CN111790628A - 一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统,包括：清洗烘干机构、前级磁片输送机构、视觉检测系统、磁片下料机构、出口输送线以及机器人包装系统；清洗烘干机构用于清洗永磁片表面的磁粉后烘干，前级磁片输送机构用于将完成永磁片的传输，前级磁片输送机构上设置有磁片导向剔除机构，磁片导向剔除机构用于将永磁片调整为内弧面朝下的统一姿态并将检测出的异物剔除出所述前级磁片输送机构；视觉检测系统用于对永磁片的内弧面、外弧面进行全方位的图像采集分析，机器人包装系统将合格品抓取移动至待填充的包装盒中。本发明在解决永磁片检测的基础上，完成磁片的清洗、缺陷检测、产品包装，检测精度高，实时、准确。
Description
技术领域
本发明涉及自动化生产系统的技术领域，特别涉及一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 。
背景技术
目前永磁片生产行业里，产品的自动化生产水平还是比较低的，很多生产、加工、组装及缺陷检测都是需要人工来完成的，磁片的清洗、烘干及检测包装都是通过现场操作工人来完成的，永磁片在各类交直流同步异步电机中有广泛的应用，目前普遍采用普通超声波清洗设备进行表面清洗，然后人工收集装入木托，再由人工转运至集中分拣处，由检分人员手工取出，逐个挑出有缺陷的产品，剩余产品手工装盒，出厂前再次进行缺陷检查，然后再完成包装、产品出厂。
如果要实现自动化产线，缺陷检测是最关键的一个环节，这个环节如果无法实现完全的自动化检测，就无法真正实现产线自动化，再加上目前人力成本不断提高，机器换人的需求越来越紧迫。
目前也有很多公司在研究如何实现缺陷自动化检测，其难点在于永磁体磁片复杂的表面缺陷，在磁片生产的成型、烧结、打磨等各个环节，缺陷产生的种类和位置并不是固定的，缺陷检测设备需要能够识别出磁片表面的开裂、杂质、掉角等每一类缺陷，此外，由于磁片的生产工艺中存在温差、原料配比差异，导致存在一定的公差及边缘粗糙度差异，也需要检测设备能够具有较强的鲁棒性，准确识别出缺陷，避免过高的误检率，第三点，由于使用永磁体磁片的各类电机广泛应用在汽车等行业中，要求开裂的缺陷长度不大于0.5mm，因此要求检测设备具有0.5mm以下的检测精度，最后，基于机器视觉的缺陷检测系统对被检测的产品表面清洁度有较高要求，普通的超声波清洗机清洗烘干后的磁片表面仍然存在少量磁粉造成的脏污，会导致误检率的上升，基于以上四个难点，目前很少有公司能够做出基于机器视觉的缺陷检测系统。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，在解决永磁体磁片检测的基础上，完成磁片的清洗、缺陷检测、产品包装，检测精度高，实时、准确，大大提高了生产效率和生产的自动化程度。
本发明采用的一个技术方案是：磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ,包括：沿永磁片的传送方向依次设置清洗烘干机构、前级磁片输送机构、视觉检测系统、磁片下料机构、出口输送线以及机器人包装系统；所述清洗烘干机构用于清洗永磁片表面的磁粉后烘干，所述前级磁片输送机构用于将完成清洗烘干的永磁片传输至视觉检测系统，所述前级磁片输送机构上设置有磁片导向剔除机构，所述磁片导向剔除机构用于将永磁片调整为内弧面朝下的统一姿态并将检测出的异物剔除出所述前级磁片输送机构；所述视觉检测系统包括内弧面检测机构及外弧面检测机构，用于对永磁片的内弧面、外弧面进行全方位的图像采集分析并控制所述磁片下料机构将判定为不合品的永磁片剔除至NG品输送线，所述机器人包装系统将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒中。
在本发明一个较佳实施例中，所述清洗烘干机构包括一台超声清洗机、设置于超声清洗机后方的蒸汽加热装置及烘干吹风装置。
在本发明一个较佳实施例中，所述前级磁片输送机构采用导向输送带，所述磁片导向剔除机构包括设置于导向输送带支架上的导向横梁、滑动设置所述导向横梁上的导向块、导向杆以及导向挡条，所述导向杆与所述导向挡条一体成型，所述导向块上开设有导向孔，所述导向杆贯穿导向孔并可在所述导向孔内旋转以调整所述导向挡条的固定位置，所述导向块的侧边开设有导向杆固定孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述导向挡条包括与磁片撞击接触的第一导向平面以及一体成型于所述第一导向平面前端的第二导向斜面，所述导向块上开设有与所述导向横梁相匹配的滑动槽。
在本发明一个较佳实施例中，所述还包括异物检测装置以及气动剔除机构，所述异物检测装置为设置于所述导向输送带侧面的CCD检测相机，所述气动剔除机构用于将输送带上的异物吹落。
