CN111069085B - 一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统与方法，所述系统包括机器视觉表面缺陷检测单元，所述机器视觉表面缺陷检测单元包括线阵相机组件、两面阵相机组件、上位机、底座、上料传输单元、下料传输单元和运动控制系统，所述上料传输单元和下料传输单元呈V形左右对称地相对设置在所述底座上；所述下料传输单元的工件承载面间隔设置有若干深度大于圆柱玻璃工件直径的第二弧形凹槽；所述线阵相机组件沿所述检测工位的竖直对称线设置；所述两面阵相机组件对称设置在检测工位两侧并正对圆柱玻璃工件两端面；所述运动控制系统通过电路分别与上料传输单元和下料传输单元控制连接。本发明简化了设备、提高了检测效率，同时可防止工件增加新的损伤。

Description

一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统与方法

技术领域

本发明涉及玻璃表面质量检测领域，特别地，涉及一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统与方法。

背景技术

目前，圆柱玻璃(透明材料)种类繁多，在生产和生活中应用广泛，表面缺陷检测是不可缺少的重要环节，基于机器视觉技术的表面缺陷检测技术的出现，大大提高了生产作业的效率，避免了因作业条件，主观判断等影响检测结果的准确性，实现能更好更精确地进行表面缺陷检测，更加快速地识别产品表面的瑕疵缺陷。在进行基于机器视觉技术的表面缺陷检测时，圆柱体的表面图像采集一般用线阵相机组件采用物体旋转的方式扫描获得，然后软件展开为平面图像处理；而两个端面可采用面阵相机组件实现图像采集方式获得。这就需要各个圆柱玻璃在传送过程中既要保持良好的作业节奏，提高检测效率，同时，每个圆柱玻璃在检测过程中还需要以旋转的方式配合线阵相机组件采集圆柱面的图像，现有检测装置通过设置旋转机构或利用斜坡滚动的方式使圆柱玻璃滚动来配合线阵相机组件采集图像，上述方式不但辅助装置多，使设备与传输线衔接不够顺畅，同时，工件转移过程中容易给工件增加新的损伤，造成不必要的损耗。

发明内容

本发明一方面提供了一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，以解决现有检测过程中结构复杂、设备与传输线衔接不够顺畅、容易给工件增加新的损伤的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，包括机器视觉表面缺陷检测单元，所述机器视觉表面缺陷检测单元包括线阵相机组件、两面阵相机组件和上位机，还包括：底座、上料传输单元、下料传输单元和运动控制系统，

所述上料传输单元和下料传输单元呈V形左右对称地相对设置在所述底座上，所述上料传输单元和下料传输单元的相对面配合形成驱动圆柱玻璃工件绕自身轴线旋转的检测工位，所述下料传输单元的工件承载面间隔设置有若干深度大于所述圆柱玻璃工件直径的第二弧形凹槽；

所述线阵相机组件沿所述检测工位的竖直对称线设置，用于获取掉入检测工位中且处于旋转状态的圆柱玻璃工件外表面的完整图像信息并传输至上位机；

所述两面阵相机组件对称设置在所述检测工位两侧并正对所述圆柱玻璃工件两端面，用于获取掉入检测工位中的圆柱玻璃工件两端面的图像信息并传输至上位机；

所述运动控制系统通过电路分别与所述上料传输单元和下料传输单元控制连接。

进一步地，所述上料传输单元和下料传输单元的工件承载面由具有设定表面摩擦系数的柔性材料制成。

进一步地，所述下料传输单元的工件承载面的摩擦系数大于所述上料传输单元的工件承载面的摩擦系数。

进一步地，所述上料传输单元包括：

上料从动轮、伺服电机、由所述伺服电机驱动的上料主动轮、绕于所述上料从动轮和上料主动轮上的上料输送链，所述上料输送链上沿长度方向间隔设置有若干用于带动所述圆柱玻璃工件移动的第一弧形凹槽。

