CN118142874A - 带3d视觉检测的料带自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带3D视觉检测的料带自动检测设备，包括机架，机架上设置有供料带传送的料槽输送板，料槽输送板的两端设置有送料辊组件、收料辊组件，料槽输送板上方设置有相机组件，相机组件包括3D相机和2D相机；料槽输送板的上方设置有前压辊组件、中部压辊组件以及后压辊组件；相机组件设置在前压辊组件、中部压辊组件之间，由两轴移动模组驱动；中部压辊组件和后压辊组件之间设置有标记组件，标记组件由三轴移动模组驱动，用以对料带上的瑕疵产品进行标记。本发明可多个维度的视觉检测，料带在料槽输送板上输送始终能保持平整度，能对瑕疵产品进行标记，利于后期人工剔除。

Description

带3D视觉检测的料带自动检测设备

技术领域

本发明涉及一种视觉检测领域，尤其设计一种带3D视觉检测的料带自动检测设备。

背景技术

在对料带上的电子元件进行模切后，需要视觉相机对其进行平面度、深度、平行度以及外观瑕疵检测。如授权公告号为CN218593742U、授权公告日为2023.03.10的实用新型专利中，公开了一种平面度在线调整系统，涉及数码设备生产加工领域，包括：压平组件、传输组件、扫描组件，在检查平整度时，3D相机通过扫描导轨进行移动，使用激光扫描产品平整度，为后续作业提供平整度数据，在检查出平整度后，通过传输组件将产品传送至压平组件，通过抬升机构的调整，使得产品在经过下压头组件的作业后，满足平整度要求进入下一工序。该系统中，料带在传输过程中并无压辊结构，料带会产生偏移，继而影响检测精度；且在检测中，未对瑕疵产品进行标记，不利于后期人工剔除。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于保证料带在输送中的平整度、保证视觉检测精度且利于后期人工剔除不良品的带3D视觉检测的料带自动检测设备。

为了达到以上目的，本发明采用的其中一种技术方案是：一种带3D视觉检测的料带自动检测设备，包括机架，所述机架上设置有供料带传送的料槽输送板，所述料槽输送板的两端设置有送料辊组件、收料辊组件，所述料槽输送板上方设置有相机组件，所述相机组件包括3D相机和2D相机；所述料槽输送板的上方设置有前压辊组件、中部压辊组件以及后压辊组件；所述前压辊组件、中部压辊组件以及后压辊组件均包括压辊单体、压辊架、压辊气缸，所述压辊气缸固定在机架上且驱动压辊架升降，所述压辊单体的两端转动设置在压辊架上，所述压辊单体的下端能与料槽输送板上的料带接触；所述相机组件设置在前压辊组件、中部压辊组件之间，且由两轴移动模组驱动在X轴、Y轴方向来回移动；所述中部压辊组件和后压辊组件之间设置有标记组件，所述标记组件由三轴移动模组驱动，用以对所述料带上的瑕疵产品进行标记。

本发明带3D视觉检测的料带自动检测设备的有益效果是：

其一，利用3D相机对料带进行平面度、深度以及平行度等进行视觉检测，再配以2D相机对料带进行外观视觉检测，该设备集成有2D相机、3D相机，可以对料带上的产品进行多个维度的视觉检测，降低了设备的投入成本，提高了料带的检测效率；

其二，在料槽输送板的上方增设前压辊组件、中部压辊组件以及后压辊组件，保证料带在料槽输送板上输送，始终能保持平整度，且在料带移动时，压辊单体会随之旋转，保证压平料带的同时，不会影响料带的正常传输；

其三，配以标记组件，用以对经过2D相机、3D相机视觉检测后的料带上的瑕疵产品进行标记，利于后期人工剔除，并且在标记时，配以中部压辊组件以及后压辊组件，能保证料带不会因标记组件的标记笔在对料带标记时，出现褶皱，不会影响前方2D相机、3D相机的检测作业。

