CN110653175B - 注射器外管视觉检测及筛选设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种注射器外管视觉检测及筛选设备，包括上料装置、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、搬运机器人和夹持筛选装置；所述第一视觉检测装置用于对注射器外管的侧圆周面进行第一次视觉检测；所述第二视觉检测装置用于对注射器外管的两个端面进行第二次视觉检测；所述夹持筛选装置包括夹持位移机构和筛选机构，所述夹持位移机构将所述搬运机器人搬运至所述第二视觉检测装置正对处的注射器外管夹持，所述筛选机构将注射器外管筛选至所述第二收纳盒内。本发明采用流水线的方式对多个注射器外管进行两次视觉检测，并自动地区分和筛选出合格的成品与不合格的次品，有效地提升了注射器外管视觉检测的效率，准确率，且降低了生产成品。

Description

注射器外管视觉检测及筛选设备
技术领域
本发明涉及自动化检测技术领域，特别涉及一种注射器外管视觉检测及筛选设备。
背景技术
在医疗行业中，注射器是医护人员不可缺少的工具，而其本身的质量对病人的身心健康也有显著的影响，世界卫生组织、各国政府和医疗管理机构等都制定了许多标准。注射器通常对外管和推杆分开生产制造，再进行组装形成成品。其中外管的生产过程中，在印制外管上的刻度前需要进行检测，确认外管的外表面和内表面均光洁透明，无油块、污渍等黑点后，才能进行刻度印制。而现今检测注射器外管主要还是通过人工方式，依靠目测对注射器逐一进行检测，由于注射器是一种大量生产的小物件，因此人工检测方式的劳动强度很大，生产效率偏低，且检测的准确率也难以控制。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的检测注射器外管主要依靠目测对注射器逐一检查，人工劳动强度很大，生产效率偏低，且检测的准确率也难以控制的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种注射器视觉检测及筛选设备，包括上料装置、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、搬运机器人和夹持筛选装置；
所述上料装置包括振动盘和设置在所述振动盘顶端的上料通道，所述上料通道的第一端与所述振动盘的出料口连接；
所述第一视觉检测装置包括环绕设置的多组第一相机和第一光源，所述第一视觉检测装置用于对注射器外管的侧圆周面进行第一次视觉检测；
所述第二视觉检测装置包括一组或两组第二相机和第二光源，所述第二视觉检测装置用于对注射器外管的两个端面进行第二次视觉检测；
所述搬运机器人将所述上料通道第二端的注射器外管搬运至所述第一视觉检测装置正对处，将完成第一次视觉检测的注射器外管搬运至所述第二视觉检测装置正对处或第一收纳盒内；
所述夹持筛选装置包括夹持位移机构和筛选机构，所述夹持位移机构的第一端和第二端分别设置在所述第二视觉检测装置正对处和第二收纳盒外侧，所述夹持位移机构将所述搬运机器人搬运至所述第二视觉检测装置正对处的注射器外管夹持，完成第二次视觉检测后再将注射器外管移动至所述夹持位移机构的第二端，所述筛选机构设置在所述夹持位移机构的第二端，将注射器外管筛选至所述第二收纳盒内。
进一步地，所述第一视觉检测装置包括三组所述第一相机和所述第一光源，相邻两个所述第一相机之间的夹角均为120度，每个所述第一光源设置在对应所述第一相机的正对面，所述第一光源为面光源。
进一步地，所述第二视觉检测装置包括两组所述第二相机和第二光源，两个所述第二相机相对地设置在所述注射器外管的两端面，所述第二光源为环形光源，环绕设置在对应所述第二相机的外部。
进一步地，所述夹持位移机构包括位移丝杠和套设在所述位移丝杠上的夹持座，所述位移丝杠的端部设置有一丝杠伺服电机，所述夹持座上设置有一转台和驱动所述转台转动的转动伺服电机，所述转台上相对地设置有两块支撑板，每块所述支撑板的顶端均成型有放置注射器外管的凹槽。
进一步地，所述筛选机构包括水平位移滑轨和滑动设置在所述水平位移滑轨上的安装基座，所述安装基座的底端设置有一竖直位移平台，所述竖直位移平台通过所述安装基座上的多个直线轴承竖直滑动，所述竖直位移平台的底端设置有一手指气缸，所述竖直位移平台通过设置在所述安装基座上的竖直驱动气缸驱动，所述安装基座通过设置在所述水平位移滑轨端部的水平驱动气缸驱动。
进一步地，所述第二收纳盒分为成品收纳盒和次品收纳盒。
本发明的上述方案有如下的有益效果：
本发明的注射器外管视觉检测及筛选设备，采用流水线的方式对多个注射器外管进行两次视觉检测，检测其侧圆周面和两个端面有无大块灰尘、污渍的黑点情况，并自动地区分和筛选出合格的成品与不合格的次品，整个设备的各个装置设置合理，布局紧凑，采用全机械化的检测、筛选方式和全自动化的控制方式，几乎不需要人工操作，有效地提升了注射器外管视觉检测的效率，准确率，且降低了生产成品。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的第一视觉检测装置和搬运机器人示意图；
