CN112683792A - 一种石墨片外观缺陷的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨片外观缺陷检测系统，包括：上料搬运机械手组件、转盘组件、线扫相机检测组件、同轴光检测组件、结构光检测组件、翻转组件、下料分料机械手组件、控制系统和工作台；上料搬运机械手组件、线扫相机检测组件、同轴光检测组件、结构光检测组件、翻转组件和下料分料机械手组件依次围绕转盘组件设置在工作台上；上料搬运机械手组件从上游贴合机上取石墨片到转盘组件上；石墨片借助于转盘组件的旋转依次经过线扫相机检测组件、同轴光检测组件、结构光检测组件的视觉检测后经翻转组件完成翻转；本发明提供的检测系统不仅检测效率高，而且具有更高的检测精度。

Description

一种石墨片外观缺陷的系统

技术领域

本发明属于溢胶检测领域，尤其涉及一种石墨片外观缺陷的系统。

背景技术

现有行业内现有方案为人工目视全检；人工目视全检优点：设备投入成本低，缺点：效率较低，品质状态不可控。

具体地，人工采用高倍率电子显微镜在屏幕上标注好卡尺线，通过比对判断是否超过标准，检测产品一周需要旋转这为人工检测带来不便易造成二次不良，而且采用人工检测还具有以下缺点：

1、效率较低，人工看一片需要至少10秒时间。

2、品质状态不可控，通过比对卡尺标线看是否超过标准，人工作业易疲劳。

3、物料属于易碰伤材料，易损坏。

4、产品需要在高洁净度车间进行，人员操作保证不了产品的洁净度，影响产品质量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种石墨片外观缺陷检测系统，检测准确率高，速度快。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种石墨片外观缺陷检测系统，包括：上料搬运机械手组件、转盘组件、线扫相机检测组件、同轴光检测组件、结构光检测组件、翻转组件、下料分料机械手组件、控制系统和工作台；

所述转盘组件设置在所述工作台上；

所述上料搬运机械手组件、所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件、所述翻转组件和所述下料分料机械手组件依次围绕所述转盘组件设置在所述工作台上；

所述控制系统分别与所述上料搬运机械手组件、所述转盘组件、所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件、所述翻转组件和所述下料分料机械手组件控制连接；

所述上料搬运机械手组件从上游贴合机上取石墨片到所述转盘组件上；

石墨片借助于所述转盘组件的旋转依次经过所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件的视觉检测后经所述翻转组件完成翻转；

