CN116251759A - 一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于皮碗加工检测技术领域，具体是一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，包括壳体框架，壳体框架内分布皮碗上料区、皮碗送料区、皮碗上端面检测区和皮碗下端面检测区，皮碗上端面检测区内安装有第一旋转输送盘，皮碗下端面检测区内安装有第二旋转输送盘，皮碗上端面检测区和皮碗下端面检测区之间安装有皮碗翻面组件；本发明是将皮碗提升、送料、上部缺陷检测、皮碗自动翻面和下部缺陷检测相结合，降低操作人员的工作量，保证皮碗检测的连续化、自动化进行，提升皮碗检测效率和皮碗检测结果的准确性，且通过收料输出组件实现皮碗的顺利分类输出，进一步提升设备的自动化程度。

Description

一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备

技术领域

本发明涉及皮碗加工检测技术领域，具体是一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备。

背景技术

皮碗主要是指应用在轿车、轻型车、面包车、部分载重车的液压制动系统及离合器操纵系统、加力泵系统中起传递压力和密封作用的橡胶密封件，皮碗也有应用在家用电器上；

在皮碗的生产加工过程中，对皮碗进行缺陷检测是必不可少的一个环节，通过皮碗缺陷检测判断皮碗是否存在外部缺陷，皮碗的缺陷检测主要通过视觉检测设备进行，目前在进行皮碗的缺陷检测时先通过视觉检测设备对皮碗的上部进行各项目的缺陷检测，然后人工翻转皮碗以使其下部朝上并通过视觉检测设备对皮碗的下部进行各项目的缺陷检测，难以实现皮碗的自动连续化检测以提升检测效率并降低工作人员的工作量；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，解决了目前在进行皮碗的缺陷检测时，难以实现皮碗的自动连续化检测，检测效率低，加大了工作人员的工作量，检测过程费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，包括壳体框架，所述壳体框架的底部通过焊接的方式固定设置支撑架，所述壳体框架的外部安装有多组透明窗，且壳体框架的顶部安装有警报器，所述壳体框架的内部分布有皮碗上料区、皮碗送料区、皮碗上端面检测区和皮碗下端面检测区，且皮碗上料区和皮碗送料区位于壳体框架靠近前方的两侧，所述皮碗上端面检测区和皮碗下端面检测区位于壳体框架靠近后方的两侧，所述皮碗上端面检测区的上端面所处高度高于皮碗下端面检测区上端面所处高度；

所述皮碗上料区内安装有上料提升机，所述皮碗送料区内安装有振动送料盘，所述上料提升机倾斜设置并延伸入皮碗送料区内，且上料提升机的输出侧与振动送料盘对接，所述振动送料盘上安装有送料器，且送料器延伸入皮碗上端面检测区内；所述皮碗上端面检测区内安装有第一旋转输送盘，所述皮碗下端面检测区内安装有第二旋转输送盘，所述第一旋转输送盘和第二旋转输送盘分别通过驱动电机驱动，且第一旋转输送盘和第二旋转输送盘均为顺时针旋转；

所述壳体框架的内顶部安装有上端面视觉检测机、内圆面视觉检测机、内外径视觉检测机、下端面视觉检测机和外圆面视觉检测机，且上端面视觉检测机、内圆面视觉检测机和内外径视觉检测机位于皮碗上端面检测区的上方，下端面视觉检测机和外圆面视觉检测机位于皮碗下端面检测区内，所述送料器远离振动送料盘的一端位于第一旋转输送盘的上方，所述皮碗上端面检测区和皮碗下端面检测区之间安装有皮碗翻面组件，且皮碗下端面检测区内安装有收料输出组件。

进一步的，所述壳体框架的内顶部通过固定杆安装有第一平滑导向盘，所述第一平滑导向盘位于皮碗上端面检测区内，所述第一平滑导向盘处于第一旋转输送盘输出侧的正上方且两者之间留有间隙，所述皮碗下端面检测区内安装有第二平滑导向盘，所述第二平滑导向盘位于第二旋转输送盘输入侧的正上方且两者之间留有间隙；

所述皮碗翻面组件位于第一平滑导向盘和第二平滑导向盘之间，皮碗缺陷检测状态下，第一旋转输送盘上的皮碗检测完成后经由第一平滑导向盘的导向作用进入皮碗翻面组件，皮碗翻面组件对皮碗进行输送并在输送过程中使皮碗翻面，皮碗翻面完成后经由第二平滑导向盘的导向作用进入第二旋转输送盘上。

进一步的，所述皮碗翻面组件包括皮碗传送带、翻面输送带和翻面中心辊，所述皮碗传送带绕过翻面中心辊、第四转辊、第五转辊、第六转辊和第七转辊，所述翻面输送带绕过翻面中心辊、第一转辊、第二转辊和第三转辊，且皮碗传送带和翻面输送带在翻面中心辊处汇集；

