CN117244811A - 一种玻璃管产品批量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃管产品检测装备领域，具体涉及一种玻璃管产品批量检测系统，还包括视觉检测装置、检测抬升机构及分拣机构，所述检测抬升机构包括均为拱形结构的固定抬升片及转动抬升片，所述的固定抬升片及转动抬升片上分别设置有承托玻璃管产品的多个凹槽，承托在固定抬升片的凹槽内的玻璃管产品借助转动抬升片拖放到固定抬升片的下一级凹槽内，所述视觉检测装置包括光源及相机。本发明采用检测抬升机构将送入的玻璃管产品逐渐升高到检测工位，检测工位位于拱形结构顶点处，便于进行图像获取，同时通过分拣机构对不同品级的玻璃管产品进行分拣，统一分级，避免人员手工处理导致的分级标准不一致的问题，提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明属于玻璃管产品检测装备领域，具体涉及一种玻璃管产品批量检测系统。
背景技术
玻璃管产品包括玻璃试管等，在生产时需要将整根的玻璃管进行截断，再根据需要烧灼玻璃管的一端，融化后形成试管的封闭端，由于存在截断、烧灼以及揉捏成型的过程，玻璃管产品上可能形成气孔、裂隙、灼痕等缺陷，造成同一批玻璃管产品存在质量差异。
现有玻璃管产品的批量生产中，主要依靠人员进行目视检测，存在效率低下、评判标准不统一的问题，并且劳作强度大，难以适配大批量生产。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种玻璃管产品批量检测系统，能够实现玻璃管产品的批量检测，并且在检测过程中玻璃管产品始终在运输节拍中，不离线，提高了处理效率。
本发明采用的具体技术方案是：
一种玻璃管产品批量检测系统，包括机架，还包括视觉检测装置、检测抬升机构及分拣机构，所述检测抬升机构及分拣机构分别设置在机架上，所述的检测抬升机构衔接设置在分拣机构的输入端，所述检测抬升机构包括均为拱形结构的固定抬升片及转动抬升片，所述的固定抬升片及转动抬升片上分别设置有承托玻璃管产品的多个凹槽，所述转动抬升片借助抬升驱动机构具有在固定抬升片相邻凹槽之间往复转动的自由度，承托在固定抬升片的凹槽内的玻璃管产品借助转动抬升片拖放到固定抬升片的下一级凹槽内，所述固定抬升片的拱形顶端形成为检测工位，所述视觉检测装置包括光源及相机，所述光源及相机分别设置在检测工位的前后两侧。
所述的固定抬升片及转动抬升片在玻璃管产品的输送方向对称设置两组，且两组转动抬升片设置在两组固定抬升片之间，所述固定抬升片设置在机架上，所述抬升驱动机构包括抬升座、水平滑轨、竖直滑轨及抬升偏心轮组，两组转动抬升片借助抬升座固定，所述水平滑轨设置在机架上，水平滑轨上设置水平滑座，所述水平滑座上设置竖直滑套，所述竖直滑轨与抬升座固定连接并套接在竖直滑套内形成竖直方向的滑动配合，所述抬升偏心轮组包括抬升偏心盘、抬升转轴及抬升连接架，所述抬升偏心盘与机架固定连接，所述抬升转轴借助抬升偏心盘与抬升连接架形成驱动连接，所述抬升连接架与竖直滑轨固定连接。
所述的抬升偏心盘上设置有环状滑槽，所述抬升偏心轮组还包括抬升偏心套环及抬升连接轴，所述抬升连接轴贯穿抬升连接架，抬升连接轴一段插入到抬升偏心盘的环状滑槽内，抬升偏心套环与抬升转轴固定连接，抬升偏心套环上设置有也设置有环状滑槽，且抬升偏心套环的环状滑槽与抬升转轴偏心设置，抬升连接轴另一端插入到抬升偏心套环的环状滑槽内，借助抬升转轴的转动，所述抬升偏心套环带动抬升连接轴沿抬升偏心盘的环状滑槽移动，抬升连接架随着抬升连接轴的转动带动转动抬升片移动。
所述的分拣机构包括固定分拣片及抬升分拣片，所述固定分拣片在玻璃管产品的输送方向对称设置两组并形成槽状结构，所述抬升分拣片对称设置呈槽状结构且抬升分拣片下侧设置有多组分拣驱动机构，所述分拣驱动机构包括与机架旋转设置的分拣转轴，所述分拣转轴上连接有分拣偏心轮，所述分拣偏心轮外套设有分拣偏心盘，所述分拣偏心盘与分拣偏心轮形成转动配合，所述分拣偏心盘借助分拣横梁与抬升分拣片形成固定连接。
