CN110130086A - 一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织机械设备领域，涉及一种围巾上下表面质量、整体外形结构检测及去除围巾表面杂物的装置，具体涉及一种能够借助机器视觉对围巾上下表面孔洞等平面质量信息及表面砂结等立体质量信息自动检测以及去除围巾表面浮毛等杂物的围巾端部自动翻转整体视觉检测装置。该装置包含暗室模块、视觉检测模块、浮毛吸附模块、底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块、输送模块。本发明克服了现有围巾上下表面人工检测对工人检测经验要求高、占用劳动力多、检测效率低及存在检测偏差的不足，大幅减少了工人的数量，降低了生产成本，整个翻面、检测及浮毛吸附过程实现自动化，提高了围巾上下表面质量检测及表面浮毛清理的效率及准确率。

Description

一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置

技术领域

本发明属于纺织机械设备领域，涉及一种围巾上下表面质量、整体外形结构检测及去除围巾表面杂物的装置，具体涉及一种能够借助机器视觉对围巾上下表面孔洞等平面质量信息及表面砂结等立体质量信息自动检测以及去除围巾表面浮毛等杂物的围巾端部自动翻转整体视觉检测装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，围巾在日常生活中的使用越来越多，围巾的用途不仅可以保暖，还可用来装饰，因此对围巾质量的要求也越来越高，围巾在包装前需要进行对围巾上下表面质量的检测，如检测表面是否有漏洞，检测表面是否有超过尺寸限定范围的砂结，检测表面是否有脱线，检测表面是否有多余杂线等。目前，上述检测需要有经验的工人通过肉眼观察围巾表面来判断产品是否合格，其缺点是要求工人具备检测经验，大量占用劳动力，工人手工对围巾进行翻面效率低下，还存在人为因素所造成的检测偏差，因此市场上迫切需求一种高效的可对围巾表面质量、整体外形结构进行自动检测及对其表面浮毛等杂物进行吸附的装置。

发明内容

发明的目的

克服现有围巾上下表面人工检测及清理占用劳动力多、检测效率低及存在检测偏差的缺陷，设计一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，借助相关工作模块，完成围巾正反两面的表面质量、整体外形结构检测及去除表面浮毛，大幅减少了工人的数量，降低了生产成本，整个围巾翻面、检测及吸附过程实现自动化，提高了表面质量检测及清理浮毛的效率以及准确率。

发明的技术解决方案（即发明内容）

本发明主要用于围巾上下表面质量、整体外形结构与色彩自动检测及其表面浮毛吸附清理，提出的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置。

本发明的技术方案是借助自动化技术，对完成切割的围巾通过视觉系统进行上下表面质量、整体视觉检测及其表面浮毛清理，本装置由六部分构成，即暗室模块、视觉检测模块、浮毛吸附模块、底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块、输送模块，所述暗室模块包括：顶部保护墙壁、侧面保护墙壁、暗室大门、侧视观察窗、后视观察窗，所述视觉检测模块包括：前部支撑腿、顶盖、后部支撑腿、顶盖支架、高清工业相机、照明灯管、激光深度相机，所述浮毛吸附模块包括：顶部固定基座、横向移动皮带轮、横向移动皮带、横向皮带固定基座、横向移动电机、提升气缸、浮毛吸头、辅助运动轮、横向移动传动轴、纵向移动电机、纵向移动皮带、纵向移动导轨、纵向皮带固定基座、横向移动导轨，所述底部翻转轴模块包括：左滑轨底板、左导轨条一、左导轨滑块一、左导轨滑块基座一、底部翻转轴、左丝杠导轨、左丝杠电机、左导轨条二、左导轨滑块基座二、左导轨滑块二、左升降导轨条一、左丝杠端头、左升降导轨条二、左底部翻转轴固定基座、左底部翻转轴电机、左底部翻转轴齿轮、左底部翻转轴齿条，所述顶部翻转轴模块包括：右滑轨底板、右导轨条一、顶部翻转轴、右导轨滑块基座一、右导轨滑块一、右丝杠导轨、右导轨条二、右导轨滑块二、右导轨滑块基座二、右丝杠电机、右升降导轨条一、右顶部翻转轴齿轮、右顶部翻转轴齿条、右顶部翻转轴电机、右顶部翻转轴固定基座、右丝杠端头、右升降导轨条二，所述输送模块包括：输送履带、履带固定基座、履带连接固定基座、支架、履带连接翻转轴槽。

