CN110711706B - 一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置 - Google Patents

一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，属于工业视觉缺陷检测领域。该装置包括机架、输送机构、料箱、料箱支架、落料机构、筛选机构、检测机构、减速机、驱动电机、主动齿轮及从动齿轮；机架固定于地面,料箱通过料箱支架固定在机架起点处，筛选机构固定在机架的终点处,检测机构位于机架中部,减速机与驱动电机的输出轴相连，减速机通过扭力臂固定在机架上,落料机构位于该装置的起点处，输送机构位于机架内部，检测机构位于该装置中间位置，筛选机构位于该装置终点处。该装置首先将细长零件通过落料机构过渡到输送机构上，接着通过检测机构对细长零件进行检测，最后通过筛选机构进行筛选得到合格产品。

Description

一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置
技术领域：
本发明属于工业视觉缺陷检测领域，具体涉及一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，用于连续检测细长零件表面的色斑、划痕、尺寸等缺陷。
背景技术：
细长零件加工后，需对其表面色斑，划痕、尺寸等缺陷进行检测，并将不合格产品选出。目前生产工艺多使用人工肉眼检测，存在效率过低、检测精度无法保证、操作人员疲劳后易产生漏检等问题。目前也有一些对细长零件表面缺陷检测的设备，大部分关于细长零件的连续式表面缺陷检测装置存在检测效率低，结构复杂，传送不稳定等一系列问题，无法满足生产需求。
发明内容：
本发明针对现有细长零件连续式表面缺陷检测中存在的技术问题，提供一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，该检测装置包括机架1、输送机构、料箱3、料箱支架4、落料机构、筛选机构6、检测机构7、减速机8、驱动电机9、主动齿轮11及从动齿轮13。
所述机架1固定于地面；所述料箱3通过所述料箱支架4固定在所述机架1的起点处，所述筛选机构6固定在所述机架1的终点处；所述检测机构7位于所述机架1中部；所述减速机8与所述驱动电机9的输出轴相连，所述减速机8通过扭力臂固定在所述机架1上。
所述落料机构包括转轮轴12、转轮14、第一落料带轮15A、第二落料带轮15B、曲柄轮16、连杆17、防卡毛刷辊轴18、防卡毛刷辊19及振动板20；所述转轮轴12通过法兰式轴承座安装在所述料箱3下部，所述从动齿轮13、所述转轮14、所述第一落料带轮15A及所述曲柄轮16固定在所述转轮轴12上，所述转轮14位于所述料箱3内部，所述第一落料带轮15A及所述曲柄轮16位于所述转轮轴12的一端，所述从动齿轮13固定连接在所述转轮轴12的另外一端。所述曲柄轮16的安装轴与所述连杆17通过端关节轴承连接，所述防卡毛刷辊轴18通过法兰式轴承座固定在所述料箱3下部，所述防卡毛刷辊19及所述第二落料带轮15B固定在所述防卡毛刷辊轴18上，所述防卡毛刷辊19位于所述料箱3内部，所述第二落料带轮15B与所述第一落料带轮15A同侧，所述第二落料带轮15B与所述第一落料带轮15A通过皮带连接；所述振动板20的中部与所述料箱3通过铰链连接，所述振动板20的包含伸出轴的部分位于所述料箱3外部，所述振动板20的其余部分位于所述料箱3内部，所述振动板20位于所述料箱3内部的末端与所述料箱3侧壁之间留有能够让细长零件顺利通过的间隙，所述振动板20的伸出轴与所述连杆17通过端关节轴承连接。