图3为本发明的第一视觉检测装置阵列分布示意图；
图4为本发明的第二视觉检测装置和夹持位移机构示意图；
图5为本发明的筛选机构示意图。
【附图标记说明】
1-振动盘；2-上料通道；3-注射器外管；4-搬运机器人；5-第一视觉检测装置；501-第一相机；502-第一光源；6-手指气缸；7-第二视觉检测装置；701-第二相机；702-第二光源；8-夹持位移机构；801-位移丝杠；802-夹持座；803-转台；804-支撑板；805-凹槽；806-丝杠伺服电机；807-转动伺服电机；9-筛选机构；901-水平位移滑轨；902-安装基座；903-竖直位移平台；904-直线轴承；905-水平驱动气缸；906-竖直驱动气缸；10-第一收纳盒；11-成品收纳盒；12-次品收纳盒。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种注射器视觉检测及筛选设备，包括上料装置，上料装置主要由振动盘1和设置在振动盘顶端的上料通道2组成，上料通道2的第一端与振动盘1的出料口连接，振动盘1能将待检测的注射器外管3按一定的节拍和竖直向下的姿态有序地输送至上料通道2的第二端。同时，可在上料通道2的第二端设置传感器，当传感器检测到来料时，反馈信号至一控制系统并由其控制搬运机器人4对到位上料通道2第二端的注射器外管3进行夹取并搬运。
同时如图2和图3所示，第一视觉检测装置5包括环绕设置的多组第一相机501和第一光源502，用于对注射器外管3的侧圆周面进行有无黑点的第一次视觉检测。在本实施例中，优选地第一相机501和第一光源502一共设置三组，相邻两个第一相机501之间的夹角均为120度，阵列环绕在注射器外管3检测位置的周围，而每个第一光源502则设置在对应第一相机501的正对面，即第一相机501、注射器外管3检测位置和同组的第一光源502依次设置于同一直线上。其中第一光源502优选采用面光源，因而出光面积较大，能保证第一相机501较好地采集到注射器外管3的侧圆周面图像。采用三组第一相机501和第一光源502的阵列图像采集方式，能确保注射器外管3侧圆周面的360度范围图像均被采集，以完整地对注射器外管3的侧圆周面进行黑点检测。实际操作时，为了防止第一相机501成像时各个第一光源502相互干扰，采用三组第一相机501和第一光源502依次、分别进行120度成像的方式，即首个第一相机501成像时仅首个第一光源502打开，中间的第一相机501成像时仅中间的第一光源502打开，最后的第一相机501成像时仅最后的第一光源502打开，最终将各角度成像输入至一分析系统进行综合后评判注射器外管3侧圆周面的黑点状况。
搬运机器人4将上料通道2第二端的注射器外管3搬运至第一视觉检测装置5正对处，即检测位置，并由搬运机器人4夹持使得注射器外管3按预设的姿态保持在检测位置，再由第一视觉检测装置5进行成像。其中搬运机器人4设置有多轴运动模式，可采用市售的成熟产品，因此其具体结构这里不再赘述。在搬运机器人4的端部设置有一手指气缸6，搬运机器人4通过手指气缸6将注射器外管3的端部夹持后进行搬运。
在注射器外管3完成第一次视觉检测后，分析系统将其区分为初成品和次品，然后再由控制系统控制搬运机器人4将初成品搬运至第二视觉检测装置7的正对处，将次品搬运至第一收纳盒10内。
同时如图4所示，夹持位移机构8的第一端设置在第二视觉检测装置7的正对处，即检测位置，夹持位移机构8包括位移丝杠801和套设在位移丝杠801上的夹持座802，在夹持座802上设置一转台803，在转台803上相对地设置两块支撑板804，且各块支撑板804的顶端成型有放置注射器外管3的凹槽805。因此，搬运机器人4将初成品搬运至夹持座802上，通过两块支撑板804对注射器外管3的两端支撑固定。其中，夹持座802通过设置在位移丝杠801端部的丝杠伺服电机806驱动，在搬运机器人4搬运初成品至夹持座802之前，夹持座802将在丝杠伺服电机806驱动下移动至位移丝杠801的第一端，即第二视觉检测装置7的正对处。同时，转台803通过设置在夹持座802上的转动伺服电机807驱动，可绕竖直的转轴转动，调整所夹持的注射器外管3与第二视觉检测装置7完全对准，因而搬运机器人4放置注射器外管3时不需要直接调整角度，有利于简化搬运机器人4的运动轨迹设置。
第二视觉检测装置7包括一组或两组第二相机701和第二光源702，用于对注射器外管3的两个端面进行有无黑点的第二次视觉检测，在本实施例中，优选地采用两组相对设置的第二相机701和第二光源702，第二相机701相对地设置并对准夹持位移机构8的第一端，即对准移动至位移丝杠801第一端的夹持座802上注射器外管3的两端面，第二光源702为环形光源，环绕设置在同组的第二相机701的外环。当注射器外管3放置在夹持座802上，且转台803调整角度使得注射器外管3的两端分别与两组第二相机701完全对准后，第二光源702依次打开或同时打开，第二相机701摄取注射器外管3端面的图像，并将数据发送至分析系统，由分析系统判断注射器外管3的两个端面有无黑点，并进一步地区分为成品和次品。
