CN113601859A - 一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，包括壳体，所述壳体的内部分别设置有输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件和贴装XY龙门，所述保压组件、CCD视觉全检组件位于输送组件的上方，所述贴装XY龙门位于输送组件的一侧，所述贴装XY龙门上安装有贴装机头，本发明通过输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件、贴装XY龙门和贴装机头的配合，在贴装时，通过第一图像模块和第二图像模块获取料件位置及状态信息，使其通过贴装机头依次对不同的料件进行吸取和贴装，通过NG料件收集组件、贴装XY龙门、贴装机头和视觉标定组件的配合，便于对NG料件的自动收集。

Description

一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统

技术领域

本发明属于贴装检测设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统。

背景技术

HSG在生产时需经过贴装设备在HSG产品表面贴合辅料，其中辅料包括保护罩胶片、防水贴和方形泡棉，再将贴合有HSG物料的产品进行质量检测，确保HSG产品生产的质量，但是，现有技术中贴装检测设备贴装机头在贴装时，吸嘴一次只能吸附一种材料，贴装一种材料后再回转至料盘处吸取另一种材料进行贴装，不能依次对不同产品吸取和贴装，从而增加贴装机头的回转步骤，且在检测过程中若出现不良品时，需人工对不良品进行收集，不能够自动收集不良品，一定程度上给HSG的生产带来不便，因此我们需要提出一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，通过输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件、贴装XY龙门和贴装机头的配合，通过贴装机头上的多个吸嘴依次吸取不同的材料，再通过第一图像模块和第二图像模块的，使其通过贴装机头依次对不同的料件进行吸取和贴装，且通过设置的NG料件收集组件与贴装XY龙门和贴装机头的配合，便于对NG料件的自动收集，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，包括壳体，所述壳体的内部分别设置有输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件和贴装XY龙门，所述保压组件、CCD视觉全检组件位于输送组件的上方，所述贴装XY龙门位于输送组件的一侧，所述贴装XY龙门上安装有贴装机头，所述贴装机头的下方分别设置有视觉标定组件、吸力标定组件和NG料件收集组件，所述视觉标定组件、吸力标定组件和NG料件收集组件均安装在机架的内部，且所述视觉标定组件和吸力标定组件位于同一水平线上，所述上料组件设置有三组，三组所述上料组件并排安装在壳体的一侧，所述贴装机头的下端安装有与上料组件相对应数量的吸嘴，所述视觉标定组件包括第一图像模块和第二图像模块，所述第一图像模块位于在贴装机头上，所述第二图像模块位于贴装机头的下方。

优选的，所述输送组件设置为双轨道输送，且所述输送组件的一侧分别安装有第一标准定位组件、第二标准定位组件和线宽调节组件，所述线宽调节组件位于第一标准定位组件与第二标准定位组件之间，所述线宽调节组件用于调节两个轨道之间的间距。

优选的，所述输送组件包括放料区、扫码区、贴装区、过渡区、保压区、CCD全检区和取料区，所述保压组件位于保压区的上方，所述CCD视觉全检组件位于CCD全检区的上方，所述过渡区、贴装区和扫码区位于贴装XY龙门内侧。

优选的，所述上料组件包括上料卷组件、收离型纸组件、上层膜收料组件、牵引组件和剥料组件，所述上层膜收料组件和收离型纸组件均位于上料卷组件的下方，且所述牵引组件位于收离型纸组件的一侧，所述剥料组件安装在索引组件的一端，所述剥料组件的下方安装有检测光纤。

优选的，所述保压组件包括传动组件、泡棉保压电机、防护罩保压电机、防水胶保压电机和三个泡棉保压头，三个所述泡棉保压头分别安装在泡棉保压电机、防护罩保压电机和防水胶保压电机的输出轴上，所述泡棉保压头上安装有精密调压阀和压力传感器，所述泡棉保压电机、防护罩保压电机和防水胶保压电机均通过传动组件进行上下移动，所述传动组件包括伺服电机和丝杆。

优选的，所述贴装XY龙门包括两组铸造龙门架，一组所述铸造龙门架上安装有直线滑轨，所述直线滑轨上安装有Y轴托链，另一组所述铸造龙门架上安装有Y轴线伺服丝杆模组，所述直线滑轨与Y轴线伺服丝杆模组之间通过滑轨安装有X轴托链。

优选的，所述贴装机头包括外壳和吸嘴，所述吸嘴位于外壳的下方，所述外壳的上端安装有线路管路集束，所述线路管路集束的上端安装有托链接头，所述托链接头的一端与X轴托链一端连接。

