CN110479637B - 一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于外观检测技术领域，尤其涉及一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，包括：供料单元、第一检测线、转移单元、翻转机构、第二检测线；所述供料单元用于将微动开关整齐排列，并挨个送入所述第一检测线；所述第一检测线和第二检测线均包括输送带、隔料装置、探测与剔除装置、视觉检测装置，分别用于检测微动开关的正面、反面外观，并剔除不合格品，合格品从所述第二检测线末端流出；所述转移单元用于将微动开关从所述第一检测线送入所述翻转机构；所述翻转机构用于将微动开关翻转，并送入所述第二检测线。本发明实现了自动检测微动开关的正、反面外观并剔除不合格品的功能，不仅速度快，而且检测过程准确细微、稳定可靠、客观可控。

Description

一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统

技术领域

本发明属于外观检测技术领域，尤其涉及一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统。

技术背景

微动开关是一种触点间距比较小、动作速度快的开关电器，故名微动开关，又叫灵敏开关，广泛应用在电子设备、仪器仪表、矿山、电力系统、家用电器、电器设备，以及航天、航空、舰船、导弹、坦克等军事领域，市场需求量巨大。

由于微动开关的零部件自身存在缺陷、以及在组装过程中会出现二次损伤等原因，造成了一个批次的微动开关中不可避免地存在一些外观不合格的不良品。

这些外观不良品有些会影响销售、有些甚至会影响产品的正常使用和寿命，一旦流入市场，就会给企业和产品的形象、声誉和品牌带来负面影响，阻碍企业的发展。

一般来说，企业都会想方设法在微动开关出厂、流入市场以前，设立包括外观检测在内的质量检测工序，筛选出不合格品。

目前，大部分的企业依然采用人工肉眼检测外观的方法来分拣不合格品。人工检测方式不但效率低、质检过程不可控，而且工作量巨大，工人难以应付，用工成本高。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决人工方式外观检测存在的各种问题，提供一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，可实现对微动开关的正反面外观检测，并剔除不合格品，检测过程全自动化。

为实现上述目标，本发明采用的技术方案是：

一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，包括：供料单元、第一检测线、转移单元、翻转机构、第二检测线；所述供料单元用于将微动开关整齐排列，并挨个送入所述第一检测线；所述第一检测线和第二检测线均包括输送带、隔料装置、探测与剔除装置、视觉检测装置，分别用于检测微动开关的正面、反面外观，并剔除不合格品，合格品从所述第二检测线末端流出；所述转移单元用于将微动开关从所述第一检测线送入所述翻转机构；所述翻转机构用于将微动开关翻转，并送入所述第二检测线。

进一步地，所述供料单元包括振动盘支架、可调底板和振动盘，所述振动盘设置于所述可调底板上，用于整齐地排列与挨个地输送所述微动开关，所述可调底板设置于振动盘支架上，且位置与角度可调，用于支撑所述振动盘，所述振动盘支架设置于地面上。

进一步地，所述第一检测线包括输送带、隔料装置、探测与剔除装置、视觉检测装置和第一传感器，所述输送带设置在机架上，且与所述振动盘相连，所述微动开关从振动盘出来后，进入所述输送带，所述隔料装置设置在所述输送带的上游方向位置，用于将所述输送带上待检位置的微动开关与检测位置的微动开关隔开，所述探测与剔除装置设置在所述输送带上、在所述隔料装置下游方向侧旁，用于判断检测位置内有无所述微动开关，以及吹除不合格的所述微动开关。所述视觉检测装置设置在机架上，与所述探测与剔除装置位置靠近，用于获取微动开关的图像，并将图像发送给工控机，由工控机根据图像判断微动开关的正面外观是否合格。

进一步地，所述视觉检测装置包括视觉安装支架、视觉角度调整机构、视觉成像部分、视觉照明部分，所述视觉安装支架设置在机架上，所述视觉角度调整机构安装于所述视觉安装支架的顶端部位，具体位置可调，所述视觉成像部分设置在所述视觉角度调整机构内，所述视觉照明部分安装于所述视觉安装支架的中部，具体位置可调。