所述第一平滑导向盘位于两者输入侧汇集处的上方，所述第二平滑导向盘位于两者输出侧汇集处的上方；所述第一旋转输送盘上的皮碗检测完成后经由第一平滑导向盘的导向作用进入皮碗传送带上，皮碗在皮碗传送带和翻面输送带的汇集处进行翻面，皮碗翻面完成后经由翻面输送带输送出去。

进一步的，所述收料输出组件包括安装在皮碗下端面检测区内的收料组件壳体，所述收料组件壳体上开设有开口朝上的皮碗下落槽，所述收料组件壳体的顶部安装有斜向挡块，且斜向挡块位于第二旋转输送盘输出侧的上方，所述收料组件壳体的前、后两侧开设有优品输出口和劣品输出口，所述皮碗下落槽内通过活动轴安装有承载接料板，且优品输出口和劣品输出口均与皮碗下落槽相通；所述收料组件壳体的前、后两侧分别安装有输出口封堵板，且收料组件壳体内安装有作用于两组输出口封堵板的开闭启动机构。

进一步的，开闭启动机构包括通过电机座固定设置在收料组件壳体内的收放电机，所述收放电机的输出端安装有旋转轴，且旋转轴远离收放电机的一端安装有两组缠绕收放辊；所述收料组件壳体的前、后两侧安装有弹性顶升机构，且弹性顶升机构作用于对应的输出口封堵板，所述输出口封堵板的底部固定设置收放绳，且收放绳的另一端穿入收料组件壳体内并与对应的缠绕收放辊相连；其中一组收放绳处于不断缠绕状态时，另一组收放绳处于不断放开状态。

进一步的，弹性顶升机构包括开设于收料组件壳体前、后两侧的竖向导槽，所述输出口封堵板面向收料组件壳体的一侧固定设置限位活动块，所述竖向导槽内竖直设置竖向杆，且限位活动块位于对应竖向导槽内并与对应竖向杆滑动连接；所述竖向杆的外周面套设有压缩弹簧，且压缩弹簧固定连接竖向导槽的底部槽壁和限位活动块的底部。

进一步的，所述承载接料板的底部通过螺栓固定设置直角梯形块，所述直角梯形块的数目为两组并关于承载接料板的底部中心处对称，且两组直角梯形块相对的一面为斜面，所述收料组件壳体内安装有导向杆和旋转螺柱，所述导向杆上滑动设置移动调节块，且移动调节块与旋转螺柱螺纹连接；

所述移动调节块的顶部通过螺栓固定设置挤压球，且挤压球位于两组直角梯形块之间；所述收料组件壳体内通过轴承转动设置中转杆，所述中转杆通过锥齿轮组与旋转轴啮合传动连接，且中转杆通过传动带与旋转螺柱传动连接。

进一步的，所述承载接料板的顶部通过轴承安装有多组减阻转辊，所述收料组件壳体的前、后两侧内壁固定设置承载限位块，且承载限位块位于承载接料板的下方；在优品输出口处于打开状态时，承载接料板朝优品输出口的方向向下倾斜，在劣品输出口处于打开状态时，承载接料板朝劣品输出口的方向向下倾斜。

进一步的，所述壳体框架的外侧固定设置触控显示面板，所述触控显示面板与上端面视觉检测机、内圆面视觉检测机、内外径视觉检测机、下端面视觉检测机以及外圆面视觉检测机均通信连接；所述触控显示面板包括处理器、数据存储模块、信息显示模块、缺陷分析模块和元件执行模块，且处理器与信息显示模块、数据存储模块、缺陷分析模块以及元件执行模块均通信连接；信息显示模块用于对检测信息和分析信息进行显示，缺陷分析模块用于进行缺陷分析并生成皮碗合格信号或皮碗不合格信号，并将皮碗合格信号或皮碗不合格信号经处理器发送至元件执行模块；元件执行模块接收到皮碗合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件中的优品输出口打开，在接收到皮碗不合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件中的劣品输出口打开。

进一步的，处理器通信连接品质追溯模块，品质追溯模块的具体运行过程包括：

在接收到皮碗合格信号时，将对应皮碗标记为优品；在接收到皮碗不合格信号时，获取到对应皮碗所对应的异常项，异常项包括上端面异常、内圆面异常、内外径异常、下端面异常和外圆面异常，通过数据存储模块调取各组异常项所对应的权重值，将皮碗所对应异常项的权重值相加取和值并将和值标记为对应皮碗的缺陷等级值QDZ；

通过数据存储模块调取预设缺陷等级范围，将缺陷等级值QDZ与预设缺陷等级范围进行比较，若缺陷等级值QDZ大于等于预设缺陷等级范围的最大值，则将对应皮碗标记为三级劣品，若缺陷等级值QDZ位于预设缺陷等级范围内时，将对应皮碗标记为二级劣品，若缺陷等级值QDZ小于等于预设缺陷等级范围的最小值时，将对应皮碗标记为一级劣品；