所述输送机构固定在所述机架1内部，所述输送机构包括主动链轮轴10、两个结构相同的主动链轮21、第一输送带轮22A、第二输送带轮22B、防堵毛刷辊轴23、防堵毛刷辊24、挡板25、第一从动链轮轴26A、第二从动链轮轴26B、第三从动链轮轴26C、两个结构相同的第一从动链轮27、两个结构相同的第二从动链轮28、两个结构相同的第三从动链轮29、第一送料链条30A及第二送料链条30B；所述主动链轮轴10通过法兰式轴承座固定在所述机架1的侧板上，所述侧板位于所述机架1的上部；所述减速机8的输出轴与所述主动链轮轴10连接，所述两个结构相同的主动链轮21及第一输送带轮22A固定在所述主动链轮轴10上；所述两个结构相同的主动链轮21位于所述机架1的侧板内侧，所述第一输送带轮22A固连在所述主动链轮轴10的一端，所述主动齿轮11固连在所述主动链轮轴10的另外一端，所述主动齿轮11与所述从动齿轮13相啮合；所述防堵毛刷辊轴23通过法兰式轴承座固定在所述机架1的侧板上，所述防堵毛刷辊轴23上固定有所述防堵毛刷辊24及所述第二输送带轮22B，所述防堵毛刷辊24位于所述机架1的侧板内侧，所述第二输送带轮22B与所述第一输送带轮22A同侧，所述第二输送带轮22B与所述第一输送带轮22A通过皮带连接；所述挡板25位于所述防堵毛刷辊24之后，所述挡板25固定在所述机架1上；所述第一从动链轮轴26A通过法兰式轴承座固定在所述机架1上部侧板的终点处，所述第二从动链轮轴26B、所述第三从动链轮轴26C分别通过立式轴承座固定在所述机架1的下部支架上；所述两个结构相同的第一从动链轮27、所述两个结构相同的第二从动链轮28、所述两个结构相同的第三从动链轮29以所述两个结构相同的主动链轮21的安装方式分别安装在所述第一从动链轮轴26A、所述第二从动链轮轴26B及所述第三从动链轮轴26C上，构成两组链轮；所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B分别环绕在所述两组链轮上组成闭合线路。
所述检测机构7包括罩板31、第一高速相机32A、第二高速相机32B、第三高速相机32C、第四高速相机32D、上部相机架33、第一条形光源34A、第二条形光源34B、第三条形光源34C、第四条形光源34D、第一环形光源35A、第二环形光源35B、第一侧挡板36A、第二侧挡板36B及底部相机架37；所述罩板31固定在所述机架1的侧板上，所述第一高速相机32A通过所述上部相机架33固定在所述罩板31内部，所述第一高速相机32A的镜头对准所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B；所述第一条形光源34A及所述第二条形光源34B固定在所述罩板31内部，所述第一条形光源34A及所述第二条形光源34B对准所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B；所述第一环形光源35A及所述第二环形光源35B固定在所述罩板31两侧圆孔内侧，所述第三高速相机32C及所述第二高速相机32B分别位于所述罩板31两侧圆孔外侧，所述第三高速相机32C及所述第二高速相机32B的镜头对准所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B；所述第一侧挡板36A及所述第二侧挡板36B固定在所述机架1两侧，所述第三条形光源34C及所述第四条形光源34D固定在所述第一侧挡板36A及所述第二侧挡板36B的内侧，所述第三条形光源34C及所述第四条形光源34D对准所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B；所述第四高速相机32D通过所述底部相机架37固定在所述机架1的支架上，所述第四高速相机32D镜头对准所述第一送料链条30A及所述第二送料链条30B。
所述筛选机构6包括分料箱38、分隔板39、接料箱40、喷气支架41、喷气嘴42；所述分料箱38固定在所述机架1终点处，分料箱38内部固定有所述分隔板39，所述接料箱40放置在所述分料箱38下方；所述喷气支架41固定在所述机架1侧板上，喷气支架41位于所述分料箱38前，所述喷气嘴42固定在所述喷气支架41的弯板末端，喷气嘴42的出口对准所述分料箱38上部。
