CN111054645B - 羽毛球检测机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种羽毛球检测机，包括架体、控制器以及与控制器信号连接的上球机构、检测机构和下球机构。检测机构包括旋转盘、旋转工位、上相机、侧相机和光源，旋转工位均匀分布在旋转盘上，旋转工位相对旋转盘可保持转动状态，上相机和侧相机同时对应于检测位上旋转工位的顶部和侧面，上、下球机构分别与旋转工位相对应。其结构实现了羽毛球的自动上球、检测和检测后的自动分类拣出，大大提高了检测效率，提升了检测质量，分拣精度高、稳定性好，可与各种羽毛球自动生产设备配套使用。

Description

羽毛球检测机

技术领域

本发明涉及一种羽毛球制作过程中使用的检测设备，特别涉及一种针对羽毛球成品进行外形、颜色、角度、完整度等自动检验的羽毛球检测机，属于羽毛球加工设备领域。

背景技术

专业的羽毛球由球头和插接在球头上的16根天然羽毛组成，由于羽毛取自禽类，每根羽毛的形状、颜色和重量各不相同，所以一直以来羽毛球的加工、生产、检验都以手工操作为主。

传统生产企业对成品羽毛球进行人工检验，效率低下，检测效果不准确，稳定性差，容易造成漏检和误检，且人工成本非常高，人工培训周期长，不利于降低成本和提高生产效率，使羽毛球成品的竞争力大大降低。

为解决生产企业的难题，提高羽毛球产品的品质和生产效率，设计一种针对成品羽毛球进行全方位自动检验的检测机就成为本发明想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述情况，本发明旨在提供一种针对成品羽毛球进行自动检验的羽毛球检测机，以提高成品羽毛球的检验效率，保证检验准确性、可靠性和稳定性，为大批量、低成本有序生产提供帮助。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

羽毛球检测机，包括架体、控制器以及与控制器信号连接的上球机构、检测机构和下球机构。检测机构包括旋转盘、旋转工位、上相机、侧相机和光源。旋转工位均匀分布在旋转盘上，旋转工位相对旋转盘保持转动状态，旋转盘水平连接在架体上，待检测羽毛球分别放置在旋转工位上。上相机、侧相机和光源分别固定在架体上，上相机和侧相机同时对应于一个旋转工位的顶部和侧面，光源照射在上相机和侧相机对应的旋转工位上。上、下球机构分别连接在架体上，上、下球机构分别与旋转工位相对应，上、下球机构分别对旋转工位进行待检测羽毛球的自动供给和检测后羽毛球的自动分类拣出。

所述旋转工位包括球杯、轴承座和从动轮。球杯与旋转盘保持垂直，球杯包括杯体和连接在杯体下方的空心杯杆，空心杯杆的内腔与杯体的内腔连通，杯体位于旋转盘上方，空心杯杆通过轴承座连接在旋转盘上，空心杯杆的下端位于旋转盘下方。从动轮水平连接在空心杯杆下端。旋转盘下方还设有一个驱动机构，驱动机构与上相机和侧相机的空间位置相对应，驱动机构包括设置在架体上的导轨、连接在导轨上的驱动电机、连接在驱动电机输出端上的主动轮以及连接在架体上推动驱动电机在导轨上水平移动的驱动气缸。主动轮与上相机和侧相机相对的旋转工位上的从动轮相配合。

所述杯体为筒状，筒状杯体的直径略大于待检测羽毛球球头的直径，筒状杯体的侧壁上设有竖直方向的开口槽。

所述上球机构包括喂料筒、接料斗、拉球气缸、拉球夹爪、导料槽、接球杯、压球气缸和压球杆。喂料筒位于接料斗的斜侧上方，喂料筒出口与接料斗相对应。接料斗为漏斗形。拉球夹爪水平连接在拉球气缸上，拉球夹爪与接料斗的漏出端相对应。接球杯位于拉球夹爪的斜侧下方，接球杯为一个通孔，通孔的直径略小于待检测羽毛球毛片部分的最大直径。导料槽斜向连接在拉球夹爪与接球杯之间。压球杆连接在压球气缸上，压球杆位于接球杯的上方。