进一步地，所述视觉角度调整机构包括水平位置调整板、X轴角度调整机构、Y轴角度调整机构，所述水平位置调整板与所述视觉安装支架相连接，所述X轴角度调整机构与所述水平位置调整板相连接，所述Y轴角度调整机构与所述X轴角度调整机构相连接。

进一步地，所述转移单元包括平推机构和直振送料机构，所述平推机构固定地设置于机架上，用于将所述输送带末端上的微动开关推入所述直振送料机构，在所述输送带末端与所述平推机构交集处设有第三传感器，用于感应此处有无所述微动开关，所述直振送料机构固定地设置于机架上，用于将所述直振送料机构上的微动开关送入所述翻转机构，在所述直振送料机构入口处设有第四传感器，用于感应此处有无微动开关。

进一步地，所述翻转机构包括翻转底座、翻转直振器、3D曲面翻转轨道和第五传感器，所述翻转底座固定地设置于机架上，所述翻转直振器固定地设置于所述翻转底座上，所述3D曲面翻转轨道固定地设置于所述翻转直振器上，所述3D曲面翻转轨道将所述翻转机构入口处的微动开关一边往前振动推送一边翻转，最后将所述翻转机构末端的微动开关送入所述第二检测线，在所述3D曲面翻转轨道入口处设所述第五有传感器，用于感应此处有无微动开关。

进一步地，所述3D曲面翻转轨道由基体、曲面体两段构成，所述曲面体是以“L”型草图为截面、以直线为轨迹，一边扫描一边扭转而成。扭转角度视所需翻转角度而定。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的外观检测与筛选系统可以实现对微动开关的正、反两个面的外观检测，并剔除不合格品，检测与筛选的整个作业过程全自动化，无需人工干预。

2.本发明的外观检测与筛选系统采用“回”字形流水线布局设计，设备结构设计合理，空间紧凑，占地面积小，合格品与不合格品在空间上相互隔离，不会出现混料的情况。

3.本发明的第一检测线和第二检测线均采用了隔料装置，可以确保在连续输送微动开关的过程中不会有两个微动开关前后挨着地进入探测与剔除装置的作业区域内(此区域也是视觉成像部分的视野)，从而避免视觉检测的误判和合格品被连带地被剔除的风险，做到了快速而又不出错。

4.本发明的翻转机构利用直振送料器的推进力和3D曲面翻转轨道的引导作用，实现了边输送、边翻转微动开关的目的，翻转过程中无需夹持或吸附微动开关，因而避免了二次夹伤微动开关或对微动开关表面造成其它影响的风险，而且翻转速度快、稳定、可靠，不会出现卡料情况。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统的俯视图图；

图3为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的供料单元的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的第一检测线的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的视觉检测装置的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的转移单元的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的翻转单元的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统中的翻转单元中的3D曲面翻转轨道的结构示意图；

图中，1-供料单元；11-振动盘支架、12-可调底板；121-螺母；122-螺杆；13-振动盘；2-第一检测线；21-输送带；22-隔料装置；23-探测与剔除装置；23i-第二传感器；232-吹气头；24-视觉检测装置；25-第一传感器；241-视觉安装支架；242-视觉角度调整机构；2421-水平位置调整板；2422-X轴角度调整机构；2423-Y轴角度调整机构；2424-X轴角度调整螺钉；2425-Y轴角度调整螺钉；243-智能相机；244-视觉照明部分；25-第一传感器；3-转移单元；31-平推机构；32-直振送料机构；33-第三传感器；34-第四传感器；4-翻转单元；41-翻转底座；42-翻转直振器；43-3D曲面翻转轨道；44-第五传感器；5-第二件检测线；6-机架；7-微动开关；8-第一不合格品收集区。9-第二不合格品收集区；10-合格品收集区。

