CN108405353B - 球珠检测分选装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种球珠检测分选装置及方法。包括固定架、图像采集模块、球面展开模块、球珠分选模块、连接件。其中固定架用于整个装置的支撑和固定，图像采集模块位于固定架上方，连接件位于固定架内侧并与固定架固定连接，球面展开模块和球珠分选模块固定在连接件上。目前球珠表面缺陷的检测由人工来完成，工作繁琐效率低下，本发明在无需人工干预的情况下实现对球珠直径及表面缺陷的判断并识别；通过球珠分选装置将已检球珠送入合格品或各缺陷种类对应的料槽中，实现球珠的自动分拣，减小了劳动强度，提高工作效率，具有很大的现实意义。

Description

球珠检测分选装置及方法
技术领域
本发明涉及的是一种检测分选装置，具体是一种用于球珠的检测分选装置及方法。
背景技术
目前笔芯球珠表面缺陷的检测由人工完成，繁琐且劳动强度大；机器视觉检测技术已在工业上进行了大量的实际应用。
发明内容
本发明针对现有技术与其中存在的不足，提供了一种球珠检测分选装置，无需人工干预的情况下实现对球珠直径及表面缺陷的判断并识别；通过下料装置将已检球珠送入合格品或各缺陷种类对应的料槽中，实现球珠的自动分拣。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种球珠检测分选装置，包含固定架，以及由上而下安装于固定架的图像采集模块、上料模块、球面展开模块、球珠分选模块；
所述图像采集模块包括导轨滑块机构、CCD相机、相机镜头和光源；所述CCD相机通过导轨滑块机构安装于所述固定架,并可沿导轨上下滑动调节高度；所述相机镜头与所述CCD相机固定连接；所述光源与所述相机镜头固定连接用于相机监控时的光补偿；
所述上料模块从上向下依次包括料箱、取料板、取料固定板；取料板位于取料固定板的导向槽内, 取料板一侧安装有送料电磁铁可带动取料板在导向槽内平动；料箱用于储放球珠，其箱底部有一个可供球珠通过的通孔，其箱壁固定有振动电机；所述取料板上有一个用于取料时盛放球珠的通孔；
所述球面展开模块包括平动展开电机、丝杆滑台机架、丝杆、传动滑块、展开轴安装板、旋转展开电机、电机固定架、联轴器、展开轴、轴承座；所述平动展开电机固定在所述丝杆滑台机架上；所述丝杆与所述平动展开电机连接；所述传动滑快安装在所述丝杆上，并可沿所述丝杆轴线方向进行移动；所述展开轴安装板与所述传动滑块固定连接；所述电机固定架连接在展开轴安装板的一端；所述旋转展开电机固定在所述电机固定架上并通过所述联轴器与展开轴连接；所述展开轴通过所述轴承座与所述展开轴安装板连接，并可相对所述展开轴安装板转动；在展开轴上设有储料盲孔，用于盛递球珠；上述丝杆与上述取料固定板导向槽的方向垂直，展开轴与丝杆平行；
所述球珠分选模块包括球珠挡板和分选板；球珠挡板紧靠所述展开轴一侧，球珠挡板上紧靠展开轴上方还安装有球珠挡块；分选板位于展开轴下放，分选板设置有若干分选孔，分选孔分别连通相应的球珠分拣收集箱。
所述的球珠检测分选装置的球珠检测分选方法，其特征在于包括以下过程：
球珠批量放入料箱，通过所述振动电机的振动，球珠进入所述取料板中间的通孔内，由于通孔下放有取料固定板，因此球珠不会掉出；
取料板在送料电磁铁吸合作用下，将球珠带离取料固定板上方，球珠掉落到所述展开轴上，此时球珠位于展开轴、球珠挡板和球珠挡块共同形成的角落中；所述图像采集模块进行图像采集并对球珠进行分选判断，并将信息传递给控制系统；
控制系统控制平动展开电机和旋转展开电机；展开轴在所述旋转展开电机带动下转动，同时在所述平动展开电机带动下平动，使所述展开轴的储料盲孔移动到球珠当前位置，并将球珠装入；