所述接料斗的顶部还设有与喂料筒出口方向对应的护料挡板。

所述下球机构包括顶出气缸、真空吸头、拾取气缸、转向电机、下球旋转盘和两个以上的下球气缸。顶出气缸连接在架体上，顶出气缸位于检测机构中旋转盘的下方，顶出气缸的缸杆与检测后旋转工位上空心杯杆的内腔相对应。真空吸头连接在拾取气缸的缸杆上，真空吸头位于检测后旋转工位的上方并与顶出气缸相配合。拾取气缸固定在转向电机的输出端上，转向电机固定在架体上。下球旋转盘水平连接在架体上并位于转向电机的一侧，下球旋转盘上设有均匀分布的下球通孔，下球通孔的直径小于待检测羽毛球毛片的最大直径并大于待检测羽毛球球头的直径。下球气缸连接在架体上，两个以上的下球气缸位于下球旋转盘上方并与分拣过程中下球通孔的位置分别对应。

所述羽毛球检测机还包括连接在架体上与下球气缸数量相同的两个以上的下球通道。下球通道位于下球旋转盘的下方，下球通道与下球气缸的位置一一对应。

本发明所述羽毛球检测机的有益效果包括：

1、利用上球机构、检测机构和下球机构构成了完整的羽毛球检测系统，实现了羽毛球的自动上球、检测和检测后的自动分类拣出，避免了对人工检测过程的依赖，大大提高了检测效率，提升了检测质量，实现了24小时不间断分拣，为羽毛球自动生产过程奠定了基础；

2、控制器控制下的检测过程解决了长期以来羽毛球生产企业人工分检过程带来的羽毛球等级甄别困难等问题，分拣精度高、稳定性好、质量可靠；

3、利用两个相机对自转中的羽毛球进行全角度拍照检验，图像清晰、检测结果准确，检验范围全面、广泛；

4、根据旋转盘上旋转工位的多少，可以自由搭配多套喂料筒、接料斗、拉球夹爪、导料槽、接球杯和压球杆，实现高效、快速的上球过程，保证了检测速度；

5、驱动气缸推动下的主动轮和从动轮的配合传动过程，既满足了旋转盘的转动要求，又使检测位上球杯实现了可控状态下的自转，结构简单、使用方便。

附图说明

图1为本发明所述羽毛球检测机的整体结构示意图一；

图2为本发明所述羽毛球检测机的整体结构示意图二；

图3为本发明中上球机构的结构示意图；

图4为本发明中检测机构和下球机构的局部结构示意图；

图5为本发明中旋转工位和驱动机构的组合结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-图5对本发明所述的羽毛球检测机作进一步的详细描述：

本发明所述的羽毛球检测机，包括架体15、控制器、上球机构1、检测机构2和下球机构3。上球机构1、检测机构2和下球机构3分别连接在架体15上并与控制器信号连接，在控制器的协调控制下，上球机构1将待检测羽毛球自动送入到检测机构2中，完成羽毛球检测后再送入到下球机构3中，最终在控制器的控制下完成不同检测结果的羽毛球的自动分类拣出。