在本发明一个较佳实施例中，所述内弧面检测机构与外弧面检测机构之间通过直振器相连接，所述包括内弧面检测机构包括多组用于对永磁片内弧面进行缺陷检测的内弧面检测组件，多组内弧面检测组件分别用于对永磁片的1/3内弧侧面、内倒角、长度面以及整体内弧面的图像进行拍照取像检测。
在本发明一个较佳实施例中，所述外弧面检测机构包括多组用于对永磁片外弧面进行缺陷检测的外弧面检测组件，多组外弧面检测组件分别用于对永磁片的1/3外弧侧面、外倒角、宽度面以及外弧面长度的图像进行拍照取像检测。
在本发明一个较佳实施例中，所述磁片下料机构包括与外弧面检测机构对接的下料输送带以及设置于下料输送带上的下料导向机构，所述下料输送带的末端与出口输送线相对接。
在本发明一个较佳实施例中，所述出口输送线包括固定架，设置于固定架上表面两侧与伺服电机相连接主动辊轮、从动辊轮以及设置于主动辊轮、从动辊轮之间的输送料带。
在本发明一个较佳实施例中，所述机器人包装系统包括一取料机器人，所述取料机器人用于将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒中。
本发明所述为磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，在清洗烘干机构内增加高温蒸汽烘干，提高了待检测永磁片的表面光洁度；后接视觉检测系统，采用机器视觉和图像处理技术，识别被检测永磁片的表面缺陷，根据检测结果分流不合格磁，剩余的合格磁片从视觉检测系统合格品出口流出，自动叠加后进入产品包装环节，机器人包装系统采用机器人来抓取整列磁片，将整列装入对应尺寸的纸盒包装，本发明的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统在解决永磁体磁片检测的基础上，完成磁片的清洗、缺陷检测、产品包装，检测精度高，实时、准确，缩短产品生产周期，大大提高了生产效率和生产的自动化程度，提高设备利用率和员工劳动生产率。
附图说明
图1为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统的整体结构图；
图2为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中清洗烘干机构的结构示意图；
图3为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中前级磁片输送机构的结构示意图；
图4为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中磁片导向剔除机构的结构示意图；
图5为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统前级磁片输送机构中导向块的结构示意图；
图6为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中视觉检测系统的结构示意图；
图7为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中磁片下料机构的结构示意图；
图8为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中出口输送线的结构示意图；
图9为本发明一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统中机器人包装系统的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ,包括：沿永磁片的传送方向依次设置清洗烘干机构1、前级磁片输送机构2、视觉检测系统3、磁片下料机构4、出口输送线5以及机器人包装系统6；清洗烘干机构用于清洗永磁片表面的磁粉后烘干，前级磁片输送机构用于将完成清洗烘干的永磁片传输至视觉检测系统，前级磁片输送机构上设置有磁片导向剔除机构22，磁片导向剔除机构22用于将永磁片调整为内弧面朝下的统一姿态并将检测出的异物剔除出所述前级磁片输送机构；所述视觉检测系统3包括内弧面检测机构31及外弧面检测机构32，用于对永磁片的内弧面、外弧面进行全方位的图像采集分析并控制所述磁片下料机构将判定为不合品的永磁片剔除至NG品输送线，所述机器人包装系统将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒中。
请参阅图2，清洗烘干机构1包括一台超声清洗机11、设置于超声清洗机后方的蒸汽加热装置及烘干吹风装置，前端的钢制输送线13负责按照一定速度向超声波清洗机构输送永磁体磁片，磁片到达超声波清洗机的位置时，在超声清洗机内输送线向下弯曲成弧状经过集水池12，以水为介质，清洗机发出的高频震荡波将磁片的磁粉震离表面，达到清洁的目的；永磁片继续跟随输送线前进，离开水面后进入蒸汽加热装置，蒸汽加热装置采用蒸气机出气口对准输送线上的永磁片进行循环的蒸汽，一方面加热永磁片，另一方面在永磁片表面冷凝的蒸汽带走了表面残存的少量磁粉；永磁片随后进入循环烘干吹风装置进行热风烘干操作，烘干表面水分，完成清洗烘干的永磁片随后进入检测设备的前级磁片输送机构。
