CN111389760A - 一种基于机器视觉的物料分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉的物料分拣装置,包含柜体、机器视觉检测模块、输送线、分拣模块、控制系统、气动系统,所述的机器视觉模块安装在柜体内,用于待分拣产品的检测,所述的输送线安装在柜体上,用于产品的输送,所述的分拣模块安装在输送线的两侧,用于检测后产品的分拣,所述的控制系统用于控制整个装置,所述的气动系统用于给整个装置提供气动动力,本发明主要用于工业生产现场物料分拣工作,可应用于物料的颜色分拣、尺寸分拣、形状分拣、字符分拣等场景,代替人工进行生产现场物料分拣,克服人工分拣效率低、人工易疲劳、成本高、管理困难等问题,极大地提升分拣效率,提高分拣结果的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域,尤其是涉及一种基于机器视觉的物料分拣装置。
背景技术
随着社会的不断进步,自动化生产技术成为现代生产制造企业争相追求的目标,自动化生产能够极大地提升生产效率,越来越多的企业引入该技术到实际生产中。自动化生产技术会使得生产线上的成品或半成品在短时间内产生大量累积,这些产品需要进行分拣,在不同行业的生产制造工艺流程中,都会遇到产品分拣的问题,传统的分拣方式主要依赖人工进行,人工分拣,对人员的熟练程度要求较高,尤其人员疲劳时还容易出错,导致分拣正确率下降,同时在一些危险生产环境中,人员安全得不到保障,这就导致企业出现高成本、分拣效率低、分拣准确率低、人员管理困难等问题。
机器视觉技术是依靠机器视觉检测设备代替人的双眼完成产品的检测,机器视觉检测设备检测精度高、效率高,成为近年来各大企业生产现场的主角,应用机器视觉检测设备进行产品的检测进而完成分拣,能够解决企业生产现场面临的分拣效率低、成本高、分拣准确率低等一系列问题。
发明内容
为了解决企业生产中分拣效率低、成本高、分拣准确率低等问题,本发明的目的是提供一种基于机器视觉的物料分拣装置,这种分拣装置具有结构简单、操作方便、分拣效率高、分拣准确率高的优势,解决了目前各生产企业面临的问题。
为解决上述问题本发明采用如下的技术方案实现:
一种基于机器视觉的物料分拣装置,包含:柜体、机器视觉检测模块、输送线、分拣模块、控制系统、气动系统;
所述的机器视觉检测模块安装在柜体内,所述的输送线安装在柜体上,所述的分拣模块安装在输送线的两侧,所述的控制系统连接机器视觉检测模块、输送线、分拣模块、气动系统,所述的气动系统连接分拣模块;
所述的柜体由底脚、下柜体、机器视觉柜体、按钮板、报警灯、显示器安装支架构成,所述的底脚安装在下柜体下方,所述的机器视觉柜体安装在下柜体上方的右上角位置,所述的按钮板安装在下柜体前面左侧位置,所述的报警灯安装在机器视觉柜体上方,所述的显示器安装支架安装在机器视觉柜体左侧后方位置;
所述的机器视觉检测模块安装在机器视觉柜体内,包括立杆、相机安装支架、工业相机、工业镜头、光源安装支架、视觉光源、防掉圈,所述的立杆底部安装在下柜体上,顶部固定在机器视觉柜体上方,所述的相机安装支架安装在立杆上,位于立杆上方位置,所述的工业相机安装在相机安装支架上,所述的工业镜头连接工业相机,所述的光源安装支架安装在立柱上中间位置,位于相机安装支架下方,所述的视觉光源固定在光源安装支架上,所述的防掉圈安装在光源安装支架下方;
所述的输送线为皮带组件,安装在下柜体上表面后方位置;
所述的分拣模块由第一分拣机构、第二分拣机构、第三分拣机构构成,所述的第一分拣机构、第二分拣机构、第三分拣机构安装在输送线的两侧,第一分拣机构安装在机器视觉柜体左侧,第二分拣机构安装在第一分拣机构左侧,第三分拣机构安装在第二分拣机构左侧,第一分拣机构与第二分拣机构的距离和第二分拣机构与第三分拣机构的距离相等;
所述的气动系统由气泵、电磁阀、气路管道构成,所述的电磁阀连接PLC可编程逻辑控制器,所述的气路管道连接气泵,电磁阀,分拣模块;
所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器构成,所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器,所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、按钮板、光源控制器、电磁阀、工业相机,所述的光源控制器连接视觉光源。
进一步地,所述的第一分拣机构、第二分拣机构、第三分拣机构结构相同,均由气缸固定板、旋转气缸、挡杆、下料槽、料盒构成,所述的气缸固定板安装在下柜体上表面,位于输送线的一侧,所述的旋转气缸固定安装在气缸固定板上,所述的挡杆安装在旋转气缸上,所述的下料槽安装在输送线的另一侧,和挡杆处于相对位置,所述的料盒安装在下料槽下方。
进一步地,所述的按钮板包含急停按钮、计算机开关、光源控制器开关,所述的急停按钮设置在按钮板中间位置,计算机开关设置在急停按钮右侧,光源控制器开关设置在计算机开关右侧。