进一步地，所述上料输送链为一体式结构；

或者，

所述上料输送链包括第一输送带、按设定间隔环绕并固定在所述第一输送带外工作面上的若干第一输送块，所述第一输送块上设置有承载所述圆柱玻璃工件的所述第一弧形凹槽。

进一步地，所述下料传输单元包括：

下料从动轮、伺服电机、由所述伺服电机驱动的下料主动轮、绕于所述下料从动轮和下料主动轮上的下料输送链，所述下料输送链上沿长度方向间隔设置有若干用于带动圆柱玻璃工件移动的第二弧形凹槽，相邻两第二弧形凹槽之间的距离大于所述圆柱玻璃工件的周长。

进一步地，所述下料输送链为一体式结构；

或者，

所述下料输送链包括第二输送带、按设定间隔环绕并固定在所述第二输送带外工作面的若干第二输送块，所述第二输送块上设置有承载圆柱玻璃工件的所述第二弧形凹槽。

进一步地，还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括：

两电机丝杆安装座，分别通过铰支座与所述底座相铰接；

两倾角调节电机，分别固定设置在所述两电机丝杆安装座上；

两倾角调节丝杆，分别转动设置在所述两电机丝杆安装座上且下端通过传动副与对应的倾角调节电机驱动连接；

两支撑套，所述两支撑套一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆相配合，另一端分别与所述上料传输单元和下料传输单元远离所述检测工位的一端相铰接；

所述上料传输单元和下料传输单元靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架连接设置在所述底座上。

进一步地，还包括与所述运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括：

间距调节丝杆座，固定设置在所述底座上；

驱动丝杆，平行所述底座地转动设置在所述间距调节丝杆座上且一端与间距调节电机驱动连接，所述驱动丝杆为双向丝杆；

两间距调节滑块，其底部通过间距调节螺母与所述驱动丝杆相配合，顶部通过固定支架分别与所述上料传输单元和下料传输单元的两端支撑连接。

进一步地，还包括与运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括：

两间距调节丝杆座，固定设置在所述底座上；

两驱动丝杆，平行所述底座地转动设置在两间距调节丝杆座上，各驱动丝杆的一端分别与间距调节电机驱动连接；

两间距调节滑块，其底部通过间距调节螺母与对应的驱动丝杆相配合，顶部通过固定支架分别与所述上料传输单元和下料传输单元的两端支撑连接。

进一步地，还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括：

两电机丝杆安装座，分别通过铰支座与所述间距调节机构的两间距调节滑块相铰接；

两倾角调节电机，分别固定设置在所述两电机丝杆安装座上；

两倾角调节丝杆，分别转动设置在所述两电机丝杆安装座上且下端通过传动副与对应的倾角调节电机驱动连接；

两支撑套，所述两支撑套一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆相配合，另一端分别与所述上料传输单元和下料传输单元远离所述检测工位的一端相铰接；

所述上料传输单元和下料传输单元靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架连接设置在对应的间距调节滑块上。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于所述系统的圆柱玻璃表面质量视觉检测方法，包括步骤：

启动上料传输单元和下料传输单元，所述上料传输单元搭载待检测的圆柱玻璃工件以设定的速度移至检测工位；

上料传输单元停止转动，圆柱玻璃工件在重力的作用下掉入所述上料传输单元和下料传输单元之间的检测工位，由上料传输单元和下料传输单元的工件承载面共同支撑，处于平衡状态；

