CN114505254A - 一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其结构包括传动机构和分拣机构，通过设置了传动机构在检测箱内部，通过调节气缸控制调节分拣机构的高度，并控制伺服电机通过传动齿轮与齿条环的啮合效果，从而使透明转盘带动工位槽内部的检测工件进行位移，通过设置了分拣机构在调节气缸顶部，通过第二侧向检测器进行工件内测检测，绕后通过控制气泵和电磁换向阀的导流效果使推料杆带动弹性料板进行卸料动作，通过设置了分拣机构在检测箱内部，通过电动调节杆和安装横板带动第二工业相机进行位移动作。

Description

一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置

技术领域

本发明涉及无损检测设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置。

背景技术

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断；机器视觉系统是通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作；即控制分拣装置对检测产品进行分拣分类等工作。

目前，公告号为CN201920952226.X的中国专利，公开了一种零件外观缺陷检测装置及零件外观缺陷检测系统，它包括图像采集机构、光源机构；所述光源机构包括多个第一光源，且多个所述第一光源围设在一起，用于对位于所述光源机构下方的零件进行光照；多个所述第一光源形成一通光区域。

现有装置在进行检测工作时通过均只能进行单量检测，较难进行多组工件的检测工作，进而导致现有装置的检测速度较慢；现有装置在进行检测工作时大多均只能扫描工件的顶部和侧面，较难对工件底部进行扫描，同时在检测不规格形状的工件也难以对斜面等位置进行扫描，从而导致扫描效果不理想。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，解决了现有装置在进行检测工作时通过均只能进行单量检测，较难进行多组工件的检测工作，进而导致现有装置的检测速度较慢；现有装置在进行检测工作时大多均只能扫描工件的顶部和侧面，较难对工件底部进行扫描，同时在检测不规格形状的工件也难以对斜面等位置进行扫描，从而导致扫描效果不理想的问题。

（二）技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，包括检测箱、进料传送带、成品传送带、次品传送带、检测工件、控制面板、数据处理器、传动机构、分拣机构、电调节组件和第一侧向检测器，所述检测箱前端左侧开口与进料传送带固定连接，所述检测箱左侧开口与成品传送带固定连接，所述检测箱右侧开口与次品传送带固定连接，所述成品传送带顶部设有检测工件，所述检测箱前端右侧与控制面板螺栓连接，所述检测箱内后壁与数据处理器螺栓连接，所述检测箱内前壁与电调节组件螺栓连接，所述电调节组件电滑块与第一侧向检测器前端固定连接，所述进料传送带、成品传送带、次品传送带、数据处理器、电调节组件和第一侧向检测器均与控制面板电连接，所述传动机构设于检测箱内部，所述传动机构包括调节气缸、分拣机构、转动轴承、透明转盘、工位槽、齿条环、传动齿轮、伺服电机、第一安装板和第一工业相机，所述检测箱内底部与调节气缸固定杆螺栓连接，所述调节气缸活塞杆顶部设有分拣机构，所述调节气缸固定杆与转动轴承内环螺栓连接，所述转动轴承外侧环与透明转盘内环壁螺栓连接，所述透明转盘顶部设有工位槽，所述透明转盘外侧底部与齿条环螺栓连接，所述齿条环后端与传动齿轮前端啮合，所述传动齿轮内孔壁与伺服电机轴动端同轴转动，所述伺服电机与检测箱内底部螺栓连接，所述调节气缸固定杆外侧与第一安装板螺栓连接，所述第一安装板顶部的前后两侧均与第一工业相机螺栓连接，所述调节气缸、伺服电机和第一工业相机均与控制面板电连接，所述分拣机构设于检测箱内部。

进一步的，所述分拣机构包括安装座、第二侧向检测器、推料杆、弹性料板、电磁换向阀和控制气泵，所述调节气缸活塞杆顶部与安装座底部螺栓连接，所述安装座前后两侧均与第二侧向检测器螺栓连接，所述安装座左右两侧内槽均与推料杆固定杆螺栓连接，所述推料杆活塞杆左端与弹性料板螺栓连接，所述推料杆顶部进出气口与电磁换向阀左右两侧出气口管道连接，所述电磁换向阀后端进气口与控制气泵管道连接，所述控制气泵顶部与数据处理器底部螺栓连接，所述第二侧向检测器、电磁换向阀和控制气泵均与控制面板电连接。