本例中，为提高检测效率，上球机构1包括两个喂料筒4、两个接料斗6、一个拉球气缸7、两个拉球夹爪8、两个导料槽11、两个接球杯12、一个压球气缸5和两个压球杆9。接料斗6为漏斗形，两个喂料筒4分别位于两个接料斗6的斜侧上方，喂料筒出口与接料斗6相对应，在接料斗6的顶部设有与喂料筒出口方向对应的、可对滑下的待检测羽毛球进行遮挡保护的护料挡板10。两个拉球夹爪8水平连接在拉球气缸7的缸杆上，两个拉球夹爪8与两个接料斗6的漏出端相对应。两个接球杯12位于两个拉球夹爪8的斜侧下方，接球杯12用于接收拉球夹爪8拉出的待检测羽毛球。本例中，两个接球杯12为两个通孔，通孔的直径略小于待检测羽毛球毛片部分的最大直径，待检测羽毛球的毛片部分可卡持在通孔中，当待检测羽毛球受到外力的推动时，待检测羽毛球可被顺利地从通孔中推出。为确保拉球夹爪8拉出的待检测羽毛球可以顺利进入到通孔中，在两个拉球夹爪8与两个接球杯12之间还分别连接有斜向的两个导料槽11。两个压球杆9分别连接在压球气缸5的缸杆上，压球杆9位于接球杯12的上方，通过压球杆9的下推，待检测羽毛球可被推出接球杯12。

当然，根据使用需要，上述喂料筒4、接料斗6、拉球夹爪8、导料槽11、接球杯12、压球杆9的数量也可为更多个，从而进一步提高上球速度和上球效率，只要其上球过程能与检测机构2配合使用即可。

检测机构2包括旋转盘24、旋转工位30、上相机21、侧相机22和光源23。其中，旋转盘24水平连接在架体15上，旋转盘24可在架体15上保持水平方向的转动。旋转工位30均匀分布在旋转盘24上，上球机构1将待检测羽毛球逐个放置在旋转工位30上。上相机21、侧相机22和光源23分别固定在架体15上，上相机21和侧相机22同时对应于一个旋转工位30的顶部和侧面，上相机21和侧相机22对应的该旋转工位的位置即为检测位，上相机21和侧相机22可对检测位上的待检测羽毛球进行顶部和侧面的拍照检测。光源23则照射在检测位的待检测羽毛球上。

本例中，旋转工位30为八个，八个旋转工位30均匀分布在旋转盘24上。每个旋转工位30包括一个球杯41、一个轴承座42和一个从动轮43。球杯41包括筒状的杯体和连接在杯体下方的空心杯杆，空心杯杆的内腔与杯体的内腔连通。筒状杯体的直径略大于待检测羽毛球球头的直径，筒状杯体的侧壁上设有竖直方向的开口槽。空心杯杆通过轴承座42连接在旋转盘24上，杯体位于旋转盘24上方，空心杯杆的下端位于旋转盘24下方，整个球杯41与旋转盘24保持垂直。从动轮43水平连接在空心杯杆的下端，通过轴承座42的支撑，整个球杯41可相对旋转盘24进行转动。

为实现检测位上球杯的定向旋转，同时，还不影响前期或者后期旋转盘24在水平方向的转动，本例中，在旋转盘24下方还设有一套针对检测位上球杯旋转的驱动机构，该驱动机构与上相机21和侧相机22的空间位置相对应，驱动机构包括设置在架体15上的导轨46、连接在导轨46上的驱动电机45、连接在驱动电机输出端上的主动轮44以及连接在架体15上推动驱动电机45在导轨46上水平移动的驱动气缸47。其中，主动轮44与上相机21和侧相机22相对的旋转工位30上的从动轮43相对应，利用驱动气缸47带动驱动电机45和主动轮44沿水平方向移动，从而使主动轮44与检测位上的从动轮43相啮合，完成检测位上球杯的转动控制，进而实现上相机21和侧相机22对检测位上待检测羽毛球顶部和侧面的旋转拍照检测。