所述的分拣机构上还设置有下料装置，一侧的固定分拣片及抬升分拣片设置有避让下料装置的缺口，所述下料装置包括借助下料气缸驱动的托板、设置在托板下方的落料槽，所述托板插入在避让下料装置的缺口内，在下料装置缺口内的玻璃管产品借助另一侧的固定分拣片与托板承托，所述落料槽的底部设置有推料气缸，借助所述推料气缸伸出将玻璃管产品推送至集料盒内，所述落料槽的底部设置为承托落下的玻璃管产品的弧形结构。
所述的检测工位设置有位于固定抬升片的拱形结构顶点上方的转管轮盘，所述转管轮盘设置有两组，每组转管轮盘为两个且交错设置，玻璃管产品借助检测抬升机构的转动抬升片抬放到两组转管轮盘上。
所述的相机包括第一相机及第二相机，所述的第一相机的拍摄方向垂直玻璃管产品设置，第二相机的拍摄方向斜向转管轮盘的盘面设置，所述转管轮盘的盘面上设置有识别孔，所述转管轮盘的后侧设置有识别光板，所述转管轮盘借助电机驱动旋转。
本发明的有益效果是：
本发明采用检测抬升机构将送入的玻璃管产品逐渐升高到检测工位，检测工位位于拱形结构顶点处，在该位置进行图像识别避免了其他玻璃管产品的干涉，便于进行图像获取，同时通过分拣机构对不同品级的玻璃管产品进行分拣，统一分级，避免人员手工处理导致的分级标准不一致的问题，提高了检测效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为视觉检测装置的示意图；
图3为下料装置的示意图；
图4为抬升驱动机构及分拣驱动机构的示意图；
图5为图4侧视方向的示意图；
图6为图4中抬升偏心盘背侧的结构示意图；
图7为玻璃管产品随转管轮盘翻转的示意图；
附图中，1、机架，2、固定抬升片，3、转动抬升片，4、光源，5、抬升座，6、水平滑轨，7、竖直滑轨，8、水平滑座，9、竖直滑套，10、抬升偏心盘，11、抬升转轴，12、抬升连接架，13、抬升偏心套环，14、抬升连接轴，15、固定分拣片，16、抬升分拣片，17、分拣转轴，18、分拣偏心轮，19、分拣偏心盘，20、分拣横梁，21、下料气缸，22、托板，23、落料槽，24、推料气缸，25、集料盒，26、转管轮盘，27、第一相机，28、第二相机，29、识别孔，30、识别光板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例如图1、图4所示，本发明为一种玻璃管产品批量检测系统，包括机架1，还包括视觉检测装置、检测抬升机构及分拣机构，所述检测抬升机构及分拣机构分别设置在机架1上，所述的检测抬升机构衔接设置在分拣机构的输入端，所述检测抬升机构包括均为拱形结构的固定抬升片2及转动抬升片3，所述的固定抬升片2及转动抬升片3上分别设置有承托玻璃管产品的多个凹槽，所述转动抬升片3借助抬升驱动机构具有在固定抬升片2相邻凹槽之间往复转动的自由度，承托在固定抬升片2的凹槽内的玻璃管产品借助转动抬升片3拖放到固定抬升片2的下一级凹槽内，所述固定抬升片2的拱形顶端形成为检测工位，所述视觉检测装置包括光源4及相机，所述光源4及相机分别设置在检测工位的前后两侧。
本检测系统通过检测抬升机构与玻璃管产品的输送带进行衔接，借助转动抬升片3转动带玻璃管产品的输送带下侧，并将输送带上的玻璃管产品托起，随着转动抬升片3的转动，将玻璃管产品托举到固定抬升片2的凹槽内，同时，已经存在于固定抬升片2凹槽内的玻璃管产品，被同时抬起，并挂载到下一级凹槽内，从而实现玻璃管产品在固定抬升片2上的上坡和下坡，当玻璃管产品到达位于固定抬升片2顶端的检测工位，此时由于固定抬升片2的拱形结构，待测的玻璃管前后同一高度上不存在其他玻璃管阻挡，便于视觉检测装置进行拍摄和识别，并且在该检测过程中，玻璃管产品始终位于运输过程中，不脱离输送节拍，不离线，减少了输送卡滞情况的出现，提高了检测效率。