具体实施方式

下面结合说明书附图进一步说明本发明的具体实施方式。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不作为对本发明的限定。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如上所述，本发明提供了一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，本发明用于在微动开关制造过程中的正反面外观检测作业，避免了同行所普遍采用的气动夹持与翻转的方式，采用输送带的输送和3D曲面翻转轨道的导向作用，实现了非加持式输送和翻转微动开关的目的，不仅速度快，而且不容易发生卡料、二次夹伤等问题。

图1和图2所示为本发明的总体结构示意图，为了更加清楚的描述其结构构成，省去了电气控制部分，图3-图8所示为本发明若干核心部件的外观示意图。

一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，如图1-图8所示，包括：供料单元1、第一检测线2、转移单元3、翻转机构4、第二检测线5、机架6、第一不合格品收集区8、第二不合格品收集区9和合格品收集区10；供料单元1固定地放置于地面上，出料口与第一检测线2的入口连通，用于微动开关的自动供料；第一检测线2固定地放置于机架6上，其末端与转移单元3的入口连通，用于输送微动开关7，检测微动开关7的正面外观，以及将正面外观不合格的微动开关7从第一检测线上剔除出去；第一不合格品收集区8放置于机架6上，靠近第一检测线2的位置；转移单元3固定地设置于机架6上，末端与翻转单元4的入口连通，用于将微动开关7从第一检测2转移到翻转单元4上；翻转单元4固定地设置于机架6上，末端与第二检测线5的入口连通，用于180°翻转微动开关，并送入第二检测线5；第二检测线5固定地设置于机架6上，用于输送微动开关7，检测微动开关7的反面外观，以及将反面外观不合格的微动开关7从第二检测线上剔除出去，合格品从第二检测线5的末端出来，落入合格品收集区10；

根据本发明的一个实例，图3展示了供料单元的零件组成，主要包括振动盘支架11、可调底板12和振动盘13。其中，振动盘13设置于底板12上，用于整齐地排列与挨个输送微动开关7，可调底板12设置于振动盘支架11上，用于支撑振动盘13，通过调节螺母121和螺杆122的位置，可调底板12的位置与角度可调，从而达到了调整振动盘的高度和角度，振动盘支架11设置于地面上，振动盘13与第一检测线2的输送带21首末端相连。

根据本发明的一个实例，图4展示了第一检测线的零件组成，主要包括输送带21、隔料装置22、探测与剔除装置23、视觉检测装置24和第一传感器25。其中，输送带21固定地设置于机架上，用于输送由振动盘13送入的微动开关7，第一传感器25固定地设置于输送带21上游位置，用于感应微动开关是否满料，若满料，由控制器停止振动盘13供料，隔料装置22固定地设置于输送带21上、第一传感器下游侧部位，用于将待检测微动开关71与被检测微动开关72隔开，由此避免了因微动开关前后挨着进入探测与剔除装置23的探测区而造成的误判，探测与剔除装置23固定地设置于输送带21上、隔料装置23下游侧部位，用于探测微动开关以及吹除不合格品，视觉检测装置24固定地设置于机架6上，且与探测与剔除装置23平行位置，用于获取检测微动开关72的图像，并将图像发送给工控机，由工控机根据图像判断微动开关的正面外观是否合格，传送带21与转移单元3首末端相连。

进一步地，探测与剔除装置23包括第二传感器231和吹气头232，为了确保不合格品能够被可靠吹除，吹气头232设置于第二传感器231的下游方向位置。

具体地，如图5所示，视觉检测装置24包括视觉安装支架241、视觉角度调整机构242、智能相机243、视觉照明部分244。

其中，视觉角度调整机构242包括水平位置调整板2421、X轴角度调整机构2422、Y轴角度调整机构2423，通过调整X轴角度调整螺钉2424和Y轴角度调整螺钉2425，可以分别调整智能相机243的X轴角度和Y轴角度，使得智能相机243的镜头与微动开关尽可能地平行。这样，可以获得畸变量很小的微动开关的图像，提高外观检测的准确性。