针对本发明，超声波清洗烘干机构蒸汽循环口数量和位置不局限于图中所示，凡是需要蒸汽辅助烘干的磁片清洗产品，均落入本发明保护范围内。
请参阅图3-5，前级磁片输送机构2采用导向输送带21，导向输送带由直振器或电机驱动，所述磁片导向剔除机构22，包括设置于导向输送带支架上的导向横梁221、滑动设置于导向横梁上的导向块222、导向杆223以及导向挡条224，导向块上开设有与导向横梁相匹配的滑动槽225，滑动槽的横截面为“T”型结构，导向块可沿该滑动槽在导向横梁上水平来回移动，优选的，在导向横梁的上表面设置有刻度尺，可根据运输磁片的规格需求，以方便可数据化的调节导向块的水平位置，导向杆与所述导向挡条一体成型，导向块上开设有导向孔226，导向杆贯穿导向孔并可在导向孔内旋转以调整所述导向挡条的固定位置，导向块的侧边开设有导向杆固定孔227，导向剔除机构的结构简单，通用适配性好，利用经典的力学原理，使磁片与导向挡条的撞击后翻转换向达到统一的姿态后输出。
具体的，导向挡条224包括与磁片撞击接触的第一导向平面2241以及一体成型于第一导向平面前端的第二导向斜面2242，在具体实施例中，磁片导向剔除机构设置有四组，永磁片从导向输送带上运输，途径调整好水平位置和倾斜角度的四组导向挡条后，第二导向斜面主要起到导向的作用，磁片以任意姿态进入输送线，通过多个磁片导向剔除机构的撞击导向调整后，在出口处都可以保持同一个姿态。
另外，磁片导向剔除机构还包括异物检测装置23以及气动剔除机构（图中未示出），异物检测装置为安装于导向输送带侧面的CCD检测相机，气动剔除机构用于将输送带上的异物吹落，当磁片到达异物检测相机的拍照位置时，触发相机拍照，由PLC中控系统的异物检测算法识别出异物，触发气动剔除机构动作，将异物吹离导向输送带，剩余的磁片以一致的姿态进入导向输送带末端的直振装置，将永磁片变为内弧面朝上的姿态，进入下一级的视觉检测系统。
针对于本发明，气动剔除机构形式不局限于具体结构，凡是将导向输送带上的永磁片中夹杂的异物剔除的形式，均落入本发明保护范围内。
请参阅图6，内弧面检测机构31与外弧面检测机构32之间通过直振器相连接，包括内弧面检测机构包括多组用于对永磁片内弧面进行缺陷检测的内弧面检测组件311，多组内弧面检测组件采用CCD相机分别用于对永磁片的1/3内弧侧面、内倒角、长度面以及整体内弧面的图像进行拍照取像检测，外弧面检测机构32包括多组用于对永磁片外弧面进行缺陷检测的外弧面检测组件321，多组外弧面检测组件通常也采用CCD相机分别用于对永磁片的1/3外弧侧面、外倒角、宽度面以及外弧面长度的图像进行拍照取像检测，具体的，在1/3内弧侧面工位检测时，两侧蓝色水平条光配合顶部相机，使用高曝光的亮场对1/3内弧面进行检测，同时低曝光的暗场对剩余内弧面进行检测；在内倒角工位检测时，30度倾斜高角度蓝色半环光配合30度侧面相机，使用高曝光的亮场对内倒角进行检测，同时低曝光的暗场对宽度面进行检测，在长度面工位检测时，顶部蓝色面光配合水平相机，使用高曝光的亮场对弓高进行检测，同时低曝光的暗场对长度面进行检测；在外倒角工位检测时，30度倾斜高角度蓝色半环光配合30度侧面相机，使用高曝光的亮场对外倒角进行检测，同时低曝光的暗场对宽度面进行检测；在宽度面工位检测时，水平蓝色环光配合水平相机，使用高曝光的亮场对宽度面进行检测，同时低曝光的暗场对内外倒角进行检测；1/3外弧面工位检测时，顶部蓝色面光配合水平相机，使用高曝光的亮场对1/3外弧面进行检测，同时低曝光的暗场对长度面进行检测，针对于本发明，对永磁片各个表面的多角度检测工位不局限于现有顺序，凡是对永磁片同一位置采取了相同的光学图像采集方案，均落入本发明保护范围内。
待检测的永磁片以同一姿态依次经过各个检测工位，在经过最后一个检测工位后0.5秒内，视觉检测系统完成所有工位的结果汇总，PLC中控系统根据视觉检测系统综合后的结果，对判定为缺陷的产品，采取气动剔除方式，将其从合格品输送线吹至NG品输送线，剩余的合格磁片在原输送线上流至机器人包装系统。
请参阅图7，磁片下料机构4包括与外弧面检测机构对接的下料输送带41以及设置于下料输送带上的下料导向机构42，下料输送带的末端与出口输送线相对接，具体的，下料导向机构的结构与图3中的磁片导向剔除机构结构相同，在此不一一赘述，作用是将下料输送带上合格的永磁片调整至统一的姿态传送至机器人包装系统。
请参阅图8-9，中，所述出口输送线5包括固定架51，设置于固定架上表面两侧由伺服电机驱动连接的主动辊轮52、从动辊轮53以及设置于主动辊轮、从动辊轮之间的输送料带54，机器人包装系统6包括相机、光源和取料机器人61，合格的永磁片以相同姿态堆叠在输送料带54上，取料机器人将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒62中。