在同批次的皮碗检测完成后，获取到对应批次皮碗中的三级劣品数目、二级劣品数目、一级劣品数目和优品数目，将三级劣品数目、二级劣品数目、一级劣品数目和优品数目进行数值计算获取到批次系数，通过数据存储模块调取预设批次系数阈值，若批次系数小于等于预设批次系数阈值，则生成批次合格信号，若批次系数大于预设批次系数阈值，则生成批次不合格信号；将批次合格信号或批次不合格信号以及对应批次皮碗经处理器发送至信息显示模块和数据存储模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过上料提升机将待检测的皮碗提升输送至振动送料盘内，振动送料盘通过振动使皮碗进入送料器中，送料器使皮碗自动连续进入第一旋转输送盘的输入侧，实现待检测皮碗的自动输入，不需人工放置以进行检测，降低工作人员的工作量，提高皮碗检测的自动化程度；

本发明中，通过第一旋转输送盘旋转带动其上部的皮碗进行运动，在第一旋转输送盘和第一平滑导向盘的配合作用下使对应皮碗平稳进入皮碗翻面组件，皮碗翻面组件使皮碗进行翻面并在第二平滑导向盘的配合作用下使皮碗平稳滑动至第二旋转输送盘上，第二旋转输送盘通过旋转带动其上部的皮碗进行运动，不仅能够对皮碗进行上部检测，还能够对皮碗进行下部检测，且不需人工对皮碗进行翻面，降低操作人员的工作量，保证皮碗检测的连续化、自动化进行，提升皮碗检测效率和皮碗检测结果的准确性；

本发明中，通过收料输出组件中的斜向挡块的作用下使皮碗进入皮碗下落槽内，若皮碗不存在缺陷，优品输出口打开并使承载接料板朝优品输出口的方向向下倾斜，对应皮碗下落至承载接料板上并通过优品输出口输送出去，若皮碗存在缺陷，劣品输出口打开且自动使承载接料板朝劣品输出口的方向向下倾斜，对应皮碗通过劣品输出口输送出去，实现皮碗的顺利分类输出；

本发明中，通过缺陷分析模块进行缺陷分析并生成皮碗合格信号或皮碗不合格信号并经处理器发送至元件执行模块，元件执行模块发出对应控制指令以控制收料输出组件进行相应操作，提高设备的自动化和智能化程度，不需人为进行过多操作，进一步降低工作人员的工作量，从而使检测出后的皮碗通过优品输出口或劣品输出口输送出去，通过品质追溯模块实现对皮碗所属批次整体质量状况的自动评估判定，判定结果更为准确，方便工作人员对各批次的皮碗加工进行选择性追溯。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为本发明中的正视示意图；

图4为图2中皮碗翻面组件的结构示意图；

图5为本发明中皮碗翻面组件的右视示意图；

图6为图2中收料输出组件的放大图；

图7为本发明中收料输出组件的右视示意图；

图8为图7中B部分的放大图；

图9为图7中A部分的放大图；

图10为本发明中触控显示面板和各组视觉检测机的通信框图；

图11为本发明中触控显示面板的系统框图；

图12为本发明中承载接料板的俯视图。

附图标记：1、壳体框架；2、皮碗上料区；3、皮碗送料区；4、皮碗上端面检测区；5、皮碗下端面检测区；6、皮碗翻面组件；7、收料输出组件；8、上料提升机；9、振动送料盘；10、送料器；11、上端面视觉检测机；12、内圆面视觉检测机；13、内外径视觉检测机；14、下端面视觉检测机；15、外圆面视觉检测机；16、警报器；17、第一平滑导向盘；18、第二平滑导向盘；19、第一旋转输送盘；20、第二旋转输送盘；21、触控显示面板；22、支撑架；23、透明窗；61、皮碗传送带；62、翻面输送带；63、翻面中心辊；64、第一转辊；65、第二转辊；66、第三转辊；67、第四转辊；68、第五转辊；69、第六转辊；610、第七转辊；71、收料组件壳体；72、皮碗下落槽；73、优品输出口；74、劣品输出口；75、输出口封堵板；76、收放绳；77、收放电机；78、缠绕收放辊；79、旋转轴；710、承载接料板；711、活动轴；712、直角梯形块；713、挤压球；714、减阻转辊；715、导向杆；716、旋转螺柱；717、移动调节块；718、中转杆；719、传动带；720、竖向导槽；721、竖向杆；722、限位活动块；723、压缩弹簧；724、斜向挡块。

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。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。

实施例

如图1-9所示，本发明提出的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，包括壳体框架1，壳体框架1的底部通过焊接的方式固定设置支撑架22，壳体框架1的外部安装有多组透明窗23，方便工作人员观察内部检测状况，且壳体框架1的顶部安装有警报器16，有助于在设备出现故障时发出提示，壳体框架1的内部分布有皮碗上料区2、皮碗送料区3、皮碗上端面检测区4和皮碗下端面检测区5，且皮碗上料区2和皮碗送料区3位于壳体框架1靠近前方的两侧，皮碗上端面检测区4和皮碗下端面检测区5位于壳体框架1靠近后方的两侧，皮碗上端面检测区4的上端面所处高度高于皮碗下端面检测区5上端面所处高度；

