CN116578037A - 一种全检机plc控制系统及全检机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全检机PLC控制系统及全检机系统，所述全检机PLC控制系统包括工控机和PLC控制单元以及供电模块，所述PLC控制板包括第二缓存装置，用于缓存要发送给工控机的数据并周期性的上传至工控机，在工控机中设置第一缓存装置，用于缓存接收的数据并进行集中处理，获取对应功能码，工控机根据功能码来接收相应的控制参数并反馈给PLC控制单元，生成控制信息，PLC控制单元根据接收到的控制参数控制全检机中的执行部件进行工作。本发明针对复杂的控制系统，采用周期性集中传输的方式解决丢包现象，工控机根据全检机系统的设备功能赋予多个功能码，从而将庞大、无序的数据量变得有序，提高工件检测效率，并保证检测精准度。

Description

一种全检机PLC控制系统及全检机系统

技术领域

本发明涉及工件检测技术领域，特别涉及一种全检机PLC控制系统及全检机系统。

背景技术

在零部件制造行业，工件加工完成后，需要经过尺寸检测、缺陷检测、性能检测等多个步骤，方可投入市场。现有零部件制造工厂内，尺寸检测多通过检测人员拿着游标卡尺去手动测量，缺陷检测也靠质检员凭借经验和标准进行肉眼识别，效率较低，出错率较高。

汽车零部件一旦出现瑕疵或尺寸错误，带来的安全风险很高，因此，现有汽车零部件加工厂商对尺寸和缺陷检测的需求越来越严格。

现有市场上的尺寸和缺陷检测机器，主要用于检测结构比较简单的工件。对于汽车零部件而言，比如节流阀中使用的阀芯、阀杆，或者汽车热管理系统中采用的铝接管（工件100），结构均较为复杂，具备孔、牙纹、倒角、多种不同尺寸的端面等结构，如图9~10中所示，工件100包括内孔100a、端面100b、记号槽100c、弧形外壳段100d、坡口100e等结构，每个端面、孔、倒角等部位的多个角度均要求没有缺陷，仅依靠外部尺寸和外观缺陷检测，没法满足质检要求。

现有全检机检测基本上尺寸检测和外观缺陷检测都是分开的，这样没法满足检测速度，此外，单一光源也无法将复杂工件的端部轮廓和边缘拍摄清楚，导致检测精度也会略有下降。

此外，现有市场上尺寸和缺陷检测的机器，质检速率均不高，因为速率越高，检测数据越多，要求的数据处理越快，现有PLC性能无法满足。然而，现在为了满足生产效率，零部件制造过程中必须要满足较高的质检速率，例如每分钟质检100件，此时，对于结构比较复杂的工件全检机而言，因相机机位较多，检测的尺寸和缺陷数据较繁杂，导致PLC处理的数据量庞大且无序，由于PLC性能限制，导致PLC在处理大量且无序的数据时很容易出现数据丢包、数据错乱现象。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种全检机PLC控制系统及全检机系统，以解决现有复杂结构工件全检机的PLC控制系统容易出现数据丢包、数据错乱导致检测效率较低以及精准度较差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的第一个目的在于公开一种全检机PLC控制系统，包括：

工控机，用于接收全检机中视觉检测机构总成中回转总成、视觉检测单元和集料组件的反馈信息，在所述工控机中设置第一缓存装置，用于缓存PLC控制单元发出的数据并进行集中处理，获取对应功能码，工控机根据功能码来接收相应的控制参数并反馈给PLC控制单元，生成控制信息；

PLC控制单元，包括PLC控制板，所述工控机与PLC控制板采用socket协议实现双向同时传输，所述PLC控制板包括第二缓存装置，用于缓存要发送给工控机的数据，并周期性的上传至工控机，PLC控制单元根据接收到的控制参数控制送料机构、视觉检测机构总成中的回转总成、视觉检测单元、集料组件进行对应工作；

供电模块，用于向PLC控制板、视觉检测机构总成中回转总成、视觉检测单元和集料组件的电器元件供电。

进一步的，所述第二缓存装置为连续寄存器，所述第二缓存装置能够存储预设M个PLC扫描周期的数据，M个周期结束之后，第二缓存装置中的数据集中发送给工控机。

进一步的，所述第一缓存装置为变址寄存器，用于将接收到的周期性传输数据采用变址存储。

进一步的，所述工控机与PLC控制单元通信时，发送的数据按照数据包的形式传输，数据包包括包头、包尾、字节数、功能码。

相对于现有技术，本发明所述的全检机PLC控制系统具有以下优势：

本发明公开的全检机PLC控制系统，针对复杂的控制系统，PLC控制单元采用周期性集中传输的方式解决丢包现象，同时将等周期数据缓存至工控机中集中处理，大幅减少数据丢包现象，工控机根据全检机系统的设备功能赋予多个功能码，从而将庞大、无序的数据量变得有序，提高工件检测效率，并保证检测精准度。

