CN114535116A - 一种视觉检测装置 - Google Patents

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CN114535116A CN202210100864.5A CN202210100864A CN114535116A CN 114535116 A CN114535116 A CN 114535116A CN 202210100864 A CN202210100864 A CN 202210100864A CN 114535116 A CN114535116 A CN 114535116A
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Abstract

本申请实施例公开了一种视觉检测装置，包括主体、视觉检测模块和工件抓取机构；所述视觉检测模块设置在所述主体上；所述视觉检测模块包括第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元；所述第一检测单元用于对待检测产品的顶壁进行外观检测，所述第二检测单元用于对待检测产品的底壁进行外观检测，所述第三检测单元用于对待检测产品的顶壁和底壁之间的侧壁进行外观检测；所述工件抓取机构用于抓取所述待检测产品并在所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第三检测单元之间移动。本申请实施例的一个技术效果在于，结构设计合理，通过三个检测单元能够对待检测产品的整个外观进行外观精确检测，检测精度较高，适用范围较广。

Description

一种视觉检测装置
技术领域
本申请属于产品检测技术领域，具体地，本申请涉及一种视觉检测装置。
背景技术
目前的视觉检测装置用于对产品进行视觉检测，以分拣出合格品，并分离不合格品。视觉检测是指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，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，是用于生产、装配或包装的有价值的机制，它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
目前用于视觉检测的外观检测用相机镜头的单价极高，而视觉检测装置为了保证检测的稳定性，所使用的镜头较多，导致视觉检测装置的成本较高，而且，目前的视觉检测装置的检测精度较差，大多只能对精度要求不高的包装盒等产品进行检测。另外，目前的视觉检测装置通常由固定方向摄像头以对规整的六面体进行六面检测。
因此，目前的视觉检测装置存在成本较高，检测对象的局限性较大，适用范围较小的问题。
发明内容
本申请实施例的一个目的是提供一种视觉检测装置的新技术方案。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种视觉检测装置，包括：
主体；
视觉检测模块，所述视觉检测模块设置在所述主体上；所述视觉检测模块包括第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元；所述第一检测单元用于对待检测产品的顶壁进行外观检测，所述第二检测单元用于对待检测产品的底壁进行外观检测，所述第三检测单元用于对待检测产品的顶壁和底壁之间的侧壁进行外观检测；
工件抓取机构，所述工件抓取机构用于抓取所述待检测产品并在所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第三检测单元之间移动。
可选地，视觉检测装置还包括：
进料传送带，所述进料传送带设置于所述主体，用于输送待检测产品。
可选地，所述进料传送带具有第一位置，所述进料传送带能将待检测产品输送至第一位置；
第一检测单元，所述第一检测单元设置于第一位置的上方，对位于第一位置的待检测产品的顶壁进行外观检测；
所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第二检测单元的上方，使所述第二检测单元对待检测产品的底壁进行外观检测；或，所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第三检测单元的前方，使所述第三检测单元对待检测产品的侧壁进行检测，并通过旋转所述待检测产品，以对位于各个方向的侧壁进行外观检测。
可选地，所述进料传送带具有第二位置；
所述进料传送带将待检测产品由第一位置移动至第二位置时，所述工件抓取机构对所述待检测产品进行抓取。