皮碗上料区2内安装有上料提升机8，皮碗送料区3内安装有振动送料盘9，上料提升机8倾斜设置并延伸入皮碗送料区3内，且上料提升机8的输出侧与振动送料盘9对接，上料提升机8进行皮碗的上料以将待检测皮碗输送至振动送料盘9内，振动送料盘9上安装有送料器10，且送料器10延伸入皮碗上端面检测区4内，振动送料盘9通过振动作用使皮碗进入送料器10内，送料器10对皮碗进行输送；皮碗上端面检测区4内安装有第一旋转输送盘19，皮碗下端面检测区5内安装有第二旋转输送盘20，第一旋转输送盘19和第二旋转输送盘20分别通过驱动电机驱动，且第一旋转输送盘19和第二旋转输送盘20均为顺时针旋转，第一旋转输送盘19和第二旋转输送盘20以使皮碗进行运动；

壳体框架1的内顶部安装有上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12、内外径视觉检测机13、下端面视觉检测机14和外圆面视觉检测机15，且上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12和内外径视觉检测机13位于皮碗上端面检测区4的上方，下端面视觉检测机14和外圆面视觉检测机15位于皮碗下端面检测区5内，送料器10远离振动送料盘9的一端位于第一旋转输送盘19的上方以将皮碗输送至第一旋转输送盘19上，上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12、内外径视觉检测机13、下端面视觉检测机14和外圆面视觉检测机15分别对皮碗进行上端面视觉检测、内圆面视觉检测、内外径视觉检测、下端面视觉检测和外圆面视觉检测；

皮碗上端面检测区4和皮碗下端面检测区5之间安装有皮碗翻面组件6，壳体框架1的内顶部通过固定杆安装有第一平滑导向盘17，第一平滑导向盘17位于皮碗上端面检测区4内，第一平滑导向盘17处于第一旋转输送盘19输出侧的正上方且两者之间留有间隙，皮碗下端面检测区5内安装有第二平滑导向盘18，第二平滑导向盘18位于第二旋转输送盘20输入侧的正上方且两者之间留有间隙；皮碗翻面组件6位于第一平滑导向盘17和第二平滑导向盘18之间，具体而言，皮碗翻面组件6包括皮碗传送带61、翻面输送带62和翻面中心辊63，皮碗传送带61绕过翻面中心辊63、第四转辊67、第五转辊68、第六转辊69和第七转辊610，翻面输送带62绕过翻面中心辊63、第一转辊64、第二转辊65和第三转辊66，且皮碗传送带61和翻面输送带62在翻面中心辊63处汇集，皮碗在皮碗传送带61和翻面输送带62的汇集处进行自动翻面；

第一平滑导向盘17位于两者输入侧汇集处的上方，第二平滑导向盘18位于两者输出侧汇集处的上方；在实际使用过程中，第一旋转输送盘19上的皮碗检测完成后经由第一平滑导向盘17的导向作用平稳顺利进入皮碗传送带61上，皮碗在皮碗传送带61和翻面输送带62的汇集处进行翻面，皮碗翻面完成后经由翻面输送带62输送出去，不需人工对皮碗进行翻面，降低工作人员的工作量，保证皮碗检测的连续化、自动化进行，提升皮碗检测效率和皮碗检测结果的准确性。

皮碗下端面检测区5内安装有收料输出组件7，具体的，收料输出组件7包括收料组件壳体71，收料组件壳体71安装在皮碗下端面检测区5内，收料组件壳体71上开设有开口朝上的皮碗下落槽72，收料组件壳体71的顶部安装有斜向挡块724，且斜向挡块724位于第二旋转输送盘20输出侧的上方，收料组件壳体71的前、后两侧开设有优品输出口73和劣品输出口74，皮碗下落槽72内通过活动轴711安装有承载接料板710，且优品输出口73和劣品输出口74均与皮碗下落槽72相通；收料组件壳体71的前、后两侧分别安装有输出口封堵板75，优选的，壳体框架1上安装有优品输送带和劣品输送带，且优品输送带和劣品输送带的输入侧均延伸入壳体框架1内并分别位于优品输出口73和劣品输出口74的下方。

收料组件壳体71内通过电机座固定设置收放电机77，收放电机77的输出端安装有旋转轴79，且旋转轴79远离收放电机77的一端安装有两组缠绕收放辊78；输出口封堵板75的底部固定设置收放绳76，且收放绳76的另一端穿入收料组件壳体71内并与对应的缠绕收放辊78相连；其中一组收放绳76处于不断缠绕状态时，另一组收放绳76处于不断放开状态；收料组件壳体71的前、后两侧开设有竖向导槽720，输出口封堵板75面向收料组件壳体71的一侧固定设置限位活动块722，竖向导槽720内竖直设置竖向杆721，且限位活动块722位于对应竖向导槽720内并与对应竖向杆721滑动连接；竖向杆721的外周面套设有压缩弹簧723，且压缩弹簧723固定连接竖向导槽720的底部槽壁和限位活动块722的底部。