本发明的第二个目的在于公开一种全检机系统，包括如上述所述的全检机PLC控制系统，还包括：

送料机构，用于向视觉检测机构总成有序上料；

视觉检测机构总成，包括回转总成、视觉检测单元和集料组件，所述视觉检测单元用于检测回转总成上传输工件的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述回转总成包括透视支撑盘和透视支撑盘，所述动力总成包括至少一个电机装置，所述动力总成能够驱动所述透视支撑盘转动；所述视觉检测单元包括多个检测工位，每个工位均设有包含相机、镜头和光源的检测装置；

全检机PLC控制系统根据检测结果控制所述集料组件进行合格与不合格的分类输送。

进一步的，所述工控机按照转盘电机、限位电机的脉冲数、脉冲频率、SIGN、使能信息、第一光电检测装置到视觉检测单元中各个检测相机装置的脉冲数信息、第一光电检测装置到第一集料装置中电磁阀一、第二集料装置中电磁阀二中的脉冲数以及第二光电检测装置、第三光电检测装置之间的脉冲数设计功能码，工控机根据功能码接收和发送相应控制参数控制触发视觉检测单元中的装置动作进行检测及分拣收集，其中，所述第一光电检测装置设置在所述视觉检测单元中检测相机的运动前端，所述第二光电检测装置用于检测工件是否通过第一集料装置收集工位，所述第三光电检测装置用于检测工件是否通过第二集料装置收集工位。

进一步的，上电之后，工控机发送初始数据给PLC控制单元，PLC控制单元驱动回转总成中的透视支撑盘，触发视觉检测单元中的检测相机装置拍照，再根据检测结果来判断工件好坏。

进一步的，所述视觉检测单元包括上外壁检测装置、台阶检测装置、上内壁检测装置、下内壁检测装置、下端口检测装置、上端口检测装置、下外壁检测装置、高度检测装置，上述八个检测装置在所述回转总成的周向方向上形成八个检测工位，所述全检机PLC控制系统根据检测需求控制八个检测工位的检测工作。

进一步的，所述集料组件包括三色灯和蜂鸣器，所述三色灯用于不合格以及未检出检测信息的工件在收集出错时进行灯光显示，蜂鸣器发声提醒。

相对于现有技术，本发明所述的全检机系统具有以下优势：

本发明所述的工件视觉检测全检机，将工件的缺陷检测拆分为外壁的上下部分、内壁的上下部分、端面上下部分进行多个部位的工位检测，所以能将工件的每个部位都拍摄地比较清晰，结合优化后的PLC控制系统，可以实现较为精准的缺陷和尺寸检测，且随着透视支撑盘的转动，通过视觉检测单元一次性检测多个工件的外壁外观缺陷和高度尺寸缺陷，提高检测效率，可以实现每分钟检测100件，甚至更高的速度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述全检机PLC控制系统的框图；

图2为本发明实施例所述全检机系统PLC控制电路连接示意图；

图3为本发明实施例所述全检机系统供电功能框图；

图4为本发明实施例所述全检机PLC控制系统中关于第一检测相机装置的局部控制逻辑编码示意图；

图5为本发明实施例所述全检机系统的侧视结构示意图；

图6为本发明实施例所述视觉检测机构总成的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例所述视觉检测机构总成的爆炸结构示意图；

图8为本发明实施例所述全检机系统的工作流程示意图；

图9为本发明实施例所述工件的侧视结构示意图；

图10为本发明实施例所述工件的剖视结构示意图。

附图标记说明：

100-工件；100a-内孔；100b-端面；100c-槽隙；100d-弧形外壳段；100e-坡口；1-送料机构；101-上料输送带；2-旋振机构；3-机箱组件；4-防尘罩；401-进出料口；5-视觉检测机构总成；51-回转总成；51a-动力总成；51b-透视支撑盘；52-视觉检测单元；53-上外壁检测装置；531-第一检测相机装置；532-第一下光源装置；54-台阶检测装置；541-第二检测相机装置；542-第一上光源装置；55-上内壁检测装置；551-第三检测相机装置；552-第二下光源装置；56-下内壁检测装置；561-第二上光源装置；562-第四检测相机装置；57-下端口检测装置；571-第五检测相机装置；572-第三下光源装置；573-第三上光源装置；58-上端口检测装置；581-第四上光源装置；582-第六检测相机装置；59-下外壁检测装置；591-第五上光源装置；592-第七检测相机装置；510-高度检测装置；5101-第八检测相机装置；5102-第六上光源装置；511-集料组件；5111-第一集料装置；5112-第二集料装置；5113-第三集料装置；5114-第二光电检测装置；5115-第三光电检测装置；512-第一导料组件；513-第一光电检测装置；514-支撑组件；5141-第一支撑装置；5142-第二支撑装置；515-台板；6-开关电源；7-PLC控制板；8-插排装置；9-空气开关；10-电源插座。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。

