CN110068579B - 智能ai外观检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能AI外观检测系统，具有机架，机架上设有安装平台；安装平台上设有上料机构、机械手、检测条线、检测机构和落料工位；检测条线包括用于检测工件左右面的前检测线，以及用于检测工件前后面的后检测线；前检测线和后检测线上均设有多个检测工位；机械手用于将工件从上料机构转移至前检测线第一个定位部，用于将上一定位部内的工件转移至下一定位部，用于将定位部内的工件转移至落料工位；检测机构包括设置在各个检测工位处用于拍摄工件的照片并将照片传输给图像分析装置的拍摄装置；图像分析装置用于对工件的照片分析并判断是否合格。本发明通过前检测线和后检测线实现了对工件多角度的检测，使得外观检测更加全面和可靠。
Description
技术领域
本发明涉及外观检测系统，特别涉及一种智能AI外观检测系统。
背景技术
随着电子行业的蓬勃发展，电子元器件不仅使用量越来越大，而且质量要求也越来越高。电子元器件由于体积较小，加工要求高，经加工后往往容易出现尺寸偏差，从而影响使用效果。同时，有些通过粉末注射成型的电子元器件，还会出现变形和表面流纹等问题。由此可知，电子元器件往往因其加工方式和加工要求，出现尺寸偏差和外观缺陷。
为了保证电子元器件的质量，人们往往需要对电子元器件进行尺寸偏差和外观缺陷的排查。但是，由于电子元器件的量太大，排查工作量十分繁重。对于肉眼可以分别的外观缺陷，传统的做法，是依靠大量的人力进行人工筛选，但是随着筛选工作的不断进行，往往会出现漏检和效率降低的问题。而对于尺寸偏差，人力是无法进行肉眼筛查的。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能AI外观检测系统，该系统可在流水线式外观检测时对工件进行多角度甚至时360°的外观检测，大大提高工件外观检测的精准性和高效性。
实现本发明目的的技术方案是：本发明具有机架，机架上设有安装平台；安装平台上设有上料机构、机械手、检测条线、检测机构和落料工位；
上料机构包括振动盘、送料通道和待检部；待检部上设有用于放置工件的待检定位腔；送料通道的进料端与振动盘的输出端配合连接，送料通道的出料端与待检定位腔连通；
检测条线包括用于检测工件左右面的前检测线，以及用于检测工件前后面的后检测线；前检测线和后检测线上均设有多个检测工位，每个检测工位上均设有用于放置工件的定位部；
机械手用于将待检定位腔内的工件转移至前检测线第一个定位部，用于将上一定位部内的工件转移至下一定位部，用于将定位部内的工件转移至落料工位；
检测机构包括设置在各个检测工位处用于拍摄工件的照片并将照片传输给图像分析装置的拍摄装置；图像分析装置用于对工件的照片分析并判断是否合格。
前检测线上沿工件运行方向的最后一个检测工位也是后检测线上沿工件运行方向的第一个检测工位。
检测条线的其中一个检测工位处设有用于拍摄工件底面的拍摄装置。
作为优化，用于拍摄工件底面的拍摄装置设置在后检测线的第一个定位部的下方。
作为优化设计，上述前检测线和后检测线呈直角分布；前检测线上对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手，后检测线上也对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手。
前检测线的一侧设有正对拍摄工件的左面的拍摄装置和/或设有水平斜角拍摄工件的左面的拍摄装置和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的左面的拍摄装置；
前检测线的另一侧设有正对拍摄工件的右面的拍摄装置和/或设有水平斜角拍摄工件的右面的拍摄装置和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的右面的拍摄装置；
后检测线的一侧设有正对拍摄工件的前面的拍摄装置和/或设有水平斜角拍摄工件的前面的拍摄装置；
后检测线的另一侧设有正对拍摄工件的后面的拍摄装置和/或设有水平斜角拍摄工件的后面的拍摄装置。
上述落料工位设有分拣装置；所述分拣装置包括旋转电机、旋转支架、分料管、分料盘以及多个收料盒；所述分料盘固定安装在安装平台上；旋转电机固定安装在安装平台上，旋转电机的转轴与旋转支架固定连接；旋转支架转动设置在分料盘上；分料盘上沿旋转支架的转动轴线圆周分布有多个分料口；所述分料管固定安装在旋转支架上；分料管的进口与旋转支架的转轴同轴；分料管的出口在旋转支架的带动下可与分料盘上的分料口对接；所述收料盒设置在机架上；各个分料口均连接有一根落料管，每根落料管均通向一个收料盒。
上述机架上设有多个带有侧向开口的容腔；容腔内配合设有可从其侧向开口进入或抽离的收料盒；容腔的上端设有贯穿的通孔，落料管的一端与分料口连接相通，另一端与容腔的上端的通孔连接相通。