承载接料板710的底部通过螺栓固定设置直角梯形块712，直角梯形块712的数目为两组并关于承载接料板710的底部中心处对称，且两组直角梯形块712相对的一面为斜面，收料组件壳体71内安装有导向杆715和旋转螺柱716，导向杆715上滑动设置移动调节块717，且移动调节块717与旋转螺柱716螺纹连接；移动调节块717的顶部通过螺栓固定设置挤压球713，且挤压球713位于两组直角梯形块712之间；收料组件壳体71内通过轴承转动设置中转杆718，中转杆718通过锥齿轮组与旋转轴79啮合传动连接，且中转杆718通过传动带719与旋转螺柱716传动连接；在优品输出口73处于打开状态时，承载接料板710朝优品输出口73的方向向下倾斜，在劣品输出口74处于打开状态时，承载接料板710朝劣品输出口74的方向向下倾斜。

实施例

如图10-11所示，本实施例与实施例1的区别在于，壳体框架1的外侧固定设置触控显示面板21，触控显示面板21与上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12、内外径视觉检测机13、下端面视觉检测机14以及外圆面视觉检测机15均通信连接；触控显示面板21包括处理器、数据存储模块、信息显示模块、缺陷分析模块和元件执行模块，且处理器与信息显示模块、数据存储模块、缺陷分析模块以及元件执行模块均通信连接；信息显示模块用于对检测信息和分析信息进行显示，以及用于工作人员进行人工控制，缺陷分析模块用于进行缺陷分析并生成皮碗合格信号或皮碗不合格信号，缺陷分析模块的缺陷分析过程如下：

获取到上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12、内外径视觉检测机13、下端面视觉检测机14以及外圆面视觉检测机15发送的视觉检测结果，且上端面视觉检测机11的视觉检测结果包括上端面正常或上端面异常，内圆面视觉检测机12的视觉检测结果包括内圆面正常或内圆面异常，内外径视觉检测机13的视觉检测结果包括内外径正常或内外径异常，下端面视觉检测机14的视觉检测结果包括下端面正常或下端面异常，外圆面视觉检测机15的视觉检测结果包括外圆面正常或外圆面异常；

将上端面正常或上端面异常分别赋予上端面判定值1或0，将内圆面正常或内圆面异常分别赋予内圆面判定值1或0，将内外径正常或内外径异常分别赋予内外径判定值1或0，将下端面正常或下端面异常分别赋予下端面判定值1或0，将外圆面正常或外圆面异常分别赋予外圆面判定值1或0；将各组判定值相乘并将乘积值标记为缺陷分析值XFZ，若XFZ=1，表明对应皮碗不存在各项缺陷，则生成皮碗合格信号，若XFZ=0，表明对应皮碗中存在一项或多项缺陷，则生成皮碗不合格信号。

缺陷分析模块将皮碗合格信号或皮碗不合格信号经处理器发送至元件执行模块，元件执行模块接收到皮碗合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件7中的优品输出口73打开，承载接料板710朝优品输出口73的方向向下倾斜，在接收到皮碗不合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件7中的劣品输出口74打开，承载接料板710朝劣品输出口74的方向向下倾斜，实现对皮碗的自动分类输出。

实施例

如图10-11所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，处理器通信连接品质追溯模块，品质追溯模块的具体运行过程包括：

在接收到皮碗合格信号时，将对应皮碗标记为优品；在接收到皮碗不合格信号时，获取到对应皮碗所对应的异常项，异常项包括上端面异常、内圆面异常、内外径异常、下端面异常和外圆面异常，通过数据存储模块调取各组异常项所对应的权重值a1、a2、a3、a4、a5，且a1、a2、a3、a4、a5由操作人员预先设置，a1、a2、a3、a4、a5的取值均大于零，上端面异常、内圆面异常、内外径异常、下端面异常和外圆面异常与权重值a1、a2、a3、a4、a5一一对应，将皮碗所对应异常项的权重值相加取和值，且将和值标记为对应皮碗的缺陷等级值QDZ；缺陷等级值QDZ的数值越大，表明对应皮碗所存在的缺陷越严重；

通过数据存储模块调取预设缺陷等级范围，将缺陷等级值QDZ与预设缺陷等级范围进行比较，若缺陷等级值QDZ大于等于预设缺陷等级范围的最大值，表明对应皮碗所存在的缺陷非常严重，则将对应皮碗标记为三级劣品，若缺陷等级值QDZ位于预设缺陷等级范围内时，表明对应皮碗所存在的缺陷较严重，将对应皮碗标记为二级劣品，若缺陷等级值QDZ小于等于预设缺陷等级范围的最小值时，表明对应皮碗所存在的缺陷较小，将对应皮碗标记为一级劣品；