需要说明，本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、 “内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本发明，而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本发明的描述中，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；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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

如图1~10所示，本发明公开了一种全检机PLC控制系统，包括：

工控机，用于接收全检机中视觉检测机构总成5中回转总成51、视觉检测单元52和集料组件511的反馈信息，在所述工控机中设置第一缓存装置，用于缓存PLC控制单元发出的数据并进行集中处理，获取对应功能码，工控机根据功能码来接收相应的控制参数并反馈给PLC控制单元，生成控制信息；

PLC控制单元，包括PLC控制板7，所述工控机与PLC控制板7采用socket协议实现双向同时传输，所述PLC控制板7包括第二缓存装置，用于缓存要发送给工控机的数据，并周期性的上传至工控机，PLC控制单元根据接收到的控制参数控制送料机构1、视觉检测机构总成5中的回转总成51、视觉检测单元52、集料组件511进行对应工作；

供电模块，用于向PLC控制板7、视觉检测机构总成5中回转总成51、视觉检测单元52和集料组件511的电器元件供电。

本发明公开的全检机PLC控制系统，针对复杂结构工件视觉检测的全检机系统，全检机设备上的回转总成51包括动力总成51a与透视支撑盘51b，所述动力总成51a包括至少一个电机，所述动力总成51a用于驱动透视支撑盘51b旋转；所述视觉检测单元52中的检测装置包括多个检测相机和光源装置以及光源驱动装置等电器元件，所述光源驱动装置用于驱动改变光源位置；所述集料组件511用于收集不同检测品质的工件100，也包含诸如电磁阀、光电开关、吸气或者吹气组件（例如风扇）、灯光显示装置（例如三色灯）等电器元件，包括供电模块的电路通断以及送料机构的启停等工作，设备较多，检测尺寸和缺陷的数据较为繁杂，传统的PLC控制系统容易发生丢包、错乱等现象导致减小效率较低且精准度较差。本申请通过在PLC控制单元上设置第二缓存装置，用于缓存要发送给工控机的数据，然后周期性集中发送给工控机，工控机中设置第一缓存装置，用于接收PLC控制单元反馈的数据进行集中处理，同时，工控机按照全检机系统的设备功能分配多个功能码，将庞大、无序的数据量变得有序，工控机根据集中处理的数据选择对应的功能码并接收相应的控制参数，生成控制信息，工控机再将相应控制信息的控制参数发送给PLC控制单元，PLC控制单元控制全检机系统执行相应操作，将工控机与PLC控制单元采用上述信号传输方式，可以将执行复杂控制操作的全检机系统数据丢包出现的概率降至最低，此外，工控机与PLC控制板7采用socket协议实现双向同时传输的方式，能够实时满足工业自动化控制中对数据快速响应的需求，降低丢包概率，能够灵活的应用在不同硬件和软件环境中进行通信，提高本发明所述全检机PLC控制系统使用的可靠性。

本发明公开的全检机PLC控制系统，针对复杂的控制系统，PLC控制单元采用周期性集中传输的方式解决丢包现象，同时将等周期数据缓存至工控机中集中处理，大幅减少数据丢包现象，工控机根据全检机系统的设备功能赋予多个功能码，从而将庞大、无序的数据量变得有序，提高工件检测效率，并保证检测精准度。

作为本发明的较佳示例，所述第二缓存装置为连续寄存器，所述第二缓存装置能够存储预设M个PLC扫描周期的数据，M个周期结束之后，第二缓存装置中的数据集中发送给工控机。作为优选，M=10。在PLC控制板的设计过程中，将一块连续的寄存器作为第二缓存装置，来缓存要发送给工控机的数据。这一块连续的寄存器存储10个周期的数据，周期为PLC扫描周期（每个周期1ms左右），10个周期结束之后，就把数据集中发送给工控机。

该设置减少通信频率，降低通信延迟，提高数据传输效率，并且保证发送给工控机的数据是连续的、完整的数据块，减少数据丢失或错乱的可能，优化PLC控制单元和工控机之间的数据传输效果。

