CN107703151B - 一种外观缺陷全方位检测设备 - Google Patents

Abstract

一种外观缺陷全方位检测设备，属于自动化检测装置技术领域，包括光学玻璃转盘、以及环设于光学玻璃转盘圆周处的上料机构、进料整形机构、缺陷检测工位和剔除装置；所述缺陷检测工位包括至少两个工位，每个工位均设置有相机、镜头和光源；所述镜头安装于相机前端；所述镜头设置于光源与相机之间。本发明能够将工件所有面的痕缺陷检出，实现工件表面全缺陷在线检测，提高生产效率。

Description

一种外观缺陷全方位检测设备

技术领域

本发明属于自动化检测装置技术领域，具体涉及一种外观缺陷全方位检测设备。

背景技术

目前的在线检测技术中，诸如未充磁的磁性材料等工件及类似工件的外观缺陷，一般依靠人工完成检测，检测速度慢，主观因素影响大，影响整体生产质量。后来即使出现的能够代替人工进行检测的设备，也只能实现上下表面及前侧面(亦指厚度面)的检测，然而实际生产过程中，常常需要对其上、下、左、右、前、后六个面进行全方位检测。

因此，亟需一种能够代替人工实现工件外观缺陷全检的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种外观缺陷全方位检测设备。

本发明实现其目的所采用的技术方案如下。

一种外观缺陷全方位检测设备，包括光学玻璃转盘、以及环设于光学玻璃转盘圆周处的上料机构、进料整形机构、缺陷检测工位和剔除装置；所述缺陷检测工位包括至少两个工位，每个工位均设置有相机、镜头和光源；所述镜头安装于相机前端；所述镜头设置于光源与相机之间。

所述上料机构包括进料漏斗、进料导板、振动盘、出料导板；所述进料漏斗开设有出料口，且其出料口滑动安装有出料门；所述进料导板一端安装于进料漏斗的出料口，另一端设置于振动盘上方；所述振动盘上方设置有触发器；所述出料导板一端固定安装于振动盘，另一端设置于光学玻璃转盘的边缘上方。

所述进料整形机构包括均位于光学玻璃转盘边缘上方的第一整形导块组和第二整形导块组；所述第一整形导块组和第二整形导块组均包括内导块和外导块；所述内导块和外导块间隔设置形成供工件通过的导隙；所述导隙开口端呈喇叭形；第一整形导块组的导隙的开口端朝向出料导板；第二整形导块组的导隙的开口端朝向第一整形导块组；第一整形导块组的导隙和光学玻璃转盘的圆心的间距大于或小于第二整形导块组的导隙和光学玻璃转盘的圆心的间距。

进料整形机构和缺陷检测工位之间设置有到位触发装置；所述到位触发装置安装于光学玻璃转盘圆周处。

所述缺陷检测工位，包括上表面检测工位、下表面检测工位；所述上表面检测工位，包括同轴设置的第一相机、第一镜头、第一光源、第一背光源；所述第一相机、第一镜头均安装于光学玻璃转盘的正上方；所述第一镜头安装于第一相机的前端；第一光源位于第一镜头和光学玻璃转盘之间，且第一光源距离光学玻璃转盘上表面0~7mm；所述第一背光源位于光学玻璃转盘下方；

所述下表面检测工位，包括同轴设置的第二相机、第二镜头、第二光源、第二背光源；所述第二相机、第二镜头均安装于光学玻璃转盘的正下方；所述第二镜头安装于第二相机的前端；第二光源位于第二镜头和光学玻璃转盘之间，且第二光源距离光学玻璃转盘下表面0~7mm；所述第二背光源位于光学玻璃转盘上方。

所述缺陷检测工位，还包括右侧面检测工位、左侧面检测工位；所述右侧面检测工位，包括第三相机、第三镜头、右棱镜、第三光源；所述第三相机、第三镜头和右棱镜位于光学玻璃转盘的上方；所述第三镜头安装于第三相机的前端；所述右棱镜位于第三镜头和光学玻璃转盘之间；所述第三光源位于光学玻璃转盘下方；