所述下料分料机械手组件将经过翻转的石墨片转移至下游接料模组。

优选地，所述转盘组件包括：旋转安装座、转盘、中空背光源单元、产品真空冶具板单元、安装底板、电气一体滑环单元、支撑杆单元和伺服电机；

所述旋转安装座安装在所述工作台上；

所述伺服电机安装在所述旋转安装座上；

所述转盘安装在所述旋转安装座上，并借助于所述伺服电机的动力完成旋转到位动作；

所述安装底板安装在所述转盘上；

所述转盘和所述安装底板均中部中空，用以设置所述电气一体滑环单元；

所述电气一体滑环单元与所述旋转安装座连接；

支撑杆单元固定设置在所述安装底板上并与所述电气一体滑环单元连接；

所述所述中空背光源单元安装在所述安装底板上，并与所述电气一体滑环单元电连接；

所述支撑杆单元设置在所述中空背光源单元的中空处；

所述产品真空冶具板单元安装在所述支撑杆单元上，且位于所述中空背光源单元的上方；

所述产品真空冶具板单元借助于所述支撑杆单元与所述电气一体滑环单元气连接。

优选地，所述上料转运机械手组件包括：下安装座、四轴机器人和取料抓手；

所述下安装座固定设置在所述工作台上；

所述四轴机器人安装在所述下安装座上；

所述取料抓手安装在所述四轴机器人的长臂末端；

所述取料抓手采用独立的气缸升降，且真空吸附产品取料；

所述下料分料机械手组件与所述上料转运机械手组件结构相同。

优选地，所述线性相机检测组件包括：下直线模组、上直线模组、线性相机、上光源；

所述下直线模组水平安装在所述工作台上；

所述上直线模组竖直安装在所述下直线模组上，并能够在所述下直线模组上进行精准的水平位移；

所述线性相机和所述上光源自上至下均设置在所述上直线模组上，并能够在所述上直线模组上精准调节所在高度。

优选地，所述同轴光检测组件包括：上相机组件、同轴光源、背光源、同轴光安装支架；

所述同轴光安装支架安装在所述工作台上；

所述上相机组件、同轴光源、背光源均安装在所述同轴光安装支架上，且均能在所述同轴光安装支架上上下调节高度。

优选地，所述结构光检测组件包括：结构光相机组件、结构光源、结构光安装支架；

所述结构光安装支架安装在所述工作台上：

所述结构光相机组件、结构光源均安装在所述结构光安装支架上，且均能在所述结构光安装支架上上下调节高度。

优选地，所述翻转组件包括：真空吸附组件、旋转气缸组件、升降气缸组件、翻转安装支架；

所述翻转安装支架安装在所述工作台上：

所述升降气缸组件、旋转气缸组件均安装在所述翻转安装支架上，所述真空吸附组件为工作部分；所述真空吸附组件能够利用所述升降气缸组件完成升降取料；所述真空吸附组件能够利用所述旋转气缸组件完成旋转动作，且所述真空吸附组件采用双面吸附减少旋转气缸的复位动作，减少该结构动作时间。

优选地，所述线性相机检测组件能够将检测结果发送给所述控制系统，并借助于所述控制系统展示给工作人员。

优选地，所述安装底板上设置的所述中空背光源单元包括多个中空背光源；

所述多个中空背光源均匀分布在所述安装底板上；

所述产品真空冶具板单元包括多个真空冶具板；

所述多个真空冶具板的数量与所述多个中空背光源的数量相等

所述支撑杆单元的支撑杆数量与所述真空冶具板的数量相匹配。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统，具有以下有益效果：

独创的治具板设计方式，产品四周均悬于治具外面，底部能够透光，能够准确检测产品的四周。下背光源采用定制中孔背光光源；真空吸板仅适用单一款产品，更换产品需要更换真空吸板；产品四周无盲区，无遮挡，可有效监测产品边缘有无溢胶。

相比现有的人工检测，不仅检测效率高，而且具有更高的检测精度。

附图说明

图1为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的整体结构示意图；

图3为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的转盘组件的结构示意图。

图4为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的上料搬运机械手组件的结构示意图。

图5为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的线性相机检测组件的结构示意图；

图6为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的同轴光检测组件的结构示意图；

图7为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的结构光检测组件的结构示意图；

图8为本发明提供的一种石墨片外观缺陷检测系统的翻转组件的结构示意图。

【附图标记说明】

1：上料搬运机械手组件；

101：四轴机器人；102：取料抓手；

2：转盘组件；

201：伺服电机；202：电气一通滑环单元；203：转盘；204：安装底板；205：中空背光源单元；206：产品真空冶具板单元；

3：线性相机检测组件；

301：下直线模组；302：上直线模组；303：线性相机；304：上光源；

4：工作台

5：同轴光检测组件；

501：同轴光安装支架；502：上相机组件；503：同轴光源；504：背光源；

6：结构光检测组件；

601：结构光安装支架；602：结构光相机组件；603：结构光源；

7：翻转组件；

701：翻转安装支架；702：真空吸附组件；703：旋转气缸组件；704：升降气缸组件。

8：下料分料机械手组件。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

如图1和图2所示：本实施例中公开了一种石墨片外观缺陷检测系统，包括：上料搬运机械手组件1、转盘组件2、线扫相机检测组件3、同轴光检测组件5、结构光检测组件6、翻转组件7、下料分料机械手组件8、控制系统和工作台4。

所述转盘组件2设置在所述工作台4上；所述上料搬运机械手组件1、所述线扫相机检测组件3、所述同轴光检测组件5、所述结构光检测组件6、所述翻转组件7和所述下料分料机械手组件8依次围绕所述转盘组件2设置在所述工作台上4。

所述控制系统分别与所述上料搬运机械手组件1、所述转盘组件2、所述线扫相机检测组件3、所述同轴光检测组件5、所述结构光检测组件6、所述翻转组件7和所述下料分料机械手组件8控制连接；所述上料搬运机械手组件1从上游贴合机上取石墨片到所述转盘组件2上。

石墨片借助于所述转盘组件2的旋转依次经过所述线扫相机检测组件3、所述同轴光检测组件5、所述结构光检测组件6的视觉检测后经所述翻转组件7完成翻转；所述下料分料机械手组件8将经过翻转的石墨片转移至下游接料模组。

如图3所示：本实施例中所述的转盘组件2包括：旋转安装座、转盘203、安装底板、电气一体滑环单元202、支撑杆单元和伺服电机201。

所述旋转安装座安装在所述工作台4上；所述伺服电机201安装在所述旋转安装座上；所述转盘203安装在所述旋转安装座上，并借助于所述伺服电机201的动力完成旋转到位动作；所述安装底板安装在所述转盘203上；所述转盘203和所述安装底板均中部中空，用以设置所述电气一体滑环单元202；