作为本发明的较佳示例，所述第一缓存装置为变址寄存器，用于将接收到的周期性传输数据采用变址存储。

由于本发明所述的全检机系统每分钟要传输100个工件，且每个工件的待检测数据很多，工件频率比较快，相邻工件的间距较小。通过采用变址寄存器进行存储，避免后面的数据把前面的覆盖掉，因此采用变址寄存器（指针），来寄存每个工件的数据，从而满足大量工件数据的有序寄存。

作为本发明的较佳示例，所述工控机与PLC控制单元通信时，发送的数据按照数据包的形式传输，数据包包括包头、包尾、字节数、功能码。

其中，所述工控机或者PLC控制单元接收数据包之后，首先检测包头是否正确；若正确则检测字节大小是否正确；若正确再找到包尾，判断包尾是否正确；若正确，继续查看功能码的编号，编码正确则获得有效数据。

该设置有助于确保数据的完整性和正确性，减少处理错误或异常数据的可能性，实现可靠的数据传输和有效的数据交换，从而支持工控机能够正常运行和数据处理，提高全检机系统检测的精准性。

本发明还公开了一种全检机系统，包括如上述所述的全检机PLC控制系统，还包括：

送料机构1，用于向视觉检测机构总成5有序上料；

机箱组件3，用于支持固定所述视觉检测机构总成5；

视觉检测机构总成5，包括回转总成51、视觉检测单元52和集料组件511，所述视觉检测单元52用于检测回转总成51上传输工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述回转总成51包括至少一个电机装置；所述视觉检测单元52包括多个检测工位，每个工位均设有包含相机、镜头和光源的检测装置，其中至少一个端面检测工位包括一个镜头和两种光源，该端面检测工位用于检测端面缺陷和端面尺寸；所述集料组件511根据视觉检测单元52检测的工件100的尺寸和缺陷的检测结果，进行合格与不合格的分类输送。

针对如图9、图10所示的复杂工件100，所述工件100至少包括内孔100a、端面100b、弧形外壳段100d、坡口100e中的多种结构，每种结构也可以设置多个。本发明公开的工件视觉检测全检机，通过送料机构1向视觉检测机构总成5自动化上料，回转总成51上的工件100在转动或者移动过程中，经工件移动或者旋转辅助定位组件定位之后，通过回转总成51输送结构外侧设置的视觉检测单元52，针对回转总成51上传输工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面部分缺陷以及端面直径、台阶处的圆直径和工件高度等工件尺寸进行检测，从而实现工件100的自动化智能检测，将尺寸检测与缺陷检测通过视觉检测单元52集成化一体检测，提高检测效率，保证检测精度。

作为本发明的示例，所述回转总成51包括动力总成51a与透视支撑盘51b，所述动力总成51a包括转盘电机和限位电机（工件旋转辅助电机），所述透视支撑盘51b用于对工件100进行上下两面拍摄检测，所述动力总成51a能够驱动所述透视支撑盘51b转动。

该设置通过将带动工件100的透视支撑盘51b设置为透视转盘，可以将工件100的外壁、内壁、端面等分为上下两个部分进行拍摄，使得工件100的各个部位都能够清晰拍摄，提高工件100尺寸以及缺陷检测的精准度。

作为本发明的示例，所述视觉检测单元52包括上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510，上述八个检测装置在所述回转总成51的周向方向上形成八个检测工位，用于工件100的上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、小端口端面、大端口端面、下外壁、高度尺寸的尺寸及缺陷检测。

该设置结合回转总成51中的透视转盘，由于工件100下半部凸缘直径较大，从单一端面拍摄图片会有遮挡，因此，外壁外观缺陷分为外壁上半部分、外壁下半部分的拍摄，分别由两个检测装置来拍摄，且由于工件100高度较高，从单一端面拍摄内壁时，下半部分图片被压缩地厉害，无法有效成像，因此内壁外观缺陷也分为内壁上半部分、内壁下半部分的拍摄，分别由两个检测装置来拍摄；由于工件100的上下两个端口尺寸、厚度不同，因此上端口和下端口分别由两组检测装置来拍摄。通过将工件100的内壁和外壁分为上下两部分进行检测，进一步提高了工件100质量检测的精准性和可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510在所述回转总成51的周向方向任意设置。