所述左侧面检测工位，包括第五相机、第五镜头、左棱镜、第五光源；所述第五相机、第五镜头和左棱镜位于光学玻璃转盘的上方；所述第五镜头安装于第五相机的前端；所述左棱镜位于第五镜头和光学玻璃转盘之间；所述第五光源位于光学玻璃转盘下方。

所述缺陷检测工位，还包括前侧面检测工位、后侧面检测工位；

所述前侧面检测工位，包括同轴设置的第四相机、第四镜头、第四光源、第四背光源；所述第四镜头安装于第四相机前端；所述第四光源位于第四镜头和第四背光源之间，且第四镜头设置于光学玻璃转盘边缘外端；所述第四背光源设置于光学玻璃转盘内侧；所述第四镜头、第四光源、第四背光源所在的轴线与光学玻璃转盘的中轴相互垂直；

所述后侧面检测工位，包括同轴设置的第六相机、第六镜头、后棱镜、第六光源；所述第六相机、第六镜头和后棱镜位于光学玻璃转盘的上方；所述第六镜头安装于第六相机的前端；所述后棱镜位于第六镜头和光学玻璃转盘之间；所述第六光源位于光学玻璃转盘下方。

所述右棱镜、左棱镜、后棱镜均距离光学玻璃转盘上表面0~7mm，与光学玻璃转盘上表面靠近检测区域的位置呈0~30°夹角；所述右棱镜、左棱镜、后棱镜均为90°全反射棱镜；所述第一光源、第二光源、第四光源均为球形光源；所述球形光源中，LED灯排布在球形内表面，具有不同角度，使得所有LED灯聚焦于一点；所述第三光源、第五光源、第六光源均为半球形光源。

所述剔除装置包括喷气嘴、导管和出料收集盒；所述喷气嘴有一列，且喷气嘴位于光学玻璃转盘的边缘上方；所述导管一端朝向喷气嘴，另一端安装于出料收集盒的上方。

本发明能够将工件所有面的痕缺陷检出，实现工件表面全缺陷在线检测，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是上料机构、进料整形机构和到位触发装置的结构示意图；

图3是内导块和外导块的俯视结构示意图；

图4是上表面检测工位的结构示意图；

图5是下表面检测工位的结构示意图；

图6是右侧面检测工位的结构示意图；

图7是前侧面检测工位的结构示意图；

图8是左侧面检测工位的结构示意图；

图9是后侧面检测工位的结构示意图；

图10是剔除装置的结构示意图；

图中：光学玻璃转盘1、

上料机构2、进料漏斗2a、出料门2b、进料导板2c、振动盘2d、触发器2e、出料导板2f、

进料整形机构3、第一整形导块组3a、第二整形导块组3b、内导块3c、外导块3d、导隙3e、

到位触发装置4、

上表面检测工位5、第一相机5a、第一镜头5b、第一光源5c、第一背光源5d、

下表面检测工位6、第二相机6a、第二镜头6b、第二光源6c、第二背光源6d、

右侧面检测工位7、第三相机7a、第三镜头7b、右棱镜7c、第三光源7d、

前侧面检测工位8、第四相机8a、第四镜头8b、第四光源8c、第四背光源8d、

左侧面检测工位9、第五相机9a、第五镜头9b、左棱镜9c、第五光源9d、

后侧面检测工位10、第六相机10a、第六镜头10b、后棱镜10c、第六光源10d、

剔除装置11、喷气嘴11a、导管11b、出料收集盒11c。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种外观缺陷全方位检测设备，包括光学玻璃转盘1、以及环设于光学玻璃转盘1圆周处的上料机构2、进料整形机构3、到位触发装置4、缺陷检测工位和剔除装置11。

所述上料机构2包括进料漏斗2a、进料导板2c、振动盘2d、出料导板2f；所述进料漏斗2a开设有出料口，且其出料口滑动安装有出料门2b；所述进料导板2c一端安装于进料漏斗2a的出料口，另一端设置于振动盘2d上方；所述振动盘2d上方设置有触发器2e；所述出料导板2f一端固定安装于振动盘2d，另一端设置于光学玻璃转盘1的边缘上方。