进一步的，所述分拣机构包括电动调节杆、安装横板、弧形放置板、弧形导轨、滚动电滑块、第二安装板和第二工业相机，所述检测箱内顶部与电动调节杆螺栓连接，所述电动调节杆活塞杆底部与安装横板螺栓连接，所述安装横板前后两侧均与弧形放置板螺栓连接，所述弧形放置板的前后两侧均设有弧形导轨，所述弧形导轨内轨与滚动电滑块滑动连接，所述滚动电滑块通过螺栓与第二安装板顶部螺纹连接，所述第二安装板分别与第二工业相机固定机体的前后两侧螺栓连接，所述电动调节杆、滚动电滑块和第二工业相机均与控制面板电连接。

进一步的，所述透明转盘顶部共设有十组工位槽，且十组工位槽呈闭环形状等距分布。

进一步的，所述透明转盘顶部与调节气缸固定杆顶部处于同一水平高度上，且调节气缸的调节形程长度为20厘米。

进一步的，所述透明转盘材质为硬质玻璃。

进一步的，所述弹性料板材质为硬质橡胶。

（三）有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1）本发明所述一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，通过设置了传动机构在检测箱内部，通过调节气缸控制调节分拣机构的高度，并控制伺服电机通过传动齿轮与齿条环的啮合效果，从而使透明转盘带动工位槽内部的检测工件进行位移，第一工业相机第一侧向检测器进行检测工作，有利于提高检测效果。

2）本发明所述一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，通过设置了分拣机构在调节气缸顶部，通过第二侧向检测器进行工件内测检测，绕后通过控制气泵和电磁换向阀的导流效果使推料杆带动弹性料板进行卸料动作。

3）本发明所述一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，通过设置了分拣机构在检测箱内部，通过电动调节杆和安装横板带动第二工业相机进行位移动作，并通过滚动电滑块带动第二工业相机在弧形导轨中进行半圆形状的转动，从而提高检测效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的检测箱内部和传动机构右视结构示意图；

图3为本发明的检测箱内部和传动机构结构示意图；

图4为本发明的分拣机构结构示意图；

图5为本发明的分拣机构结构示意图。

图中：检测箱-1、进料传送带-2、成品传送带-3、次品传送带-4、检测工件-5、控制面板-6、数据处理器-7、传动机构-8、分拣机构-9、电调节组件-10、第一侧向检测器-11、调节气缸-81、分拣机构-82、转动轴承-83、透明转盘-84、工位槽-85、齿条环-86、传动齿轮-87、伺服电机-88、第一安装板-89、第一工业相机-810、安装座-821、第二侧向检测器-822、推料杆-823、弹性料板-824、电磁换向阀-825、控制气泵-826、电动调节杆-91、安装横板-92、弧形放置板-93、弧形导轨-94、滚动电滑块-95、第二安装板-96、第二工业相机-97。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，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。

请参阅图1，本发明提供一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置：包括检测箱1、进料传送带2、成品传送带3、次品传送带4、检测工件5、控制面板6、数据处理器7、传动机构8、分拣机构9、电调节组件10和第一侧向检测器11，检测箱1前端左侧开口与进料传送带2固定连接，检测箱1左侧开口与成品传送带3固定连接，检测箱1右侧开口与次品传送带4固定连接，成品传送带3顶部设有检测工件5，检测箱1前端右侧与控制面板6螺栓连接，检测箱1内后壁与数据处理器7螺栓连接，检测箱1内前壁与电调节组件10螺栓连接，电调节组件10电滑块与第一侧向检测器11前端固定连接，进料传送带2、成品传送带3、次品传送带4、数据处理器7、电调节组件10和第一侧向检测器11均与控制面板6电连接。