该设置进一步增加了本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的应用场景，提高本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述上外壁检测装置53、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、上端口检测装置58、下外壁检测装置59均包括一个检测相机和一个光源结构，上述装置中的检测相机和光源结构位于透视支撑盘51b的上下相对两侧，所述下端口检测装置57包括一个检测相机和两个光源结构，两个光源结构分别为环形无影光源、准直面光源，该装置中的检测相机以及准直面光源设置在透视支撑盘51b的上方，该装置中的环形无影光源设置在透视支撑盘51b的下方，所述高度检测装置510、台阶检测装置54均包括一个检测相机和一个光源结构，上述装置中的检测相机和光源结构位于所述透视支撑盘51b的上方。作为本发明的具体示例，所述上外壁检测装置53包括第一检测相机装置531、第一下光源装置532；所述台阶检测装置54包括第二检测相机装置541、第一上光源装置542；所述上内壁检测装置55包括第三检测相机装置551、第二下光源装置552；所述下内壁检测装置56包括第二上光源装置561、第四检测相机装置562；所述下端口检测装置57包括第五检测相机装置571、第三下光源装置572和第三上光源装置573；所述上端口检测装置58包括第四上光源装置581、第六检测相机装置582；所述下外壁检测装置59包括第五上光源装置591、第七检测相机装置592；所述高度检测装置510包括第八检测相机装置5101；第六上光源装置5102，其中，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561、第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591、第八检测相机装置5101、第六上光源装置5102设置在所述透视支撑盘51b的上方，所述第一下光源装置532、第二下光源装置552、第四检测相机装置562、第三下光源装置572、第六检测相机装置582、第七检测相机装置592设置在所述透视支撑盘51b的下方。

在本示例中，将下端口检测装置57设置为包含一个检测相机装置搭配两个光源装置的结构，由于工件100为管件结构，该结构具有中间大、两端直径小的结构特点，在采用环形光源或者单背光源进行拍照检测端面缺陷时，端面的内壁或者端面上的划痕等缺陷显示精度较差。本申请创造性的在端面检测工位上设置两种光源，作为端面缺陷及端面尺寸的检测光源，使得工件100端部的内圆、外圆以及边缘都能拍摄清楚，同时实现端面尺寸以及端面缺陷的可靠检测。

作为本发明的具体示例，所述下端口检测装置57中的光源分别为环形无影光和准直面光，准直面光设于透视支撑盘的下方，环形无影光设于待测工件上方，下端口检测装置57中的镜头为远心镜头。该设置进一步提高了端面检测工位镜头拍摄的精准性，通过采用上述设置，能够明显的拍摄检测出端面的内圆边缘、外圆边缘以及端面划痕、变形等缺陷。

作为本发明的较佳示例，所述下端口检测装置57中准直面光源与工件100之间的距离为8mm-30mm，所述环形无影光源与工件100之间的距离为5.5-10mm。

该设置避免两种光源在端面检测工位的镜头拍摄时造成干扰，进一步提高拍摄的精度和可靠性。

作为本发明的具体示例，所述第一检测相机装置531、所述第三检测相机装置551、所述第四检测相机装置562、所述第七检测相机装置592采用360°检测相机，所述第二检测相机装置541、所述第五检测相机装置571、所述第六检测相机装置582、第八检测相机装置5101采用远心镜头相机；所述第一下光源装置532、第二下光源装置552、第二上光源装置561、第五上光源装置591采用白色普通面光源，所述第一上光源装置542、第三上光源装置573、所述第六上光源装置5102为准直面光源，所述第三下光源装置572、第四上光源装置581为环形无影光源。该设置通过在视觉检测单元52中的每一个检测工位都采用相机装置结合光源装置进行拍照检测，可以实现较为精准的缺陷和尺寸检测，结构合理，提高检测效率，减少系统成本，增强了视觉检测单元52检测工件100各个工位拍摄的清晰度，进一步提高质量检测的精准度。

作为本发明的较佳示例，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561、第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591中的至少两个集成在支撑组件514上。作为本发明的示例，所述支撑组件514包括第一支撑装置5141和第二支撑装置5142，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561集成在所述第一支撑装置5141的上平板上，第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591集成在所述第二支撑装置5142的上平板上，所述第一支撑装置5141、所述第二支撑装置5142固定在机箱组件3的台板515上。

该设置将视觉检测单元52中多个检测装置集成化设置，一方面便于视觉检测机构总成5的集成化装配固定，提高装配效率，同时也保证本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的可靠性。

作为本发明的较佳示例，在所述透视支撑盘51b上设置第一导料组件512，所述第一导料组件512用于送料机构1进入视觉检测机构总成5的工件100推导至所述透视支撑盘51b上预设位置，使得工件100在透视支撑盘51b上转动运动时依次进入视觉检测单元52不同工位进行拍照检测。具体的，所述第一导料组件512包括导轮，所述导轮设置在所述透视支撑盘51b的上方，使得透视支撑盘51b上的待检工件100在伴随透视支撑盘51b一体转动过程中，受到导轮的导向作用，待检工件100在透视支撑盘51b转动过程中运动至预设位置，然后，待检工件100随着透视支撑盘51b的一体做周向旋转运动，依次进入视觉检测单元52不同工位。