出料门2b上下滑动，调节进料漏斗2a出料口的大小，从而控制工件的进料量。触发器2e用以探测进料漏斗2a的工件数量。工件在振动盘2d的作用下，调整到相同姿势并依次进入出料导板2f，从而依次落于光学玻璃转盘1的边缘。光学玻璃转盘1转动，从而依次将工件送入各个工位。

所述进料整形机构3包括均位于光学玻璃转盘1边缘上方的第一整形导块组3a和第二整形导块组3b；所述第一整形导块组3a和第二整形导块组3b均包括内导块3c和外导块3d；所述内导块3c和外导块3d间隔设置形成供工件通过的导隙3e；所述导隙3e开口端呈喇叭形；第一整形导块组3a的导隙3e的开口端朝向出料导板2f；第二整形导块组3b的导隙3e的开口端朝向第一整形导块组3a；第一整形导块组3a的导隙3e和光学玻璃转盘1圆心的间距大于或小于第二整形导块组3b的导隙3e和光学玻璃转盘1圆心的间距。

第一整形导块组3a和第二整形导块组3b错开设置，使得第一整形导块组3a和第二整形导块组3b分别规制不同侧的工件。例如，当第一整形导块组3a位于内测，则第一整形导块组3a将工件均规制于内测，但是由于工件均需要通过第一整形导块组3a的导隙3e，工件与第一整形导块组3a存在间隙，工件并未排列整齐。所以，当工件再次通过第二整形导块组3b时，第二整形导块组3b位于外侧，将工件往外移动规制，从而保证工件的排列整齐。通过调节内导块3c和外导块3d的间距，来适应不同规格的工件。

所述到位触发装置4设置于进料整形机构3和缺陷检测工位之间。到位触发装置4可以是红外线探测器装置，用以探测工件并记录一系列工件的顺序以及时间。

所述缺陷检测工位，包括上表面检测工位5、下表面检测工位6、右侧面检测工位7、前侧面检测工位8、后侧面检测工位10、左侧面检测工位9。

所述上表面检测工位5，包括同轴设置的第一相机5a、第一镜头5b、第一光源5c、第一背光源5d；所述第一相机5a、第一镜头5b均安装于光学玻璃转盘1的正上方；所述第一镜头5b安装于第一相机5a的前端；第一光源5c位于第一镜头5b和光学玻璃转盘1之间，且第一光源5c距离光学玻璃转盘1上表面0~7mm；所述第一背光源5d位于光学玻璃转盘1下方。

所述下表面检测工位6，包括同轴设置的第二相机6a、第二镜头6b、第二光源6c、第二背光源6d；所述第二相机6a、第二镜头6b均安装于光学玻璃转盘1的正下方；所述第二镜头6b安装于第二相机6a的前端；第二光源6c位于第二镜头6b和光学玻璃转盘1之间，且第二光源6c距离光学玻璃转盘1下表面0~7mm；所述第二背光源6d位于光学玻璃转盘1上方。

所述右侧面检测工位7，包括第三相机7a、第三镜头7b、右棱镜7c、第三光源7d；所述第三相机7a、第三镜头7b和右棱镜7c位于光学玻璃转盘1的上方；所述第三镜头7b安装于第三相机7a的前端；所述右棱镜7c位于第三镜头7b和光学玻璃转盘1之间；所述第三光源7d位于光学玻璃转盘1下方。

所述前侧面检测工位8，包括同轴设置的第四相机8a、第四镜头8b、第四光源8c、第四背光源8d；所述第四镜头8b安装于第四相机8a前端；所述第四光源8c位于第四镜头8b和第四背光源8d之间，且第四镜头8b设置于光学玻璃转盘1边缘外端；所述第四背光源8d设置于光学玻璃转盘1内侧。所述第四镜头8b、第四光源8c、第四背光源8d所在的轴线与光学玻璃转盘1的中轴相互垂直。作为优选，所述第四背光源8d固定安装于剔除装置11。

所述左侧面检测工位9，包括第五相机9a、第五镜头9b、左棱镜9c、第五光源9d；所述第五相机9a、第五镜头9b和左棱镜9c位于光学玻璃转盘1的上方；所述第五镜头9b安装于第五相机9a的前端；所述左棱镜9c位于第五镜头9b和光学玻璃转盘1之间；所述第五光源9d位于光学玻璃转盘1下方。