上述分料管的进口呈喇叭状。此设计，是为了解决工件在掉落时因发生旋转而与分料管的进口碰撞，而无法落入分料管内的问题。通过喇叭状的设计，让工件在掉落过程即使发生翻转，也能落入喇叭状的进口内，然后在喇叭状的进口的引导下滑入分料管中。
上述机械手包括可固定安装在安装平台上的固定架、驱动电机、摆杆、限位转轴、横向滑板、纵向滑板和臂架；
驱动电机固定安装在固定架上；固定架上设有与驱动电机的转轴同轴的弧形槽；驱动电机的转轴与摆杆的一端固定连接，摆杆的另一端设有长槽；
横向滑板沿水平方向滑动设置在固定架上；纵向滑板沿与安装平台的方向滑动设置在横向滑板上；所述臂架固定连接在纵向滑板上；所述臂架上固定设有多个用于夹持工件的气动夹爪；
限位转轴的两端和中部均转动设有限位环体；限位转轴一端的限位环体设置在弧形槽内且与弧形槽限位配合；限位转轴中部的限位环体设置在摆杆的长槽内且与长槽限位配合；限位转轴另一端的限位环体设置在纵向滑板的限位槽转动配合；
前检测线对应的机械手的横向滑板的滑动方向与前检测线的延伸方向一致；后检测线对应的机械手的横向滑板的滑动方向与后检测线的延伸方向一致。
本发明具有积极的效果：（1）本发明通过用于检测工件左右面的前检测线和用于检测工件前后面的后检测线，能够对工件的多个面进行拍照，并通过图像分析装置对工件照片进行智能比对和分析判断出工件是否有尺寸偏差和外观缺陷；整个过程全自动控制，检测效率高，对于工件的检测更全面；
（2）本发明中前检测线的最后一个检测工位是一个进行工件转向的中转处，为工件的多方位检测提供可能；
（3）本发明通过用于拍摄工件底面的拍摄装置，能够对工件的底面也进行外观检测和尺寸检测，从而实现对工件的全方位检测；
（4）本发明通过水平斜角拍摄工件的拍摄装置和上方斜角拍摄工件的拍摄装置，能够进一步全方位对工件进行外观检测和尺寸检测，提高检测效果；
（5）本发明通过分拣装置能够对不同缺陷的工件进行分类，便于后期工件整形和其他处理；
（6）本发明通过容腔和抽屉式盒体能够实现很好的防尘作用，有利于对工件的保护；
（7）本发明中机械手通过弧形槽和限位转轴的配合，能够让整个动作更加流畅和平稳，有效防止整个机械手的振动，从而提高运送精准度；同时也能够降低振动对整个检测的精度影响。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明中用于拍摄工件底面的拍摄装置的设置示意图；
图4为本发明中分拣装置的结构示意图；
图5为本发明中收料盒的结构示意图；
图6为本发明中机械手的结构示意图；
图7为本发明中机械手的剖视图；
图8为本发明中机械手的爆炸示意图。
实施方式
见图1至图8，本发明具有机架1，机架1上设有安装平台2；安装平台2上设有上料机构3、机械手4、检测条线、检测机构和落料工位；
上料机构3包括振动盘31、送料通道32和待检部33；待检部33上设有用于放置工件的待检定位腔；送料通道32的进料端与振动盘31的输出端配合连接，送料通道32的出料端与待检定位腔连通；
检测条线包括用于检测工件左右面的前检测线5，以及用于检测工件前后面的后检测线6；前检测线5和后检测线6上均设有多个检测工位，每个检测工位上均设有用于放置工件的定位部；所述前检测线5和后检测线6呈直角分布；前检测线5上对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手4，后检测线6上也对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手4；
机械手4用于将待检定位腔内的工件转移至前检测线5第一个定位部，用于将上一定位部内的工件转移至下一定位部，用于将定位部内的工件转移至落料工位；
检测机构包括设置在各个检测工位处用于拍摄工件的照片并将照片传输给图像分析装置的拍摄装置7；图像分析装置用于对工件的照片分析并判断是否合格。
前检测线5上沿工件运行方向的最后一个检测工位也是后检测线6上沿工件运行方向的第一个检测工位。
后检测线6的第一个定位部的下方设有用于拍摄工件底面的拍摄装置7。
前检测线5的一侧设有正对拍摄工件的左面的拍摄装置7和/或设有水平斜角拍摄工件的左面的拍摄装置7和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的左面的拍摄装置7；
前检测线5的另一侧设有正对拍摄工件的右面的拍摄装置7和/或设有水平斜角拍摄工件的右面的拍摄装置7和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的右面的拍摄装置7；
后检测线6的一侧设有正对拍摄工件的前面的拍摄装置7和/或设有水平斜角拍摄工件的前面的拍摄装置7；