优选的，所述外壳的内部分别有支架、旋转气管接头和吸附力传感器，所述旋转气管接头位于支架的一侧，所述吸附力传感器位于旋转气管接头的一侧，所述旋转气管接头与吸嘴呈对应设置，所述吸嘴安装在旋转气管接头的下端，所述外壳的内部还安装有相机和同轴光源，所述相机的下方安装有上CCD，所述同轴光源位于上CCD的下方。

优选的，所述第一图像模块包括上CCD，所述第二图像模块包括下CCD，所述下CCD位于贴装机头的下方，且所述下CCD安装在壳体的内部，所述下CCD用于拍摄防水贴、防护罩和泡棉的坐标，所述吸力标定组件包括为压力传感器，所述压力传感器用于感应吸嘴的压力。

优选的，所述壳体的一侧分别安装有显示屏和操作键盘，所述操作键盘位于显示屏的下方。

本发明提出的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明主要通过输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件、贴装XY龙门和贴装机头的配合，HSG在作业时通过人工放入输送组件进行料件的自动传输，条码扫描头自动读取HSG物料编码，保护罩胶片、防水贴和方形泡棉的辅料进行自动传输，贴装机头进行视觉自动定位取料，且通过贴装机头上的多个吸嘴依次吸取多个上料组件上不同的材料，通过压力传感器控制贴装机头取料及贴装压力，上CCD进行上视觉定位HSG贴装位置，下CCD进行下视觉定位辅料拾取位置，系统自动计算校准贴装，产品再经过保压组件自动保压，精密调压阀加压力传感器结合控制保压压力，CCD视觉全检组件进行视觉检测贴装保压后产品，最后通过机械手进行自动取料，在贴装时，通过第一图像模块和第二图像模块的，使其通过贴装机头依次对不同的料件进行吸取和贴装。

2、本发明通过NG料件收集组件、贴装XY龙门、贴装机头和视觉标定组件的配合，便于对NG料件的自动收集。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的壳体内部立体示意图；

图3为本发明的壳体内部俯视结构示意图；

图4为本发明的输送组件结构示意图；

图5为本发明的上料组件结构示意图；

图6为本发明的保压组件结构示意图；

图7为本发明的贴装XY龙门结构示意图；

图8为本发明的贴装机头内部结构示意图；

图中：1、壳体；2、输送组件；201、放料区；202、扫码区；203、贴装区；204、过渡区；205、保压区；206、CCD全检区；207、取料区；3、上料组件；301、检测光纤；302、剥料组件；303、牵引组件；304、收离型纸组件；305、上料卷组件；306、上层膜收料组件；4、操作键盘；5、显示屏；6、保压组件；601、传动组件；602、泡棉保压电机；603、防护罩保压电机；604、防水胶保压电机；7、贴装机头；701、外壳；702、吸嘴；703、托链接头；704、线路管路集束；705、旋转气管接头；706、吸附力传感器；707、相机；708、上CCD；709、同轴光源；8、贴装XY龙门；801、X轴托链；802、Y轴托链；803、直线滑轨；804、铸造龙门架；9、CCD视觉全检组件；10、Y轴线伺服丝杆模组；11、视觉标定组件；12、吸力标定组件；13、NG料件收集组件；14、下CCD；15、第一标准定位组件；16、线宽调节组件；17、第二标准定位组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-8所示的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，包括壳体1，壳体1的内部分别设置有输送组件2、上料组件3、保压组件6、CCD视觉全检组件9和贴装XY龙门8，保压组件6、CCD视觉全检组件9位于输送组件2的上方，CCD视觉全检组件9是通过CCD拍摄HSG产品的图片信息后进行视觉检测贴装保压后产品，贴装XY龙门8位于输送组件2的一侧，贴装XY龙门8上安装有贴装机头7，贴装机头7的下方分别设置有视觉标定组件11、吸力标定组件12和NG料件收集组件13，视觉标定组件11、吸力标定组件12和NG料件收集组件13均安装在机架的内部，且视觉标定组件11和吸力标定组件12位于同一水平线上，上料组件3设置有三组，三组上料组件3并排安装在壳体1的一侧，贴装机头7的下端安装有与上料组件3相对应数量的吸嘴702，视觉标定组件11包括第一图像模块和第二图像模块，第一图像模块位于在贴装机头7上，第二图像模块位于贴装机头7的下方，壳体1的一侧分别安装有显示屏5和操作键盘4，操作键盘4位于显示屏5的下方；