所述后侧面检测工位10，包括同轴设置的第六相机10a、第六镜头10b、后棱镜10c、第六光源10d；所述第六相机10a、第六镜头10b和后棱镜10c位于光学玻璃转盘1的上方；所述第六镜头10b安装于第六相机10a的前端；所述后棱镜10c位于第六镜头10b和光学玻璃转盘1之间；所述第六光源10d位于光学玻璃转盘1下方。右棱镜7c、左棱镜9c、后棱镜10c均距离光学玻璃转盘1上表面0~7mm，与光学玻璃转盘1上表面靠近检测区域的位置呈0~30°夹角。作为优选，右棱镜7c、左棱镜9c、后棱镜10c均为90°全反射棱镜。

作为优选，所述第一光源5c、第二光源6c、第四光源8c均为球形光源。所述球形光源中，LED灯排布在球形内表面，具有不同角度，使得所有LED灯聚焦于一点。作为优选，所述第三光源7d、第五光源9d、第六光源10d均为半球形光源。

所述剔除装置11包括喷气嘴11a、导管11b和出料收集盒11c；所述喷气嘴11a有一列，且喷气嘴11a位于光学玻璃转盘1的边缘上方；所述导管11b一端朝向喷气嘴11a，另一端安装于出料收集盒11c的上方。

本装置的检测过程如下：工件经上料机构2到达光学玻璃转盘1，进料整形机构3使得工件规整排布在光学玻璃转盘1上。工件随光学玻璃转盘1转到到位触发装置4，产生触发信号，然后依次经过不同表面检测工位，相机触发拍照，右侧面检测工位7、左侧面检测工位9及后侧面检测工位10检测工位，是工件经棱镜90°全反射呈像并由相机拍照。工件到达剔除机构，良品和不同缺陷的不良品分别被不同的喷气嘴11a吹至不同的出料收集盒11c进行收整。

Claims (8)

1.一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，包括光学玻璃转盘（1）、以及环设于光学玻璃转盘（1）圆周处的上料机构（2）、进料整形机构（3）、缺陷检测工位和剔除装置（11）；所述缺陷检测工位包括至少两个工位，每个工位均设置有相机、镜头和光源；所述镜头安装于相机前端；所述镜头设置于光源与相机之间；所述进料整形机构（3）包括均位于光学玻璃转盘（1）边缘上方的第一整形导块组（3a）和第二整形导块组（3b）；所述第一整形导块组（3a）和第二整形导块组（3b）均包括内导块（3c）和外导块（3d）；所述内导块（3c）和外导块（3d）间隔设置形成供工件通过的导隙（3e）；所述导隙（3e）开口端呈喇叭形；第一整形导块组（3a）的导隙（3e）的开口端朝向出料导板（2f）；第二整形导块组（3b）的导隙（3e）的开口端朝向第一整形导块组（3a）；第一整形导块组（3a）的导隙（3e）和光学玻璃转盘（1）的圆心的间距大于或小于第二整形导块组（3b）的导隙（3e）和光学玻璃转盘（1）的圆心的间距。

2.如权利要求1所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述上料机构（2）包括进料漏斗（2a）、进料导板（2c）、振动盘（2d）、出料导板（2f）；所述进料漏斗（2a）开设有出料口，且其出料口滑动安装有出料门（2b）；所述进料导板（2c）一端安装于进料漏斗（2a）的出料口，另一端设置于振动盘（2d）上方；所述振动盘（2d）上方设置有触发器（2e）；所述出料导板（2f）一端固定安装于振动盘（2d），另一端设置于光学玻璃转盘（1）的边缘上方。

3.如权利要求1所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，进料整形机构（3）和缺陷检测工位之间设置有到位触发装置（4）；所述到位触发装置（4）安装于光学玻璃转盘（1）圆周处。

4.如权利要求1所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述缺陷检测工位，包括上表面检测工位（5）、下表面检测工位（6）；所述上表面检测工位（5），包括同轴设置的第一相机（5a）、第一镜头（5b）、第一光源（5c）、第一背光源（5d）；所述第一相机（5a）、第一镜头（5b）均安装于光学玻璃转盘（1）的正上方；所述第一镜头（5b）安装于第一相机（5a）的前端；第一光源（5c）位于第一镜头（5b）和光学玻璃转盘（1）之间，且第一光源（5c）距离光学玻璃转盘（1）上表面0~7mm；所述第一背光源（5d）位于光学玻璃转盘（1）下方；

