的产品，若磁性材料尺寸不同则必须更换视觉装置，因此缺乏灵活性，且增加成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动变位的视觉检测装置，能对不同尺寸的被检测物体进行快速、准确的自动检测，提高对被检测物体进行检测的效率和准确性。

为实现以上目的，本发明提供了如下技术方案：

一种自动变位的视觉检测装置，包括机架、第一传送带、第二传送带和第三传送带，以及用于对被检测物体六个面进视觉检测的检测工位，所述自动变位的视觉检测装置还包括设置在第一传送带上的第一变位单元，以及分别设置在第一传送带与第二传送带连接部位、第二传送带与第三传送带连接部位的第二变位单元。

优选地，所述第一变位单元包括伸缩推杆、第一定位导向轨以及定位挡板，所述伸缩推杆固定在第一传送带一侧的机架上，所述第一定位导向轨固定在伸缩推杆的卡槽里，所述定位挡板安装在第一传送带另一侧的机架上。通过调整伸缩推杆的伸缩长度，控制第一定位导向轨与定位挡板之间的距离，对被检测物体进行变位。

优选地，所述第二变位单元包括导向轨伸缩调节杆、链条、链轮、固定螺钉和定位支架、第二定位导向轨和转向拨片，所述固定螺钉将定位支架固定在机架上，所述链轮、链条、导向轨伸缩调节杆和第二定位导向轨固定在定位支架上，所述链条由链轮驱动而运转，所述转向拨片设置在链条上。通过调节导向轨伸缩调节杆的上下四个结构来调整第二变位单元上第二定位导向轨之间的距离，对被检测物体进行变位。

进一步地，所述自动变位的视觉检测装置还包括第三变位单元，所述第三变位单元设置在机架上，位于检测工位之间。

所述第三变位单元包括可伸缩螺杆、楔形推杆、可伸缩夹具、弹簧和弹簧内轴，所述楔形推杆锲入可伸缩夹具，可伸缩螺杆连接楔形推杆，可以调节楔形推杆锲入可伸缩夹具的深度，从而改变可伸缩夹具的夹具的宽度，对被检测物体进行变位，所述弹簧设置于弹簧内轴上，所述弹簧内轴位于可伸缩夹具的两侧。

优选地，所述检测工位包括第一检测工位、第二检测工位、第三检测工位、第四检测工位、第五检测工位、第六检测工位和第七检测工位，所述第一检测工位和第二检测工位设置在第二传送带上，所述第一检测工位和第二检测工位用来检测并合成被检测物体上表面的图像。

本发明提出了一种自动变位的视觉检测装置，通过设置多个变位单元调整被检测物体在传送带上的位置，获取准确的图像，以便对被检测物体的各个面进行有效的检测。并且本发明对进行检测的物体本身不会造成任何改变与破坏，如果被检测物体是磁性材料，则保证了磁性材料本身的磁通性。本发明对被检测物体进行检测的整个过程全部自动化，大大提高了对被检测物体进行检测的效率，降低了企业的生产成本。

附图说明

图1为本发明自动变位的视觉检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明第一变位单元的结构示意图；

图3为本发明第二变位单元的结构示意图；

图4为本发明第三变位单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

本发明提供了一种自动变位的视觉检测装置，图1为该装置的俯视图，用于对被检测物体进行自动检测，特别适用于对磁性材料进行自动检测，也可以对其他需要进行外观缺陷检测的工件进行检测。该装置包括机架10，所述的机架10上设有第一传送21、第二传送带22和第三传送带23，第一传送带21、第二传送带22、第三传送带23固定在机架10的工作台面上，第一传送带21的传送方向与第二传送带22的传送方向垂直，第二传送带22的传送方向与第三传送带23的传送方向垂直。传送带固定在机架10的工作台面上，用于传送被检测物体，被检测物体从第一传送带21进入，经过第二传送带22，从第三传送带23流出。

在机架10上，设有用于对被检测物体进行视觉检测的检测工位，本发明设置有七个检测工位，分别是第一检测工位41、第二检测工位42、第三检测工位43、第四检测工位44、第五检测工位45、第六检测工位46和第七检测工位47，各检测工位上均设有用于检测的工业相机以及设置在相机前端的光源，各检测工位的相机前端的光源位置相互之间是交错的，所以没有光源干扰。

所述的第一检测工位41、第二检测工位42、第三检测工位43、第四检测工位44分别设置在第二传送带22的上部、以及两侧，第五检测工位45、第六检测工位46和第七检测工件47设置在第三传送带23的底部和两侧，用于检测磁性材料的六个面。所述的第一检测工位41用于检测工件顶面，所述的第二检测工位42用于检测工件的顶部，第一检测工位41和第二检测工位42抓拍的两张图片经过图像处理后，合成被检测物体上表面的图像，得到的图像有较好的景深，使得图像更加清晰，常用来检测最重要的一个面。所述的第三检测工件43和第四检测工件44分别检测工件前部和后部；所述的第五检测工位45为工件的底部，第六检测工位46和第七检测工位47分别检测工件右部和左部。