本发明具有以下技术特点：
1、转轮轴、曲柄轮、连杆、振动板、料箱形成了曲柄摇杆机构。曲柄轮的转动带动振动板振动，使大量进入料箱的待检测物体只有部分与转轮接触，以及落料机构中的毛刷辊的扫刷，减少转轮卡死的情况，从而提高了传送的稳定性。
2、转轮槽与送料链条上的槽相对应，待检测物体顺利进入转轮槽中，经过转轮的转动到达落料机构的出口处，待检测物体与转轮分离，可以快速落入送料机构中的料架槽中，提高了待检测物体传送的成功率和速度。
3、输送机构中的防堵毛刷辊可以使未落入送料链条槽中的待检测物重新进入槽中，挡板可以防止未落入槽中的待检测物进入罩板中进行检测，提高了检测的成功率。
4、送料链条水平输送待检测物体，可以使待检测物体位于同一直线上。传统设备每次只检测1个工件，本发明的工件摆放可保证位于设备4侧的4个高速相机均可每次同时检测多个工件，从而提高了检测效率。
5、很多厂房内部光线不稳定，易干扰设备检测，产生检测误差。相对与传统设备，本发明中的罩板和侧挡板可以防止外界光线干扰，提高了本发明的适用性。
附图说明：
图1为本发明装置整体结构示意图；
图2为本发明装置中落料机构的结构示意图；
图3为本发明装置中输送机构的结构示意图；
图4为本发明装置中检测机构的结构示意图；
图5为本发明装置中筛选机构的结构示意图。
图中：1：机架；3：料箱；4：料箱支架；6：筛选机构；7：检测机构；8：减速机；9：驱动电机；10：主动链轮轴；11：主动齿轮；12：转轮轴；13：从动齿轮；14：转轮；15A：第一落料带轮；15B：第二落料带轮；16：曲柄轮；17：连杆；18：防卡毛刷辊轴；19：防卡毛刷辊；20：振动板；21：主动链轮；22A：第一输送带轮；22B：第二输送带轮；23：防堵毛刷辊轴；24：防堵毛刷辊；25：挡板；26A：第一从动链轮轴；26B：第二从动链轮轴；26C：第三从动链轮轴；27：第一从动链轮；28：第二从动链轮；29：第三从动链轮；30A：第一送料链条；30B：第二送料链条；31：罩板；32A：第一高速相机；32B：第二高速相机；32C：第三高速相机；32D：第四高速相机；33：上部相机架；34A：第一条形光源；34B：第二条形光源；34C：第三条形光源；34D：第四条形光源；35A：第一环形光源；35B：第二环形光源；36A：第一侧挡板；36B：第二侧挡板；37：底部相机架；38：分料箱；39：分隔板；40：接料箱；41：喷气支架；42：喷气嘴。
具体实施方式：
本发明提供一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，该装置包括机架1、输送机构、料箱3、料箱支架4、落料机构、筛选机构6、检测机构7、减速机8、驱动电机9、主动链轮轴10、主动齿轮11、转轮轴12、从动齿轮13。
工作前，查看输送机构的实际情况，检查其是否过于松动而影响实际工作，保证其上没有异物阻挡。检查落料机构是否正常工作，保证振动板20可以随曲柄轮16的转动而振动。检查各个相机、光源、电机是否可以正常工作。检查完毕，启动总控制系统。
该检测装置启动后，驱动电机9开始工作，带动主动链轮轴10转动，通过两个结构相同的主动链轮21使第一送料链条30A及第二送料链条30B开始运动。主动链轮轴10通过带传动使防堵毛刷辊24转动。主动链轮轴10通过齿轮的啮合传动带动转轮轴12转动，位于转轮轴12上的转轮14及曲柄轮16同样转动。转轮轴12通过带传动使防卡毛刷辊19转动。曲柄轮16通过连杆17使振动板20振动。待检测物放入料箱3中，通过振动板20的振动落入料箱3底部与转轮14接触。待检测物通过防卡毛刷辊19的扫刷，进入到转轮14的槽中。待检测物随转轮14的转动到达料箱3底部出口处落入输送机构上的第一送料链条30A第二送料链条30B的卡槽中。待检测物随着第一送料链条30A第二送料链条30B的运动，通过防堵毛刷辊24和挡板25，进入检测机构7中进行缺陷检测。第一高速相机32A、第四高速相机32D对待检测物的上下两个侧面进行拍照；第二高速相机32B、第三高速相机32C对待检测物两个端面进行拍照。然后经过检测程序分析，若待检测物的尺寸、色斑、划痕不符合生产需求，则判定为残次品；若待检测物的尺寸、色斑、划痕符合生产需求，则判定为合格品。残次品通过检测机构7后，进入筛选机构6，喷气嘴42喷出气体，改变残次品的运动方向，进入分料箱38的上半部分。合格品通过检测机构7后，进入筛选机构6，喷气嘴42不喷出气体，合格品穿过分料箱39的下半部分，进入接料箱40中；完成对待检测物的检测和筛选。