后检测线6的另一侧设有正对拍摄工件的后面的拍摄装置7和/或设有水平斜角拍摄工件的后面的拍摄装置7。
所述落料工位设有分拣装置8；所述分拣装置8包括旋转电机81、旋转支架82、分料管83、分料盘84以及多个收料盒85；所述分料盘84固定安装在安装平台2上；旋转电机81固定安装在安装平台2上，旋转电机81的转轴与旋转支架82固定连接；旋转支架82转动设置在分料盘84上；分料盘84上沿旋转支架82的转动轴线圆周分布有多个分料口841；所述分料管83固定安装在旋转支架82上；分料管83的进口与旋转支架82的转轴同轴；分料管83的出口在旋转支架82的带动下可与分料盘84上的分料口841对接；所述收料盒85设置在机架1上；各个分料口841均连接有一根落料管86，每根落料管86均通向一个收料盒85。
所述机架1上设有多个带有侧向开口的容腔11；容腔11内配合设有可从其侧向开口进入或抽离的收料盒85；容腔11的上端设有贯穿的通孔，落料管86的一端与分料口841连接相通，另一端与容腔11的上端的通孔连接相通。
所述分料管83的进口呈喇叭状。
所述机械手4包括可固定安装在安装平台2上的固定架41、驱动电机42、摆杆43、限位转轴44、横向滑板45、纵向滑板46和臂架47；
驱动电机42固定安装在固定架41上；固定架41上设有与驱动电机42的转轴同轴的弧形槽411；驱动电机42的转轴与摆杆43的一端固定连接，摆杆43的另一端设有长槽431；
横向滑板45沿水平方向滑动设置在固定架41上；纵向滑板46沿与安装平台2的方向滑动设置在横向滑板45上；所述臂架47固定连接在纵向滑板46上；所述臂架47上固定设有多个用于夹持工件的气动夹爪48；
限位转轴44的两端和中部均转动设有限位环体441；限位转轴44一端的限位环体441设置在弧形槽411内且与弧形槽411限位配合；限位转轴44中部的限位环体441设置在摆杆43的长槽431内且与长槽431限位配合；限位转轴44另一端的限位环体441设置在纵向滑板46的限位槽461转动配合；
前检测线5对应的机械手4的横向滑板45的滑动方向与前检测线5的延伸方向一致；后检测线6对应的机械手4的横向滑板45的滑动方向与后检测线6的延伸方向一致。
本发明的工作原理如下：
本发明先通过振动盘31将工件输送到待检部33的待检定位腔；然后位于前检测线5的机械手4将待检定位腔内的工件夹持到前检测线5的第一个定位部，与此同时该机械手4将前检测线5上前一个定位部内的工件夹持到下一个定位部内；与此同时，位于后检测线6的机械手4将前检测线5的最后一个定位部内的工件夹持到后检测线5的后一个定位部内；于此同时，后检测线6的机械手4将后检测线6的最后一个定位部内的工件夹持到分料管83内。
在机械手4夹持运送工件时，拍摄装置7从多个角度对工件进行拍摄，并将拍摄的照片传输到图像分析装置，图像分析装置将照片与预先输入的工件信息进行比对分析，最后获得检测结果。分拣装置8的旋转电机81会接收来自系统的旋转指令，该旋转指令是根据检测结果判定的当前落入分料管83内的工件是属于合格工件还是某个缺陷工件；若是合格工件，旋转电机81会将分料管83的出口旋转至与收集合格工件的收料盒连通的分料口841；若是缺陷工件，则会根据具体的缺陷问题，旋转电机81会将分料管83的出口旋转至与收集具体缺陷问题工件的收料盒连通的分料口841。
以上所述的具体实施例，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例而已，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 (7)
1.智能AI外观检测系统，具有机架（1），机架（1）上设有安装平台（2）；安装平台（2）上设有上料机构（3）、机械手（4）、检测条线、检测机构和落料工位；
上料机构（3）包括振动盘（31）、送料通道（32）和待检部（33）；待检部（33）上设有用于放置工件的待检定位腔；送料通道（32）的进料端与振动盘（31）的输出端配合连接，送料通道（32）的出料端与待检定位腔连通；
检测条线包括用于检测工件左右面的前检测线（5），以及用于检测工件前后面的后检测线（6）；前检测线（5）和后检测线（6）上均设有多个检测工位，每个检测工位上均设有用于放置工件的定位部；
机械手（4）用于将待检定位腔内的工件转移至前检测线（5）第一个定位部，用于将上一定位部内的工件转移至下一定位部，用于将定位部内的工件转移至落料工位；
检测机构包括设置在各个检测工位处用于拍摄工件的照片并将照片传输给图像分析装置的拍摄装置（7）；图像分析装置用于对工件的照片分析并判断是否合格；
所述前检测线（5）和后检测线（6）呈直角分布；前检测线（5）上对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手（4），后检测线（6）上也对应设有一个沿其延伸方向进行往复直线搬运的机械手（4）；