可选地，还包括：
成品传送带和第一不良品传送带，所述成品传送带和所述第一不良品传送带均设置于所述主体上；
处理模块，所述处理模块用于对视觉检测模块的检测结果进行分析；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第一不良品传送带上并输出。
可选地，视觉检测装置还包括：称重台和第二不良品传送带；
所述称重台和所述第二不良品传送带分别设置于所述主体，用于对待检测产品进行称重检测，所述称重台与所述处理模块连接；
所述处理模块用于对称重台的检测结果进行分析；在检测结果为合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带上并输出；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第二不良品传送带上并输出。
可选地，所述称重台与所述第二不良品传送带的位置相对应。
可选地，所述第一不良品传送带和所述第二不良品传送带平行设置在所述主体上；
所述第一不良品传送带和所述第二不良品传送带均与所述成品传送带垂直设置。
可选地，视觉检测装置还包括：条码扫描器；
所述条码扫描器设置于主体，并与所述处理模块电连接；所述工件抓取机构将待检测产品放置于所述条码扫描器的扫面范围内，所述条码扫描器用于扫描待检测产品的条码信息并输送至处理模块。
可选地，所述工件抓取机构包括四轴机械手和吸盘，所述吸盘设置于所述四轴机械手的底部，用于对待检测产品进行吸附；
所述四轴机械手用于将待检测产品移动至预设位置，并可对待检测产品进行旋转。
本申请实施例的一个技术效果在于：
在本申请实施例中，通过设置第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元，以对待检测产品的各个表面进行精确地外观检测，从而能够对待检测产品进行全面的检查，以更好地筛选合格产品和不合格产品，这有效地降低了摄像头的使用数量，较好地降低了视觉检测装置的成本，同时，第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元对待检测产品的形状无特定要求，能够对各个形状的待检测产品进行外观视觉检测，适用范围较广。
通过工件抓取机构对待检测产品进行抓取并在第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元之间移动，从而便于各个检测单元对待检测产品进行外观检测。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的视觉检测装置的立体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的视觉检测装置的俯视图。
图中：100、主体；1、进料传送带；2、第一检测单元；3、第三检测单元；4、称重台；5、四轴机械手；6、吸盘；7、成品传送带；8、条码扫描器；9、第二不良品传送带；10、第一不良品传送带；11、第二检测单元。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种视觉检测装置，其用于对产品的外观进行视觉检测，以便更好且更加高效地筛选合格产品和不合格产品。
具体地，该视觉检测装置包括主体100、视觉检测模块和工件抓取机构。其中，主体100用于承载视觉检测模块、工件抓取机构、成品传送带7、第一不良品传送带10等结构。视觉检测模块用于对待检测产品的外观进行检测。
进一步具体地，所述视觉检测模块设置在所述主体100上；所述视觉检测模块包括第一检测单元2、第二检测单元11和第三检测单元3；所述第一检测单元2用于对待检测产品的顶壁进行外观检测，所述第二检测单元11用于对待检测产品的底壁进行外观检测，所述第三检测单元3用于对待检测产品的顶壁和底壁之间的侧壁进行外观检测。通过第一检测单元2、第二检测单元11和第三检测单元3能够对待检测产品的各个表面进行准确检测，检测精度较高。
所述工件抓取机构用于抓取所述待检测产品并在所述第一检测单元2、所述第二检测单元11和所述第三检测单元3之间移动。工件抓取机构使得待检测产品的移动更加简单、方便、快速，从而使得第一检测单元2、第二检测单元11和第三检测单元3能够方便、顺利地对待检测产品的各个外观进行检测，