进一步的，如图4、图5所示，所述的固定抬升片2及转动抬升片3在玻璃管产品的输送方向对称设置两组，且两组转动抬升片3设置在两组固定抬升片2之间，所述固定抬升片2设置在机架1上，如图6所示，所述抬升驱动机构包括抬升座5、水平滑轨6、竖直滑轨7及抬升偏心轮组，两组转动抬升片3借助抬升座5固定，所述水平滑轨6设置在机架1上，水平滑轨6上设置水平滑座8，所述水平滑座8上设置竖直滑套9，所述竖直滑轨7与抬升座5固定连接并套接在竖直滑套9内形成竖直方向的滑动配合，所述抬升偏心轮组包括抬升偏心盘10、抬升转轴11及抬升连接架12，所述抬升偏心盘10与机架1固定连接，所述抬升转轴11借助抬升偏心盘10与抬升连接架12形成驱动连接，所述抬升连接架12与竖直滑轨7固定连接。
所述的抬升偏心盘10上设置有环状滑槽，所述抬升偏心轮组还包括抬升偏心套环13及抬升连接轴14，所述抬升连接轴14贯穿抬升连接架12，抬升连接轴14一段插入到抬升偏心盘10的环状滑槽内，抬升偏心套环13与抬升转轴11固定连接，抬升偏心套环13上设置有也设置有环状滑槽，且抬升偏心套环13的环状滑槽与抬升转轴11偏心设置，抬升连接轴14另一端插入到抬升偏心套环13的环状滑槽内，借助抬升转轴11的转动，所述抬升偏心套环13带动抬升连接轴14沿抬升偏心盘10的环状滑槽移动，抬升连接架12随着抬升连接轴14的转动带动转动抬升片3移动。
本发明中的抬升偏心盘10与机架1固定，而抬升转轴11借助抬升偏心套环13与抬升连接架12上的抬升连接轴14形成传动连接，从整体上看，抬升连接架12将抬升转轴11借助竖直滑轨7悬挂在转动抬升片3之下，抬升连接架12与转动抬升片3同步移动，而抬升连接架12借助抬升连接轴14插入到抬升偏心盘10的环形滑槽内，抬升转轴11借助链条连接有电动机，抬升转轴11不与转动连接架铰接，当抬升转轴11受驱动转动时，抬升连接轴14沿着抬升偏心盘10的环形滑槽转动，而抬升连接轴14以铰接形式贯穿抬升连接架12，因此，抬升连接架12也随着抬升连接轴14绕抬升偏心盘10的环状滑槽转动，但是，抬升连接架12由于水平滑轨6、竖直滑轨7的限位，抬升连接架12在旋转过程中，始终保持水平状态，也即抬升连接架12驱动转动抬升片3沿着抬升偏心盘10的环状滑槽轨迹做寻迹的环绕平动，实现玻璃管产品借助转动抬升片3逐级在固定抬升片2的凹槽内搬运的效果。
由于固定抬升片2呈拱形，所述抬升偏心盘10的环形滑槽设置为竖直方向的胶囊形结构，该形状左右两侧有竖直方向的直线段部分，提供了转动抬升片3托举和避让的距离，调整竖直滑轨7长度，使得抬升连接轴14位于胶囊形中心所在水平面时，转动抬升片3的一侧与固定抬升片2对齐，其中转动抬升片3宽度相较于固定抬升片2窄，窄的宽度即抬升偏心盘10胶囊形的左右宽度。
进一步的，如图5所示，所述的分拣机构包括固定分拣片15及抬升分拣片16，所述固定分拣片15在玻璃管产品的输送方向对称设置两组并形成槽状结构，所述抬升分拣片16对称设置呈槽状结构且抬升分拣片16下侧设置有多组分拣驱动机构，所述分拣驱动机构包括与机架1旋转设置的分拣转轴17，所述分拣转轴17上连接有分拣偏心轮18，所述分拣偏心轮18外套设有分拣偏心盘19，所述分拣偏心盘19与分拣偏心轮18形成转动配合，所述分拣偏心盘19借助分拣横梁20与抬升分拣片16形成固定连接。
所述的分拣转轴17借助电机驱动转动，分拣转轴17上的分拣偏心轮18带动呈环状的分拣偏心盘19随之移动，从而实现借助抬升分拣片16在固定分拣片15上逐级向后搬运玻璃管产品的效果。
所述分拣机构的抬升分拣片16其旋转路径经过固定抬升片2的最后一级凹槽，借助抬升分拣片16将已经被旋转抬升片送到固定抬升片2最后一级凹槽的玻璃管产品取走，从而实现分拣机构与检测抬升机构的衔接。
进一步的，所述的分拣机构上还设置有下料装置，一侧的固定分拣片15及抬升分拣片16设置有避让下料装置的缺口，所述下料装置包括借助下料气缸21驱动的托板22、设置在托板22下方的落料槽23，所述托板22插入在避让下料装置的缺口内，在下料装置缺口内的玻璃管产品借助另一侧的固定分拣片15与托板22承托，所述落料槽23的底部设置有推料气缸24，借助所述推料气缸24伸出将玻璃管产品推送至集料盒25内，所述落料槽23的底部设置为承托落下的玻璃管产品的弧形结构。