面阵相机组件获得所述圆柱玻璃工件两个端面的图像信息传输至上位机；

下料传输单元的工件承载面通过摩擦力带动所述圆柱玻璃工件绕自身轴线自转一周，线阵相机组件捕捉所述圆柱玻璃工件外表面的完整图像信息传输至上位机；

所述上位机获得完成检测流程的圆柱玻璃工件圆柱面和端面的缺陷信息，标定合格和不合格产品；

所述下料传输单元继续转动，当圆柱玻璃工件落入下料传输单元的工件承载面的第二弧形凹槽内时，下料传输单元搭载完成检测的圆柱玻璃工件脱离检测工位向分拣工位移动；

重复上述步骤，直至完成所有圆柱玻璃工件的表面质量视觉检测。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过机器视觉表面缺陷检测单元、呈V形左右对称的上料传输单元和下料传输单元，以及所述下料传输单元的工件承载面上若干深度大于所述圆柱玻璃工件直径的第二弧形凹槽相配合，在进行圆柱面及端面的表面缺陷检测时，上料传输单元和下料传输单元同时具备工件传输、驱动所述圆柱玻璃工件绕自身轴线旋转并及时将已测试圆柱玻璃工件带离检测工位的功能，无需增加额外的机构对工件进行旋转和位移，能同时完成对所述圆柱玻璃工件圆柱面及两端面的图像采集和缺陷检测，简化了设备，使设备与传输线衔接顺畅，效率更高；同时，避免工件转移过程中容易给工件增加新的损伤，减少不必要的损耗，具备良好的市场应用前景。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例一的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统的主视结构示意图；

图2是本发明优选实施例一的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统的俯视结构示意图；

图3是本发明优选实施例二的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统的结构示意图；

图4是本发明优选实施例三的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统的结构示意图；

图5是本发明优选实施例四的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统的结构示意图；

图6是本发明实施例圆柱玻璃工件刚落入检测工位时的状态示意图；

图7是本发明实施例的圆柱玻璃工件在检测工位旋转时的状态示意图；

图8是本发明实施例的圆柱玻璃工件落入下料传输单元的工件承载面的第二弧形凹槽内时的状态示意图；

图9是本发明实施例的下料传输单元搭载完成检测的圆柱玻璃工件脱离检测工位向分拣工位移动时的状态示意图；

附图标记：

1、底座；2、固定支架；3、上料从动轮；4、圆柱玻璃工件；5、上料输送链；6、上料传输单元；7、上料主动轮；8、线阵相机组件；9、面阵相机组件；10、下料主动轮；11、下料传输单元；12、下料输送链；13、下料从动轮；14、排料系统；15、第一间距调节电机；16、第一间距调节丝杆座；17、第一间距调节滑块；18、第一间距调节螺母；19、驱动丝杆；20、第二间距调节滑块；21、第二间距调节螺母；22、铰支座；23、电机丝杆安装座；24、倾角调节电机；25、倾角调节丝杆；26、支撑套；27、第二间距调节丝杆座；28、第二间距调节电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，包括机器视觉表面缺陷检测单元，所述机器视觉表面缺陷检测单元包括线阵相机组件8、两面阵相机组件9和上位机，还包括：底座1、上料传输单元6、下料传输单元11和运动控制系统，所述上料传输单元6和下料传输单元11呈V形左右对称地相对设置在所述底座1上，所述上料传输单元6和下料传输单元11的相对面配合形成驱动圆柱玻璃工件4绕自身轴线旋转的检测工位，所述下料传输单元11的工件承载面间隔设置有若干深度大于所述圆柱玻璃工件4直径的第二弧形凹槽；所述线阵相机组件8沿所述检测工位的竖直对称线设置，用于获取掉入检测工位中且处于旋转状态的圆柱玻璃工件4外表面的完整图像信息并传输至上位机；所述两面阵相机组件9对称设置在所述检测工位两侧并正对所述圆柱玻璃工件4两端面，用于获取掉入检测工位中的圆柱玻璃工件4两端面的图像信息并传输至上位机；所述运动控制系统通过电路分别与所述上料传输单元6和下料传输单元11控制连接。

其中，所述上料传输单元6和下料传输单元11的工件承载面由具有设定表面摩擦系数的柔性材料制成，本实施例的上料传输单元6和下料传输单元11的工件承载面采用不打滑的柔性材料，如聚乙烯类软性不打滑的材料，该设置既能保护圆柱玻璃工件4不受碰撞破坏，同时，还能确保所述下料传输单元11的工件承载面有足够的摩擦力带动圆柱玻璃工件4绕自身轴线旋转，保证待检测的圆柱玻璃工件4在检测过程中可靠旋转不弹跳。