进一步地,所述的机器视觉柜体支架为铝型材,柜体使用亚克力板进行封闭。
进一步地,所述的相机安装支架上包含相机支架固定旋钮,所述的光源安装支架上包含光源固定旋钮。
进一步地,所述的显示器安装支架为折叠安装支架。
进一步地,所述的气缸固定板为几字形结构。
进一步地,所述的视觉光源为环形光源。
本发明的有益效果:
本发明一种基于机器视觉的物料分拣装置,由柜体、机器视觉检测模块、输送线、分拣模块、控制系统、气动系统构成,实现了产品高效率、高准确率的分拣,克服了人工分拣面临的效率低、准确率低、人员管理困难等问题。
本发明一种基于机器视觉的物料分拣装置,所述的机器视觉检测模块安装在柜体内,所述的输送线安装在柜体上,所述的分拣模块安装在输送线的两侧,所述的控制系统连接机器视觉检测模块、输送线、分拣模块、气动系统,所述的气动系统连接分拣模块,这个分拣装置结构简单、模块高度集成化,可以将本发明所述的分拣装置直接接入生产流水线,使用连接方便。
本发明一种基于机器视觉的物料分拣装置,采用机器视觉检测模块进行产品检测,代替传统分拣中的人工进行检测及判断,大大提升了产品检测的效率和准确率,同时,机器视觉检测能够对不同类型的产品检测,如:字符检测、颜色检测、形状检测、尺寸检测等,该分拣装置适用范围广,能够应用于不同的生产环境。
本发明一种基于机器视觉的物料分拣装置,所述的机器视觉模块中的相机安装支架和光源安装支架安装在立杆上,相机安装支架和光源安装支架在立杆上位置可调,实现了工业相机和视觉光源位置的调整,有利于在视觉检测时,相关技术人员方便的调节工业相机和视觉光源的位置,进而提高检测精度,提升分拣准确率,有利于后期工作人员的调节维护工作。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于机器视觉物料分拣装置正面三维结构示意图;
图2为本发明提出的一种基于机器视觉物料分拣装置机器视觉检测模块结构示意图;
图3为本发明提出的一种基于机器视觉物料分拣装置第三分拣机构结构示意图;
图4为本发明提出的一种基于机器视觉物料分拣装置控制系统流程图。
图5位本发明的一种立体效果示意图。
附图标记说明
100-柜体,110-底脚,120-下柜体,130-机器视觉柜体,140-按钮板,141-急停按钮,142-计算机开关,143-光源控制器开关,150-报警灯,160-显示器安装支架,200-机器视觉检测模块,210-立杆,220-相机安装支架,230-工业相机,240-工业镜头,250-光源安装支架,260-视觉光源,270-防掉圈,300-输送线,400-分拣模块,410-第一分拣机构,420-第二分拣机构,430-第三分拣机构,431-气缸固定板,432-旋转气缸,433-挡杆,434-下料槽,435-料盒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所附图中示意的结构,比例,大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰,比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”,“下”,“左”,“右”,“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1~4所示,其示出了本发明的具体实施方式;本发明公开的一种基于机器视觉的分拣装置,包含:柜体100、机器视觉检测模块200、输送线300、分拣模块400、控制系统、气动系统。
如图1所示,所述的机器视觉检测模块200安装在柜体100内,所述的输送线300安装在柜体100上,所述的分拣模块400安装在输送线300的两侧,所述的控制系统连接机器视觉检测模块200、输送线300、分拣模块400、气动系统,所述的气动系统连接分拣模块400。
在本发明当中,所述的机器视觉检测模块200代替传统的人工检测,所述的输送线300用于输送产品,所述的分拣模块400用于产品的分拣,代替人工完成分拣,所述的控制系统用于控制整个装置,所述的气动系统用于给整个装置提供气体动力,该装置结构简单,使用方便,能够方便接入生产线,提升分拣效率和分拣正确率,实现全自动化、智能化的生产制造。
如图1所示,所述的柜体100由底脚110、下柜体120、机器视觉柜体130、按钮板140、报警灯150、显示器安装支架160构成,所述的底脚110安装在下柜体120下方,所述的机器视觉柜体130安装在下柜体120上方的右上角位置,所述的按钮板140安装在下柜体120前面左侧位置,所述的报警灯150安装在机器视觉柜体130上方,所述的显示器安装支架160安装在机器视觉柜体130左侧后方位置。
在本发明当中,所述的柜体100框架采用铝型材,下柜体120采用钣金安装,所述的底脚110共有四个,分别安装在下柜体120下方,底脚110可以调整高度,进而调节整个装置的水平度,所述的按钮板140用于整个装置的控制,所述的报警灯150能够显示红、黄、绿三种状态,分别对应装置故障、装置维护调整、正常工作中三种不同的状态,帮助生产现场人员快速判断该装置的工作状态,所述的显示器安装支架160用于安装显示器。