在同批次的皮碗检测完成后，获取到对应批次皮碗中的三级劣品数目、二级劣品数目、一级劣品数目和优品数目并分别标记为SLp、ELp、YLp和YPs，通过批次分析公式

将三级劣品数目SLp、二级劣品数目ELp、一级劣品数目YLp和优品数目YPs进行数值计算获取到批次系数PXS；其中，eg1、eg2、eg3为预设比例系数，eg1、eg2、eg3的取值均大于零且eg1＞eg2＞eg3；批次系数PXS的数值越大，表明对应批次皮碗的整体品质状况越差；

通过数据存储模块调取预设批次系数阈值，若批次系数ELp小于等于预设批次系数阈值，则生成批次合格信号，若批次系数ELp大于预设批次系数阈值，则生成批次不合格信号，将批次合格信号或批次不合格信号以及对应批次皮碗经处理器发送至信息显示模块和数据存储模块，实现对皮碗所属批次整体质量状况的自动评估判定，判定结果更为准确，方便工作人员对各批次的皮碗加工进行选择性追溯。

实施例

如图9和图12所示，本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于，承载接料板710的顶部通过轴承安装有多组减阻转辊714，减小皮碗输出过程中受到的阻力，方便皮碗的顺利滚落，收料组件壳体71的前、后两侧内壁固定设置承载限位块，且承载限位块位于承载接料板710的下方，承载限位块对承载接料板710的倾斜程度进行限制，防止承载接料板710发生翻转。

本发明的工作过程及原理如下：

使用时，上料提升机8将待检测的皮碗提升输送至振动送料盘9内，振动送料盘9通过振动使皮碗进入送料器10中，送料器10使皮碗自动连续进入第一旋转输送盘19的输入侧，第一旋转输送盘19通过旋转带动其上部的皮碗进行运动，第一旋转输送盘19上部的皮碗依次经过上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12和内外径视觉检测机13，上端面视觉检测机11、内圆面视觉检测机12和内外径视觉检测机13对皮碗进行上端面视觉检测、内圆面视觉检测和内外径视觉检测并判定是否存在对应的缺陷，实现对皮碗上部各组检测项目的视觉检测；经过上述三项检测的皮碗继续运动并与第一平滑导向盘17的外周面接触，在第一旋转输送盘19和第一平滑导向盘17的配合作用下使对应皮碗平稳进入皮碗翻面组件6中的皮碗传送带61上，皮碗传送带61对上部的皮碗进行输送使其进入皮碗传送带61和翻面输送带62的汇集处，在皮碗传送带61、翻面输送带62和翻面中心辊63的配合下使皮碗进行翻面，翻面输送带62对翻面后的皮碗进行输送并与第二平滑导向盘18的外周面接触，在翻面输送带62和第二平滑导向盘18的配合作用下平稳滑动至第二旋转输送盘20上；第二旋转输送盘20通过旋转带动其上部的皮碗进行运动并依次经过下端面视觉检测机14和外圆面视觉检测机15，下端面视觉检测机14和外圆面视觉检测机15对皮碗进行下端面视觉检测和外圆面视觉检测并判定是否存在对应的缺陷，不仅能够对皮碗进行上部检测，还能够对皮碗进行下部检测，且不需人工对皮碗进行翻面，降低操作人员的工作量，保证皮碗检测的连续化、自动化进行，提升皮碗检测效率和皮碗检测结果的准确性；

皮碗检测完成后，在收料输出组件7中的斜向挡块724的作用下使皮碗进入皮碗下落槽72内，若皮碗不存在缺陷，收料输出组件7中的优品输出口73打开，承载接料板710朝优品输出口73的方向向下倾斜，对应皮碗下落至承载接料板710上并朝优品输出口73的方向滚动，直至皮碗从优品输出口73输送出去；若皮碗存在缺陷，则收料输出组件7中的收放电机77使缠绕收放辊78进行转动，不断释放与优品输出口73一侧对应的输出口封堵板75上的收放绳76，且不断缠绕与劣品输出口74一侧对应的输出口封堵板75上的收放绳76，与优品输出口73一侧对应的输出口封堵板75受到对应压缩弹簧723的作用而向上运动并快速封住优品输出口73，与劣品输出口74一侧对应的输出口封堵板75不断向下运动并打开劣品输出口74，最终对应皮碗通过劣品输出口74输送出去，且旋转轴79通过锥齿轮组带动中转杆718进行旋转，中转杆718通过传动带719带动旋转螺柱716进行转动，移动调节块717在导向杆715和旋转螺柱716的共同作用下而进行运动，挤压球713随之进行运动并挤压另一侧的直角梯形块712，最终使承载接料板710的倾斜方向发生改变，以使承载接料板710朝劣品输出口74的方向向下倾斜，实现皮碗的顺利输出。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，包括壳体框架（1），所述壳体框架（1）的底部通过焊接的方式固定设置支撑架（22），所述壳体框架（1）的外部安装有多组透明窗（23），且壳体框架（1）的顶部安装有警报器（16），其特征在于，所述壳体框架（1）的内部分布有皮碗上料区（2）、皮碗送料区（3）、皮碗上端面检测区（4）和皮碗下端面检测区（5），且皮碗上料区（2）和皮碗送料区（3）位于壳体框架（1）靠近前方的两侧，所述皮碗上端面检测区（4）和皮碗下端面检测区（5）位于壳体框架（1）靠近后方的两侧，所述皮碗上端面检测区（4）的上端面所处高度高于皮碗下端面检测区（5）上端面所处高度；