作为本发明的较佳示例，在所述第一导料组件512与视觉检测单元52之间设置第一光电检测装置513，所述第一光电检测装置513用于检测工件100是否在预定位置通过。

作为本发明的较佳示例，所述集料组件511包括第一集料装置5111、第二集料装置5112和第三集料装置5113，在所述第一集料装置5111与所述第二集料装置5112之间设置第二光电检测装置5114，所述第二光电检测装置5114用于检测工件100是否通过第一集料装置5111收集工位，在所述第二集料装置5112与所述第三集料装置5113之间设置第三光电检测装置5115，所述第三光电检测装置5115用于检测工件100是否通过第二集料装置5112收集工位，所述第一集料装置5111、所述第二集料装置5112和所述第三集料装置5113分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件100。

作为本发明的示例，所述第三集料装置5113用于收集未检出检测信息的工件100，所述第三集料装置5113与送料机构1和/或旋振机构2连接。

本申请所述的集料组件511包括三个集料仓，分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件100，若视觉检测单元52检测的工件100为没有缺陷的合格产品，则经过吹气组件将该工件100吹入合格仓，若视觉检测单元52检测的工件100为有缺陷的不合格产品，则经过吹气组件将该工件100吹入不合格仓，其中，所述第一集料装置5111、所述第二集料装置5112中的一个为合格仓，另外一个为不合格仓；若工件100没有检出数据，则通过第二导料组件或者吹气组件导入第三集料装置5113，所述第三集料装置5113为备用仓，进入第三集料装置5113的工件100被传输至送料机构1和/或旋振机构2上，重新再次检测。

该设置进一步提升了本发明所述工件视觉检测全检机在使用过程中对工件100质量检测的智能化流水线工作，根据调整透视支撑盘51b的转动速度，可以实现1分钟检测100件工件100的效率，甚至通过调整更高的速度，提高检测效率，减少人为检测误差判断，保证质量检测的精准度。

作为本发明的较佳示例，在所述机箱组件3的上方设置防尘罩4，所述防尘罩4罩设在所述视觉检测机构总成5的外侧，在所述防尘罩4的一端开设有进出料口401，所述进出料口401用于工件100进入所述视觉检测机构总成5检测以及将视觉检测机构总成5检测后的工件100分类输出。

作为本发明的较佳示例，所述工控机还包括界面显示单元，例如显示屏，所述界面显示单元对视觉检测单元52检测采集的工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面部分缺陷，以及端面直径、台阶处的圆直径和工件高度尺寸的数据或者图像信息进行显示，并输出运行时间、运行速度、总数、良品数、合格率、不良数信息。

作为本发明的较佳示例，工控机按照转盘电机、限位电机的脉冲数、脉冲频率、SIGN、使能信息、第一光电检测装置513到各个检测相机装置的脉冲数信息、第一光电检测装置513到述第一集料装置5111中电磁阀一、第二集料装置5112中电磁阀二中的脉冲数以及第二光电检测装置5114、第三光电检测装置5115之间的脉冲数设计如下29个功能码，工控机根据29个功能码接收和发送相应控制参数：

上电之后，工控机发送初始数据给PLC控制单元，PLC控制单元驱动回转总成51中的透视支撑盘51b，触发视觉检测单元52中的检测相机装置拍照，再根据检测结果来判断工件好坏，完成分拣。

检测结果判定的内容如下：

1 —— 未检出 D188；

2 —— 有问题 D187；

3 —— 良品 D186。

以单个相机检测结果判断过程：

接收的工件数保存在D280（工件数变化范围为1~D174）中，接收的工位数保存在D282中，检测结果保存在D430Z1中，其控制逻辑编码如图4所示。在图 4 中，D5500Z5 为相机 1 的位置编号；D1为 K65535 与等待值的差值编号；SD8340 为定位当前地址（轴 1 脉冲单位）下位编号；D2 为数据等待数编号；D10、M7531 为相机 1处不同运动位置的编号；M2901 为工件到达相机 1 标志位编号。

若检测结果为2有问题，则将2有问题赋值给D430Z1。

若检测结果为1未检出，

若D430Z1不等于2有问题，则将1未检出赋值给D430Z1。

若D430Z1等于2有问题，则保持D430Z1的值。

若检测结果为3良品，

若D430Z1等于2有问题或1未检出，则保持原值。

若D430Z1不等于2有问题或1未检出，则将3良品的值叠加，保存在D430Z1中。

作为本发明的较佳示例，所述集料组件511包括三色灯和蜂鸣器，所述三色灯用于不合格以及未检出检测信息的工件100在收集出错时进行灯光显示，蜂鸣器发声提醒。

全检机系统整体检测结果判断：

待8个相检测工位的检测装置全部检测完成，工件到达第一集料装置5111中电磁阀一时，判断最终的D430Z1的值：

有问题工件：

最终的D430Z1的值为2有问题，则判定该工件为有问题工件，电磁阀一将其吹掉。

第二光电检测装置5114检测2有问题工件是否被吹掉；若未被吹掉，则：警示灯亮红灯，蜂鸣器响(按下停止/复位按钮，解除警报)，设备停止运行。同时发送给工控机数据：0x42001A0008004D00，表示电磁阀一吹气出错。