优选的,如图1所示,所述的按钮板140包含急停按钮141、计算机开关142、光源控制器开关143,所述的急停按钮141设置在按钮板140中间位置,计算机开关142设置在急停按钮141右侧,光源控制器开关143设置在计算机开关142右侧。
优选的,如图1所示,所述的机器视觉柜体130支架为铝型材,柜体使用亚克力板进行封闭,能够通过亚克力板观察到机器视觉柜体130内的实际检测过程,了解检测过程。
优选的,如图1所示,所述的显示器安装支架160为折叠安装支架。
如图2所示,所述的机器视觉检测模块200安装在机器视觉柜体130内,包括立杆210、相机安装支架220、工业相机230、工业镜头240、光源安装支架250、视觉光源260、防掉圈270,所述的立杆210底部安装在下柜体120上,顶部固定在机器视觉柜体130上方,所述的相机安装支架220安装在立杆210上,位于立杆210上方位置,所述的工业相机230安装在相机安装支架220上,所述的工业镜头240连接工业相机230,所述的光源安装支架250安装在立杆210上中间位置,位于相机安装支架220下方,所述的视觉光源260固定在光源安装支架250上,所述的防掉圈270安装在光源安装支架250下方。
优选的,如图2所示,所述的相机安装支架220上包含相机支架固定旋钮,所述的光源安装支架250上包含光源支架固定旋钮。
优选的,如图2所示,所述的视觉光源260为环形光源。
在本发明当中,相机安装支架220和光源安装支架250在立杆210上能够上下移动,相机支架固定旋钮用于固定相机安装支架220在立杆210上的位置,光源支架固定旋钮用于固定光源安装支架250在立杆210上的位置,实现了工业相机230和视觉光源260的位置精确调整,提升检测精度,进而提升分拣结果的准确率。
如图1所示,在本发明当中,所述的输送线300为皮带组件,安装在下柜体120上表面后方位置,用于产品的输送。
如图1所示,所述的分拣模块400由第一分拣机构410、第二分拣机构420、第三分拣机构430构成,所述的第一分拣机构410、第二分拣机构420、第三分拣机构430安装在输送线300的两侧,第一分拣机构410安装在机器视觉柜体130左侧,第二分拣机构420安装在第一分拣机构410左侧,第三分拣机构430安装在第二分拣机构420左侧,第一分拣机构410与第二分拣机构420的距离和第二分拣机构420与第三分拣机构430的距离相等。
优选的,如图1和图3所示,所述的第一分拣机构410、第二分拣机构420、第三分拣机构430结构相同,均由气缸固定板431、旋转气缸432、挡杆433、下料槽434、料盒435构成,所述的气缸固定板431安装在下柜体120上表面,位于输送线300的一侧,所述的旋转气缸432固定安装在气缸固定板431上,所述的挡杆433安装在旋转气缸432上,所述的下料槽434安装在输送线300的另一侧,和挡杆433处于相对位置,所述的料盒435安装在下料槽434下方。
优选的,如图3所示,所述的气缸固定板431为几字形结构。
在本发明当中,第一分拣机构410、第二分拣机构420、第三分拣机构430结构相同,经过机器视觉检测模块200检测后的产品在输送线300上移动,输送线上的分拣机构接收到对应的分拣产品时,旋转气缸432会带动挡杆433运动,这个对应的产品会被阻挡通过下料槽434进行料盒435中,气缸固定板431用于固定旋转气缸432的位置,本发明按照3个分拣机构进行设计,可以根据分拣产品的分类方式进行不同数量分拣机构的设计。
在本发明当中,所述的气动系统由气泵、电磁阀、气路管道构成,所述的电磁阀连接PLC可编程逻辑控制器,所述的气路管道连接气泵,电磁阀,分拣模块400。
如图4所示,所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器构成,所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器,所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、按钮板140、光源控制器、电磁阀、工业相机230,所述的光源控制器连接视觉光源260。
在本发明当中,所述的计算机控制连接PLC可编程逻辑控制器,所述的PLC可编程逻辑控制器控制连接计算机,按钮板140上的急停按钮141、计算机开关142、光源控制器开关143,光源控制器,分拣机构上的电磁阀,工业相机230,电磁阀连接旋转气缸432,旋转气缸432连接挡杆433,所述的光源控制器连接视觉光源260。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (8)
1.一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,包含:柜体(100)、机器视觉检测模块(200)、输送线(300)、分拣模块(400)、控制系统、气动系统;