优选地，所述标记组件包括：标记支架，由所述三轴移动模组驱动在X轴、Y轴、Z轴方向来回移动；固定在所述标记支架上的上限位块、下限位块，所述上限位块、下限位块上下对应设置；导向柱，固定在所述上限位块、下限位块之间；浮动块，所述浮动块通过直线轴承滑动套设在导向柱上；弹簧，所述弹簧套设在上限位块与浮动块之间的导向柱上；连接架，所述连接架固定在浮动块前侧；标记笔，所述标记笔可拆卸的安装在连接架上。通过浮动块与弹簧的配合设置，保证标记笔对料带上的瑕疵产品进行下压标记时，标记笔会回缩，起到缓冲作用，避免因三轴移动模组驱动标记笔下压力度过大而破坏料带。

优选地，所述连接架通过螺栓锁在浮动块上，所述连接架与浮动块相向的端面设置有弧形槽，所述标记笔被夹设在两个弧形槽内，使得更换标记笔以及调节标记笔的高度更为方便、快捷。

优选地，所述浮动块上设置有定位针，所述定位针朝下设置，对准所述料带的定位孔，所述定位针低于标记笔。标记笔标记前，定位针先穿入料带的定位孔，对料带进行定位，保证标记笔标记的精度。

优选地，所述两轴移动模组、三轴移动模组均包括：Y轴滑台，所述Y轴滑台的底部通过两端的Y轴滑轨滑动设置在机架的上端面；Y轴伺服模组，设置在所述机架的上端面，且驱动所述Y轴滑台在Y轴方向来回移动；X轴滑台，所述X轴滑台通过X轴滑轨滑动设置在Y轴滑台上；X轴伺服模组，设置在所述Y轴滑台上端面上，且驱动所述X轴滑台在X轴方向来回移动；三轴移动模组还包括Z轴伺服模组，所述Z轴伺服模组设置在所述X轴滑台上，所述标记支架通过Z轴滑轨滑动设置在X轴滑台上，所述Z轴伺服模组驱动所述标记支架在Z轴方向来回移动；所述3D相机和2D相机安装在相机支架上，所述相机支架则固定在所述X轴滑台上。

优选地，所述送料辊组件包括送料支架，所述送料支架固定安装在机架上，所述送料支架的同侧设置有主动送料辊、主动分离辊以及送料导向辊，所述主动送料辊、主动分离辊以及送料导向辊相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，所述送料导向辊位于料槽输送板的前端，且低于所述料槽输送板；所述收料辊组件包括收料支架，所述收料支架固定安装在机架上，所述收料支架的同侧设置有主动收料辊、主动覆膜辊以及收料导向辊，所述主动收料辊、主动覆膜辊以及收料导向辊相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，所述收料导向辊位于料槽输送板的后端，且低于所述料槽输送板。主动送料辊、主动分离辊的配合用以实现第一离型膜的分离，主动分离辊、送料导向辊的配合用以实现分离第一离型膜的料带的输送，送料导向辊低于料槽输送板，保证料带始终贴合在料槽输送板上；主动收料辊与主动覆膜辊的配合，用以实现检测好的料带与第二离型膜的覆膜，主动收料辊与收料导向辊用以实现覆有第二离型膜的料带的收料作业。

优选地，所述主动送料辊、主动分离辊之间的送料支架上固定设置有分离传感器以及第一送料吹气组件，所述第一送料吹气组件用以将第一离型膜往远离分离传感器的方向吹，所述主动送料辊与送料导向辊之间的送料支架上固定设置有送料传感器以及第二送料吹气组件，所述第二送料吹气组件用以将料带往远离送料传感器的方向吹；所述主动收料辊、主动覆膜辊之间的收料支架上固定设置有覆膜传感器以及第一收料吹气组件，所述第一收料吹气组件用以将第二离型膜往远离覆膜传感器的方向吹，所述主动收料辊与收料导向辊之间的收料支架上固定设置有收料传感器以及第二收料吹气组件，所述第二收料吹气组件用以将料带往远离收料传感器的方向吹。通过上述技术方案，第一送料吹气组件将第一离型膜往远离分离传感器的方向吹，以保证分离传感器始终能检测到第一离型膜，不会因为第一离型膜过于贴合分离传感器继而检测不到；同理，第二送料吹气组件用以保证送料传感器能检测到料带，第一收料吹气组件用以保证覆膜传感器能感应到第二离型膜，第二收料吹气组件用以保证收料传感器能感应到料带。

