CN205981097U - 一种随动回转式视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随动回转式视觉检测装置，包括两个呈U型的传送平台、两个随动检测系统以及工件翻转机构，两个呈U型的传送平台相连接形成S形输送平台，随动检测系统包括图像采集装置以及用于带动图像采集装置沿呈U型的传送平台的弧形部转动的旋转平台，工件翻转机构设置于两个传送平台的连接处，工件翻转机构包括翻转电机、翻转臂、吸盘、用于接应翻转后的工件并将工件送入另一传送平台的工件接应斜台，翻转电机与翻转臂连接，吸盘设置于翻转臂上。本实用新型能够快速、准确、高效的对工件的尺寸或外观进行精密检测。

Description

一种随动回转式视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，具体涉及一种随动回转式视觉检测装置。

背景技术

视觉检测就是用摄像头代替人眼来进行检测，它是指通过机器的摄像头将被检测物体的外形转换成模拟信号，传送给专用的图像处理系统，然后该系统根据再把图像中像素分布和亮度、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。采用该方式在对工件的尺寸或外观等方面进行检测，相对传统的人工检测具有快速、准确、高效等优点。

目前在视觉检测领域，在对工件的尺寸进行检测时一般采取以下两种方法：

1、静止测量。采用该种方式进行检测时，必须把工件固定在检测摄像头正下方，摄像头与工件保持固定不动；接着摄像头把工件拍照，然后再通过图像处理系统把所拍图像进行分析得出检测结果，最后把工件从摄像头正下方移走完成检测。采用这种方式检测的效果好，精度高，但是存在检测的速度慢、效率低的缺点。

2、动态检测。采用该种方式进行检测时，检测摄像头固定在机器的机架上，通过传送机构把工件依次从摄像头下方移动过去，摄像头与工件有相对位移，摄像头对其正下方移动的工件进行扫描检测，然后再通过图像处理系统把扫描图像进行分析得出检测结果。采用这种方式检测的速度快，效率高，但是由于检测时摄像头与工件有相对位移，导致摄像头采集的图像信号不稳定，存在检测的效果差、精度低的缺点。

在对工件的外观缺陷检测时，一般要仔细检测工件每个表面的颜色、尺寸、完整度等细节。目前，如果要高速连续在线对一个六面的正方体或长方体包装箱进行外观缺陷检测时，目前还不能采用视觉检测对其进行测量，只能人工用手拿着工件凭人眼对每个面进行观测。因为视觉检测的摄像头只能检测六面体的一个面，通过配置多个摄像头，最多只能检测4个面。无法实现六个面都连续在线的检测。采用人工检测的工艺速度慢，效果差，效率低，远无法满足实际的工作要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种随动回转式视觉检测装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种随动回转式视觉检测装置，包括两个呈U型的传送平台、两个随动检测系统以及工件翻转机构，两个呈U型的传送平台相连接形成S形输送平台，随动检测系统包括图像采集装置以及用于带动图像采集装置沿呈U型的传送平台的弧形部转动的旋转平台，工件翻转机构设置于两个传送平台的连接处，工件翻转机构包括翻转电机、翻转臂、吸盘、用于接应翻转后的工件并将工件送入另一传送平台的工件接应斜台，翻转电机与翻转臂连接，吸盘设置于翻转臂上。

优选的，所述工件接应斜台包括两个传送斜台，两个传送斜台之间形成供翻转臂穿过的避让区间。

优选的，还设置有两导向板，两导向板设置于工件接应斜台输出口的两侧，两导向板之间形成用于摆正工件的工件摆正通道，工件摆正通道大小从输入口向输出口逐渐减少。

优选的，随动检测系统还包括辅助扫描机构，辅助扫描机构包括驱动电机、丝杠滑台、连接滑块以及连接机架，驱动电机用于驱动丝杠滑台的丝杠转动，连接滑块连接在丝杠滑台的丝杠上，连接机架与连接滑块连接，图像采集装置设置于连接机架上，丝杠滑台设置于旋转平台上。