下球机构3负责将检测后羽毛球进行自动分类拣出，归类汇总后完成全自动状态下的羽毛球检测。下球机构3包括顶出气缸25、真空吸头26、拾取气缸27、转向电机28、下球旋转盘31、六个下球通道33和六个下球气缸34。顶出气缸25连接在架体15上，顶出气缸25位于检测机构2中旋转盘24的下方，顶出气缸25的缸杆与检测位后旋转工位30上空心杯杆的内腔相对应，顶出气缸25的缸杆可伸入到内腔中完成对上方检测后羽毛球的顶出。真空吸头26连接在拾取气缸27的缸杆上，真空吸头26位于检测后旋转工位30的上方并与顶出气缸25相配合，真空吸头26用于吸取顶出后的已检测羽毛球。拾取气缸27固定在转向电机28的输出端上，转向电机28固定在架体15上，转向电机28带动拾取气缸27和真空吸头26完成向一侧方向的转换。下球旋转盘31水平连接在架体15上并位于转向电机28的一侧，下球旋转盘31上设有均匀分布的八个下球通孔32，八个下球通孔32用于摆放检测机构2检测后送出的羽毛球。下球通孔32的直径小于待检测羽毛球毛片的最大直径并大于待检测羽毛球球头的直径。为实现检测后羽毛球从下球通孔32中顺利推出，在下球旋转盘31上处于分拣状态的六个下球通孔32上方还分别设有下球气缸34。下球气缸34连接在架体15上，六个下球气缸34分别与下方六个下球通孔32相对应。为方便分拣后羽毛球的汇总，在六个下球气缸34对应的六个下球通孔32的下方还分别设有一个连接在架体15上的下球通道33，下球通道33可以引导被推出的羽毛球在指定地方汇总，进而实现检测后羽毛球的快速分类拣出。

具体使用时，将待检测羽毛球分别放置在两个喂料筒4中，并从两个喂料筒4中逐个滑落到两个接料斗6中，接着，控制器控制拉球气缸7同时带动两个拉球夹爪8将接料斗6下端漏出的待检测羽毛球球头夹取并向下拉出，然后拉球夹爪8开启，两个待检测羽毛球分别由两个导料槽11滑落到两个接球杯12中。由于两个接球杯12为两个通孔，通孔的直径略小于待检测羽毛球毛片部分的最大直径，所以落入的待检测羽毛球的毛片部分卡持在通孔上，随着控制器的控制，压球气缸5推动两个压球杆9向下伸出，两个待检测羽毛球被从通孔中向下压出，同时落入到旋转盘24上两个球杯41的杯体中，待检测羽毛球进行到检测阶段。随着待检测羽毛球不断地落入到旋转工位30上，旋转盘24开始转动，待检测羽毛球随着旋转盘24的转动进入到上相机21和侧相机22对应的检测位上，接着，控制器控制驱动气缸47推动驱动电机45在导轨46上水平移动，连接在驱动电机输出端上的主动轮44与检测位上球杯41下端的从动轮43相啮合，球杯41及杯体中的待检测羽毛球在旋转盘24上开始自转，此时，旋转盘24停止转动。上相机21和侧相机22分别对检测位上待检测羽毛球的顶端和侧面进行拍照，完成待检测羽毛球整体检测后在控制器中形成检测结果并保存。驱动气缸47回收，主动轮44与从动轮43分离，检测位上的旋转工位30停止自转，旋转盘24重新开始转动，检测后羽毛球转出检测位并与旋转盘24下方的顶出气缸25相对应，旋转盘24停止转动，顶出气缸25的缸杆从空心杯杆和杯体组成的空腔中顶出，同时，拾取气缸27带动真空吸头26由上向下运动并将检测后羽毛球吸取，转向电机45旋转，吸取的羽毛球被转向放入到下球旋转盘31的下球通孔32中，此时，位于检测位上的待检测羽毛球再一次完成上相机21和侧相机22对其的整体检测，压球杆9也完成了新的待检测羽毛球的向下压送并进入到旋转工位30中。最后，下球旋转盘31开始转动，控制器根据存储的检测结果控制下球气缸34对相应位置的检测后羽毛球进行向下压出，经下球通道33传送、汇总后完成羽毛球的自动分类拣出。如此往复，实现了羽毛球的自动检测和分类，大大提高了检测效率，降低了对人工的依赖。