优选地，所述料槽输送板的两侧上端面固定有多根支撑柱，多根所述支撑柱的顶部固定有支撑板，所述压辊气缸固定在所述支撑板上，所述压辊气缸的伸缩轴朝下并与所述压辊架连接固定，所述压辊架的两端套设在多根支撑柱上且能沿着支撑柱上下滑动。多个支撑柱和支撑板的配合设置，用以保证压辊架升降的稳定性。

优选地，所述相机支架上设置有两个Z轴调节滑轨，所述3D相机、2D相机分别通过Z轴调节滑块滑动设置在安装在Z轴调节滑轨上，且分别通过调节螺栓锁付固定。使得3D相机、2D相机能在Z轴方向进行调节高度。

优选地，所述料槽输送板的两侧均设置有压板，所述压板分别由一个固定在料槽输送板两侧的下压气缸驱动升降，所述压板下端连接压条，所述压条的下表面设置有多条凹槽。压板与下压气缸的配合用以保证料带的平整度，凹槽用以减少压条与料带摩擦产生的静电。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例相机组件、标记组件配合的立体图；

图3为本实施例两轴移动模组、三轴移动模组配合的立体图；

图4为本实施例送料辊组件、收料辊组件配合的立体图；

图5为本实施例压条的立体图；

图6为本实施例前压辊组件、中部压辊组件、后压辊组件配合的立体图；

图7为本实施例标记组件的立体图。

图中：

100、机架；

200、料槽输送板；210、压板；220、下压气缸；230、压条；240、凹槽；

300、送料辊组件；310、送料支架；320、主动送料辊；330、主动分离辊；340、送料导向辊；350、分离传感器；360、送料传感器；

400、相机组件；410、3D相机；420、2D相机；430、相机支架；440、Z轴调节滑轨；450、Z轴调节滑块；460、调节螺栓；

500a、前压辊组件；500b、中部压辊组件；500c、后压辊组件；510、压辊单体；520、压辊架；530、压辊气缸；540、支撑柱；550、支撑板；

600a、两轴移动模组；600b、三轴移动模组；610、Y轴滑台；611、Y轴滑轨；620、Y轴伺服模组；630、X轴滑台；631、X轴滑轨；640、X轴伺服模组；650、Z轴伺服模组；660、Z轴滑轨；

700、标记组件；710、标记支架；720、上限位块；730、下限位块；740、导向柱；750、浮动块；751、直线轴承；760、弹簧；770、连接架；780、标记笔；790、定位针；

800、收料辊组件；810、收料支架；820、主动收料辊；830、主动覆膜辊；840、收料导向辊；850、覆膜传感器；860、收料传感器；

900、料带；910、第一离型膜；920、第二离型膜；930、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-7所示，本实施例公开了一种带3D视觉检测的料带自动检测设备，包括机架100，机架100上设置有供料带900传送的料槽输送板200，料槽输送板200的两端设置有送料辊组件300、收料辊组件800，料槽输送板200上方设置有相机组件400，料槽输送板200的两侧均设置有压板210，压板210分别由一个固定在料槽输送板200两侧的下压气缸220驱动升降，压板210下端连接压条230，压条230的下表面设置有多条凹槽240。

送料辊组件300包括送料支架310，送料支架310固定安装在机架100上，送料支架310的同侧设置有主动送料辊320、主动分离辊330以及送料导向辊340，主动送料辊320、主动分离辊330以及送料导向辊340相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，送料导向辊340位于料槽输送板200的前端，且低于料槽输送板200。主动送料辊320、主动分离辊330之间的送料支架310上固定设置有分离传感器350以及第一送料吹气组件，第一送料吹气组件用以将第一离型膜910往远离分离传感器350的方向吹，主动送料辊320与送料导向辊340之间的送料支架310上固定设置有送料传感器360以及第二送料吹气组件，第二送料吹气组件用以将料带900往远离送料传感器360的方向吹。