优选的，所述连接机架为金属软管。

优选的，连接机架呈U形，图像采集装置包括多个摄像头，分别设置在连接机架的两端和中部。

优选的，所述旋转平台包括转轴以及多个检测臂，检测臂均匀设置在转轴上，所述图像采集装置为多个，分别设置在各检测臂上。

优选的，设置有控制系统，控制系统包括控制器以及传感器，传感器用于检测是否有工件输入，传感器为两个，分别设置于两传送平台的弧形部的入口处，两个传送平台与两个随动检测系统分别与控制系统连接，控制器用于接收传感器的检测信号，并控制两个传送平台和两个随动检测系统的启动。

优选的，工件翻转机构还设置有工件挡板，工件挡板固定设置于两个传送平台相连接处，传送平台的弧形部的两侧分别设置有补光灯。

优选的，还包括控制系统，所述控制系统还包括输出检测器，输出检测器设置于工件翻转机构前，用于检测是否有工件到达工件翻转机构前，控制器与工件翻转机构连接，控制器根据输出检测器检测到的数据信息，控制翻转电机和吸盘启动。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本实用新型能够快速、准确、高效的对工件的尺寸或外观进行精密检测，集静止检测及动态检测的优点，剔除了两者的缺点，在进行图像数据采集时，传送平台把图像采集装置与工件一起做回转运动，使其两者在做同时同向运动中保持相对不动，或可控的相对运动，实现摄像头对所有被送到传送平台上的工件进行运动中的静止检测或扫描检测。摄像头完成图像采集后又能回到初始位置对下一个工件进行检测，这样就能使本实用新型能够对连续输送的工件进行检测，又能保证检测时摄像头相对工件是静止的或做可控的相对运动。就达到了既集中静止检测及动态检测的优点，又剔除其缺点的目的。本实用新型还设置有工件翻转机构，将工作进行翻转，然后再进行图像采集，因此本实用新型可以对工件的每一个表面的外观进行详细检测，以保证高速、高效和高精度的检测效果。

2、本实用新型设置有辅助扫描机构，辅助扫描机构可驱动图像采集装置相对工件进行可控的相对运动，从而实现图像采集装置对所有被送到传送平台上的工件进行运动中的静止检测或扫描检测。这样既能吸取了静态检测效果好，精度高的好处，又能保证其具有动态测量速度快和效率高的优点。

3、本实用新型的工件翻转机构通过高效简单的吸盘对工件进行吸紧后能快速的把工件翻转180°，从而实现了高速，高效的连续在线测量。

4、本实用新型的旋转平台设置有多个等角度设置的检测臂，各检测臂上均设有图像采集装置，因此，在旋转平台回转过程中图像采集装置不断的检测与复位，实现连续不断地对传送平台上的工件进行在线检测，提高了检测的效率。

5、本实用新型可通过配置不同的摄像头，设置不同的输送速度，调整摄像头的检测角度，利用随动式扫描检测的原理，可以对工件的外形尺寸进行精密测量，也可以对不同外形工件进行外观缺陷检测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的传送平台的结构示意图。

图4是本实用新型的随动检测系统的结构示意图。

图5是本实用新型的图像采集装置对工件进行图像采集时的示意图。

图6是本实用新型的工件翻转机构翻转工件前的结构示意图。

图7是本实用新型的工件翻转机构翻转工件后的结构示意图。

图8是本实用新型的图像采集装置安装于辅助扫描机构上的结构示意图。

图9是本实用新型的三个摄像头对工件进行图像采集时的示意图。

图10是本实用新型的辅助扫描机构带动图像采集装置对工件进行进行扫描检测的示意图，其中，A是辅助扫描机构在检测臂带动下的移动方向；B是辅助扫描机构带动图像采集装置的移动方向；C是工件的移动方向。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

一种随动回转式视觉检测装置，包括两个呈U型的传送平台1、两个随动检测系统2以及工件翻转机构3，两个呈U型的传送平台相连接形成呈S形输送平台，随动检测系统包括图像采集装置4以及用于带动图像采集装置沿呈U型的传送平台的弧形部转动的旋转平台5，工件翻转机构设置于两个传送平台的连接处，工件翻转机构包括翻转电机6、翻转臂7、吸盘8、用于接应翻转后的工件并将工件送入另一传送平台的工件接应斜台，翻转电机与翻转臂连接，吸盘设置于翻转臂上。