所述展开轴在所述旋转展开电机带动下转动，同时在所述平动展开电机带动下平动，将所述展开轴的储料盲孔移动到分选板的相应的分选孔位置，球珠进入相应的分拣收集箱。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明提供了一种球珠检测分选装置，无需人工干预的情况下实现对球珠直径及表面缺陷的判断并识别；通过下料装置将已检球珠送入合格品或各缺陷种类对应的料槽中，实现球珠的自动分拣。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构简图（展开轴的展开运动机构未画出）；
图3是本发明的固定架示意图；
图4是本发明的图像采集模块示意图；
图5是本发明的上料模块示意图；
图6是本发明的料箱示意图；
图7是本发明的取料固定板示意图；
图8是本发明的取料板示意图；
图9是本发明的球面展开模块示意图；
图10是本发明的展开轴示意图；
图11是本发明的球珠分选模块示意图；
图中，1：固定架，2：图像采集模块，3：上料模块，4：球面展开模块，5：球珠分选模块， 1-1：型材，1-2：角件，2-1：滑块，2-2：CCD相机，2-3：相机镜头，2-4：光源，3-1：料箱，3-2：取料板，3-3：送料电磁铁，3-4：取料固定板，3-5：振动电机，4-1：平动展开电机，4-2：丝杆滑台机架，4-3：丝杆，4-4：传动滑块，4-5：展开轴安装板，4-6：旋转展开电机，4-7：电机固定架，4-8：联轴器，4-9：展开轴，4-10：轴承座，4-11：储料盲孔，5-1：球珠挡板，5-2：分选板，5-3：球珠挡块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：1：固定架，2：图像采集模块，3：上料模块，4：球面展开模块，5：球珠分选模块。
如图1所示，本发明公开了一种球珠检测分选装置，包含固定架、图像采集模块、球面展开模块、球珠分选模块；
如图3所示，所述固定架包括型材和角件；
所述型材通过所述角件固定连接，用于形成固定架；
如图4所示，所述图像采集模块包括导轨滑块机构、CCD相机、相机镜头和光源；
所述滑块与所述固定架固定连接；
所述CCD相机与所述滑块固定连接，并可沿滑块上下滑动调节高度；
所述相机镜头与所述CCD相机固定连接；
所述光源与所述相机镜头固定连接，在相机进行监控时进行光补偿；
如图5、图6、图7和图8所示，所述上料模块包括料箱、取料板、送料电磁铁、取料固定板和振动电机；
所述取料固定板与所述固定架固定连接，所述取料固定板上开有一条矩形凹槽；
所述料箱与所述取料固定板固定连接，用于储放笔芯球珠，在料箱底部有一个通孔，可供球珠通过；
所述送料电磁铁与所述取料固定板固定连接，用于为上料提供动力；
所述取料板与所述电磁铁固定连接，在取料板上有一个通孔，用于取料时盛放笔芯球珠；
所述振动电机固定在所述料箱的箱壁上；
如图9和图10所示，所述球面展开模块包括平动展开电机、丝杆滑台机架、丝杆、传动滑块、展开轴安装板、旋转展开电机、电机固定架、联轴器、展开轴、分选板、轴承座；
所述平动展开电机固定在所述丝杆滑台机架上；
所述丝杆与所述平动展开电机连接，并可相对所述丝杆滑台机架转动；
所述传动滑快连接在所述丝杆上，并可沿所述丝杆轴线方向进行移动；
所述展开轴安装板与所述传动滑块固定连接；
所述电机固定架连接在展开轴安装板板的一端；
所述旋转展开电机固定在说书电机固定架上并通过所述联轴器与展开轴连接；
所述展开轴通过所述轴承座与所述展开轴安装板连接，并可相对所述展开轴安装板转动，在展开轴上设有储料孔，用于盛递笔芯球珠；
所述分选板紧靠所述展开轴，并与所述连接件固定连接；在其中间位置有一凸台，在凸台上设有六个U型通孔，下面分别于六根细管相接，此处细管未画出；
如图11所示，所述球珠分选模块包括球珠挡板和分选板；
所述球珠挡板紧靠所述展开轴一侧，球珠挡板上紧靠展开轴上方安装有球珠挡块；
所述分选板位于展开轴下放，分选板设置有若干分选孔，分选孔分别连通相应的球珠分拣收集箱；