相机组件400包括3D相机410、2D相机420以及相机支架430，3D相机410和2D相机420安装在相机支架430上，相机支架430上设置有两个Z轴调节滑轨440，3D相机410、2D相机420分别通过Z轴调节滑块450滑动设置在安装在Z轴调节滑轨440上，且分别通过调节螺栓460锁付固定。

如图1、图4、图6所示，料槽输送板200的上方设置有前压辊组件500a、中部压辊组件500b以及后压辊组件500c，前压辊组件500a、中部压辊组件500b以及后压辊组件500c均包括压辊单体510、压辊架520、压辊气缸530，压辊气缸530固定在机架100上且驱动压辊架520升降，压辊单体510的两端转动设置在压辊架520上，压辊单体510的下端能与料槽输送板200上的料带900接触。料槽输送板200的两侧上端面固定有多根支撑柱540，多根支撑柱540的顶部固定有支撑板550，压辊气缸530固定在支撑板550上，压辊气缸530的伸缩轴朝下并与压辊架520连接固定，压辊架520的两端套设在多根支撑柱540上且能沿着支撑柱540上下滑动。

如图1所示，相机组件400设置在前压辊组件500a、中部压辊组件500b之间，且由两轴移动模组600a驱动在X轴、Y轴方向来回移动，中部压辊组件500b和后压辊组件500c之间设置有标记组件700，标记组件700由三轴移动模组600b驱动，用以对料带900上的瑕疵产品进行标记。

其中，如图7所示，标记组件700包括：标记支架710，由三轴移动模组600b驱动在X轴、Y轴、Z轴方向来回移动；固定在标记支架710上的上限位块720、下限位块730，上限位块720、下限位块730上下对应设置；导向柱740，固定在上限位块720、下限位块730之间；浮动块750，浮动块750通过直线轴承751滑动套设在导向柱740上；弹簧760，弹簧760套设在上限位块720与浮动块750之间的导向柱740上；连接架770，连接架770固定在浮动块750前侧；标记笔780，标记笔780可拆卸的安装在连接架770上。

更为具体的，本实施例中的标记笔780可拆卸安装的方式为：连接架770通过螺栓锁在浮动块750上，连接架770与浮动块750相向的端面设置有弧形槽，标记笔780被夹设在两个弧形槽内。此外，浮动块750上设置有定位针790，定位针790朝下设置，对准料带900的定位孔930，定位针790低于标记笔780。在一些实施例中，定位针790可以穿过下限位块730。

如图3所示，两轴移动模组600a、三轴移动模组600b均包括：Y轴滑台610，Y轴滑台610的底部通过两端的Y轴滑轨611滑动设置在机架100的上端面；Y轴伺服模组620，设置在机架100的上端面，且驱动Y轴滑台610在Y轴方向来回移动；X轴滑台630，X轴滑台630通过X轴滑轨631滑动设置在Y轴滑台610上；X轴伺服模组640，设置在Y轴滑台610上端面上，且驱动X轴滑台630在X轴方向来回移动；三轴移动模组600b还包括Z轴伺服模组650，设置在X轴滑台630上，标记支架710通过Z轴滑轨660滑动设置在X轴滑台630上，Z轴伺服模组650驱动标记支架710在Z轴方向来回移动；相机支架430则固定在X轴滑台630上。

收料辊组件800包括收料支架810，收料支架810固定安装在机架100上，收料支架810的同侧设置有主动收料辊820、主动覆膜辊830以及收料导向辊840，主动收料辊820、主动覆膜辊830以及收料导向辊840相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，收料导向辊840位于料槽输送板200的后端，且低于料槽输送板200。主动收料辊820、主动覆膜辊830之间的收料支架810上固定设置有覆膜传感器850以及第一收料吹气组件，第一收料吹气组件用以将第二离型膜920往远离覆膜传感器850的方向吹，主动收料辊820与收料导向辊840之间的收料支架810上固定设置有收料传感器860以及第二收料吹气组件，第二收料吹气组件用以将料带900往远离收料传感器860的方向吹。