需要说明的是，上述检测工位的设计，主要负责拍摄被检测物体的六个面，获取视频图像以便用于检测，其具体的位置和机械机构根据环境不同可以采用不同的技术方案，这里不再赘述。本实施例优选地设置了第一检测工位41用于检测工件顶面，第二检测工位42用于检测工件的顶部，第一检测工位41和第二检测工位42抓拍的两张图片经过图像处理后，得到的图像有较好的景深，使得图像更加清晰，常用来检测最重要的一个面。

本实施例的自动变位的视觉检测装置，设有用于对被检测物体在传送带上传送时的位置进行自动变位的第一变位单元31、第二变位单元32和第三变位单元33。

其中，如图2所示，第一变位单元31设置在第一传送带21的一侧，通过支架固定在机架10上，包括伸缩推杆311、第一定位导向轨312以及定位挡板313。

其中，伸缩推杆311固定在第一传送带21一侧的机架上，并且伸缩推杆311横置在第一传送带21的上方；第一定位导向轨312固定在伸缩推杆311的卡槽里，位于第一传送带21的上面；定位挡板313安装在第一传送带21另一侧的机架上。通过调整伸缩推杆311的伸缩长度，控制第一定位导向轨312与定位挡板313之间的距离，该距离为传送带上所传送的被检测物体的宽度尺寸。

被检测物体通过第一传送带21的起始端进入视觉检测装置，沿着第一传送带21运动方向(图2中箭头方向)接触第一定位导向轨312，第一定位导向轨312朝向第一传送带21起始端的一端为楔形端，即第一定位导向轨312朝向第一传送带21起始端的一端为楔形，被检测物体由第一定向导向轨312的楔形端进入，通过调整伸缩推杆311的伸缩长度，控制第一定位导向轨312与定位挡板313之间的距离与被检测物体的宽度尺寸相适应，使得被检测物体正好能够通过。

如图1所示，在第一传送带21与第二传送带22的连接部位设置一个第二变位单元32，用于将被检测物体从第一传送带21转移到第二传送带22上；在第二传送带22与第三传送带23的连接部位设置有另一个第二变位单元32，用于将被检测物体从第二传送带22转移到第三传送带23上。在第一传送带21与第二传送带22间的第二变位单元32设置在第二传送带22的上方，在第二传送带22与第三传送带23间的第二变位单元32设置在第三传送带23的上方。

容易理解的是，现有技术中对于第二变位单元32可以采用推杆的方式将被检测物体从一个传送带上推到另一个传送带上，但是在推送的过程中，容易发生位置的变化，导致被检测物体发生倾斜等，对于视觉检测非常不利，容易检测失败。

本实施例第二变位单元的结构如图3所示，本实施例第二变位单元32包括导向轨伸缩调节杆321、链条322、链轮323、固定螺钉324和定位支架325、第二定位导向轨326和转向拨片327。固定螺钉324将定位支架325固定在机架10上，链轮323、链条322、导向轨伸缩调节杆321和第二定位导向轨326固定在定位支架325上，链条322由链轮323驱动而运转，转向拨片327设置在链条322上。导向轨伸缩调节杆321设置在定位支架325的两旁，第二定位导向轨326设置在定位支架325上。

转向拨片327用于将被检测物体从前一个传送带拨到后一个传送带上，链条322上至少设置一个转向拨片327，也可以为多个。第一传送带21的传送方向与第二传送带22的传送方向垂直，在两者的连接部，被检测物体从第一传送带21上被拨到第二传送带22上，被检测物体的运动方向发生改变。第二传送带22的传送方向与第三传送带23的传送方向垂直，在两者的连接部，被检测物体从第二传送带22上被拨到第三传送带23上，被检测物体的运动方向发生改变。

具体地，在外部动力的带动下第二变位单元32的链轮323转动，带动链条322转动，被检测物体进入第二变位单元32的位置时，被检测物体被转向拨片327从前一传送带上拨到后一传送带上，通过调节导向轨伸缩调节杆321的上下四个结构来调整第二变位单元32上第二定位导向轨326之间的距离，该距离为传送带上所传送的被检测物体的长度尺寸，来达到自动变位的功能。

需要说明的是，本申请并不限于第二变位单元的具体机械结构，图3的技术方案仅为优选的方案，第二变位单元不仅能够实现被检测物体在传送带间的转移，而且还实现了自动变位，将两个功能合二为一，降低了设备的复杂度，使得设备占用的空间减少，结构更加合理。实现被检测物体在传送带间的转移时，还可以采用推杆推动的方式，直接将被检测物体从一个传送带上推送到另一个传送带上；而变位部分则可以用调节宽度的导轨来进行限制。

通过第一变位单元31和第二变位单元32，可以限制被检测物体在传送带上传送时的位置，而被检测物体在传送带上的位置，对于视觉检测来说至关重要，如果位置有偏差，会导致拍摄的视频图像发生偏差，不能够采集被检测物体的图像，将不能准确对被检测物体进行检测。本实施例的技术方案，有效限制了被检测物体在传送带上传送时的位置，保证了采集图像的准确性。