未检出工件：

最终的D430Z1的值小于2有问题（即等于1未检出或等于初始值0），则判定该工件为未检出工件，第二集料装置5112中电磁阀二吹掉。

最终的D430Z1的值大于2有问题，但小于24（3*8）。则说明：8个检测相机装置中成功发送给PLC的检测结果都是3良品，但是有检测相机装置的检测结果发送给PLC控制单元失败。这种情况判定该工件为未检出工件，电磁阀二将其吹掉。

第三光电检测装置5115检测3未检出工件是否被吹掉。若未被吹掉，则：警示灯亮红灯，蜂鸣器响(按下停止/复位按钮，解除警报)，设备停止运行。同时发送给工控机数据：0x0x42001B0008004D00，表示电磁阀二吹气出错。

除上述之外的工件为良品工件，良品工件不做处理。

作为本发明的示例，如图3所示，所述供电模块包括开关电源6和插排装置8以及PLC控制板7上供电模块，所述开关电源6、插排装置8以及PLC控制板7上供电模块通过空气开关9与电源插座10相连接，所述开关电源6用于向检测相机装置、电机、电磁阀、风扇、三色灯等结构供电，所述PLC控制板7上供电模块向光电开关装置供电，所述插排装置8用于向工控机、光源驱动装置、显示屏等结构供电。

本发明所述的全检机系统，包括如下的工作步骤，所述视觉检测机构总成5上的视觉检测单元52包括上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、下端口端面、上端口端面、下外壁外观缺陷和尺寸缺陷八个缺陷检测工位，在八个缺陷检测工位上对应设置上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510，所述上外壁检测装置53用于检测工件外壁上半部分外观缺陷，所述台阶检测装置54用于检测工件台阶处圆直径，所述上内壁检测装置55用于检测工件内孔上半部分缺陷，所述下内壁检测装置56用于检测工件内孔下半部分缺陷，所述下端口检测装置57用于检测工件下孔口端面缺陷以及测量内孔直径，所述上端口检测装置58用于检测工件上孔口端面缺陷，所述下外壁检测装置59用于检测工件外壁下半部分外观缺陷，所述高度检测装置510用于测量工件不同部位的高度尺寸缺陷，所述工件视觉检测全检机执行如下的检测方法：

S1：人工将工件100倒入上料输送带101，按下设备上的运行键，上料输送带101将工件100导入旋振机构2内，旋振机构2带动工件100自动上料，同时透视支撑盘51b运行旋转；

S2：工件100经过振动盘的上料导槽201到达透视支撑盘51b，通过第一导料组件512调整工件100在透视支撑盘51b上的位置；

S3：当工件100经过上外壁处缺陷检测工位时，第一检测相机装置531中的相机拍摄工件上半部分外壁照片并完成外观缺陷检测；

S4：当工件100经过台阶处缺陷检测工位时，第二检测相机装置541中的相机拍摄工件内孔上半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S5：当工件100经过上内壁缺陷检测工位时，第三检测相机装置551中的相机拍摄工件内孔上半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S6：当工件100经过下内壁缺陷检测工位时，第四检测相机装置562中的相机拍摄工件内孔下半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S7：当工件100经过下端口端面工位时，第五检测相机装置571中的相机拍摄工件下孔口端面照片，并完成下端面缺陷检测和内孔直径测量；

S8：当工件100经过上端口端面工位时，第六检测相机装置582中的相机拍摄工件上孔口端面照片，并完成上端面缺陷检测；

S9：当工件100经过下外壁处缺陷检测工位时，第七检测相机装置592中的相机拍摄工件下半部分外壁照片并完成外观缺陷检测；

S10：当工件100经过高度缺陷检测工位时，第八检测相机装置5101中的相机拍摄工件整体投影照片，并完成工件上多处部位高度尺寸测量；

S11：等最后一个工位完成检测，统计该工件品次，并得出检测结果，全检机PLC控制系统根据检测结果控制所述集料组件对到达对应出料位置时产品出料。

尺寸和缺陷检测完成之后按照分类送入集料组件511中对应的收料装置，具体为：

若没有缺陷，则为合格品，由吹气组件将其吹入合格仓；

若出现任一缺陷，则为不合格品，由吹气组件将其吹入不合格仓；

若没有检测出数据，则将其吹入备用仓，备用仓与上料单元连通，随着新的工件重新检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种全检机PLC控制系统，其特征在于，包括：