本实施例的工作原理是：

检测前料带900和第一离型膜910覆合，由主动分离辊330与送料导向辊340配合，带动第一离型膜910与料带900分离，被分离掉第一离型膜910的料带900被主动送料辊320以及料槽输送板200上的动力源输送至料槽输送板200上，先经过前压辊组件500a，两轴移动模组600a带动3D相机410、2D相机420在料带900上方在X轴和Y轴方向移动，依次对料带900上的产品进行视觉检测，包括但不限于对料带900的平面度、深度以及平行度以及外观视觉检测，检测后，料带900经过中部压辊组件500b，若有瑕疵的产品，则由三轴移动模组600b驱动标记组件700在X轴Y轴Z轴方向来回移动，对瑕疵产品下压标记，标记前，Z轴伺服模组650驱动标记支架710下移时，定位针790先接触料带900的定位孔930，标记笔780再进行标记，标记时，中部压辊组件500b以及后压辊组件500c的压辊单体510同步下移，与料带900接触，压紧料带900；标记后，经过后压辊组件500c，由主动覆膜辊830与收料导向辊840的配合，向检测好的料带900覆第二离型膜920，由主动收料辊820与收料导向辊840的配合，将最终覆膜后的料带900收集。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带3D视觉检测的料带自动检测设备，包括机架(100)，所述机架(100)上设置有供料带(900)传送的料槽输送板(200)，所述料槽输送板(200)的两端设置有送料辊组件(300)、收料辊组件(800)，所述料槽输送板(200)上方设置有相机组件(400)，其特征在于：

所述相机组件(400)包括3D相机(410)和2D相机(420)；

所述料槽输送板(200)的上方设置有前压辊组件(500a)、中部压辊组件(500b)以及后压辊组件(500c)；

所述前压辊组件(500a)、中部压辊组件(500b)以及后压辊组件(500c)均包括压辊单体(510)、压辊架(520)、压辊气缸(530)，所述压辊气缸(530)固定在机架(100)上且驱动压辊架(520)升降，所述压辊单体(510)的两端转动设置在压辊架(520)上，所述压辊单体(510)的下端能与料槽输送板(200)上的料带(900)接触；

所述相机组件(400)设置在前压辊组件(500a)、中部压辊组件(500b)之间，且由两轴移动模组(600a)驱动在X轴、Y轴方向来回移动；

所述中部压辊组件(500b)和后压辊组件(500c)之间设置有标记组件(700)，所述标记组件(700)由三轴移动模组(600b)驱动，用以对所述料带(900)上的瑕疵产品进行标记。

2.根据权利要求1所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述标记组件(700)包括：

标记支架(710)，由所述三轴移动模组(600b)驱动在X轴、Y轴、Z轴方向来回移动；

固定在所述标记支架(710)上的上限位块(720)、下限位块(730)，所述上限位块(720)、下限位块(730)上下对应设置；

导向柱(740)，固定在所述上限位块(720)、下限位块(730)之间；

浮动块(750)，所述浮动块(750)通过直线轴承(751)滑动套设在导向柱(740)上；

弹簧(760)，所述弹簧(760)套设在上限位块(720)与浮动块(750)之间的导向柱(740)上；

连接架(770)，所述连接架(770)固定在浮动块(750)前侧；

标记笔(780)，所述标记笔(780)可拆卸的安装在连接架(770)上。

3.根据权利要求2所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述连接架(770)通过螺栓锁在浮动块(750)上，所述连接架(770)与浮动块(750)相向的端面设置有弧形槽，所述标记笔(780)被夹设在两个弧形槽内。

4.根据权利要求2所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述浮动块(750)上设置有定位针(790)，所述定位针(790)朝下设置，对准所述料带(900)的定位孔(930)，所述定位针(790)低于标记笔(780)。

5.根据权利要求2所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述两轴移动模组(600a)、三轴移动模组(600b)均包括：