在分析系统将初成品区分为成品和次品后，由控制系统控制丝杠伺服电机806，驱动夹持座802及夹持的注射器外管3移动至位移丝杠801的第二端，再通过设置在位移丝杠801第二端的筛选机构9将成品夹取搬运至第二收纳盒的成品收纳盒11内，将次品夹取搬运至第二收纳盒的次品收纳盒12内。
同时如图5所示，筛选机构9包括水平位移滑轨901和滑动设置在水平位移滑轨901上的安装基座902，在安装基座902的底端设置一竖直位移平台903，竖直位移平台903通过安装基座902上的多个直线轴承904竖直滑动，在竖直位移平台903的底端设置另一手指气缸6，用于夹取注射器外管3。其中，水平位移滑轨901的第一端和第二端分别位于第二收纳盒和位移丝杠801第二端的正上方，安装基座902通过设置在水平位移滑轨901端部的水平驱动气缸905驱动，在第二收纳盒和位移丝杠801第二端之间来回移动。竖直位移平台903通过设置在安装基座902上的竖直驱动气缸906驱动，进行提起或放下所夹取的注射器外管3动作。因而筛选机构9通过水平、竖直方向的位移和手指气缸6的夹取动作，完成注射器外管3的筛选搬运过程。
总之，本发明的注射器外管视觉检测及筛选设备，采用流水线的方式对多个注射器外管3进行两次视觉检测，检测其侧圆周面和两个端面有无大块灰尘、污渍等黑点情况，并自动地区分和筛选出合格的成品与不合格的次品，整个设备的各个装置设置合理，布局紧凑，采用全机械化的检测、筛选方式和全自动化的控制方式，几乎不需要人工操作，有效地提升了注射器外管视觉检测的效率，准确率，且降低了生产成品。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种注射器外管视觉检测及筛选设备，其特征在于，包括上料装置、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、搬运机器人和夹持筛选装置；
所述上料装置包括振动盘和设置在所述振动盘顶端的上料通道，所述上料通道的第一端与所述振动盘的出料口连接；
所述第一视觉检测装置包括环绕设置的多组第一相机和第一光源，所述第一视觉检测装置用于对注射器外管的侧圆周面进行第一次视觉检测；
所述第二视觉检测装置包括一组或两组第二相机和第二光源，所述第二视觉检测装置用于对注射器外管的两个端面进行第二次视觉检测；
所述搬运机器人将所述上料通道第二端的注射器外管搬运至所述第一视觉检测装置正对处，所述搬运机器人夹持使得注射器外管按预设的姿态保持在检测位置，再由所述第一视觉检测装置进行成像，所述搬运机器人将完成第一次视觉检测的注射器外管搬运至所述第二视觉检测装置正对处或第一收纳盒内；
所述夹持筛选装置包括夹持位移机构和筛选机构，所述夹持位移机构的第一端和第二端分别设置在所述第二视觉检测装置正对处和第二收纳盒外侧，所述夹持位移机构将所述搬运机器人搬运至所述第二视觉检测装置正对处的注射器外管夹持，完成第二次视觉检测后再将注射器外管移动至所述夹持位移机构的第二端，所述筛选机构设置在所述夹持位移机构的第二端，将注射器外管筛选至所述第二收纳盒内；
所述夹持位移机构包括位移丝杠和套设在所述位移丝杠上的夹持座，所述位移丝杠的端部设置有一丝杠伺服电机，所述夹持座上设置有一转台和驱动所述转台转动的转动伺服电机，所述转台上相对地设置有两块支撑板，每块所述支撑板的顶端均成型有放置注射器外管的凹槽。
2.根据权利要求1所述的注射器外管视觉检测及筛选设备，其特征在于，所述第一视觉检测装置包括三组所述第一相机和所述第一光源，相邻两个所述第一相机之间的夹角均为120度，每个所述第一光源设置在对应所述第一相机的正对面，所述第一光源为面光源。
3.根据权利要求1所述的注射器外管视觉检测及筛选设备，其特征在于，所述第二视觉检测装置包括两组所述第二相机和第二光源，两个所述第二相机相对地设置在所述注射器外管的两端面，所述第二光源为环形光源，环绕设置在对应所述第二相机的外部。
4.根据权利要求1所述的注射器外管视觉检测及筛选设备，其特征在于，所述筛选机构包括水平位移滑轨和滑动设置在所述水平位移滑轨上的安装基座，所述安装基座的底端设置有一竖直位移平台，所述竖直位移平台通过所述安装基座上的多个直线轴承竖直滑动，所述竖直位移平台的底端设置有一手指气缸，所述竖直位移平台通过设置在所述安装基座上的竖直驱动气缸驱动，所述安装基座通过设置在所述水平位移滑轨端部的水平驱动气缸驱动。
5.根据权利要求1所述的注射器外管视觉检测及筛选设备，其特征在于，所述第二收纳盒分为成品收纳盒和次品收纳盒。
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