优选地，被检测物体在传送带上传送时，随着机器的振动，容易导致被检测物体在传送带上的位置发生改变，为此本实施例还设置了第三变位单元33，第三变位单元33可以设置多个，安装在机架10上，在检测工位的前面进行进一步的变位，保证被检测物体在传送带上位置的准确，例如在第二检测工位42与第三检测工位43之间再设置一个第三变位单元33，在第五检测工位45与第六检测工位46之间再设置一个第三变位单元33。

第三变位单元33的结构如图4所示(该图为从第六检测工位46向第五检测工位45方向的视图)，包括可伸缩螺杆331、楔形推杆332、可伸缩夹具333、弹簧334和弹簧内轴335。可伸缩螺杆331与楔形推杆332连接，弹簧334与弹簧内轴335连接，弹簧334与可伸缩夹具333连接，楔形推杆332锲入可伸缩夹具333，可伸缩螺杆331连接楔形推杆332，可以调节楔形推杆332锲入可伸缩夹具333的深度，从而可以改变可伸缩夹具333的夹具的宽度，弹簧334设置于弹簧内轴335上，所述弹簧内轴335位于可伸缩夹具333的两侧。

具体地，通过调整可伸缩螺杆331的伸缩，来调整楔形推杆332与可伸缩夹具333的位置关系，从而可以改变可伸缩夹具333的夹具的宽度，进而限制被检测物体在传送带上的位置，以达到自动变位的功能。

本申请自动变位的视觉检测装置中第一变位单元31、第二变位单元32和第三变位单元33，还可以用来分别检测被检测物体的长宽高，从而也可以用来将不合格的产品排除掉。其中第三变位单元33中楔形推杆332距离传送带之间的高度可以用来检测被检测物体的高度。

容易理解的是，本申请技术方案中的第一变位单元、第三变位单元还可以采用其他的进行变位的形式，例如第一变位单元采用图4的方式，而第三变位单元采用图2的方式，本实施例中所描述的具体实现方式与整个自动变位的视觉检测装置的结构相结合，在合理的空间下采用合理的方式来实现，例如第一传送带空间比较富裕，可以采用图2的方式来实现第一传送单元，而第二传送带、第三传送带则空间比较有限，采用图4的效果更好。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种自动变位的视觉检测装置，包括机架（10）、第一传送带（21）、第二传送带（22）和第三传送带（23），以及用于对被检测物体六个面进视觉检测的检测工位，其特征在于，所述自动变位的视觉检测装置还包括设置在第一传送带（21）上的第一变位单元（31），以及分别设置在第一传送带（21）与第二传送带（22）连接部位、第二传送带（22）与第三传送带（23）连接部位的第二变位单元（32）；

所述第二变位单元（32）包括导向轨伸缩调节杆（321）、链条（322）、链轮（323）、固定螺钉（324）和定位支架（325）、第二定位导向轨（326）和转向拨片（327），所述固定螺钉（324）将定位支架（325）固定在机架（10）上，所述链轮（323）、链条（322）、导向轨伸缩调节杆（321）和第二定位导向轨（326）固定在定位支架（325）上，所述链条（322）由链轮（323）驱动而运转，所述转向拨片（327）设置在链条（322）上，通过调节导向轨伸缩调节杆（321）的上下四个结构来调整第二变位单元（32）上第二定位导向轨（326）之间的距离；

所述自动变位的视觉检测装置还包括第三变位单元（33），所述第三变位单元（33）包括可伸缩螺杆（331）、楔形推杆（332）、可伸缩夹具（333）、弹簧（334）和弹簧内轴（335），所述楔形推杆（332）锲入可伸缩夹具（333），可伸缩螺杆（331）连接楔形推杆（332），通过调节楔形推杆（332）锲入可伸缩夹具（333）的深度，从而改变可伸缩夹具（333）的夹具的宽度，所述弹簧（334）设置于弹簧内轴（335）上，所述弹簧内轴（335）位于可伸缩夹具（333）的两侧。

2.如权利要求1所述的自动变位的视觉检测装置，其特征在于，所述第一变位单元（31）包括伸缩推杆（311）、第一定位导向轨（312）以及定位挡板（313），所述伸缩推杆（311）固定在第一传送带（21）一侧的机架上，所述第一定位导向轨（312）固定在伸缩推杆（311）的卡槽里，所述定位挡板（313）安装在第一传送带（21）另一侧的机架上，通过调整伸缩推杆（311）的伸缩长度，控制第一定位导向轨（312）与定位挡板（313）之间的距离。

3.如权利要求1所述的自动变位的视觉检测装置，其特征在于，所述第三变位单元（33）设置在机架（10）上，位于检测工位之间。

4.如权利要求1所述的自动变位的视觉检测装置，其特征在于，所述检测工位包括第一检测工位（41）、第二检测工位（42）、第三检测工位（43）、第四检测工位（44）、第五检测工位（45）、第六检测工位（46）和第七检测工位（47），所述第一检测工位（41）和第二检测工位（42）设置在第二传送带（22）上，所述第一检测工位（41）和第二检测工位（42）用来检测并合成被检测物体上表面的图像。