根据本发明的一个实例，图6展示了转移单元3的零件组成，主要包括平推机构31、直振送料机构32、第三传感器33、第四传感器34；其中，平推机构31固定地设置于机架6上，平推方向与第一检测线的输送方向垂直，用于将微动开关从第一检测线2的末端推入直振送料机构32；直振送料机构32固定地设置于机架6上，方向与第一检测线2的输送方向垂直，用于将微动开关送入翻转单元4；

根据本发明的一个实例，图7展示了翻转单元4的零件组成，主要包括翻转底座41、翻转直振器42、3D曲面翻转轨道43和第五传感器44。其中，翻转底座41固定地设置于机架6上，翻转直振器42固定地设置于翻转底座41上，3D曲面翻转轨道43固定地设置于翻转直振器42上，第五传感器44固定地设置于3D曲面翻转轨道43的入口处，翻转单元4的输送方向与转移单元3的输送方向垂直、与第一检测线2的输送方向平行，借助翻转直振器42的振动推送力和3D曲面翻转轨道43的引导，起到了输送和180°翻转微动开关7的作用。

具体地，图8展示了所述3D曲面翻转轨道43的结构，由基体431、曲面体432两段构成，所述曲面体432是以“L”型草图433为截面、以直线434为轨迹，一边扫描一边扭转而成的空间立体零件，其空间扭曲的内表面具有限制微动开关在其内部的姿态角度的作用。扭转角度视所需翻转角度而定。

以下，进一步描述本发明的工作原理和过程：

微动开关7从供料单元1出来后，以正面朝上的姿态进入第一检测线2，通过输送带21的输送，途径第一检测线2中的隔料装置22，与前一个微动开关7隔开，再途径探测与剔除装置23，接受视觉检测装置24的正面外观检测，不合格品立即被吹离第一检测线2，落入第一不合格收集区8，合格品继续被输送带(21)输送至转移单元3，再由转移单元3送入翻转单元4，经翻转单元4的一边输送和一边翻转，微动开关以反面朝上的姿态进入第二检测线5，与第一检测线2的作用一样，微动开关7接受第二检测线5的反面外观检测，不合格品立即被吹离第二检测线5，落入第二不合格品收集区9，合格品继续被往前送出，最终落入合格品收集区10。

微动开关7从进入第一检测线2，到离开第二检测线5，最终落入合格品收集区10，全程既没有被抓手夹持，也没有被吸盘吸附，真正做到了微动开关只被检测多面外观而不受外力作用，避免了检测设备对微动开关造成二次损伤，

贯穿上述说明书并在最便于理解实施例环境的地方描述了本发明的其它实施例。进一步来说，已描述了对其具体实施例进行参考的本发明。然而，很清楚，可能对其进行各种修改和变化而不偏离本发明的更广阔的宗旨和范围。因此，本说明书的和附图的含义将被视为示例性而不是限制性的。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (3)

1.一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，其特征在于，包括：

供料单元（1）、第一检测线（2）、转移单元（3）、翻转机构（4）、第二检测线（5）、机架（6）、第一不合格品收集区（8）、第二不合格品收集区（9）和合格品收集区（10）；

所述供料单元（1）用于将微动开关（7）整齐排列，并挨个送入所述第一检测线（2）；

所述供料单元(1)包括振动盘支架（11）、可调底板（12）和振动盘（13），所述振动盘（13）设置于所述可调底板（12）上，用于整齐地排列与挨个地输送所述微动开关（7），所述可调底板（12）设置于振动盘支架（11）上，且位置与角度可调，用于支撑所述振动盘（13），振动盘支架（11）设置于地面上；

所述第一检测线（2）包括输送带（21）、隔料装置（22）、探测与剔除装置（23）、视觉检测装置（24），用于在输送微动开关（7）的过程中检测其正面外观，并剔除不合格品；