球珠检测分选装置的工作原理是：钢球批量放入料箱，通过所述振动电机的振动，钢珠进入所述取料板的通孔内，所述电磁铁吸合，将钢珠推出，钢珠掉落到所述展开轴上，所述展开轴在所述旋转展开电机带动下转动，同时在所述平动展开电机带动下转动，所述图像采集模块完成图像采集后，所述展开轴的储料孔移动到钢珠位置，并将钢珠装入，放置到所述分选板的相应U型孔中，在通过未画出的细管将刚出导出。这样就实现了球珠的自动分拣。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种球珠检测分选装置，其特征在于：
包含固定架（1），以及由上而下安装于固定架的图像采集模块（2）、上料模块（3）、球面展开模块（4）、球珠分选模块（5）；
所述图像采集模块（2）包括滑槽结构（2-1）、CCD相机（2-2）、相机镜头（2-3）和光源（2-4）；所述CCD相机（2-2）通过滑槽结构（2-1）安装于所述固定架（1）,并可沿滑槽上下滑动调节高度并固定；所述相机镜头（2-3）与所述CCD相机（2-2）固定连接；所述光源（2-4）与所述相机镜头（2-3）固定连接用于相机监控时的光补偿；
所述上料模块（3）从上向下依次包括料箱（3-1）、取料板（3-2）、取料固定板（3-4）；取料板（3-2）位于取料固定板（3-4）的导向槽内, 取料板（3-2）一侧安装有送料电磁铁（3-3）可带动取料板在导向槽内平动；料箱（3-1）用于储放球珠，其箱底部有一个可供球珠通过的通孔，其箱壁固定有振动电机（3-5）；所述取料板（3-2）上有一个用于取料时盛放球珠的通孔；
所述球面展开模块（4）包括平动展开电机（4-1）、丝杆滑台机架（4-2）、丝杆（4-3）、传动滑块（4-4）、展开轴安装板（4-5）、旋转展开电机（4-6）、电机固定架（4-7）、联轴器（4-8）、展开轴（4-9）、轴承座（4-10）；所述平动展开电机（4-1）固定在所述丝杆滑台机架（4-2）上；所述丝杆（4-3）与所述平动展开电机（4-1）连接；所述传动滑块（4-4）安装在所述丝杆（4-3）上，并与所述丝杆（4-3）形成螺纹副；所述展开轴安装板（4-5）与所述传动滑块（4-4）固定连接；所述电机固定架（4-7）连接在展开轴安装板（4-5）的一端；所述旋转展开电机（4-6）固定在所述电机固定架（4-7）上并通过所述联轴器（4-8）与展开轴（4-9）连接；所述展开轴（4-9）通过所述轴承座（4-10）与所述展开轴安装板（4-5）连接，并可相对所述展开轴安装板转动；在展开轴上设有储料盲孔（4-11），用于盛递球珠；上述丝杆（4-3）与上述取料固定板（3-4）导向槽的方向垂直，展开轴（4-9）与丝杆（4-3）平行；
所述球珠分选模块（5）包括球珠挡板（5-1）和分选板（5-2）；球珠挡板（5-1）紧靠所述展开轴一侧，球珠挡板（5-1）上紧靠展开轴上方还安装有球珠挡块（5-3）；分选板（5-2）位于展开轴（4-9）下方，分选板设置有若干分选孔，分选孔分别连通相应的球珠分拣收集箱。
2.根据权利要求1所述的球珠检测分选装置的球珠检测分选方法，其特征在于包括以下过程：
球珠批量放入料箱（3-1），通过所述振动电机（3-5）的振动，球珠进入所述取料板（3-2）中间的通孔内，由于通孔下放有取料固定板（3-4），因此球珠不会掉出；
取料板（3-2）在送料电磁铁吸合作用下，将球珠带离取料固定板（3-4）上方，球珠掉落到所述展开轴（4-9）上，此时球珠位于展开轴（4-9）、球珠挡板（5-1) 和球珠挡块（5-3）共同形成的角落中；所述图像采集模块进行图像采集并对球珠进行分选判断，并将信息传递给控制系统；
控制系统控制平动展开电机（4-1）和旋转展开电机（4-6）；展开轴（4-9）在所述旋转展开电机（4-6）带动下转动，同时在所述平动展开电机（4-1）带动下平动，使所述展开轴的储料盲孔（4-11）移动到球珠当前位置，并将球珠装入；
所述展开轴（4-9）在所述旋转展开电机（4-6）带动下转动，同时在所述平动展开电机（4-1）带动下平动，将所述展开轴的储料盲孔（4-11）移动到分选板的相应的分选孔位置，球珠进入相应的分拣收集箱。
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