所述的机器视觉检测模块(200)安装在柜体(100)内,所述的输送线(300)安装在柜体(100)上,所述的分拣模块(400)安装在输送线(300)的两侧,所述的控制系统连接机器视觉检测模块(200)、输送线(300)、分拣模块(400)、气动系统,所述的气动系统连接分拣模块(400);
所述的柜体(100)由底脚(110)、下柜体(120)、机器视觉柜体(130)、按钮板(140)、报警灯(150)、显示器安装支架(160)构成,所述的底脚(110)安装在下柜体(120)下方,所述的机器视觉柜体(130)安装在下柜体(120)上方的右上角位置,所述的按钮板(140)安装在下柜体(120)前面左侧位置,所述的报警灯(150)安装在机器视觉柜体(130)上方,所述的显示器安装支架(160)安装在机器视觉柜体(130)左侧后方位置;
所述的机器视觉检测模块(200)安装在机器视觉柜体(130)内,包括立杆(210)、相机安装支架(220)、工业相机(230)、工业镜头(240)、光源安装支架(250)、视觉光源(260)、防掉圈(270),所述的立杆(210)底部安装在下柜体(120)上,顶部固定在机器视觉柜体(130)上方,所述的相机安装支架(220)安装在立杆(210)上,位于立杆(210)上方位置,所述的工业相机(230)安装在相机安装支架(220)上,所述的工业镜头(240)连接工业相机(230),所述的光源安装支架(250)安装在立杆(210)上中间位置,位于相机安装支架(220)下方,所述的视觉光源(260)固定在光源安装支架(250)上,所述的防掉圈(270)安装在光源安装支架(250)下方;
所述的输送线(300)为皮带组件,安装在下柜体(120)上表面后方位置;
所述的分拣模块(400)由第一分拣机构(410)、第二分拣机构(420)、第三分拣机构(430)构成,所述的第一分拣机构(410)、第二分拣机构(420)、第三分拣机构(430)安装在输送线(300)的两侧,第一分拣机构(410)安装在机器视觉柜体(130)左侧,第二分拣机构(420)安装在第一分拣机构(410)左侧,第三分拣机构(430)安装在第二分拣机构(420)左侧,第一分拣机构(410)与第二分拣机构(420)的距离和第二分拣机构(420)与第三分拣机构(430)的距离相等;
所述的气动系统由气泵、电磁阀、气路管道构成,所述的电磁阀连接PLC可编程逻辑控制器,所述的气路管道连接气泵,电磁阀,分拣模块(400);
所述的控制系统由计算机、PLC可编程逻辑控制器、光源控制器构成,所述的计算机连接PLC可编程逻辑控制器,所述的PLC可编程逻辑控制器连接计算机、按钮板(140)、光源控制器、电磁阀、工业相机(230),所述的光源控制器连接视觉光源(260)。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的第一分拣机构(410)、第二分拣机构(420)、第三分拣机构(430)结构相同,均由气缸固定板(431)、旋转气缸(432)、挡杆(433)、下料槽(434)、料盒(435)构成,所述的气缸固定板(431)安装在下柜体(120)上表面,位于输送线(300)的一侧,所述的旋转气缸(432)固定安装在气缸固定板(431)上,所述的挡杆(433)安装在旋转气缸(432)上,所述的下料槽(434)安装在输送线(300)的另一侧,和挡杆(433)处于相对位置,所述的料盒(435)安装在下料槽(434)下方。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的按钮板(140)包含急停按钮(141)、计算机开关(142)、光源控制器开关(143),所述的急停按钮(141)设置在按钮板(140)中间位置,计算机开关(142)设置在急停按钮(141)右侧,光源控制器开关(143)设置在计算机开关(142)右侧。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的机器视觉柜体(130)支架为铝型材,柜体使用亚克力板进行封闭。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的相机安装支架(220)上包含相机支架固定旋钮,所述的光源安装支架(250)上包含光源固定旋钮。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的显示器安装支架(160)为折叠安装支架。
7.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的气缸固定板(431)为几字形结构。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的物料分拣装置,其特征在于,所述的视觉光源(260)为环形光源。
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