所述转移单元（3）用于将微动开关从所述第一检测线（2）送入所述翻转机构（4）；

所述翻转机构（4）用于将微动开关（7）180°翻转，并送入所述第二检测线（5）；

所述翻转机构（4）包括翻转底座（41）、翻转直振器（42）、3D曲面翻转轨道（43）和第五传感器（44），所述翻转底座（41）固定地设置于机架（6）上，所述翻转直振器（42）固定地设置于所述翻转底座（41）上，所述3D曲面翻转轨道（43）固定地设置于所述翻转直振器（42）上，所述3D曲面翻转轨道（43）将所述翻转机构入口处的微动开关（7）一边往前振动推送一边翻转，最后将所述翻转机构末端的微动开关（7）送入所述第二检测线（5），在所述3D曲面翻转轨道（43）入口处设所述第五有传感器（44），用于感应此处有无微动开关（7）；

所述3D曲面翻转轨道（43）由基体（431）、曲面体（432）两段构成，所述曲面体（432）是以“L”型草图（433）为截面、以直线（434）为轨迹，一边扫描一边扭转而成，扭转角度视所需翻转角度而定；

所述第二检测线（5）包括输送带（51）、隔料装置（52）、探测与剔除装置（53）、视觉检测装置（54），用于在输送微动开关（7）的过程中检测其反面外观，并剔除不合格品，合格品从所述第二检测线（5）的末端流出；

所述第一检测线(2)包括输送带（21）、隔料装置（22）、探测与剔除装置（23）、视觉检测装置（24）、第一传感器（25），所述输送带（21）设置在所述机架（6）上，且与所述振动盘（13）相连，所述微动开关（7）从振动盘出来后，进入所述输送带（21），所述隔料装置（22）设置在所述输送带（21）的上游方向位置，用于将所述输送带（21）上待检位置（A）的所述微动开关（7）与检测位置（B）的所述微动开关（7）隔开，所述探测与剔除装置（23）设置在所述输送带（21）上、在所述隔料装置（22）下游方向侧旁，用于判断检测位置（B）内有无所述微动开关（7），以及吹除不合格的所述微动开关（7）；

所述视觉检测装置（24）设置在机架（6）上，与所述探测与剔除装置（23）位置靠近，用于获取微动开关（7）的图像，并将图像发送给工控机，由工控机根据图像判断微动开关的正面外观是否合格；

所述转移单元（3）包括平推机构（31）和直振送料机构（32），所述平推机构（31）固定地设置于机架（6）上，用于将所述输送带（21）末端上的微动开关（7）推入所述直振送料机构（32），在所述输送带（21）末端与所述平推机构（31）交集处设有第三传感器（33），用于感应此处有无所述微动开关（7），所述直振送料机构（32）固定地设置于机架（6）上，用于将所述直振送料机构（32）上的微动开关（7）送入所述翻转机构（4），在所述直振送料机构（32）入口处设有第四传感器（34），用于感应此处有无微动开关（7）。

2.如权利要求1所述一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，其特征在于：所述视觉检测装置（24）包括视觉安装支架（241）、视觉角度调整机构（242）、视觉成像部分（243）、视觉照明部分（244），所述视觉安装支架（241）设置在机架（6）上，所述视觉角度调整机构（242）安装于所述视觉安装支架（241）的顶端部位，具体位置可调，所述视觉成像部分（243）设置在所述视觉角度调整机构（242）内，所述视觉照明部分（244）安装于所述视觉安装支架（241）的中部，具体位置可调。

3.如权利要求2所述一种微动开关的正反面外观检测与筛选系统，其特征在于：所述视觉角度调整机构（242）包括水平位置调整板（2421）、X轴角度调整机构（2422）、Y轴角度调整机构（2423），所述水平位置调整板（2421）与所述视觉安装支架（241）相连接，所述X轴角度调整机构（2422）与所述水平位置调整板（2421）相连接，所述Y轴角度调整机构（2423）与所述X轴角度调整机构（2422）相连接。

Images