进一步地，所述下料传输单元11的工件承载面的摩擦系数大于所述上料传输单元6的工件承载面的摩擦系数，由于圆柱玻璃工件4是在下料传输单元11的工件承载面与圆柱玻璃工件4圆柱面之间的摩擦力驱动下进行旋转的，而此时所述下料传输单元11处于停止状态，因此，通过设置所述下料传输单元11的工件承载面的摩擦系数大于所述上料传输单元6的工件承载面的摩擦系数，可减少上料传输单元6的工件承载面对旋转过程中的圆柱玻璃工件4施加的阻力，进一步防止下料传输单元11的工件承载面与圆柱玻璃工件4之间打滑，保证圆柱玻璃工件4转动均匀无间断，从而确保所述线阵相机组件8对所述圆柱玻璃工件4圆柱面图像的可靠采集。

具体而言，所述上料传输单元6包括：

上料从动轮3、伺服电机、由所述伺服电机驱动的上料主动轮7、绕于所述上料从动轮3和上料主动轮7上的上料输送链5，所述上料输送链5上沿长度方向间隔设置有若干用于带动所述圆柱玻璃工件4移动的第一弧形凹槽。伺服电机根据所述运动控制系统的指令驱动上料主动轮7转动，继而驱动所述上料从动轮3、上料输送链5，带动放置在所述上料输送链5的各第一弧形凹槽中的所述圆柱玻璃工件4向检测工位移动。

所述上料输送链5可采用一体式结构，以适用于设备体积重量较小的场合，安装方便，结构紧凑。

或者，在设备体积重量较大的场合，为了便于装拆和运输，所述上料输送链5采用分体式结构，与一体式结构不同的是，所述上料输送链5包括第一输送带、按设定间隔环绕并可拆卸地固定在所述第一输送带外工作面上的若干第一输送块，所述第一输送块上设置有承载所述圆柱玻璃工件4的所述第一弧形凹槽。

具体而言，所述下料传输单元11包括：

下料从动轮13、伺服电机、由所述伺服电机驱动的下料主动轮10、绕于所述下料从动轮13和下料主动轮10上的下料输送链12，所述下料输送链12上沿长度方向间隔设置有若干用于带动圆柱玻璃工件4移动的第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽的深度大于所述圆柱玻璃工件4的直径，相邻两第二弧形凹槽之间的距离大于所述圆柱玻璃工件4的周长。伺服电机根据所述运动控制系统的指令驱动下料主动轮10转动，继而驱动下料从动轮13、下料输送链12，所述下料输送链12首先通过相邻两第二弧形凹槽之间的弧形面的摩擦力带动检测工位中的圆柱玻璃工件4绕自身轴线旋转完成图像采集，接着在所述圆柱玻璃工件4落入第二弧形凹槽内时，由于所述第二弧形凹槽的深度大于所述圆柱玻璃工件4的直径，以及所述上料传输单元6和下料传输单元11的V形布置方式，所述圆柱玻璃工件4的重心将位于所述第二弧形凹槽内，使下料输送链12在继续移动的过程中将落入第二弧形凹槽内的已检测的圆柱玻璃工件4带离所述检测工位并输送至后续的分拣工位。

类似地，所述下料输送链12可采用一体式结构，适用于设备体积重量较小的场合，安装方便，结构紧凑。

或者，在设备体积重量较大的场合，为了便于装拆和运输，所述下料输送链12采用分体式结构，与一体式结构不同的是，所述下料输送链12包括第二输送带、按设定间隔环绕并固定在所述第二输送带外工作面的若干第二输送块，所述第二输送块上设置有承载圆柱玻璃工件4的所述第二弧形凹槽。

如图5所述，在本发明的一个优选实施例中，所述圆柱玻璃表面质量视觉检测系统还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括两电机丝杆安装座23、两倾角调节电机24、两倾角调节丝杆25、两支撑套26。所述两电机丝杆安装座23分别通过铰支座22与所述底座1相铰接；所述两倾角调节电机24分别固定设置在所述两电机丝杆安装座23上；所述两倾角调节丝杆25分别转动设置在所述两电机丝杆安装座23上且下端通过同步带传动副与对应的倾角调节电机24驱动连接；所述两支撑套26的一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆25相配合，另一端分别与所述上料传输单元6和下料传输单元11远离所述检测工位的一端相铰接；所述上料传输单元6和下料传输单元11靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架2连接设置在底座1上。