优选的，所述工件接应斜台包括两个传送斜台9，两个传送斜台之间形成供翻转臂穿过的避让区间。

优选的，所述两个呈U型的传送平台分别为：第一传送平台和第二传送平台，第一传送平台的输出口与第二传送平台的输入口对接，两个传送斜台分别设置在第二传送平台的输入口两侧。

两个随动检测系统分别为第一随动检测系统和第二随动检测系统，第一随动检测系统设置在第一传送平台的弧形部处，第二随动检测系统设置在第二传送平台的弧形部处。

所述传送平台为板链输送带，所述翻转电机这伺服电机。

优选的，还设置有两导向板10，两导向板设置于工件接应斜台输出口的两侧，两导向板之间形成用于摆正工件的工件摆正通道，工件摆正通道大小从输入口向输出口逐渐减少。

优选的，两导向板设置于第二传送平台的入口处。工件摆正通道大小沿第二传送平台的传送方向逐渐减少。

优选的，随动检测系统还包括辅助扫描机构11，辅助扫描机构包括驱动电机12、丝杠滑台13、连接滑块14以及连接机架15，驱动电机用于驱动丝杠滑台的丝杠转动，连接滑块连接在丝杠滑台的丝杠上，连接机架与连接滑块连接，图像采集装置设置于连接机架上，丝杠滑台设置于旋转平台上。

优选的，所述连接机架为金属软管。

优选的，连接机架呈U形，图像采集装置包括多个摄像头，分别设置在连接机架的两端和中部。金属软管可方便对各摄像头的拍摄角度进行调整，以使各摄像头能准确达到所需的拍摄角度。

优选的，所述旋转平台包括转轴16以及多个检测臂17，检测臂均匀设置在转轴上，所述图像采集装置为多个，分别设置在各检测臂上。各检测臂间形成的夹角相等，在进行图像采集时，可分别对在传送平台上的多个工件同时进行图像采集，提高工作效率。

优选的，设置有控制系统，控制系统包括控制器以及传感器18，传感器用于检测是否有工件输入，传感器为两个，分别设置于两传送平台的弧形部的入口处，两个传送平台与两个随动检测系统分别与控制系统连接，控制器用于接收传感器的检测信号，并控制两个传送平台和两个随动检测系统的启动。两个传感器分别为第一传感器和第二传感器，第一传感器设置在第一传送平台的弧形部的入口处，第二传感器设置在第二传送平台的弧形部的入口处。

优选的，工件翻转机构还设置有工件挡板19，工件挡板固定设置于两个传送平台相连接处，传送平台的弧形部的两侧分别设置有补光灯20。

优选的，控制系统还包括输出检测器21，输出检测器设置于第一传送平台的出口处，用于检测是否有工件到达第一传送平台的出口处，控制器与工件翻转机构连接，控制器根据输出检测器检测到的数据信息，控制翻转电机和吸盘启动。

本实用新型的工作过程及工作原理：当工件进入第一传送平台后，工件在第一传送平台上进行输送，当进入第一传送平台的弧形部时，第一传感器向控制器发送工件输入的信号，控制器控制第一随动检测系统启动，第一随动检测系统启动的工作过程如下：转轴转动，驱动此时位于工件上方的检测臂带动图像采集装置跟随工件移动，且由于工件移动速度与轨迹和图像采集装置移动速度与轨迹相同，因此，在图像采集装置移动时就可以对工件的前侧面、左侧面、右侧面以及顶面进行图像数据采集，也因为工件移动速度与轨迹和图像采集装置移动速度与轨迹相同，因此，图像采集装置相对工件是静止的，能达到静止测量的优势。