输送组件2设置为双轨道输送，且输送组件2的一侧分别安装有第一标准定位组件15、第二标准定位组件17和线宽调节组件16，线宽调节组件16位于第一标准定位组件15与第二标准定位组件17之间，线宽调节组件16用于调节两个轨道之间的间距，便于适用于不同尺寸的HSG产品自动输送；

输送组件2包括放料区201、扫码区202、贴装区203、过渡区204、保压区205、CCD全检区206和取料区207，保压组件6位于保压区205的上方，CCD视觉全检组件9位于CCD全检区206的上方，过渡区204、贴装区203和扫码区202位于贴装XY龙门8内侧，扫码区202的上方机架安装有扫码枪，通过扫码枪的条码扫描头自动读取HSG物料编码；

上料组件3包括上料卷组件305、收离型纸组件304、上层膜收料组件306、牵引组件303和剥料组件302，上层膜收料组件306和收离型纸组件304均位于上料卷组件305的下方，且牵引组件303位于收离型纸组件304的一侧，剥料组件302安装在索引组件的一端，剥料组件302的下方安装有检测光纤301，上料组件3设置有三个，分别用于对泡棉料卷、上保护罩料卷和防水贴料卷进行同时上料；

保压组件6包括传动组件601、泡棉保压电机602、防护罩保压电机603、防水胶保压电机604和三个泡棉保压头，三个泡棉保压头分别安装在泡棉保压电机602、防护罩保压电机603和防水胶保压电机604的输出轴上，泡棉保压头上安装有精密调压阀和压力传感器，泡棉保压电机602、防护罩保压电机603和防水胶保压电机604均通过传动组件601进行上下移动，传动组件601包括伺服电机和丝杆，精密调压阀加压力传感器结合控制保压压力，降低保压组件6压伤产品；

贴装XY龙门8包括两组铸造龙门架804，一组铸造龙门架804上安装有直线滑轨803，直线滑轨803上安装有Y轴托链802，另一组铸造龙门架804上安装有Y轴线伺服丝杆模组10，直线滑轨803与Y轴线伺服丝杆模组10之间通过滑轨安装有X轴托链801；

贴装机头7包括外壳701和吸嘴702，吸嘴702位于外壳701的下方，外壳701的上端安装有线路管路集束704，线路管路集束704的上端安装有托链接头703，托链接头703的一端与X轴托链801一端连接，通过贴装XY龙门8与贴装机头7的配合组成取辅料机械手，使贴装机头7可以带动吸嘴702任意方向移动，便于将NG料件放入NG料件收集组件进行自动收集，且第一图像模块设置在取辅料机械手上并与取辅料机械手随动，便于依次获取上料组件3上物料的位置信息；

外壳701的内部分别有支架、旋转气管接头705和吸附力传感器706，旋转气管接头705位于支架的一侧，吸附力传感器706位于旋转气管接头705的一侧，旋转气管接头705与吸嘴702呈对应设置，吸嘴702安装在旋转气管接头705的下端，外壳701的内部还安装有相机707和同轴光源709，相机707的下方安装有上CCD708，同轴光源709位于上CCD708的下方；

第一图像模块包括上CCD708，第二图像模块包括下CCD14，下CCD14位于贴装机头7的下方，且下CCD安装在壳体1的内部，第二图像模块可以自下向上获取图像信息，下CCD14用于拍摄防水贴、防护罩和泡棉的坐标，吸力标定组件12包括为压力传感器，压力传感器用于感应吸嘴的压力，能够对贴装机头7在贴装过程中的压力进行监测，能够防止压力过大，从而损坏产品；

使用时，人工通过三组上料组件3对泡棉料卷、上保护罩料卷和防水贴料卷进行上料，HSG在作业时通过人工放入输送组件2进行料件的自动传输，条码扫描头自动读取HSG物料编码，通过输送组件2对HSG物料进行自动传输，在贴装之前，第二图像模块获取每一吸嘴上的物料形态信息，并由取料吸嘴调整呈预定形态，三个上料组件3沿X轴方向依次排列，贴装机头7包括与上料组件3数量相同的取料吸嘴702，每一取料吸嘴702可吸取对应的上料组件3上的物料，第一图像模块依次获取上料组件3上物料的位置信息，取料吸嘴702依次移动至对应位置并吸取物料；第一图像单元获取待贴装位置信息，且取料吸嘴702依次将物料固定在预定位置；贴装机头7进行视觉自动定位取料，通过压力传感器控制贴装机头7取料及贴装压力，上CCD708拍照泡棉、上保护罩和防水贴的坐标，通过吸嘴702吸附泡棉、上保护罩和防水贴，从而通过上CCD708进行上视觉定位HSG贴装位置，下CCD14拍照泡棉、上保护罩和防水贴的坐标，使下CCD14进行下视觉定位辅料拾取位置，系统自动计算校准贴装，产品再经过保压组件6自动保压，精密调压阀加压力传感器结合控制保压压力，降低HSG产品压伤，CCD视觉全检组件9进行视觉检测贴装保压后产品，最后通过机械手进行自动取料；