Claims (3)

1.一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，其特征在于该装置包括机架(1)、输送机构、料箱(3)、料箱支架(4)、落料机构、筛选机构(6)、检测机构(7)、减速机(8)、驱动电机(9)、主动齿轮(11)及从动齿轮(13)；所述机架(1)固定于地面；所述料箱(3)通过所述料箱支架(4)固定在所述机架(1)的起点处，所述筛选机构(6)固定在所述机架(1)的终点处，所述检测机构(7)位于所述机架(1)中部，所述减速机(8)与所述驱动电机(9)的输出轴相连，所述减速机(8)通过扭力臂固定在所述机架(1)上；所述落料机构包括转轮轴(12)、转轮(14)、第一落料带轮(15A)、第二落料带轮(15B)、曲柄轮(16)、连杆(17)、防卡毛刷辊轴(18)、防卡毛刷辊(19)及振动板(20)，所述转轮轴(12)通过法兰式轴承座安装在所述料箱(3)下部，所述从动齿轮(13)、所述转轮(14)、所述第一落料带轮(15A)及所述曲柄轮(16)固定在所述转轮轴(12)上，所述转轮(14)位于所述料箱(3)内部，所述第一落料带轮(15A)及所述曲柄轮(16)位于所述转轮轴(12)的一端，所述从动齿轮(13)固定连接在所述转轮轴(12)的另外一端，所述曲柄轮(16)的安装轴与所述连杆(17)通过端关节轴承连接，所述防卡毛刷辊轴(18)通过法兰式轴承座固定在所述料箱(3)下部，所述防卡毛刷辊(19)及所述第二落料带轮(15B)固定在所述防卡毛刷辊轴(18)上，所述防卡毛刷辊(19)位于所述料箱(3)内部，所述第二落料带轮(15B)与所述第一落料带轮(15A)同侧，所述第二落料带轮(15B)与所述第一落料带轮(15A)通过皮带连接；所述振动板(20)的中部与所述料箱(3)通过铰链连接，所述振动板(20)包含伸出轴的部分位于所述料箱(3)外部，所述振动板(20)位于所述料箱(3)内部的末端与所述料箱(3)侧壁之间留有能够让细长零件顺利通过的间隙，所述振动板(20)的伸出轴与所述连杆(17)通过端关节轴承连接；所述输送机构固定在所述机架(1)内部，所述输送机构包括主动链轮轴(10)、两个结构相同的主动链轮(21)、第一输送带轮(22A)、第二输送带轮(22B)、防堵毛刷辊轴(23)、防堵毛刷辊(24)、挡板(25)、第一从动链轮轴(26A)、第二从动链轮轴(26B)、第三从动链轮轴(26C)、两个结构相同的第一从动链轮(27)、两个结构相同的第二从动链轮(28)、两个结构相同的第三从动链轮(29)、第一送料链条(30A)及第二送料链条(30B)；所述主动链轮轴(10)通过法兰式轴承座固定在所述机架(1)的侧板上，所述侧板位于所述机架(1)的上部；所述减速机(8)的输出轴与所述主动链轮轴(10)连接，所述两个结构相同的主动链轮(21)及第一输送带轮(22A)固定在所述主动链轮轴(10)上；所述两个结构相同的主动链轮(21)位于所述机架(1)的侧板内侧，所述第一输送带轮(22A)固连在所述主动链轮轴(10)的一端，所述主动齿轮(11)固连在所述主动链轮轴(10)的另外一端，所述主动齿轮(11)与所述从动齿轮(13)相啮合；所述防堵毛刷辊轴(23)通过法兰式轴承座固定在所述机架(1)的侧板上，所述防堵毛刷辊轴(23)上固定有所述防堵毛刷辊(24)及所述第二输送带轮(22B)，所述防堵毛刷辊(24)位于所述机架(1)的侧板内