其整体连接关系为：暗室模块固定于地面，位于整个装置中心区域，对视觉检测模块、浮毛吸附模块及底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块提供支撑，并为围巾表面图像采集提供合适的视觉环境；输送模块由两段皮带输送机构成，固定于地面，且传送带穿过暗室预留槽口，与暗室模块前后墙壁两侧距离相等；视觉检测模块固定在暗室模块的支架上，位于暗室内输送模块正上方；浮毛吸附模块固定在支架顶盖的下面，可在暗室内三轴移动；底部翻转轴模块和顶部翻转轴模块一小部分固定于暗室内的支架上，其余则全都露出暗室，底部翻转轴模块初始位置处于前两段皮带机连接处；顶部翻转轴模块初始位置与底部翻转轴模块在水平及竖直方向上都偏离一定的距离，避免在翻面过程中动作产生干涉。

本发明暗室模块主要作用是提供封闭的暗室环境以及对暗室内部围巾翻转机构的支撑。

本发明视觉检测模块主要是对围巾进行表面质量及整体外形结构视觉检测，每套视觉检测系统包括两个高清工业相机与三个激光深度相机，还有四个提供光源的照明灯管，通过前后排布的两套视觉系统可以最大限度的检测围巾表面质量与整体外形结构。

本发明浮毛吸附模块主要是对围巾上下两个表面进行浮毛吸附清洁，其中浮毛吸头不仅可以沿围巾表面移动，在气缸的带动下还可进行上下伸缩。

本发明底部翻转轴模块以及顶部翻转轴模块主要完成围巾的翻转工作，两个翻转轴被固定在两侧的滑动导轨上，通过两根翻转轴的运动配合来完成围巾的翻面动作。

本发明输送模块主要功能是围巾的传输，通过履带的运动来完成围巾从上一加工环节到下一加工环节的传递。

本发明依靠六个组成模块完成整个的围巾表面质量缺陷的检测。

发明的效果

本发明解决了目前围巾表面质量人工检测所带来的弊端，设计一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，该装置采用模块化设计思想，根据工作任务不同而划分为六个工作模块：暗室模块、视觉检测模块、浮毛吸附模块、底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块、输送模块，使得模块的维修或更换效率得以保证。

本发明底部翻转轴模块及顶部翻转轴模块配合，可较快地实现对围巾的翻面（约10秒），配合视觉检测模块与浮毛吸附模块，该装置在替代人工检测的同时，大大提高了围巾上下表面检测效率，降低企业生产成本。