通过将三个上料组件3依次设置时，第一图像模块和第二图像模块依次获取位置信息后，由对应的吸嘴702依次吸取，再运动到待贴装位置时，第一图像模块和第二图像模块依次获取位置信息后，吸嘴702依次贴装，从而节约回转步骤。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，包括壳体，其特征在于：所述壳体的内部分别设置有输送组件、上料组件、保压组件、CCD视觉全检组件和贴装XY龙门，所述保压组件、CCD视觉全检组件位于输送组件的上方，所述贴装XY龙门位于输送组件的一侧，所述贴装XY龙门上安装有贴装机头，所述贴装机头的下方分别设置有视觉标定组件、吸力标定组件和NG料件收集组件，所述视觉标定组件、吸力标定组件和NG料件收集组件均安装在机架的内部，且所述视觉标定组件和吸力标定组件位于同一水平线上，所述上料组件设置有三组，三组所述上料组件并排安装在壳体的一侧，所述贴装机头的下端安装有与上料组件相对应数量的吸嘴，所述视觉标定组件包括第一图像模块和第二图像模块，所述第一图像模块位于在贴装机头上，所述第二图像模块位于贴装机头的下方。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述输送组件设置为双轨道输送，且所述输送组件的一侧分别安装有第一标准定位组件、第二标准定位组件和线宽调节组件，所述线宽调节组件位于第一标准定位组件与第二标准定位组件之间，所述线宽调节组件用于调节两个轨道之间的间距。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述输送组件包括放料区、扫码区、贴装区、过渡区、保压区、CCD全检区和取料区，所述保压组件位于保压区的上方，所述CCD视觉全检组件位于CCD全检区的上方，所述过渡区、贴装区和扫码区位于贴装XY龙门内侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述上料组件包括上料卷组件、收离型纸组件、上层膜收料组件、牵引组件和剥料组件，所述上层膜收料组件和收离型纸组件均位于上料卷组件的下方，且所述牵引组件位于收离型纸组件的一侧，所述剥料组件安装在索引组件的一端，所述剥料组件的下方安装有检测光纤。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述保压组件包括传动组件、泡棉保压电机、防护罩保压电机、防水胶保压电机和三个泡棉保压头，三个所述泡棉保压头分别安装在泡棉保压电机、防护罩保压电机和防水胶保压电机的输出轴上，所述泡棉保压头上安装有精密调压阀和压力传感器，所述泡棉保压电机、防护罩保压电机和防水胶保压电机均通过传动组件进行上下移动，所述传动组件包括伺服电机和丝杆。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述贴装XY龙门包括两组铸造龙门架，一组所述铸造龙门架上安装有直线滑轨，所述直线滑轨上安装有Y轴托链，另一组所述铸造龙门架上安装有Y轴线伺服丝杆模组，所述直线滑轨与Y轴线伺服丝杆模组之间通过滑轨安装有X轴托链。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述贴装机头包括外壳和吸嘴，所述吸嘴位于外壳的下方，所述外壳的上端安装有线路管路集束，所述线路管路集束的上端安装有托链接头，所述托链接头的一端与X轴托链一端连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述外壳的内部分别有支架、旋转气管接头和吸附力传感器，所述旋转气管接头位于支架的一侧，所述吸附力传感器位于旋转气管接头的一侧，所述旋转气管接头与吸嘴呈对应设置，所述吸嘴安装在旋转气管接头的下端，所述外壳的内部还安装有相机和同轴光源，所述相机的下方安装有上CCD，所述同轴光源位于上CCD的下方。

9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述第一图像模块包括上CCD，所述第二图像模块包括下CCD，所述下CCD位于贴装机头的下方，且所述下CCD安装在壳体的内部，所述下CCD用于拍摄防水贴、防护罩和泡棉的坐标，所述吸力标定组件包括为压力传感器，所述压力传感器用于感应吸嘴的压力。

10.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的精密贴装检测一体化系统，其特征在于：所述壳体的一侧分别安装有显示屏和操作键盘，所述操作键盘位于显示屏的下方。

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