前检测线（5）的一侧设有正对拍摄工件的左面的拍摄装置（7）和/或设有水平斜角拍摄工件的左面的拍摄装置（7）和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的左面的拍摄装置（7）；
前检测线（5）的另一侧设有正对拍摄工件的右面的拍摄装置（7）和/或设有水平斜角拍摄工件的右面的拍摄装置（7）和/或设有从工件上方斜角拍摄工件的右面的拍摄装置（7）；
后检测线（6）的一侧设有正对拍摄工件的前面的拍摄装置（7）和/或设有水平斜角拍摄工件的前面的拍摄装置（7）；
后检测线（6）的另一侧设有正对拍摄工件的后面的拍摄装置（7）和/或设有水平斜角拍摄工件的后面的拍摄装置（7）；
所述落料工位设有分拣装置（8）；所述分拣装置（8）包括旋转电机（81）、旋转支架（82）、分料管（83）、分料盘（84）以及多个收料盒（85）；所述分料盘（84）固定安装在安装平台（2）上；旋转电机（81）固定安装在安装平台（2）上，旋转电机（81）的转轴与旋转支架（82）固定连接；旋转支架（82）转动设置在分料盘（84）上；分料盘（84）上沿旋转支架（82）的转动轴线圆周分布有多个分料口（841）；所述分料管（83）固定安装在旋转支架（82）上；分料管（83）的进口与旋转支架（82）的转轴同轴；分料管（83）的出口在旋转支架（82）的带动下可与分料盘（84）上的分料口（841）对接；所述收料盒（85）设置在机架（1）上；各个分料口（841）均连接有一根落料管（86），每根落料管（86）均通向一个收料盒（85）。
2.根据权利要求1所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：前检测线（5）上沿工件运行方向的最后一个检测工位也是后检测线（6）上沿工件运行方向的第一个检测工位。
3.根据权利要求2所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：检测条线的其中一个检测工位处设有用于拍摄工件底面的拍摄装置（7）。
4.根据权利要求3所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：用于拍摄工件底面的拍摄装置（7）设置在后检测线（6）的第一个定位部的下方。
5.根据权利要求1所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：所述机架（1）上设有多个带有侧向开口的容腔（11）；容腔（11）内配合设有可从其侧向开口进入或抽离的收料盒（85）；容腔（11）的上端设有贯穿的通孔，落料管（86）的一端与分料口（841）连接相通，另一端与容腔（11）的上端的通孔连接相通。
6.根据权利要求5所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：所述分料管（83）的进口呈喇叭状。
7.根据权利要求1所述的智能AI外观检测系统，其特征在于：所述机械手（4）包括可固定安装在安装平台（2）上的固定架（41）、驱动电机（42）、摆杆（43）、限位转轴（44）、横向滑板（45）、纵向滑板（46）和臂架（47）；
驱动电机（42）固定安装在固定架（41）上；固定架（41）上设有与驱动电机（42）的转轴同轴的弧形槽（411）；驱动电机（42）的转轴与摆杆（43）的一端固定连接，摆杆（43）的另一端设有长槽（431）；
横向滑板（45）沿水平方向滑动设置在固定架（41）上；纵向滑板（46）沿与安装平台（2）的方向滑动设置在横向滑板（45）上；所述臂架（47）固定连接在纵向滑板（46）上；所述臂架（47）上固定设有多个用于夹持工件的气动夹爪（48）；
限位转轴（44）的两端和中部均转动设有限位环体（441）；限位转轴（44）一端的限位环体（441）设置在弧形槽（411）内且与弧形槽（411）限位配合；限位转轴（44）中部的限位环体（441）设置在摆杆（43）的长槽（431）内且与长槽（431）限位配合；限位转轴（44）另一端的限位环体（441）设置在纵向滑板（46）的限位槽（461）转动配合；
前检测线（5）对应的机械手（4）的横向滑板（45）的滑动方向与前检测线（5）的延伸方向一致；后检测线（6）对应的机械手（4）的横向滑板（45）的滑动方向与后检测线（6）的延伸方向一致。
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2019
- 2019-05-30 CN CN201910460656.4A patent/CN110068579B/zh active Active
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