所述电气一体滑环单元202与所述旋转安装座连接；支撑杆单元固定设置在所述安装底板上并与所述电气一体滑环单元202连接。

这里的转盘组件2受控制系统的控制将待检测的钢片转移至待检测的位置，等检测完，再旋转至下料的地方，待下游设备进行取料。

详细地，本实施例中所述所述中空背光源单元205安装在所述安装底板上204，并与所述电气一体滑环单元202电连接；所述支撑杆单元设置在所述中空背光源单元205的中空处；所述产品真空冶具板单元206安装在所述支撑杆单元上，且位于所述中空背光源单元的上方。

所述产品真空冶具板单元206借助于所述支撑杆单元与所述电气一体滑环单元气202连接。

如图4所示：本实施例中所述的上料转运机械手组件1包括：下安装座、四轴机器人101和取料抓手102。所述下安装座固定设置在所述工作台4上；所述四轴机器人101安装在所述下安装座上；所述取料抓手102安装在所述四轴机器人101的长臂末端；所述取料抓手102采用独立的气缸升降，且真空吸附产品取料。

应说明的是：这里的上料转运机械手组件1直接安装在工作平台4上将位于上游的黑胶钢片精准地放置在产品真空冶具板单元上，同时黑胶钢片被产品真空冶具板单元206吸附固定。中空背光源单元205为其补光，方便上方的线性相机检测组件3对其检测。相比人工检测而言更效率更高、检测精度更高。

如图5所示：本实施例中所述线性相机检测组件3包括：下直线模组301、上直线模组302、线性相机303、上光源304。

所述下直线模组301水平安装在所述工作台4上；所述上直线模组302竖直安装在所述下直线模组301上，并能够在所述下直线模组301上进行精准的水平位移；所述线性相机303和所述上光源304自上至下均设置在所述上直线模组302上，并能够在所述上直线模组302上精准调节所在高度。

这里的线性相机检测组件3采用P级高精度的丝杆直线模组驱动，8K线扫相机成像，成像精度高，结构稳定。

如图6所示：所述同轴光检测组件5包括：上相机组件502、同轴光源503、背光源504、同轴光安装支架501。

所述同轴光安装支架501安装在所述工作台4上；所述上相机组件502、同轴光源503、背光源504均安装在所述同轴光安装支架501上，且均能在所述同轴光安装支架501上上下调节高度。

如图7所示：所述结构光检测组件6包括：结构光相机组件602、结构光源603、结构光安装支架601；

所述结构光安装支架601安装在所述工作台4上：所述结构光相机组件602、结构光源603均安装在所述结构光安装支架601上，且均能在所述结构光安装支架601上上下调节高度。

如图8所示：所述翻转组件7包括：真空吸附组件702、旋转气缸组件703、升降气缸组件704、翻转安装支架701。

所述翻转安装支架701安装在所述工作台4上：所述升降气缸组件704、旋转气缸组件703均安装在所述翻转安装支架701上，所述真空吸附组件702为工作部分；所述真空吸附组件702能够利用所述升降气缸组件704完成升降取料；所述真空吸附组件702能够利用所述旋转气缸组件703完成旋转动作，且所述真空吸附组件702采用双面吸附减少旋转气缸的复位动作，减少该结构动作时间。

本实施例中所述线性相机检测组件3能够将检测结果发送给所述控制系统，并借助于所述控制系统展示给工作人员。

本实施例中所述安装底板204上设置的所述中空背光源单元205包括多个中空背光源；所述多个中空背光源均匀分布在所述安装底板204上；所述产品真空冶具板单元206包括多个真空冶具板；所述多个真空冶具板的数量与所述多个中空背光源的数量相等所述支撑杆单元的支撑杆数量与所述真空冶具板的数量相匹配。

本实施例中上料采用四轴机器人从上游设备取料后上到设备治具上；转盘组件采用伺服电机驱动，定位准确可靠，治具板采用四周镂空设计，配合真空能够有效的吸附产品，保证检测的及准确性。

线性相机检测组件3采用P级高精度的丝杆直线模组驱动，8K线扫相机成像，成像精度高，结构稳定；设备运动机构采用PLC控制。

本实施例中所述控制系统分别与所述上料搬运机械手组件1、转盘组件2、线性相机检测组件3控制连接。所述线性相机检测组件3能够将检测结果发送给所述控制系统，并借助于所述控制系统展示给工作人员。

本实施例中所述控制系统与所述电气一体滑环单元202连接，用以分别控制所述产品真空冶具板单元206和所述中空背光源单元205的工作；所述控制系统与所述伺服电机201连接，用以控制所述转盘203的旋转工作。