附图及附图的简单说明

附图说明：

图1为本发明轴侧图；

图2为本发明暗室模块侧视图；

图3为本发明视觉检测模块侧视图；

图4为本发明视觉检测模块拍照局部放大视图；

图5为本发明视觉检测模块及浮毛吸附模块拍照范围侧视图；

图6为本发明浮毛吸附模块侧视图；

图7为本发明底部翻转轴模块侧视图；

图8为本发明底部翻转轴模块运动机构放大图；

图9为本发明顶部翻转轴模块侧视图；

图10为本发明顶部翻转轴模块运动机构放大图；

图11为本发明翻转轴与围巾所处位置视图；

图12为本发明输送模块轴侧图；

001.围巾、002.高清工业相机拍照范围线、003.激光深度相机照射示意线、100.暗室模块、200.视觉检测模块、300.浮毛吸附模块、400.底部翻转轴模块、500.顶部翻转轴模块、600.输送模块、101.顶部保护墙壁、102.侧面保护墙壁、103.暗室大门、104.侧视观察窗、105.后视观察窗、201.前部支撑腿、202.顶盖、203.后部支撑腿、204.顶盖支架、205.高清工业相机、206.照明灯管、207.激光深度相机、301.顶部固定基座、302.横向移动皮带轮、303.横向移动皮带、304.横向皮带固定基座、305.横向移动电机、306.提升气缸、307.浮毛吸头、308.辅助运动轮、309.横向移动传动轴、310.纵向移动电机、311.纵向移动皮带、312.纵向移动导轨、313.纵向皮带固定基座、314.横向移动导轨、401.左滑轨底板、402.左导轨条一、403.左导轨滑块一、404.左导轨滑块基座一、405.底部翻转轴、406.左丝杠导轨、407.左丝杠电机、408.左导轨条二、409.左导轨滑块基座二、410.左导轨滑块二、411.左升降导轨条一、412.左丝杠端头、413.左升降导轨条二、414.左底部翻转轴固定基座、415.左底部翻转轴电机、416.左底部翻转轴齿轮、417.左底部翻转轴齿条、501.右滑轨底板、502.右导轨条一、503.顶部翻转轴、504.右导轨滑块基座一、505.右导轨滑块一、506.右丝杠导轨、507.右导轨条二、508.右导轨滑块二、509.右导轨滑块基座二、510.右丝杠电机、511.右升降导轨条一、512.右顶部翻转轴齿轮、513.右顶部翻转轴齿条、514.右顶部翻转轴电机、515.右顶部翻转轴固定基座、516.右丝杠端头、517.右升降导轨条二、601.输送履带、602.履带固定基座、603.履带连接固定基座、604.支架、605.履带连接翻转轴槽。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，该装置含暗室模块100、视觉检测模块200、浮毛吸附模块300、底部翻转轴模块400、顶部翻转轴模块500、输送模块600,其特征在于：后视观察窗105处于输送履带601出口位置，暗室大门103以及侧视观察窗104位于侧面保护墙壁102上，顶部保护墙壁101位于上部封闭了整个翻转机构，前部支撑腿201以及后部支撑腿203通过焊接固定了顶盖202，照明灯管206分散固定在顶盖支架204下部并通过螺栓固定，高清工业相机205通过扣锁固定在顶盖支架横梁中部，激光深度相机207安装在顶盖202前沿，两组顶部固定基座301通过焊接固定在顶盖202下部，两组横向移动皮带轮302安装在与顶盖202下面焊接的顶部固定基座301内部，与横向移动皮带303配合，横向移动电机305利用螺栓固定在固定顶部基座301一侧，并且通过横向移动传动轴309带动另一侧的横向移动皮带轮302转动，纵向移动导轨312通过螺栓固定在横向皮带固定基座304上，左滑轨底板401通过与前部支撑腿201焊接固定在输送履带601左侧，并利用加强筋使其稳固，左导轨条一402以及左导轨条二408通过螺栓固定在左滑轨底板401上下两侧边缘，左导轨滑块一403及左导轨滑块二410分别被左导轨滑块基座一404及左导轨滑块基座二409通过螺栓固定，进而与左升降导轨条一411、左升降导轨条二413以及左底部翻转轴齿条417连接，左底部翻转轴固定基座414与左底部翻转轴电机415通过螺栓固定，左底部翻转轴齿轮416与左底部翻转轴齿条417啮合，底部翻转轴405焊接固定在左底部翻转轴固定基座414与左底部翻转轴电机415的下部，右导轨条一502以及右导轨条二507利用螺栓固定在右滑轨底板501上下两侧边缘，右导轨滑块一505及右导轨滑块二508分别被右导轨滑块基座一504及右导轨滑块基座二509通过螺栓固定，进而与右升降导轨条一511、右升降导轨条二517以及右顶部翻转轴齿条513连接，右顶部翻转轴固定基座515与右顶部翻转轴电机514通过螺栓固定，右顶部翻转轴齿轮512与右顶部翻转轴齿条513啮合，顶部翻转轴503焊接固定在右顶部翻转轴固定基座515与右顶部翻转轴电机514的下部，十六根支架604以及八个履带固定基座602组成了八组支撑机构，支撑起了输送履带601，履带连接固定基座603以及履带连接翻转轴槽605连接了输送履带601。

