CN112474385A - 一种坯饼表面质量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坯饼表面质量检测装置，包括：皮带传送机构，用于对上料和理币后的坯饼进行传送；正面图像采集装置，用于对坯饼的正面进行图像采集；中空导轨机构，用于接收经由皮带传送机构传送的坯饼；皮带转动机构，用于带动中空导轨机构表面的坯饼沿中空导轨方向传动；反面图像采集装置，用于对坯饼的反面进行图像采集；图像处理装置，用于根据采集的正面图像和反面图像对坯饼的表面质量进行检测；及与图像处理装置连接的废品剔除机构，用于根据图像处理装置的检测结果对坯饼进行分类，无需翻面即可对坯饼的正反面表面质量进行检测，高效率、低损伤且高准确率。

Description

一种坯饼表面质量检测装置
技术领域
本发明涉及质量检测技术领域，尤其涉及一种坯饼表面质量检测装置。
背景技术
现有的坯饼表面质量检查装置，在检查坯饼反面时需要翻面装置对坯饼进行翻面，同时需要对检查工位进行平铺安装。目前，主流的坯饼翻面装置有如图1所示的包夹翻面装置和如图2所示的C形滑道翻面装置，两种翻面装置都采用双皮带对坯饼进行传输，在保证理币稳定的情况下，对坯饼进行稳定的翻面。基于两种翻面装置的低损伤率、较高传输效率和较高翻面成功率，成为当前坯饼表面质量检查的主要选择。
具体，在如图1所示的包夹翻面装置中，皮带A和皮带B通过包夹坯饼在转动轮C的转动下进行翻面。值得注意的是，为了防止包夹坯饼时皮带发生相对运动对坯饼造成损伤，皮带A和皮带B要保证转速一致；且双皮带包夹翻面要求坯饼硬度和硬度较高，低硬度的坯饼使用这种翻面装置时会造成坯饼折弯，影响坯饼的后续检查和产品质量。
在如图2所示的C形滑道翻面装置中，皮带A’和皮带B’通过皮带A’右侧的C形滑块装置实现坯饼的传输翻面。在检测过程中，C形滑块装置要保持一定的弯曲度和光滑的表面，同时皮带B’上需要对坯饼进行二次理币保证坯饼拍照位置的稳定性。C形滑块翻面装置要求坯饼硬度较高同时其检查效率不高，低硬度坯饼在翻面过程中会影响翻面效果。
根据以上描述，包夹翻面装置和C形滑道翻面装置都需要对坯饼进行翻面之后才能检查坯饼反面表面质量，翻面机构的稳定性对整体机构的稳定性影响较大，检查效率受限于翻面机构的翻面效率，同时翻面装置对低硬度坯饼翻面效果达不到预期。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种坯饼表面质量检测装置，无需翻面即可对坯饼的正反面表面质量进行检测，高效率、低损伤且高准确率。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种坯饼表面质量检测装置，包括：
皮带传送机构，用于对上料和理币后的坯饼进行传送；
置于所述皮带传送机构上方的正面图像采集装置，用于对坯饼的正面进行图像采集；
与所述皮带传送机构相接的中空导轨机构，用于接收经由皮带传送机构传送的坯饼；
置于所述中空导轨机构上方的皮带转动机构，用于带动中空导轨机构表面的坯饼沿中空导轨传动；
置于所述中空导轨机构下方的反面图像采集装置，用于对坯饼的反面进行图像采集；
分别与所述正面图像采集装置和反面图像采集装置连接的图像处理装置，用于根据采集的正面图像和反面图像对坯饼的表面质量进行检测；
与所述图像处理装置连接的废品剔除机构，用于根据图像处理装置的检测结果对坯饼进行分类。
本发明提供的坯饼表面质量检测装置，采用下压式皮带转动机构和中空导轨机构相结合的传送方式对坯饼反面的质量进行检查；为了缩短中空导轨机构中导轨中空的距离和保证导轨传送坯饼的稳定性，采用“三合一”视觉系统对坯饼反面进行连续拍照3次后，采用相应的图像处理算法对反面图像进行质量检查。