Claims (4)

1.羽毛球检测机，其特征在于，包括架体、控制器以及与控制器信号连接的上球机构、检测机构和下球机构；所述检测机构包括旋转盘、旋转工位、上相机、侧相机和光源；所述旋转工位均匀分布在旋转盘上，旋转工位相对旋转盘保持转动状态，旋转盘水平连接在架体上，待检测羽毛球分别放置在旋转工位上；所述上相机、侧相机和光源分别固定在架体上，上相机和侧相机同时对应于一个旋转工位的顶部和侧面，光源照射在上相机和侧相机对应的旋转工位上；所述上、下球机构分别连接在架体上，上、下球机构分别与旋转工位相对应，上、下球机构分别对旋转工位进行待检测羽毛球的自动供给和检测后羽毛球的自动分类拣出；所述旋转工位包括球杯、轴承座和从动轮；所述球杯与旋转盘保持垂直，球杯包括杯体和连接在杯体下方的空心杯杆，空心杯杆的内腔与杯体的内腔连通，杯体位于旋转盘上方，空心杯杆通过轴承座连接在旋转盘上，空心杯杆的下端位于旋转盘下方；所述从动轮水平连接在空心杯杆下端；所述旋转盘下方还设有一个驱动机构，驱动机构与上相机和侧相机的空间位置相对应，驱动机构包括设置在架体上的导轨、连接在导轨上的驱动电机、连接在驱动电机输出端上的主动轮以及连接在架体上推动驱动电机在导轨上水平移动的驱动气缸；所述主动轮与上相机和侧相机相对的旋转工位上的从动轮相配合；所述杯体为筒状，筒状杯体的直径略大于待检测羽毛球球头的直径，筒状杯体的侧壁上设有竖直方向的开口槽；所述上球机构包括喂料筒、接料斗、拉球气缸、拉球夹爪、导料槽、接球杯、压球气缸和压球杆；所述喂料筒位于接料斗的斜侧上方，喂料筒出口与接料斗相对应；所述接料斗为漏斗形；所述拉球夹爪水平连接在拉球气缸上，拉球夹爪与接料斗的漏出端相对应；所述接球杯位于拉球夹爪的斜侧下方，接球杯为一个通孔，通孔的直径略小于待检测羽毛球毛片部分的最大直径；所述导料槽斜向连接在拉球夹爪与接球杯之间；所述压球杆连接在压球气缸上，压球杆位于接球杯的上方。

2.根据权利要求1所述的羽毛球检测机，其特征在于，所述接料斗的顶部还设有与喂料筒出口方向对应的护料挡板。

3.根据权利要求1所述的羽毛球检测机，其特征在于，所述下球机构包括顶出气缸、真空吸头、拾取气缸、转向电机、下球旋转盘和两个以上的下球气缸；所述顶出气缸连接在架体上，顶出气缸位于检测机构中旋转盘的下方，顶出气缸的缸杆与检测后旋转工位上空心杯杆的内腔相对应；所述真空吸头连接在拾取气缸的缸杆上，真空吸头位于检测后旋转工位的上方并与顶出气缸相配合；所述拾取气缸固定在转向电机的输出端上，转向电机固定在架体上；所述下球旋转盘水平连接在架体上并位于转向电机的一侧，下球旋转盘上设有均匀分布的下球通孔，下球通孔的直径小于待检测羽毛球毛片的最大直径并大于待检测羽毛球球头的直径；所述下球气缸连接在架体上，两个以上的下球气缸位于下球旋转盘上方并与分拣过程中下球通孔的位置分别对应。

4.根据权利要求3所述的羽毛球检测机，其特征在于，还包括连接在架体上与下球气缸数量相同的两个以上的下球通道；所述下球通道位于下球旋转盘的下方，下球通道与下球气缸的位置一一对应。

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