在本申请实施例中，通过设置第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元，以对待检测产品的各个表面进行精确地外观检测，从而能够对待检测产品进行全面的检查，以更好地筛选合格产品和不合格产品，这有效地降低了摄像头的使用数量，较好地降低了视觉检测装置的成本，同时，第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元对待检测产品的形状无特定要求，能够对各个形状的待检测产品进行外观视觉检测，适用范围较广。
通过工件抓取机构对待检测产品进行抓取并在第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元之间移动，从而便于各个检测单元对待检测产品进行外观检测。
可选地，视觉检测装置还包括：
进料传送带1，所述进料传送带1设置于所述主体100，用于输送待检测产品。
在上述实施方式中，进料传送带1用于运输待检测产品，从而便于将待检测产品运输至视觉检测模块，从而便于视觉检测模块进行检测。
例如，第一检测单元用于检测待检测产品的顶壁是否合格，进料传送可以直接将待检测产品运输至该视觉检测模块的下方，有助于视觉检测模块对待检测产品的顶壁进行快速检测，有助于提高检测效率。
可选地，所述进料传送带1具有第一位置，所述进料传送带1能将待检测产品输送至第一位置；
所述第一检测单元2设置于第一位置的上方，对位于第一位置的待检测产品的顶壁进行外观检测；
所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第二检测单元11的上方，使所述第二检测单元11对待检测产品的底壁进行外观检测；或，所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第三检测单元3的前方，使所述第三检测单元3对待检测产品的侧壁进行检测，并通过旋转所述待检测产品，以对位于各个方向的侧壁进行外观检测。
在上述实施方式中，第一检测单元2设置于第一位置的上方，而进料传送带1将待检测产品直接输送至第一位置，从而便于第一单元对待检测产品的顶壁进行外观检测，提高了检测效率。
另外，可以先通过第二检测单元11对待检测产品的底壁进行外观检测；也可以先通过第三检测单元3对待检测产品的侧壁进行外观检测，本申请不对待检测产品的底壁或者侧壁的检测顺序进行限定。
需要说明的是，在第三检测单元3对待检测产品的侧壁进行外观检测时，可以通过旋转待检测产品，以对待检测产品的整个侧壁进行较好的检测。从而有助于提高视觉检测模块的检测结果。
可选地，所述进料传送带1具有第二位置；
所述进料传送带1将待检测产品由第一位置移动至第二位置时，所述工件抓取机构对所述待检测产品进行抓取。
在上述实施方式中，由于在第一位置，通过第一检测单元2对待检测产品进行检测时，第一检测单元2位于待检测产品的上方，不便于工件抓取机构抓取，因此，在第一检测单元2对待检测产品检测完成后，需要对待检测产品进行移动。此时，通过进料传送带1将待检测产品由第一位置移动至第二位置，从而便于实现工件抓取机构的抓取，操作非常简单。
可选地，该视觉检测装置还包括：成品传送带7、第一不良品传送带10和处理模块。其中，成品传送带7用于输送合格产品，第一不良品传送带10用于输送不合格产品。
进一步具体地，所述成品传送带7和所述第一不良品传送带10均设置于所述主体100上。成品传送带7和第一不良品传送带10分开设置，能够快速的地将合格产品和不合格产品输出，有助于提高产品的筛选效率。
所述处理模块用于对视觉检测模块的检测结果进行分析；在检测结果为合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带7上并输出；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第一不良品传送带10上并输出。通过处理模块对视觉检测模块的检测结果进行分析，能够有效地判断待检测产品的外观是否合格。
例如，处理模块可以为制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES系统)，其用于对产品生产过程中的各项信息进行集中保存、处理。
在本申请实施例中，通过处理模块对视觉检测模块的检测结果进行分析；在检测结果为合格时，工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带7上并输出；在检测结果为不合格时，工件抓取机构将待检测产品放在第一不良品传送带10上并输出，从而能够快速地待检测产品进行检测，检测效果较好，有利于提升检测效率。
需要说明的是，当待检测产品还有后续的检测步骤时，例如称重检测，当外观的检测结果为合格时，待检测产品需要进行下一个检测步骤，例如放置在称重台上进行称重检测。如果没有后续的检测步骤，可以将外观的检查结果为合格的待检测产品直接放在成品传送带7上并输出。