所述下表面检测工位（6），包括同轴设置的第二相机（6a）、第二镜头（6b）、第二光源（6c）、第二背光源（6d）；所述第二相机（6a）、第二镜头（6b）均安装于光学玻璃转盘（1）的正下方；所述第二镜头（6b）安装于第二相机（6a）的前端；第二光源（6c）位于第二镜头（6b）和光学玻璃转盘（1）之间，且第二光源（6c）距离光学玻璃转盘（1）下表面0~7mm；所述第二背光源（6d）位于光学玻璃转盘（1）上方。

5.如权利要求4所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述缺陷检测工位，还包括右侧面检测工位（7）、左侧面检测工位（9）；所述右侧面检测工位（7），包括第三相机（7a）、第三镜头（7b）、右棱镜（7c）、第三光源（7d）；所述第三相机（7a）、第三镜头（7b）和右棱镜（7c）位于光学玻璃转盘（1）的上方；所述第三镜头（7b）安装于第三相机（7a）的前端；所述右棱镜（7c）位于第三镜头（7b）和光学玻璃转盘（1）之间；所述第三光源（7d）位于光学玻璃转盘（1）下方；

所述左侧面检测工位（9），包括第五相机（9a）、第五镜头（9b）、左棱镜（9c）、第五光源（9d）；所述第五相机（9a）、第五镜头（9b）和左棱镜（9c）位于光学玻璃转盘（1）的上方；所述第五镜头（9b）安装于第五相机（9a）的前端；所述左棱镜（9c）位于第五镜头（9b）和光学玻璃转盘（1）之间；所述第五光源（9d）位于光学玻璃转盘（1）下方。

6.如权利要求5所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述缺陷检测工位，还包括前侧面检测工位（8）、后侧面检测工位（10）；

所述前侧面检测工位（8），包括同轴设置的第四相机（8a）、第四镜头（8b）、第四光源（8c）、第四背光源（8d）；所述第四镜头（8b）安装于第四相机（8a）前端；所述第四光源（8c）位于第四镜头（8b）和第四背光源（8d）之间，且第四镜头（8b）设置于光学玻璃转盘（1）边缘外端；所述第四背光源（8d）设置于光学玻璃转盘（1）内侧；所述第四镜头（8b）、第四光源（8c）、第四背光源（8d）所在的轴线与光学玻璃转盘（1）的中轴相互垂直；

所述后侧面检测工位（10），包括同轴设置的第六相机（10a）、第六镜头（10b）、后棱镜（10c）、第六光源（10d）；所述第六相机（10a）、第六镜头（10b）和后棱镜（10c）位于光学玻璃转盘（1）的上方；所述第六镜头（10b）安装于第六相机（10a）的前端；所述后棱镜（10c）位于第六镜头（10b）和光学玻璃转盘（1）之间；所述第六光源（10d）位于光学玻璃转盘（1）下方。

7.如权利要求6所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述右棱镜（7c）、左棱镜（9c）、后棱镜（10c）均距离光学玻璃转盘（1）上表面0~7mm，与光学玻璃转盘（1）上表面靠近检测区域的位置呈0~30°夹角；所述右棱镜（7c）、左棱镜（9c）、后棱镜（10c）均为90°全反射棱镜；所述第一光源（5c）、第二光源（6c）、第四光源（8c）均为球形光源；所述球形光源中，LED灯排布在球形内表面，具有不同角度，使得所有LED灯聚焦于一点；所述第三光源（7d）、第五光源（9d）、第六光源（10d）均为半球形光源。

8.如权利要求7所述的一种外观缺陷全方位检测设备，其特征在于，所述剔除装置（11）包括喷气嘴（11a）、导管（11b）和出料收集盒（11c）；所述喷气嘴（11a）有一列，且喷气嘴（11a）位于光学玻璃转盘（1）的边缘上方；所述导管（11b）一端朝向喷气嘴（11a），另一端安装于出料收集盒（11c）的上方。