所述皮碗上料区（2）内安装有上料提升机（8），所述皮碗送料区（3）内安装有振动送料盘（9），所述上料提升机（8）倾斜设置并延伸入皮碗送料区（3）内，且上料提升机（8）的输出侧与振动送料盘（9）对接，所述振动送料盘（9）上安装有送料器（10），且送料器（10）延伸入皮碗上端面检测区（4）内；所述皮碗上端面检测区（4）内安装有第一旋转输送盘（19），所述皮碗下端面检测区（5）内安装有第二旋转输送盘（20），所述第一旋转输送盘（19）和第二旋转输送盘（20）分别通过驱动电机驱动，且第一旋转输送盘（19）和第二旋转输送盘（20）均为顺时针旋转；

所述壳体框架（1）的内顶部安装有上端面视觉检测机（11）、内圆面视觉检测机（12）、内外径视觉检测机（13）、下端面视觉检测机（14）和外圆面视觉检测机（15），且上端面视觉检测机（11）、内圆面视觉检测机（12）和内外径视觉检测机（13）位于皮碗上端面检测区（4）的上方，下端面视觉检测机（14）和外圆面视觉检测机（15）位于皮碗下端面检测区（5）内，所述送料器（10）远离振动送料盘（9）的一端位于第一旋转输送盘（19）的上方，所述皮碗上端面检测区（4）和皮碗下端面检测区（5）之间安装有皮碗翻面组件（6），且皮碗下端面检测区（5）内安装有收料输出组件（7）。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述壳体框架（1）的内顶部通过固定杆安装有第一平滑导向盘（17），所述第一平滑导向盘（17）位于皮碗上端面检测区（4）内，所述第一平滑导向盘（17）处于第一旋转输送盘（19）输出侧的正上方且两者之间留有间隙，所述皮碗下端面检测区（5）内安装有第二平滑导向盘（18），所述第二平滑导向盘（18）位于第二旋转输送盘（20）输入侧的正上方且两者之间留有间隙；

所述皮碗翻面组件（6）位于第一平滑导向盘（17）和第二平滑导向盘（18）之间，皮碗缺陷检测状态下，第一旋转输送盘（19）上的皮碗检测完成后经由第一平滑导向盘（17）的导向作用进入皮碗翻面组件（6），皮碗翻面组件（6）对皮碗进行输送并在输送过程中使皮碗翻面，皮碗翻面完成后经由第二平滑导向盘（18）的导向作用进入第二旋转输送盘（20）上。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述皮碗翻面组件（6）包括皮碗传送带（61）、翻面输送带（62）和翻面中心辊（63），所述皮碗传送带（61）绕过翻面中心辊（63）、第四转辊（67）、第五转辊（68）、第六转辊（69）和第七转辊（610），所述翻面输送带（62）绕过翻面中心辊（63）、第一转辊（64）、第二转辊（65）和第三转辊（66），且皮碗传送带（61）和翻面输送带（62）在翻面中心辊（63）处汇集；

所述第一平滑导向盘（17）位于两者输入侧汇集处的上方，所述第二平滑导向盘（18）位于两者输出侧汇集处的上方；所述第一旋转输送盘（19）上的皮碗检测完成后经由第一平滑导向盘（17）的导向作用进入皮碗传送带（61）上，皮碗在皮碗传送带（61）和翻面输送带（62）的汇集处进行翻面，皮碗翻面完成后经由翻面输送带（62）输送出去。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述收料输出组件（7）包括安装在皮碗下端面检测区（5）内的收料组件壳体（71），所述收料组件壳体（71）上开设有开口朝上的皮碗下落槽（72），所述收料组件壳体（71）的顶部安装有斜向挡块（724），且斜向挡块（724）位于第二旋转输送盘（20）输出侧的上方，所述收料组件壳体（71）的前、后两侧开设有优品输出口（73）和劣品输出口（74），所述皮碗下落槽（72）内通过活动轴（711）安装有承载接料板（710），且优品输出口（73）和劣品输出口（74）均与皮碗下落槽（72）相通；所述收料组件壳体（71）的前、后两侧分别安装有输出口封堵板（75），且收料组件壳体（71）内安装有作用于两组输出口封堵板（75）的开闭启动机构。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，开闭启动机构包括通过电机座固定设置在收料组件壳体（71）内的收放电机（77），所述收放电机（77）的输出端安装有旋转轴（79），且旋转轴（79）远离收放电机（77）的一端安装有两组缠绕收放辊（78）；所述收料组件壳体（71）的前、后两侧安装有弹性顶升机构，且弹性顶升机构作用于对应的输出口封堵板（75），所述输出口封堵板（75）的底部固定设置收放绳（76），且收放绳（76）的另一端穿入收料组件壳体（71）内并与对应的缠绕收放辊（78）相连；其中一组收放绳（76）处于不断缠绕状态时，另一组收放绳（76）处于不断放开状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，弹性顶升机构包括开设于收料组件壳体（71）前、后两侧的竖向导槽（720），所述输出口封堵板（75）面向收料组件壳体（71）的一侧固定设置限位活动块（722），所述竖向导槽（720）内竖直设置竖向杆（721），且限位活动块（722）位于对应竖向导槽（720）内并与对应竖向杆（721）滑动连接；所述竖向杆（721）的外周面套设有压缩弹簧（723），且压缩弹簧（723）固定连接竖向导槽（720）的底部槽壁和限位活动块（722）的底部。