侧，所述第二输送带轮(22B)与所述第一输送带轮(22A)同侧，所述第二输送带轮(22B)与所述第一输送带轮(22A)通过皮带连接；所述挡板(25)位于所述防堵毛刷辊(24)之后，所述挡板(25)固定在所述机架(1)上；所述第一从动链轮轴(26A)通过法兰式轴承座固定在所述机架(1)上部侧板的终点处，所述第二从动链轮轴(26B)、所述第三从动链轮轴(26C)分别通过立式轴承座固定在所述机架(1)的下部支架上；所述两个结构相同的第一从动链轮(27)、所述两个结构相同的第二从动链轮(28)、所述两个结构相同的第三从动链轮(29)以所述两个结构相同的主动链轮(21)的安装方式分别安装在所述第一从动链轮轴(26A)、所述第二从动链轮轴(26B)及所述第三从动链轮轴(26C)上，构成两组链轮；所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)分别环绕在所述两组链轮上组成闭合线路。
2.根据权利要求1所述的一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，其特征在于所述检测机构(7)包括罩板(31)、第一高速相机(32A)、第二高速相机(32B)、第三高速相机(32C)、第四高速相机(32D)、上部相机架(33)、第一条形光源(34A)、第二条形光源(34B)、第三条形光源(34C)、第四条形光源(34D)、第一环形光源(35A)、第二环形光源(35B)、第一侧挡板(36A)、第二侧挡板(36B)及底部相机架(37)；所述罩板(31)固定在所述机架(1)的侧板上，所述第一高速相机(32A)通过所述上部相机架(33)固定在所述罩板(31)内部，所述第一高速相机(32A)的镜头对准所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)；所述第一条形光源(34A)及所述第二条形光源(34B)固定在所述罩板(31)内部，所述第一条形光源(34A)及所述第二条形光源(34B)对准所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)；所述第一环形光源(35A)及所述第二环形光源(35B)固定在所述罩板(31)两侧圆孔内侧，所述第三高速相机(32C)及所述第二高速相机(32B)分别位于所述罩板(31)两侧圆孔外侧，所述第三高速相机(32C)及所述第二高速相机(32B)的镜头对准所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)；所述第一侧挡板(36A)及所述第二侧挡板(36B)固定在所述机架(1)两侧，所述第三条形光源(34C)及所述第四条形光源(34D)固定在所述第一侧挡板(36A)及所述第二侧挡板(36B)的内侧，所述第三条形光源(34C)及所述第四条形光源(34D)对准所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)；所述第四高速相机(32D)通过所述底部相机架(37)固定在所述机架(1)的支架上，所述第四高速相机(32D)镜头对准所述第一送料链条(30A)及所述第二送料链条(30B)。
3.根据权利要求1所述的一种细长零件的连续式表面缺陷检测装置，其特征在于所述筛选机构(6)包括分料箱(38)、分隔板(39)、接料箱(40)、喷气支架(41)、喷气嘴(42)；所述分料箱(38)固定在所述机架(1)终点处，所述分料箱(38)内部固定有所述分隔板(39)，所述接料箱(40)放置在所述分料箱(38)下方；所述喷气支架(41)固定在所述机架(1)侧板上，所述喷气支架(41)位于所述分料箱(38)前，所述喷气嘴(42)固定在所述喷气支架(41)的弯板末端，所述喷气嘴(42)的出口对准所述分料箱(38)上部。
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