工控机，用于接收全检机中视觉检测机构总成（5）中回转总成（51）、视觉检测单元（52）和集料组件（511）的反馈信息，在所述工控机中设置第一缓存装置，用于缓存PLC控制单元发出的数据并进行集中处理，获取对应功能码，工控机根据功能码来接收相应的控制参数并反馈给PLC控制单元，生成控制信息；

PLC控制单元，包括PLC控制板（7），所述工控机与PLC控制板（7）采用socket协议实现双向同时传输，所述PLC控制板（7）包括第二缓存装置，用于缓存要发送给工控机的数据，并周期性的上传至工控机，PLC控制单元根据接收到的控制参数控制送料机构（1）、视觉检测机构总成（5）中的回转总成（51）、视觉检测单元（52）、集料组件（511）进行对应工作；

供电模块，用于向PLC控制板（7）、视觉检测机构总成（5）中回转总成（51）、视觉检测单元（52）和集料组件（511）的电器元件供电。

2.根据权利要求1所述的全检机PLC控制系统，其特征在于，所述第二缓存装置为连续寄存器，所述第二缓存装置能够存储预设M个PLC扫描周期的数据，M个周期结束之后，第二缓存装置中的数据集中发送给工控机。

3.根据权利要求1或2所述的全检机PLC控制系统，其特征在于，所述第一缓存装置为变址寄存器，用于将接收到的周期性传输数据采用变址存储。

4.根据权利要求3所述的全检机PLC控制系统，其特征在于，所述工控机与PLC控制单元通信时，发送的数据按照数据包的形式传输，数据包包括包头、包尾、字节数、功能码。

5.一种全检机系统，其特征在于，包括如权利要求1~4任意一项所述的全检机PLC控制系统，还包括：

送料机构（1），用于向视觉检测机构总成（5）有序上料；

视觉检测机构总成（5），包括回转总成（51）、视觉检测单元（52）和集料组件（511），所述视觉检测单元（52）用于检测回转总成（51）上传输工件（100）的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述回转总成（51）包括动力总成（51a）和透视支撑盘（51b），所述动力总成（51a）能够驱动所述透视支撑盘（51b）转动；所述视觉检测单元（52）包括多个检测工位，每个工位均设有包含相机、镜头和光源的检测装置；

所述全检机PLC控制系统根据检测结果控制所述集料组件（511）进行合格与不合格的分类输送。

6.根据权利要求5所述的全检机系统，其特征在于，所述工控机按照转盘电机、限位电机的脉冲数、脉冲频率、SIGN、使能信息、第一光电检测装置（513）到视觉检测单元（52）中各个检测相机装置的脉冲数信息、第一光电检测装置（513）到第一集料装置（5111）中电磁阀一、第二集料装置（5112）中电磁阀二中的脉冲数以及第二光电检测装置（5114）、第三光电检测装置（5115）之间的脉冲数设计功能码，工控机根据功能码接收和发送相应控制参数控制触发视觉检测单元（52）中的装置动作进行检测及分拣收集，其中，所述第一光电检测装置（513）设置在所述视觉检测单元（52）中检测相机的运动前端，所述第二光电检测装置（5114）用于检测工件（100）是否通过第一集料装置（5111）收集工位，所述第三光电检测装置（5115）用于检测工件（100）是否通过第二集料装置（5112）收集工位。

7.根据权利要求6所述的全检机系统，其特征在于，上电之后，工控机发送初始数据给PLC控制单元，PLC控制单元驱动回转总成（51）中的透视支撑盘（51b），触发视觉检测单元（52）中的检测相机装置拍照，再根据检测结果来判断工件好坏。

8.根据权利要求7所述的全检机系统，其特征在于，所述视觉检测单元（52）包括上外壁检测装置（53）、台阶检测装置（54）、上内壁检测装置（55）、下内壁检测装置（56）、下端口检测装置（57）、上端口检测装置（58）、下外壁检测装置（59）、高度检测装置（510），上述八个检测装置在所述回转总成（51）的周向方向上形成八个检测工位，所述全检机PLC控制系统根据检测需求控制八个检测工位的检测工作。

9.根据权利要求8所述的全检机系统，其特征在于，所述集料组件包括三色灯和蜂鸣器，所述三色灯用于不合格以及未检出检测信息的工件在收集出错时进行灯光显示，蜂鸣器发声提醒。