7.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述承载接料板（710）的底部通过螺栓固定设置直角梯形块（712），所述直角梯形块（712）的数目为两组并关于承载接料板（710）的底部中心处对称，且两组直角梯形块（712）相对的一面为斜面，所述收料组件壳体（71）内安装有导向杆（715）和旋转螺柱（716），所述导向杆（715）上滑动设置移动调节块（717），且移动调节块（717）与旋转螺柱（716）螺纹连接；

所述移动调节块（717）的顶部通过螺栓固定设置挤压球（713），且挤压球（713）位于两组直角梯形块（712）之间；所述收料组件壳体（71）内通过轴承转动设置中转杆（718），所述中转杆（718）通过锥齿轮组与旋转轴（79）啮合传动连接，且中转杆（718）通过传动带（719）与旋转螺柱（716）传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述承载接料板（710）的顶部通过轴承安装有多组减阻转辊（714），所述收料组件壳体（71）的前、后两侧内壁固定设置承载限位块，且承载限位块位于承载接料板（710）的下方；在优品输出口（73）处于打开状态时，承载接料板（710）朝优品输出口（73）的方向向下倾斜，在劣品输出口（74）处于打开状态时，承载接料板（710）朝劣品输出口（74）的方向向下倾斜。

9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，所述壳体框架（1）的外侧固定设置触控显示面板（21），所述触控显示面板（21）与上端面视觉检测机（11）、内圆面视觉检测机（12）、内外径视觉检测机（13）、下端面视觉检测机（14）以及外圆面视觉检测机（15）均通信连接；所述触控显示面板（21）包括处理器、数据存储模块、信息显示模块、缺陷分析模块和元件执行模块，且处理器与信息显示模块、数据存储模块、缺陷分析模块以及元件执行模块均通信连接；信息显示模块用于对检测信息和分析信息进行显示，缺陷分析模块用于进行缺陷分析并生成皮碗合格信号或皮碗不合格信号，并将皮碗合格信号或皮碗不合格信号经处理器发送至元件执行模块；元件执行模块接收到皮碗合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件（7）中的优品输出口（73）打开，在接收到皮碗不合格信号时，发出控制指令以使收料输出组件（7）中的劣品输出口（74）打开。

10.根据权利要求9所述的一种基于机器视觉的皮碗缺陷检测设备，其特征在于，处理器通信连接品质追溯模块，品质追溯模块的具体运行过程包括：

在接收到皮碗合格信号时，将对应皮碗标记为优品；在接收到皮碗不合格信号时，获取到对应皮碗所对应的异常项，异常项包括上端面异常、内圆面异常、内外径异常、下端面异常和外圆面异常，通过数据存储模块调取各组异常项所对应的权重值，将皮碗所对应异常项的权重值相加取和值并将和值标记为对应皮碗的缺陷等级值QDZ；

通过数据存储模块调取预设缺陷等级范围，将缺陷等级值QDZ与预设缺陷等级范围进行比较，若缺陷等级值QDZ大于等于预设缺陷等级范围的最大值，则将对应皮碗标记为三级劣品，若缺陷等级值QDZ位于预设缺陷等级范围内时，将对应皮碗标记为二级劣品，若缺陷等级值QDZ小于等于预设缺陷等级范围的最小值时，将对应皮碗标记为三级劣品；

在同批次的皮碗检测完成后，获取到对应批次皮碗中的三级劣品数目、二级劣品数目、一级劣品数目和优品数目，将三级劣品数目、二级劣品数目、一级劣品数目和优品数目进行数值计算获取到批次系数，通过数据存储模块调取预设批次系数阈值，若批次系数小于等于预设批次系数阈值，则生成批次合格信号，若批次系数大于预设批次系数阈值，则生成批次不合格信号；将批次合格信号或批次不合格信号以及对应批次皮碗经处理器发送至信息显示模块和数据存储模块。

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