在某些检测场景中，如需要对不同直径的圆柱玻璃工件4进行检测时，除了需要更换具有相应弧形凹槽深度的上料输送链5和下料输送链12外，所述上料传输单元6和下料传输单元11与水平面之间的夹角也需要进行适当调整以满足检测的需要，如对于一些直径、重量较大的圆柱玻璃工件4，所述上料传输单元6和下料传输单元11与水平面之间的夹角需要相应调小，减少圆柱玻璃工件4下落时的冲击力，此时可通过两倾角调节机构调节所述上料传输单元6和下料传输单元11与水平面之间的夹角，即通过运动控制系统向两倾角调节电机24发送相应指令，两倾角调节电机24通过同步带轮副驱动相应的倾角调节丝杆25旋转，所述倾角调节丝杆25在旋转过程中驱动与之螺纹配合的支撑套26伸出或缩回，从而调节与之连接的所述上料传输单元6、下料传输单元11与水平面之间的夹角。

如图3所述，在本发明的一个优选实施例中，所述圆柱玻璃表面质量视觉检测系统还包括与运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括第一间距调节丝杆座16、第二间距调节丝杆座27、两驱动丝杆19、第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20、第一间距调节螺母18、第二间距调节螺母21、第一间距调节电机15和第二间距调节电机28。

所述第一间距调节丝杆座16、第二间距调节丝杆座27固定设置在所述底座1上；所述两驱动丝杆19平行所述底座1地分别转动设置在所述第一间距调节丝杆座16、第二间距调节丝杆座27上，各个驱动丝杆19的一端分别与第一间距调节电机15和第二间距调节电机28驱动连接；所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20的底部分别通过第一间距调节螺母18、第二间距调节螺母21与对应的驱动丝杆19相配合，顶部通过固定支架2分别与所述上料传输单元6和下料传输单元11的两端支撑连接。所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20的底部设置有直线导轨副，可降低与底座1之间的摩擦。

在某些检测场景中，如需要对不同直径的圆柱玻璃工件4进行检测时，除了需要更换具有相应弧形凹槽深度的上料输送链5和下料输送链12外，所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距也需要作出适当调整，调节上料输送链5、下料输送链12与所述圆柱玻璃工件4的接触位置以满足检测的需要，距离太大，所述圆柱玻璃工件4可能掉落，太小则容易引起打滑。如对于一些直径、重量较大的圆柱玻璃工件4，所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距需要相应调大，此时可通过间距调节机构调节所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距，即通过运动控制系统向第一间距调节电机15和第二间距调节电机28发送相应指令，第一间距调节电机15和第二间距调节电机28驱动两驱动丝杆19旋转，继而带动与分别第一间距调节螺母18、第二间距调节螺母21连接的所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20向外移动，从而调节与之连接的所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距，使上料输送链5、下料输送链12与所述圆柱玻璃工件4的具有较佳的接触位置以满足检测的需要。同时，左右对称的所述上料传输单元6、下料传输单元11之间有合理的间距，不会产生干涉，在检测过程中保证圆柱玻璃工件4被由下往上透过间隙的光线全程照射到。

如图4所述，在本发明的一个优选实施例中，所述圆柱玻璃表面质量视觉检测系统还包括与所述运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括第一间距调节丝杆座16、驱动丝杆19、第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20、第一间距调节螺母18、第二间距调节螺母21。

所述第一间距调节丝杆座16固定设置在所述底座1上；所述驱动丝杆19平行所述底座1地转动设置在所述第一间距调节丝杆座16上且一端与第一间距调节电机15驱动连接，所述驱动丝杆19为双向丝杆；所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20的底部通过间距调节螺母与所述驱动丝杆19相配合，顶部通过固定支架2分别与所述上料传输单元6和下料传输单元11的两端支撑连接。