当经过检测确定产品缺陷情况之后，确定当前玻璃管产品落入的集料盒25，当随该玻璃管按照运输节拍达到指定集料盒25对应的下料装置时，下料气缸21收缩，使得托板22后撤，暴露出落料槽23，此时玻璃管产品缺少一侧的支撑而掉落到落料槽23中，在落料槽23的弧形槽底导向下，玻璃管产品在下落过程中被扶为竖直状态，随后被推料气缸24以竖直状态推入集料盒25中，而集料盒25向推料气缸24方向略微倾斜，从而保证进入集料盒25的玻璃管产品依靠在盒体或者推料气缸24的缸头上，避免倾倒。
进一步的，所述的检测工位设置有位于固定抬升片2的拱形结构顶点上方的转管轮盘26，所述转管轮盘26设置有两组，每组转管轮盘26为两个且交错设置，玻璃管产品借助检测抬升机构的转动抬升片3抬放到两组转管轮盘26上。
所述的相机包括第一相机27及第二相机28，所述的第一相机27的拍摄方向垂直玻璃管产品设置，第二相机28的拍摄方向斜向转管轮盘26的盘面设置，所述转管轮盘26的盘面上设置有识别孔29，所述转管轮盘26的后侧设置有识别光板30，所述转管轮盘26借助电机驱动旋转。
识别光板30设置在转管轮盘26之后，并且固定设置，当转管轮盘26转动时，在第二相机28视角可见到识别孔29依次经过识别光板30，并透射出识别光板30的光线。
所述识别孔29围绕转管轮盘26中心成组排列，每组识别孔29的数量不同，每组识别孔29的圆心连线经过转管轮盘26的中心，相邻两组识别孔29等间隔设置且间隔的转管轮盘26的弧长等于待测玻璃管制品截面周长的一半。
本发明还包括检测系统的控制方法，
S1、玻璃管产品随着检测抬升机构进入到检测工位，并借助转管轮盘26支撑，借助转管轮盘26转动使得玻璃管产品进行转动，第一相机27识别到有玻璃管产品到位后，第一相机27、第二相机28同步开始进行拍摄；
S2、将第二相机28的图像按时间排序，根据识别孔29的发光孔位数量抽取两幅图像，该两幅图像对应的识别孔29在转管轮盘26上位置相连，即该两幅图像作为时间参考图像；
S3、确定时间参考图像拍摄的两个时刻，从第一相机27的图像中抽取相应时刻的两幅玻璃管产品图像，对该两幅玻璃管产品图像进行图像识别，根据预设图像模型确定缺陷位置、类型、数量，按照厂家预设确定分类级别；
S4、按照玻璃管的运输节拍延时，控制下料装置动作，将玻璃管产品根据分类级别收入对应的集料盒25内，完成玻璃管产品检测过程。
由于玻璃管产品为透明材质，并且转管轮盘26对玻璃管产品的下侧存在一定遮挡，而且使用相机直接拍摄无法确定当前玻璃管的具体角度，因此在检测时通过将玻璃管产品旋转180°，在截面方向上看，如图7所示，玻璃管上下颠倒，此时采集侧部图像可基本覆盖玻璃管的上下两个侧面，而转管轮盘26的驱动电机精度有限，随时间累积，直接按照预设的时间间隔确定玻璃管上下侧的方式存在很大误差，存在检测图像不能全面覆盖玻璃管周侧的可能。
而通过第二相机28提供时间参考图像，抽取第一相机27对应时刻的图像进行处理，一方面减少图像处理量，降低对计算硬件的要求，另一方面可较为稳定的获得玻璃管翻转前后的图像，不存在按照时间间隔抽图产生累计误差的情况，保证了检测的准确度。
Claims (7)
1.一种玻璃管产品批量检测系统，包括机架(1)，其特征在于：还包括视觉检测装置、检测抬升机构及分拣机构，所述检测抬升机构及分拣机构分别设置在机架(1)上，所述的检测抬升机构衔接设置在分拣机构的输入端，所述检测抬升机构包括均为拱形结构的固定抬升片(2)及转动抬升片(3)，所述的固定抬升片(2)及转动抬升片(3)上分别设置有承托玻璃管产品的多个凹槽，所述转动抬升片(3)借助抬升驱动机构具有在固定抬升片(2)相邻凹槽之间往复转动的自由度，承托在固定抬升片(2)的凹槽内的玻璃管产品借助转动抬升片(3)拖放到固定抬升片(2)的下一级凹槽内，所述固定抬升片(2)的拱形顶端形成为检测工位，所述视觉检测装置包括光源(4)及相机，所述光源(4)及相机分别设置在检测工位的前后两侧。