可选地，视觉检测装置还包括：称重台4和第二不良品传送带9；
所述称重台4和所述第二不良品传送带9分别设置于所述主体100，用于对待检测产品进行称重检测，所述称重台4与所述处理模块连接；
所述处理模块用于对称重台4的检测结果进行分析；在检测结果为合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带7上并输出；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第二不良品传送带9上并输出。
在上述实施方式中，称重台4用于对待检测产品进行称重检测，以筛选出称重合格的产品。尤其当体重检测不合格时，工件抓取机构将待检测产品放在第二不良品传送带9上并输出；而当体重检测合格时，工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带7上并输出，从而有效地筛选出称重合格的产品。
另外，由于先对外观不合格的产品进行筛选，再对称重不合格的产品进行筛选，从而能够精确地筛选出外观合格、称重合格的产品，操作比较简单，检测的精度较高。
可选地，所述称重台4与所述第二不良品传送带9的位置相对应。这有助于优化该视觉检测装置的结构，同时也有助于在称重台4检测待检测产品的称重不合格时，便于工件抓取机构快速地将不合格产品放置在第二不良品传送带9进行输出，提高了检测的效率。
可选地，所述第一不良品传送带10和所述第二不良品传送带9平行设置在所述主体100上；
所述第一不良品传送带10和所述第二不良品传送带9均与所述成品传送带7垂直设置。
在上述实施方式中，有助于在检测到过程中快速地将不合格产品输出，提高检测效率；同时也有助于优化检测空间，实现对待就检测产品的快速检测。
可选地，视觉检测装置还包括：条码扫描器8；
所述条码扫描器8设置于主体100，并与所述处理模块电连接；所述工件抓取机构将待检测产品放置于所述条码扫描器8的扫面范围内，所述条码扫描器8用于扫描待检测产品的条码信息并输送至处理模块。
在上述实施方式中，条码扫描器8用于对待检测产品的条码信息进行扫描，从而便于处理模块识别产品信息。外观的检测结果和称重的检测结果将与条码扫描器8扫描的产品信息全程绑定，由处理模块处理后将产品信息上传至MES系统进行统一处理，从而方便对检测合格的产品以及检测不合格的产品进行识别和记录。
在一个具体的实施方式中，在第一检测单元2对待检测产品的顶壁检测完成以后，进料传送带1继续传送产品至第二位置，此时工件抓取机构移动并固定待检测产品至条码扫描器8的扫描范围内，条码扫描器8读取产品上条码信息。在条码扫描器8对产品上的条码信息进行读取以后，工件抓取机构将待检测产品继续移动至其他视觉检测模块以对待检测产品的其他表面进行检测。
可选地，所述工件抓取机构包括四轴机械手5和吸盘6，所述吸盘6设置于所述四轴机械手5的底部，用于对待检测产品进行吸附；
所述四轴机械手5用于将待检测产品移动至预设位置，并可对待检测产品进行旋转。
在上述实施的方式中，通过吸盘6对待检测产品进行吸附固定，固定效果较好，有效地防止待检测产品从工件抓取机构上脱落。四轴机械手5能够实现待检测产品在空间的X轴、Y轴、Z轴上的移动，从而能够快速地将待检测产品移动至预设位置，方便视觉检测模块和称重台4的检测，同时也便于条码扫描器8的扫描。
另外，四轴机械手5能够实现待检测产品在空间中沿R轴的旋转，从而实现视觉检测模块对待检测产品的各个侧面均能进行较好地检测。其中，R轴可以是待检测产品沿高度方向的对称轴。
需要说明的是，四轴机械手5的底部可以连接其他固定结构，用于实现对待检测产品进行固定，本申请对固定结构不做限定，只要能实现对待检测产品的固定即可。
在本实施例中，该视觉检测装置可以根据不同产品的检测要求对各个产品进行外观检测和称重检测，操作非常简单，检测精度较高。
当待检测产品为规则的六面体时，可以在顶壁和底壁检测完成以后，通过旋转待检测产品，分别对六面体的四个侧壁均进行检测。例如，检测一个侧壁，对六面体旋转90度以对下一个侧壁进行检测。
当待检测产品的侧壁的形状不规则时，可以通过连续缓慢旋转一周，以对待检测产品的整个侧壁进行检测。处理模块中的图像处理程序能够对视觉检测模块采集的图像进行分析。
在一个具体的实施方式中，对待检测产品进行外观检测，当外观的检测结果不合格时，将待检测产品放在第一不良品传送带10上输出；当外观的检测结果合格时，将待检测产品放在称重台4上进行称重检测，如果称重的检测结果不合格，将待检测产品放在第二不良品传送带9上输出；当外观的检测结果合格时，将待检测产品放在成品传送带7上输出，以最终获得外观和称重均合格的产品，检测的精度较高。