本实施例与上述实施例的区别在于：本实施例的驱动丝杆19采用双向丝杆，该双向丝杆两端的螺纹螺距相同、旋向相反，本实施例由于采用了双向丝杆，因此，仅需一台第一间距调节电机15即可同时驱动所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20同步地反向移动，即所述第一间距调节滑块17、第二间距调节滑块20同步接近或远离，从而调节与之连接的所述上料传输单元6和下料传输单元11之间的水平间距，使上料输送链5、下料输送链12与所述圆柱玻璃工件4具有位于较佳的接触位置以满足检测的需要。

如图6所述，在本发明的一个优选实施例中，所述圆柱玻璃表面质量视觉检测系统还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括两电机丝杆安装座23、两倾角调节电机24、两倾角调节丝杆25、两支撑套26。所述两电机丝杆安装座23通过铰支座22分别与所述第二间距调节滑块20和第一间距调节滑块17相铰接；所述两倾角调节电机24分别固定设置在所述两电机丝杆安装座23上；所述两倾角调节丝杆25分别转动设置在所述两电机丝杆安装座23上且下端通过同步带传动副与对应的倾角调节电机24驱动连接；所述两支撑套26的一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆25相配合，另一端分别与所述上料传输单元6、下料传输单元11远离所述检测工位的一端相铰接；所述上料传输单元6、下料传输单元11靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架2连接设置在所述第二间距调节滑块20、第一间距调节滑块17上。

在某些检测场景中，如需要对不同直径的圆柱玻璃工件4进行检测时，除了需要更换具有相应弧形凹槽深度的上料输送链5和下料输送链12外，为了获得更好的检测效果，所述上料传输单元6、下料传输单元11与水平面之间的夹角，以及所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距都需要作出适当调整以满足检测的需要，如对于一些直径、重量较大的圆柱玻璃工件4，所述上料传输单元6、下料传输单元11与水平面之间的夹角需要相应调小，减少圆柱玻璃工件4下落时的冲击力，同时，所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距也需要增大，从而获得上料输送链5和下料输送链12与所述圆柱玻璃工件4的最佳接触位置以满足检测的需要，此时可通过两倾角调节机构、间距调节机构调节分别调节所述上料传输单元6、下料传输单元11与水平面之间的夹角，以及所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距。即通过运动控制系统向两倾角调节电机24、各间距调节电机发送相应指令，即可实现所述上料传输单元6、下料传输单元11与水平面之间的夹角，以及所述上料传输单元6、下料传输单元11之间的水平间距的调整，适应对不同规格的圆柱玻璃工件4的表面质量视觉检测需要。

本发明的另一优选实施例还提供了一种基于所述系统的圆柱玻璃表面质量视觉检测方法，包括步骤：

S1、启动上料传输单元6和下料传输单元11，所述上料传输单元6搭载圆柱玻璃工件4以设定的速度移至检测工位；

S2、上料传输单元6停止转动，圆柱玻璃工件4在重力的作用下掉入所述上料传输单元6和下料传输单元11之间的检测工位，由上料传输单元6和下料传输单元11的工件承载面共同支撑，处于平衡状态(如图7所示)；

S3、面阵相机组件9获得圆柱玻璃工件4两个端面的图像信息传输至上位机；

S4、下料传输单元11的工件承载面通过摩擦力带动圆柱玻璃工件4绕自身轴线逆时针自转一周(如图8所示)，线阵相机组件8捕捉圆柱玻璃工件4外表面的完整图像信息传输至上位机；

S5、所述上位机获得完成检测流程的圆柱玻璃工件4圆柱面和端面的缺陷信息，标定合格和不合格产品；

S6、下料传输单元11继续转动，当圆柱玻璃工件4落入下料传输单元11的工件承载面的第二弧形凹槽内时，下料传输单元11搭载完成检测的圆柱玻璃工件4脱离检测工位向分拣工位移动(如图9所示)；

S7、重复上述步骤，直至完成所有圆柱玻璃工件4的表面质量视觉检测。

分拣工位设置有移动气爪，对标定的圆柱玻璃工件4进行分拣，分拣后，由排料系统14进行后续分类处理，具体过程为本领域现有技术，本领域技术人员可根据需要合理选择和设置，在此不再赘述。