本发明所述为一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，具有以下有益效果：
（1）在清洗烘干机构内增加高温蒸汽烘干，提高了待检测永磁片的表面光洁度；
（2） 后接视觉检测系统，采用机器视觉和图像处理技术，识别被检测永磁片的表面缺陷，根据检测结果分流不合格磁，剩余的合格磁片从视觉检测系统合格品出口流出，自动叠加后进入产品包装环节，机器人包装系统采用机器人来抓取整列磁片，将整列装入对应尺寸的纸盒包装；
（3）在解决永磁体磁片检测的基础上，完成磁片的清洗、缺陷检测、产品包装，检测精度高，实时、准确，缩短产品生产周期，大大提高了生产效率和生产的自动化程度，提高设备利用率和员工劳动生产率。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于,包括沿永磁片的传送方向依次设置清洗烘干机构、前级磁片输送机构、视觉检测系统、磁片下料机构、出口输送线以及机器人包装系统；所述清洗烘干机构用于清洗永磁片表面的磁粉后烘干，所述前级磁片输送机构用于将完成清洗烘干的永磁片传输至视觉检测系统，所述前级磁片输送机构上设置有磁片导向剔除机构，所述磁片导向剔除机构用于将永磁片调整为内弧面朝下的统一姿态并将检测出的异物剔除出所述前级磁片输送机构；所述视觉检测系统包括内弧面检测机构及外弧面检测机构，用于对永磁片的内弧面、外弧面进行全方位的图像采集分析并控制所述磁片下料机构将判定为不合品的永磁片剔除至NG品输送线，所述机器人包装系统将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒中。
2.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述清洗烘干机构包括一台超声清洗机、设置于超声清洗机后方的蒸汽加热装置及烘干吹风装置。
3.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述前级磁片输送机构采用导向输送带，所述磁片导向剔除机构包括设置于导向输送带支架上的导向横梁、滑动设置所述导向横梁上的导向块、导向杆以及导向挡条，所述导向杆与所述导向挡条一体成型，所述导向块上开设有导向孔，所述导向杆贯穿导向孔并可在所述导向孔内旋转以调整所述导向挡条的固定位置，所述导向块的侧边开设有导向杆固定孔。
4.根据权利要求3所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述导向挡条包括与磁片撞击接触的第一导向平面以及一体成型于所述第一导向平面前端的第二导向斜面，所述导向块上开设有与所述导向横梁相匹配的滑动槽。
5.根据权利要求3所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，还包括异物检测装置以及气动剔除机构，所述异物检测装置为设置于所述导向输送带侧面的CCD检测相机，所述气动剔除机构用于将输送带上的异物吹落。
6.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述内弧面检测机构与外弧面检测机构之间通过直振器相连接，所述包括内弧面检测机构包括多组用于对永磁片内弧面进行缺陷检测的内弧面检测组件，多组内弧面检测组件分别用于对永磁片的1/3内弧侧面、内倒角、长度面以及整体内弧面的图像进行拍照取像检测。
7.根据权利要求6所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述外弧面检测机构包括多组用于对永磁片外弧面进行缺陷检测的外弧面检测组件，多组外弧面检测组件分别用于对永磁片的1/3外弧侧面、外倒角、宽度面以及外弧面长度的图像进行拍照取像检测。
8.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述磁片下料机构包括与外弧面检测机构对接的下料输送带以及设置于下料输送带上的下料导向机构，所述下料输送带的末端与出口输送线相对接。
9.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述出口输送线包括固定架，设置于固定架上表面两侧与伺服电机相连接主动辊轮、从动辊轮以及设置于主动辊轮、从动辊轮之间的输送料带。
10.根据权利要求1所述的磁片打磨清洗烘干检测包装智能生产线系统 ，其特征在于，所述机器人包装系统包括一取料机器人，所述取料机器人用于将出口输送线上的合格品抓取移动至待填充的包装盒中。
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