下压式皮带转动机构采用多个具有弹性的轴动模块通过下压皮带的方式带动坯饼在中空导轨机构上传送，轴动模块在弹性拉力下对皮带施加向下的浮动压力。通过多个轴动模块对皮带不同位置施加的浮动压力可保证每枚坯饼在中空导轨机构不同位置压力的稳定及保证坯饼的高速传输，同时可防止因交接位置压力的突变导致的坯饼倾斜等问题，避免对低硬度坯饼造成折弯和损伤。
中空导轨机构兼顾了坯饼直线走币和反面3次成像。导轨依托坯饼细微边缘既保证不会影响检查效果又保证坯饼不会掉落到导轨下方。“三合一”视觉系统将3组不同光源依次重叠交错排列，3组光源的中空位置互不影响且不影响相机拍照，保证图像的采集；之后，根据采集的图像对坯饼表面缺陷进行三维重构，依靠多种图像处理算法对缺陷准确划分等级，确保了检测的精度。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1为现有技术中包夹翻面装置结构示意图；
图2为现有技术中C形滑道翻面装置结构示意图；
图3为本发明中坯饼表面质量检查装置结构示意图。
附图标记：
1-皮带传送机构，2-皮带，3-轴动模块，4-坯饼，5-中空导轨机构。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
如图3所示为本发明提供的坯饼表面质量检测装置结构示意图，从图中可以看出，在该坯饼表面质量检测装置中包括：皮带传送机构1，用于对上料和理币后的坯饼进行传送；置于皮带传送机构1上方的正面图像采集装置，用于对坯饼4的正面进行图像采集；与皮带传送机构1相接的中空导轨机构5，用于接收经由皮带传送机构1传送的坯饼4；置于中空导轨机构5上方的皮带转动机构，用于带动中空导轨机构5表面的坯饼4沿中空导轨方向传动；置于中空导轨机构5下方的反面图像采集装置，用于对坯饼4的反面进行图像采集；分别与正面图像采集装置和反面图像采集装置连接的图像处理装置，用于根据采集的正面图像和反面图像对坯饼4的表面质量进行检测；及与图像处理装置连接的废品剔除机构，用于根据图像处理装置的检测结果对坯饼4进行分类。
在工作过程中，坯饼4经过震荡上料、理币后在皮带传送机构1上方由正面图像采集装置完成正面图像的采集并发送至图像处理装置；之后坯饼4由皮带传送机构1传输到中空导轨机构5上，由皮带转动机构的带动坯饼4沿中空导轨方向传动。期间，反面图像采集装置对坯饼4的反面进行图像采集并发送至图像处理装置，图像处理装置根据采集的正面图像和反面图像对坯饼4的表面质量进行检测，进而废品剔除机构根据图像处理装置的检测结果对坯饼4进行分类，将废品剔除。
具体，皮带转动机构中包括于中空导轨机构5上方设置的皮带2及均匀设置于皮带2正面的具有弹性的轴动模块3，轴动模块3通过下压皮带2的方式带动中空导轨机构5表面的坯饼4传动。轴动模块3由拉伸弹簧和张紧轮组成，拉伸弹簧设置于张紧轮的上方，通过拉伸弹簧张紧实时调整张紧轮的张紧力。这里皮带2与中空导轨机构5(导轨正面)之间的距离由坯饼4的厚度决定，在实际应用中，只要保证皮带2能够在轴动模块3的压力下带动坯饼4传动即可。为保证坯饼4在中空导轨机构5上平稳传动，进一步限定皮带2上方轴动模块3间隔一个坯饼直径的距离均匀分布。
在一实例中，为保证坯饼4由皮带传送机构1进入中空导轨机构5时，下压结构(包括轴动模块)不会有较大的上下起伏，下压结构采用铝制型材，且各轴动模块3间隔一个坯饼直径的距离均匀分布于皮带转动机构中皮带2的上方，这既能保证皮带2在轴动模块3的压力下均匀受力的同时，又能保证坯饼4进入中空导轨机构5之后，坯饼4所在位置的皮带2的张力不会影响皮带2其他位置的张力，以防止坯饼4在拍照位置出现倾斜。
在中空导轨机构5中，在反面检测装置的坯饼4表面图像采集处，中空导轨机构5中部镂空、两侧留有预设宽度的边缘放置坯饼4，确保反面检测装置能够拍摄到坯饼4的反面。在一实例中，在坯饼4表面图像采集处中空导轨机构5两测均保留1mm边缘托举坯饼4在压力下传送。坯饼4材质为有色金属，如铜合金等；中空导轨机构5的材料为45钢，且表面镀硬洛处理，增加耐磨性的同时防止导轨变形。