本实施例中上料传输单元6的移动速度、暂停时间、下料传输单元11的移动速度可根据检测节拍需要进行调整，调整后既要保证检测效率，同时，需要确保落入检测工位的圆柱玻璃工件4不会与已经完成检测的圆柱玻璃工件4发生碰撞，即完成检测的圆柱玻璃工件4要先从检测工位移出，后续待检测的圆柱玻璃工件4才能落入到检测工位中，另外，由于上料输送链5上间隔设置有若干第一弧形凹槽，为了保证圆柱玻璃工件4旋转过程的平稳无跳动，所述上料传输单元6在暂停后，所述上料输送链5与所述圆柱玻璃工件4的接触位置应该位于相邻的两第一弧形凹槽之间，这样当所述下料传输单元11的下料输送链12驱动所述圆柱玻璃工件4旋转时才能平稳无跳动的绕自身轴线旋转，确保相机对所述圆柱玻璃工件4的表面图像采集。

综上所述，相比现有技术，本发明上述实施例具有如下有益效果：

1、简单实用，最大程度的简化了设备装置，节省了成本；

2、能够一次完成所有的检测内容，大大降低了检测过程的复杂性，可提高30％以上的检测效率；

3、仅依靠两个电机驱动传送链工作，完成整个检测过程，同等情况下能降低60％以上的能耗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，包括机器视觉表面缺陷检测单元，所述机器视觉表面缺陷检测单元包括线阵相机组件(8)、两面阵相机组件(9)和上位机，其特征在于，还包括：底座(1)、上料传输单元(6)、下料传输单元(11)和运动控制系统，

所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)呈V形左右对称地相对设置在所述底座(1)上，所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)的相对面配合形成驱动圆柱玻璃工件(4)绕自身轴线旋转的检测工位，所述下料传输单元(11)的工件承载面间隔设置有若干深度大于所述圆柱玻璃工件(4)直径的第二弧形凹槽；

所述线阵相机组件(8)沿所述检测工位的竖直对称线设置，用于获取掉入检测工位中且处于旋转状态的所述圆柱玻璃工件(4)外表面的完整图像信息并传输至上位机；

所述两面阵相机组件(9)对称设置在所述检测工位两侧并正对所述圆柱玻璃工件(4)两端面，用于获取掉入检测工位中的所述圆柱玻璃工件(4)两端面的图像信息并传输至上位机；

所述运动控制系统通过电路分别与所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)控制连接。

2.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)的工件承载面由具有设定表面摩擦系数的柔性材料制成。

3.根据权利要求2所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述下料传输单元(11)的工件承载面的摩擦系数大于所述上料传输单元(6)的工件承载面的摩擦系数。

4.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述上料传输单元(6)包括：

上料从动轮(3)、伺服电机、由所述伺服电机驱动的上料主动轮(7)、绕于所述上料从动轮(3)和上料主动轮(7)上的上料输送链(5)，所述上料输送链(5)上沿长度方向间隔设置有若干用于带动所述圆柱玻璃工件(4)移动的第一弧形凹槽。

5.根据权利要求4所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述上料输送链(5)为一体式结构；

或者，

所述上料输送链(5)包括第一输送带、按设定间隔环绕并固定在所述第一输送带外工作面上的若干第一输送块，所述第一输送块上设置有承载所述圆柱玻璃工件(4)的所述第一弧形凹槽。

6.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述下料传输单元(11)包括：

下料从动轮(13)、伺服电机、由所述伺服电机驱动的下料主动轮(10)、绕于所述下料从动轮(13)和下料主动轮(10)上的下料输送链(12)，所述下料输送链(12)上沿长度方向间隔设置有若干用于带动圆柱玻璃工件(4)移动的第二弧形凹槽，相邻两第二弧形凹槽之间的距离大于所述圆柱玻璃工件(4)的周长。

7.根据权利要求6所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，所述下料输送链(12)为一体式结构；