该装置工作时，首先输送履带601会把切割完成的围巾向暗室保护模块100内输送，在围巾向前运动到激光深度相机检测区域后，激光深度相机207开始工作，直到整个围巾长度都通过激光检测区域，根据测量得到的围巾表面激光数据，可判定围巾表面是否存在砂结以及砂结的高度。围巾继续向前输送，直到围巾尾端运动到履带连接翻转轴槽605左侧40mm处时，输送履带601暂停动作，此时高清工业相机205进行拍照采集围巾上表面质量信息，如果是有缺陷围巾则直接经过输送履带601送走，如果检测合格则横向移动电机305通过横向移动传动轴309带动两组横向移动皮带303上固定的横向皮带固定基座304移动，从而使整个纵向移动机构可以做横向的位移，而对于纵向移动机构其纵向移动导轨312固定在横向皮带固定基座304中间，通过纵向移动电机310带动纵向移动皮带311来使浮毛吸头307能够纵向移动，实现浮毛吸头307在整个平面内的位移，进行围巾上表面的去浮毛操作。吸浮毛操作完后，底部翻转轴405位于履带连接翻转轴槽605内且位于围巾下方，顶部翻转轴503位于围巾上方的底部翻转轴405左侧，右顶部翻转轴电机514带动右顶部翻转轴齿轮512通过与右顶部翻转轴齿条513的齿轮齿条啮合使顶部翻转轴503压紧在围巾上部，此时左底部翻转轴电机415带动左底部翻转轴齿轮416通过与左底部翻转轴齿条417的齿轮齿条啮合使底部翻转轴405抬起，然后底部翻转轴405带动围巾向后运动至围巾活动端完全平铺在输送履带601上，然后底部翻转轴405并向下运动压紧围巾，顶部翻转轴503抬起带动围巾未翻转部分向前运动完成围巾全部翻转，底部翻转轴405抬起，履带601带动围巾先向后运动25mm，再继续向前运动，激光深度相机207对围巾再次扫描围巾表面深度信息扫描检测，高清工业相机205再次进行拍照采集围巾下表面质量信息，然后输送履带601带动围巾运动至下一工位，底部翻转轴405与顶部翻转轴503返回初始位置。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (9)

1.一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，包含暗室模块、视觉检测模块、浮毛吸附模块、底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块、输送模块，其特征在于：暗室模块固定于地面，位于整个装置中心区域，对视觉检测模块、浮毛吸附模块及底部翻转轴模块、顶部翻转轴模块提供支撑，并为围巾表面图像采集提供合适的视觉环境；输送模块由两段皮带输送机构成，固定于地面，且传送带穿过暗室预留槽口，在宽度方向上与暗室模块前后墙壁两侧距离相等；视觉检测模块固定在暗室模块的支架上，位于暗室内输送模块正上方；浮毛吸附模块固定在支架顶盖的下面，可在暗室内三轴移动；底部翻转轴模块和顶部翻转轴模块一小部分固定与暗室内的支架上，其余则露出暗室；底部翻转轴模块初始位置处于前两段皮带机连接处；顶部翻转轴模块初始位置与底部翻转轴模块在水平及竖直方向上都偏离一定的距离，以免在围巾翻面过程中动作产生干涉。

2.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：暗室左右两侧墙壁均安有暗室大门和侧视观察窗，出口处上方的墙壁上安有后视观察窗，且暗室前后两侧均有供履带穿过的槽口。

3.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：视觉检测模块采用的两组高清工业相机为分列式布置，其间距为700mm，距离履带表面高度为1000mm；采用的激光深度相机在顶盖左右均匀分布，彼此间距450mm。

4.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：浮毛吸附模块中的浮毛吸头未工作时距离输送履带高度700mm。

5.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：底部翻转轴模块翻转轴每次抬起的高度为100mm。

6.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：顶部翻转轴模块翻转轴每次抬起的高度为100mm。

7.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：围巾在履带连接翻转轴槽上方停止时候其尾端处于履带连接翻转轴槽槽口左侧40mm。

8.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：底部翻转轴起始位置在履带连接翻转轴槽内即在围巾下部，顶部翻转轴起始位置位于围巾上部，位于底部翻转轴左侧30mm处。

9.根据权利要求1所述的一种围巾端部自动翻转整体视觉检测及浮毛吸附装置，其特征在于：输送模块输送履带表面带有斜纹，可增加围巾输送摩擦力。