请参阅图2、图3和图4，本发明提供一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，传动机构8设于检测箱1内部，传动机构8包括调节气缸81、分拣机构82、转动轴承83、透明转盘84、工位槽85、齿条环86、传动齿轮87、伺服电机88、第一安装板89和第一工业相机810，检测箱1内底部与调节气缸81固定杆螺栓连接，提高调节气缸81的固定效果，调节气缸81活塞杆顶部设有分拣机构82，提高分拣效果，调节气缸81固定杆与转动轴承83内环螺栓连接，提高转动轴承83的转动效果，转动轴承83外侧环与透明转盘84内环壁螺栓连接，提高转动轴承83的转动效果，透明转盘84顶部设有工位槽85，提高工位槽85的放置效果，透明转盘84外侧底部与齿条环86螺栓连接，提高齿条环86的固定效果，齿条环86后端与传动齿轮87前端啮合，提高齿条环86的传动效果，传动齿轮87内孔壁与伺服电机88轴动端同轴转动，提高伺服电机88的带动效果，伺服电机88与检测箱1内底部螺栓连接，提高伺服电机88的固定效果，调节气缸81固定杆外侧与第一安装板89螺栓连接，提高第一安装板89的固定效果，第一安装板89顶部的前后两侧均与第一工业相机810螺栓连接，提高第一工业相机810的固定效果，调节气缸81、伺服电机88和第一工业相机810均与控制面板6电连接，分拣机构9设于检测箱1内部，分拣机构82包括安装座821、第二侧向检测器822、推料杆823、弹性料板824、电磁换向阀825和控制气泵826，调节气缸81活塞杆顶部与安装座821底部螺栓连接，提高安装座821的固定效果，安装座821前后两侧均与第二侧向检测器822螺栓连接，提高第二侧向检测器822的固定效果，安装座821左右两侧内槽均与推料杆823固定杆螺栓连接，提高推料杆823的固定效果，推料杆823活塞杆左端与弹性料板824螺栓连接，提高推料杆823的的带动效果，推料杆823顶部进出气口与电磁换向阀825左右两侧出气口管道连接，提高电磁换向阀825的导流效果，电磁换向阀825后端进气口与控制气泵826管道连接，提高控制气泵826的导流效果，控制气泵826顶部与数据处理器7底部螺栓连接，提高控制气泵826的固定效果，第二侧向检测器822、电磁换向阀825和控制气泵826均与控制面板6电连接，透明转盘84顶部共设有十组工位槽85，且十组工位槽85呈闭环形状等距分布，提高透明转盘84带动效果，透明转盘84顶部与调节气缸81固定杆顶部处于同一水平高度上，且调节气缸81的调节形程长度为20厘米，提高调节气缸81的调节效果。

请参阅图5，本发明提供一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，分拣机构9包括电动调节杆91、安装横板92、弧形放置板93、弧形导轨94、滚动电滑块95、第二安装板96和第二工业相机97，检测箱1内顶部与电动调节杆91螺栓连接，提高电动调节杆91的调节效果，电动调节杆91活塞杆底部与安装横板92螺栓连接，提高电动调节杆91的带动效果，安装横板92前后两侧均与弧形放置板93螺栓连接，提高弧形放置板93的固定效果，弧形放置板93的前后两侧均设有弧形导轨94，提高弧形导轨94的限位效果，弧形导轨94内轨与滚动电滑块95滑动连接，提高滚动电滑块95的带动效果，滚动电滑块95通过螺栓与第二安装板96顶部螺纹连接，提高滚动电滑块95的带动效果，第二安装板96分别与第二工业相机97固定机体的前后两侧螺栓连接，提高第二工业相机97的固定效果，电动调节杆91、滚动电滑块95和第二工业相机97均与控制面板6电连接。

本发明通过改进提供一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，工作原理如下；

第一，使用本设备时，首先将本装置放置在工作区域中，然后将设备与外部电源相连接，既可为本设备工作提供所需的电能；

第二，在进行检测动作时，通过进料传动带2将检测工件5传送至透明转盘84顶部的工位槽85内部，通过工位槽85对检测工件5进行限位动作，然后通过伺服电机88通过带动传动齿轮87和齿条环86进行啮合传动，从而使透明转盘84在伺服电机88的带动下进行一个工作距离的传动动作，从而使检测工件5位移至第二工业相机97下方；

第三，然后通过控制电动调节杆91带动安装横板92和弧形放置板93位移至合适高度，并通过控制滚动电滑块95带动第二工业相机97在弧形导轨94内进行滑动，从而使滚动电滑块95带动第二工业相机97对检测工件5顶部进行弧度转动扫描，有利于提高检测效果，当伺服电机88带动透明转盘84和检测工件5进行位移时，此时检测工件5外侧和内测分别被第一侧向检测器11和第二侧向检测器822进行扫描，有利于提高检测效果；

第四，当第一侧向检测器11和第二侧向检测器822检测到检测工件5表面有缺陷时，通过控制电磁换向阀825和控制气泵826进行导流动作，从而使安装座821左侧的推料杆823通过带动弹性料板824推动检测工件5进去次品传送带4顶部，当初次检测动作检测出正常时，检测工件5会被传动至安装横板92后端的第二工业相机97下方进行二次检测动作，通过两次检测工作来提高检测效果。