或者，

所述下料输送链(12)包括第二输送带、按设定间隔环绕并固定在所述第二输送带外工作面的若干第二输送块，所述第二输送块上设置有承载圆柱玻璃工件(4)的所述第二弧形凹槽。

8.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括：

两电机丝杆安装座(23)，分别通过铰支座(22)与所述底座(1)相铰接；

两倾角调节电机(24)，分别固定设置在所述两电机丝杆安装座(23)上；

两倾角调节丝杆(25)，分别转动设置在所述两电机丝杆安装座(23)上且下端通过传动副与对应的倾角调节电机(24)驱动连接；

两支撑套(26)，所述两支撑套(26)一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆(25)相配合，另一端分别与所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)远离所述检测工位的一端相铰接；

所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架(2)连接设置在所述底座(1)上。

9.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，还包括与所述运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括：

间距调节丝杆座(16)，固定设置在所述底座(1)上；

驱动丝杆(19)，平行所述底座(1)地转动设置在所述间距调节丝杆座(16)上且一端与间距调节电机驱动连接，所述驱动丝杆(19)为双向丝杆；

两间距调节滑块，其底部通过间距调节螺母与所述驱动丝杆(19)相配合，顶部通过固定支架(2)分别与所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)的两端支撑连接。

10.根据权利要求1所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，还包括与所述运动控制系统电路连接的间距调节机构，所述间距调节机构包括：

两间距调节丝杆座(16)，固定设置在所述底座(1)上；

两驱动丝杆(19)，平行所述底座(1)地转动设置在两间距调节丝杆座(16)上，各驱动丝杆(19)的一端分别与间距调节电机驱动连接；

两间距调节滑块，其底部通过间距调节螺母与对应的驱动丝杆(19)相配合，顶部通过固定支架(2)分别与所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)的两端支撑连接。

11.根据权利要求9或10所述的圆柱玻璃表面质量视觉检测系统，其特征在于，还包括与所述运动控制系统电路连接的两倾角调节机构，所述两倾角调节机构包括：

两电机丝杆安装座(23)，分别通过铰支座(22)与所述间距调节机构的两间距调节滑块相铰接；

两倾角调节电机(24)，分别固定设置在所述两电机丝杆安装座(23)上；

两倾角调节丝杆(25)，分别转动设置在所述两电机丝杆安装座(23)上且下端通过传动副与对应的倾角调节电机(24)驱动连接；

两支撑套(26)，所述两支撑套(26)一端通过内螺纹与对应的倾角调节丝杆(25)相配合，另一端分别与所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)远离所述检测工位的一端相铰接；

所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)靠近所述检测工位的一端分别通过固定支架(2)连接设置在对应的间距调节滑块上。

12.一种基于权利要求1至11中任一项所述系统的圆柱玻璃表面质量视觉检测方法，其特征在于，包括步骤：

启动上料传输单元(6)和下料传输单元(11)，所述上料传输单元(6)搭载待检测的圆柱玻璃工件(4)以设定的速度移至检测工位；

上料传输单元(6)停止转动，圆柱玻璃工件(4)在重力的作用下掉入所述上料传输单元(6)和下料传输单元(11)之间的检测工位，由上料传输单元(6)和l下料传输单元(11)的工件承载面共同支撑，处于平衡状态；

两面阵相机组件(9)获得所述圆柱玻璃工件(4)两个端面的图像信息传输至上位机；

下料传输单元(11)的工件承载面通过摩擦力带动所述圆柱玻璃工件(4)绕自身轴线自转一周，线阵相机组件(8)捕捉所述圆柱玻璃工件(4)外表面的完整图像信息传输至上位机；

所述上位机获得完成检测流程的圆柱玻璃工件(4)圆柱面和端面的缺陷信息，标定合格和不合格产品；

所述下料传输单元(11)继续转动，当圆柱玻璃工件(4)落入下料传输单元(11)的工件承载面的第二弧形凹槽内时，下料传输单元(11)搭载完成检测的圆柱玻璃工件(4)脱离检测工位向分拣工位移动；

重复上述步骤，直至完成所有圆柱玻璃工件(4)的表面质量视觉检测。

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