反面图像采集装置由相机和“三合一”视觉系统(同轴光源、3色环形光源和低角度环形光源自上而下依次排列)完成坯饼4表面图像的采集，且针对同一坯饼4连续采集3次(每个光源对应采集1次)。图像采集完成后由图像检测算法(PC端)完成坯饼4反面表面质量的检测，检测完成后反馈坯饼4好或坏的检测结果，导轨后端连接的废品剔除机构根据反馈结果对坯饼4进行分类剔除。为了确保“三合一”视觉系统连续对同一枚坯饼4采集3次图像，导轨中空位置(中部镂空位置)的长度大于坯饼4直径3倍，以满足3次成像坯饼4移动的距离，之后图像处理装置综合3次图像进行处理得到坯饼4反面的表面质量。对于正面图像采集装置这里不做限定，可以采用现有任意的方式对坯饼4的正面进行图像采集，甚至可以直接采用相机进行采集。
凡与上述实施例结构相同，或者增减轴懂模块的数量或级数，或者增减拍照系统相机或光源的数量或级数，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种坯饼表面质量检测装置，其特征在于，包括：
皮带传送机构，用于对上料和理币后的坯饼进行传送；
置于所述皮带传送机构上方的正面图像采集装置，用于对坯饼的正面进行图像采集；
与所述皮带传送机构相接的中空导轨机构，用于接收经由皮带传送机构传送的坯饼；
置于所述中空导轨机构上方的皮带转动机构，用于带动中空导轨机构表面的坯饼沿中空导轨方向传动；
置于所述中空导轨机构下方的反面图像采集装置，用于对坯饼的反面进行图像采集；
分别与所述正面图像采集装置和反面图像采集装置连接的图像处理装置，用于根据采集的正面图像和反面图像对坯饼的表面质量进行检测；
与所述图像处理装置连接的废品剔除机构，用于根据图像处理装置的检测结果对坯饼进行分类。
2.如权利要求1所述的坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述皮带转动机构中包括中空导轨机构上方设置的皮带及均匀设置于皮带正面的具有弹性的轴动模块，所述轴动模块通过下压皮带的方式带动中空导轨机构上的坯饼传动。
3.如权利要求2所述的坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述轴动模块由拉伸弹簧和张紧轮组成，所述拉伸弹簧设置于所述张紧轮的上方，通过所述拉伸弹簧实时调整张紧轮的张紧力。
4.如权利要求2或3所述的坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述轴动模块间隔一个坯饼直径的距离均匀设置于皮带上。
5.如权利要求1-3任意一项所述的坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述反面检测装置的坯饼表面质量检测装置，所述中空导轨机构为中部镂空、两侧留有预设宽度的边缘放置坯饼。
6.如权利要求5坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述预设宽度为1mm，且导轨中部镂空位置的长度大于坯饼直径的3倍。
7.如权利要求5坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述中空导轨机构的材料为45钢，且表面镀硬洛。
8.如权利要求1-3、6-7任意一项坯饼表面质量检测装置，其特征在于，所述反面图像采集装置由包括相机和“三合一”视觉系统，所述“三合一”视觉系统包括自上而下依次排列的同轴光源、3色环形光源和低角度环形光源，完成坯饼表面图像的采集，且针对同一坯饼连续采集3次。
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