本发明所述一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，通过调节气缸81控制调节分拣机构82的高度，并控制伺服电机88通过传动齿轮87与齿条环86的啮合效果，从而使透明转盘84带动工位槽84内部的检测工件5进行位移，第一工业相机810第一侧向检测器11进行检测工作，有利于提高检测效果，通过第二侧向检测器822进行工件内测检测，绕后通过控制气泵826和电磁换向阀825的导流效果使推料杆823带动弹性料板824进行卸料动作，通过电动调节杆91和安装横板92带动第二工业相机97进行位移动作，并通过滚动电滑块95带动第二工业相机97在弧形导轨94中进行半圆形状的转动，从而提高检测效果。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，包括检测箱（1）和第一侧向检测器（11），所述检测箱（1）前端左侧开口与进料传送带（2）固定连接，所述检测箱（1）左侧开口与成品传送带（3）固定连接，所述检测箱（1）右侧开口与次品传送带（4）固定连接，其特征在于：还包括传动机构（8）和分拣机构（9），所述传动机构（8）设于检测箱（1）内部，所述传动机构（8）包括调节气缸（81）、分拣机构（82）、转动轴承（83）、透明转盘（84）、工位槽（85）、齿条环（86）、传动齿轮（87）、伺服电机（88）、第一安装板（89）和第一工业相机（810），所述调节气缸（81）活塞杆顶部设有分拣机构（82），所述转动轴承（83）外侧环与透明转盘（84）内环壁螺栓连接，所述透明转盘（84）顶部设有工位槽（85），所述齿条环（86）后端与传动齿轮（87）前端啮合，所述传动齿轮（87）内孔壁与伺服电机（88）轴动端同轴转动，所述第一安装板（89）顶部的前后两侧均与第一工业相机（810）螺栓连接，所述分拣机构（9）设于检测箱（1）内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述分拣机构（82）包括安装座（821）、第二侧向检测器（822）、推料杆（823）、弹性料板（824）、电磁换向阀（825）和控制气泵（826），所述调节气缸（81）活塞杆顶部与安装座（821）底部螺栓连接，所述安装座（821）前后两侧均与第二侧向检测器（822）螺栓连接，所述安装座（821）左右两侧内槽均与推料杆（823）固定杆螺栓连接，所述推料杆（823）活塞杆左端与弹性料板（824）螺栓连接，所述推料杆（823）顶部进出气口与电磁换向阀（825）左右两侧出气口管道连接，所述电磁换向阀（825）后端进气口与控制气泵（826）管道连接，所述控制气泵（826）顶部与数据处理器（7）底部螺栓连接，所述第二侧向检测器（822）、电磁换向阀（825）和控制气泵（826）均与控制面板（6）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述分拣机构（9）包括电动调节杆（91）、安装横板（92）、弧形放置板（93）、弧形导轨（94）、滚动电滑块（95）、第二安装板（96）和第二工业相机（97），所述检测箱（1）内顶部与电动调节杆（91）螺栓连接，所述电动调节杆（91）活塞杆底部与安装横板（92）螺栓连接，所述安装横板（92）前后两侧均与弧形放置板（93）螺栓连接，所述弧形放置板（93）的前后两侧均设有弧形导轨（94），所述弧形导轨（94）内轨与滚动电滑块（95）滑动连接，所述电动调节杆（91）、滚动电滑块（95）和第二工业相机（97）均与控制面板（6）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述成品传送带（3）顶部设有检测工件（5），所述检测箱（1）前端右侧与控制面板（6）螺栓连接，所述检测箱（1）内后壁与数据处理器（7）螺栓连接，所述检测箱（1）内前壁与电调节组件（10）螺栓连接，所述电调节组件（10）电滑块与第一侧向检测器（11）前端固定连接，所述进料传送带（2）、成品传送带（3）、次品传送带（4）、数据处理器（7）、电调节组件（10）和第一侧向检测器（11）均与控制面板（6）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述检测箱（1）内底部与调节气缸（81）固定杆螺栓连接，所述调节气缸（81）固定杆与转动轴承（83）内环螺栓连接，所述透明转盘（84）外侧底部与齿条环（86）螺栓连接，所述伺服电机（88）与检测箱（1）内底部螺栓连接，所述调节气缸（81）固定杆外侧与第一安装板（89）螺栓连接，所述调节气缸（81）、伺服电机（88）和第一工业相机（810）均与控制面板（6）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述透明转盘（84）顶部共设有十组工位槽（85），且十组工位槽（85）呈闭环形状等距分布。

7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述透明转盘（84）顶部与调节气缸（81）固定杆顶部处于同一水平高度上，且调节气缸（81）的调节形程长度为20厘米。

8.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的缺陷工件检测分拣装置，其特征在于：所述滚动电滑块（95）通过螺栓与第二安装板（96）顶部螺纹连接，所述第二安装板（96）分别与第二工业相机（97）固定机体的前后两侧螺栓连接。

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