本申请实施例提供的视觉检测装置，结构设计合理，使用非常方便，能够对待检测产品进行快速检测，检测效率较高。该视觉检测装置为自动化设备，能对待检测产品进行快速、准确地检测。而且检测精度较高，能够较好地实现产品信息与MES系统的对接，操作比较便利。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种视觉检测装置，其特征在于，包括：
主体(100)；
视觉检测模块，所述视觉检测模块设置在所述主体(100)上；所述视觉检测模块包括第一检测单元(2)、第二检测单元(11)和第三检测单元(3)；所述第一检测单元(2)用于对待检测产品的顶壁进行外观检测，所述第二检测单元(11)用于对待检测产品的底壁进行外观检测，所述第三检测单元(3)用于对待检测产品的顶壁和底壁之间的侧壁进行外观检测；
工件抓取机构，所述工件抓取机构用于抓取所述待检测产品并在所述第一检测单元(2)、所述第二检测单元(11)和所述第三检测单元(3)之间移动。
2.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，还包括：
进料传送带(1)，所述进料传送带(1)设置于所述主体(100)，用于输送待检测产品。
3.根据权利要求2所述的视觉检测装置，其特征在于，所述进料传送带(1)具有第一位置，所述进料传送带(1)能将待检测产品输送至第一位置；
所述第一检测单元(2)设置于第一位置的上方，对位于第一位置的待检测产品的顶壁进行外观检测；
所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第二检测单元(11)的上方，使所述第二检测单元(11)对待检测产品的底壁进行外观检测；或，所述工件抓取机构对待检测产品进行抓取并放置在第三检测单元(3)的前方，使所述第三检测单元(3)对待检测产品的侧壁进行检测，并通过旋转所述待检测产品，以对位于各个方向的侧壁进行外观检测。
4.根据权利要求3所述的视觉检测装置，其特征在于，所述进料传送带(1)具有第二位置；
所述进料传送带(1)将待检测产品由第一位置移动至第二位置时，所述工件抓取机构对所述待检测产品进行抓取。
5.根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，还包括：
成品传送带(7)和第一不良品传送带(10)，所述成品传送带(7)和所述第一不良品传送带(10)均设置于所述主体(100)上；
处理模块，所述处理模块用于对视觉检测模块的检测结果进行分析；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第一不良品传送带(10)上并输出。
6.根据权利要求5所述的视觉检测装置，其特征在于，还包括：称重台(4)和第二不良品传送带(9)；
所述称重台(4)和所述第二不良品传送带(9)分别设置于所述主体(100)，用于对待检测产品进行称重检测，所述称重台(4)与所述处理模块连接；
所述处理模块用于对称重台(4)的检测结果进行分析；在检测结果为合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在成品传送带(7)上并输出；在检测结果为不合格时，所述工件抓取机构将待检测产品放在第二不良品传送带(9)上并输出。
7.根据权利要求6所述的视觉检测装置，其特征在于，所述称重台(4)与所述第二不良品传送带(9)的位置相对应。
8.根据权利要求6所述的视觉检测装置，其特征在于，所述第一不良品传送带(10)和所述第二不良品传送带(9)平行设置在所述主体(100)上；
所述第一不良品传送带(10)和所述第二不良品传送带(9)均与所述成品传送带(7)垂直设置。
9.根据权利要求5所述的视觉检测装置，其特征在于，还包括：条码扫描器(8)；
所述条码扫描器(8)设置于主体(100)，并与所述处理模块电连接；所述工件抓取机构将待检测产品放置于所述条码扫描器(8)的扫面范围内，所述条码扫描器(8)用于扫描待检测产品的条码信息并输送至处理模块。
10.根据权利要求1-9任一所述的视觉检测装置，其特征在于，所述工件抓取机构包括四轴机械手(5)和吸盘(6)，所述吸盘(6)设置于所述四轴机械手(5)的底部，用于对待检测产品进行吸附；
所述四轴机械手(5)用于将待检测产品移动至预设位置，并可对待检测产品进行旋转。
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