所述控制系统分别与所述四轴机器人101和取料抓手102控制连接，用以控制所述上料搬运机械手组件1能够从上游设备抓取到黑胶钢片，并将所述黑胶钢片准确地放置在所述产品真空冶具板单元206上。

检测部分采用PC上位机控制，上位机与PLC通讯，根据上位机输出检测的结果PLC来执行相关的动作。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种石墨片外观缺陷检测系统，其特征在于，

包括：上料搬运机械手组件、转盘组件、线扫相机检测组件、同轴光检测组件、结构光检测组件、翻转组件、下料分料机械手组件、控制系统和工作台；

所述转盘组件设置在所述工作台上；

所述上料搬运机械手组件、所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件、所述翻转组件和所述下料分料机械手组件依次围绕所述转盘组件设置在所述工作台上；

所述控制系统分别与所述上料搬运机械手组件、所述转盘组件、所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件、所述翻转组件和所述下料分料机械手组件控制连接；

所述上料搬运机械手组件从上游贴合机上取石墨片到所述转盘组件上；

石墨片借助于所述转盘组件的旋转依次经过所述线扫相机检测组件、所述同轴光检测组件、所述结构光检测组件的视觉检测后经所述翻转组件完成翻转；

所述下料分料机械手组件将经过翻转的石墨片转移至下游接料模组。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，

所述转盘组件包括：旋转安装座、转盘、中空背光源单元、产品真空冶具板单元、安装底板、电气一体滑环单元、支撑杆单元和伺服电机；

所述旋转安装座安装在所述工作台上；

所述伺服电机安装在所述旋转安装座上；

所述转盘安装在所述旋转安装座上，并借助于所述伺服电机的动力完成旋转到位动作；

所述安装底板安装在所述转盘上；

所述转盘和所述安装底板均中部中空，用以设置所述电气一体滑环单元；

所述电气一体滑环单元与所述旋转安装座连接；

支撑杆单元固定设置在所述安装底板上并与所述电气一体滑环单元连接；

所述所述中空背光源单元安装在所述安装底板上，并与所述电气一体滑环单元电连接；

所述支撑杆单元设置在所述中空背光源单元的中空处；

所述产品真空冶具板单元安装在所述支撑杆单元上，且位于所述中空背光源单元的上方；

所述产品真空冶具板单元借助于所述支撑杆单元与所述电气一体滑环单元气连接。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，

所述上料转运机械手组件包括：下安装座、四轴机器人和取料抓手；

所述下安装座固定设置在所述工作台上；

所述四轴机器人安装在所述下安装座上；

所述取料抓手安装在所述四轴机器人的长臂末端；

所述取料抓手采用独立的气缸升降，且真空吸附产品取料；

所述下料分料机械手组件与所述上料转运机械手组件结构相同。

4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，

所述线性相机检测组件包括：下直线模组、上直线模组、线性相机、上光源；

所述下直线模组水平安装在所述工作台上；

所述上直线模组竖直安装在所述下直线模组上，并能够在所述下直线模组上进行精准的水平位移；

所述线性相机和所述上光源自上至下均设置在所述上直线模组上，并能够在所述上直线模组上精准调节所在高度。

5.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，

所述同轴光检测组件包括：上相机组件、同轴光源、背光源、同轴光安装支架；

所述同轴光安装支架安装在所述工作台上：

所述上相机组件、同轴光源、背光源均安装在所述同轴光安装支架上，且均能在所述同轴光安装支架上上下调节高度。

6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，

所述结构光检测组件包括：结构光相机组件、结构光源、结构光安装支架；

所述结构光安装支架安装在所述工作台上：

所述结构光相机组件、结构光源均安装在所述结构光安装支架上，且均能在所述结构光安装支架上上下调节高度。

7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，

所述翻转组件包括：真空吸附组件、旋转气缸组件、升降气缸组件、翻转安装支架；

所述翻转安装支架安装在所述工作台上：

所述升降气缸组件、旋转气缸组件均安装在所述翻转安装支架上，所述真空吸附组件为工作部分；所述真空吸附组件能够利用所述升降气缸组件完成升降取料；所述真空吸附组件能够利用所述旋转气缸组件完成旋转动作，且所述真空吸附组件采用双面吸附减少旋转气缸的复位动作，减少该结构动作时间。

8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，

所述线性相机检测组件能够将检测结果发送给所述控制系统，并借助于所述控制系统展示给工作人员。

9.根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于，所述安装底板上设置的所述中空背光源单元包括多个中空背光源；

所述多个中空背光源均匀分布在所述安装底板上；

所述产品真空冶具板单元包括多个真空冶具板；

所述多个真空冶具板的数量与所述多个中空背光源的数量相等

所述支撑杆单元的支撑杆数量与所述真空冶具板的数量相匹配。

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