而当工件较大时，辅助扫描机构的驱动电机启动使连接滑块沿丝杠滑台移动，从而使图像采集装置能相对工件移动，从而对工件的前侧面、左侧面、右侧面以及顶面进行扫描检测，从而采集整个工件的前侧面、左侧面、右侧面以及顶面图像数据。

当对工件的前侧面、左侧面、右侧面以及顶面采集完图像数据后，工件被传送到第一传送平台的弧形部出口处时，图像采集装置开始偏离工件的运行线路退出第一传送平台，继续随检测臂旋转，为下次检测做准备。

当工件被传送到第一传送平台的出口时,输出检测器检测到工件到达第一传送平台的出口，控制器控制翻转电机转动，翻转电机驱动翻转臂向工件转动，翻转臂上的吸盘吸气，将工件吸紧，翻转电机反转，将工件倒置，然后放置到两个传送斜台上，由于两个传送斜台之间具有避让区间，因此，当翻转臂将工件反转后，位于工件下方的翻转臂能穿过避让区间，将工件放置到两个传送斜台上，当工件放置到两个传送斜台上时，吸盘停止吸气，工件脱离开吸盘，由于两个传送斜台表面为斜面，因此，工件脱离吸盘后会沿两个传送斜台的表面下滑进入第二传送平台，工件进入第二传送平台后，在两导向板的作用下被摆正，然后从工件摆正通道输出口输出，进入第二传送平台的弧形部，第二随动检测系统启动，对工件进行图像数据采集，其工作过程及工作原理与第一随动检测系统相似，不同之处在于，第一随动检测系统对倒置后的工件顶面(倒置前是底面)和倒置后的工件前侧面(倒置前是后侧面)进行数据采集。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种随动回转式视觉检测装置，其特征在于：包括两个呈U型的传送平台、两个随动检测系统以及工件翻转机构，两个呈U型的传送平台相连接形成S形输送平台，随动检测系统包括图像采集装置以及用于带动图像采集装置沿呈U型的传送平台的弧形部转动的旋转平台，工件翻转机构设置于两个传送平台的连接处，工件翻转机构包括翻转电机、翻转臂、吸盘、用于接应翻转后的工件并将工件送入另一传送平台的工件接应斜台，翻转电机与翻转臂连接，吸盘设置于翻转臂上。

2.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：所述工件接应斜台包括两个传送斜台，两个传送斜台之间形成供翻转臂穿过的避让区间。

3.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：还设置有两导向板，两导向板设置于工件接应斜台输出口的两侧，两导向板之间形成用于摆正工件的工件摆正通道，工件摆正通道大小从输入口向输出口逐渐减少。

4.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：随动检测系统还包括辅助扫描机构，辅助扫描机构包括驱动电机、丝杠滑台、连接滑块以及连接机架，驱动电机用于驱动丝杠滑台的丝杠转动，连接滑块连接在丝杠滑台的丝杠上，连接机架与连接滑块连接，图像采集装置设置于连接机架上，丝杠滑台设置于旋转平台上。

5.根据权利要求4所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：所述连接机架为金属软管。

6.根据权利要求4或5所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：连接机架呈U形，图像采集装置包括多个摄像头，分别设置在连接机架的两端和中部。

7.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在 于：所述旋转平台包括转轴以及多个检测臂，检测臂均匀设置在转轴上，所述图像采集装置为多个，分别设置在各检测臂上。

8.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：设置有控制系统，控制系统包括控制器以及传感器，传感器用于检测是否有工件输入，传感器为两个，分别设置于两传送平台的弧形部的入口处，两个传送平台与两个随动检测系统分别与控制系统连接，控制器用于接收传感器的检测信号，并控制两个传送平台和两个随动检测系统的启动。

9.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：工件翻转机构还设置有工件挡板，工件挡板固定设置于两个传送平台相连接处，传送平台的弧形部的两侧分别设置有补光灯。

10.根据权利要求1所述的随动回转式视觉检测装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统还包括输出检测器，输出检测器设置于工件翻转机构前，用于检测是否有工件到达工件翻转机构前，控制器与工件翻转机构连接，控制器根据输出检测器检测到的数据信息，控制翻转电机和吸盘启动。