Y轴滑台(610)，所述Y轴滑台(610)的底部通过两端的Y轴滑轨滑动设置在机架(100)的上端面；

Y轴伺服模组(620)，设置在所述机架(100)的上端面，且驱动所述Y轴滑台(610)在Y轴方向来回移动；

X轴滑台(630)，所述X轴滑台(630)通过X轴滑轨(631)滑动设置在Y轴滑台(610)上；

X轴伺服模组(640)，设置在所述Y轴滑台(610)上端面上，且驱动所述X轴滑台(630)在X轴方向来回移动；

所述三轴移动模组(600b)还包括Z轴伺服模组(650)，所述Z轴伺服模组(650)设置在所述X轴滑台(630)上，所述标记支架(710)通过Z轴滑轨(660)滑动设置在X轴滑台(630)上，所述Z轴伺服模组(650)驱动所述标记支架(710)在Z轴方向来回移动。；

所述3D相机(410)和2D相机(420)安装在相机支架(430)上，所述相机支架(430)则固定在所述X轴滑台(630)上。

6.根据权利要求1所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：

所述送料辊组件(300)包括送料支架(310)，所述送料支架(310)固定安装在机架(100)上，所述送料支架(310)的同侧设置有主动送料辊(320)、主动分离辊(330)以及送料导向辊(340)，所述主动送料辊(320)、主动分离辊(330)以及送料导向辊(340)相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，所述送料导向辊(340)位于料槽输送板(200)的前端，且低于所述料槽输送板(200)；

所述收料辊组件(800)包括收料支架(810)，所述收料支架(810)固定安装在机架(100)上，所述收料支架(810)的同侧设置有主动收料辊(820)、主动覆膜辊(830)以及收料导向辊(840)，所述主动收料辊(820)、主动覆膜辊(830)以及收料导向辊(840)相互平行设置且均能绕其自身中心轴旋转，所述收料导向辊(840)位于料槽输送板(200)的后端，且低于所述料槽输送板(200)。

7.根据权利要求6所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：

所述主动送料辊(320)、主动分离辊(330)之间的送料支架(310)上固定设置有分离传感器(350)以及第一送料吹气组件，所述第一送料吹气组件用以将第一离型膜(910)往远离分离传感器(350)的方向吹，所述主动送料辊(320)与送料导向辊(340)之间的送料支架(310)上固定设置有送料传感器(360)以及第二送料吹气组件，所述第二送料吹气组件用以将料带(900)往远离送料传感器(360)的方向吹；

所述主动收料辊(820)、主动覆膜辊(830)之间的收料支架(810)上固定设置有覆膜传感器(850)以及第一收料吹气组件，所述第一收料吹气组件用以将第二离型膜(920)往远离覆膜传感器(850)的方向吹，所述主动收料辊(820)与收料导向辊(840)之间的收料支架(810)上固定设置有收料传感器(860)以及第二收料吹气组件，所述第二收料吹气组件用以将料带(900)往远离收料传感器(860)的方向吹。

8.根据权利要求1所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述料槽输送板(200)的两侧上端面固定有多根支撑柱(540)，多根所述支撑柱(540)的顶部固定有支撑板(550)，所述压辊气缸(530)固定在所述支撑板(550)上，所述压辊气缸(530)的伸缩轴朝下并与所述压辊架(520)连接固定，所述压辊架(520)的两端套设在多根支撑柱(540)上且能沿着支撑柱(540)上下滑动。

9.根据权利要求1所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述相机支架(430)上设置有两个Z轴调节滑轨(440)，所述3D相机(410)、2D相机(420)分别通过Z轴调节滑块(450)滑动设置在安装在Z轴调节滑轨(440)上，且分别通过调节螺栓(460)锁付固定。

10.根据权利要求1所述的带3D视觉检测的料带自动检测设备，其特征在于：所述料槽输送板(200)的两侧均设置有压板(210)，所述压板(210)分别由一个固定在料槽输送板(200)两侧的下压气缸(220)驱动升降，所述压板(210)下端连接压条(230)，所述压条(230)的下表面设置有多条凹槽(240)。