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的固定抬升片(2)及转动抬升片(3)在玻璃管产品的输送方向对称设置两组，且两组转动抬升片(3)设置在两组固定抬升片(2)之间，所述固定抬升片(2)设置在机架(1)上，所述抬升驱动机构包括抬升座(5)、水平滑轨(6)、竖直滑轨(7)及抬升偏心轮组，两组转动抬升片(3)借助抬升座(5)固定，所述水平滑轨(6)设置在机架(1)上，水平滑轨(6)上设置水平滑座(8)，所述水平滑座(8)上设置竖直滑套(9)，所述竖直滑轨(7)与抬升座(5)固定连接并套接在竖直滑套(9)内形成竖直方向的滑动配合，所述抬升偏心轮组包括抬升偏心盘(10)、抬升转轴(11)及抬升连接架(12)，所述抬升偏心盘(10)与机架(1)固定连接，所述抬升转轴(11)借助抬升偏心盘(10)与抬升连接架(12)形成驱动连接，所述抬升连接架(12)与竖直滑轨(7)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的抬升偏心盘(10)上设置有环状滑槽，所述抬升偏心轮组还包括抬升偏心套环(13)及抬升连接轴(14)，所述抬升连接轴(14)贯穿抬升连接架(12)，抬升连接轴(14)一段插入到抬升偏心盘(10)的环状滑槽内，抬升偏心套环(13)与抬升转轴(11)固定连接，抬升偏心套环(13)上设置有也设置有环状滑槽，且抬升偏心套环(13)的环状滑槽与抬升转轴(11)偏心设置，抬升连接轴(14)另一端插入到抬升偏心套环(13)的环状滑槽内，借助抬升转轴(11)的转动，所述抬升偏心套环(13)带动抬升连接轴(14)沿抬升偏心盘(10)的环状滑槽移动，抬升连接架(12)随着抬升连接轴(14)的转动带动转动抬升片(3)移动。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的分拣机构包括固定分拣片(15)及抬升分拣片(16)，所述固定分拣片(15)在玻璃管产品的输送方向对称设置两组并形成槽状结构，所述抬升分拣片(16)对称设置呈槽状结构且抬升分拣片(16)下侧设置有多组分拣驱动机构，所述分拣驱动机构包括与机架(1)旋转设置的分拣转轴(17)，所述分拣转轴(17)上连接有分拣偏心轮(18)，所述分拣偏心轮(18)外套设有分拣偏心盘(19)，所述分拣偏心盘(19)与分拣偏心轮(18)形成转动配合，所述分拣偏心盘(19)借助分拣横梁(20)与抬升分拣片(16)形成固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的分拣机构上还设置有下料装置，一侧的固定分拣片(15)及抬升分拣片(16)设置有避让下料装置的缺口，所述下料装置包括借助下料气缸(21)驱动的托板(22)、设置在托板(22)下方的落料槽(23)，所述托板(22)插入在避让下料装置的缺口内，在下料装置缺口内的玻璃管产品借助另一侧的固定分拣片(15)与托板(22)承托，所述落料槽(23)的底部设置有推料气缸(24)，借助所述推料气缸(24)伸出将玻璃管产品推送至集料盒(25)内，所述落料槽(23)的底部设置为承托落下的玻璃管产品的弧形结构。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的检测工位设置有位于固定抬升片(2)的拱形结构顶点上方的转管轮盘(26)，所述转管轮盘(26)设置有两组，每组转管轮盘(26)为两个且交错设置，玻璃管产品借助检测抬升机构的转动抬升片(3)抬放到两组转管轮盘(26)上。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃管产品批量检测系统，其特征在于：所述的相机包括第一相机(27)及第二相机(28)，所述的第一相机(27)的拍摄方向垂直玻璃管产品设置，第二相机(28)的拍摄方向斜向转管轮盘(26)的盘面设置，所述转管轮盘(26)的盘面上设置有识别孔(29)，所述转管轮盘(26)的后侧设置有识别光板(30)，所述转管轮盘(26)借助电机驱动旋转。
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