CN209247650U - 产品质量在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种产品质量在线检测装置，包括架体(1)和传送带(2)，还包括暗箱(3)，通过位置调节机构(4)安装在所述架体(1)的顶部，所述暗箱(3)的底部具有开口，所述开口朝向所述传送带(2)；超高速相机(5)，安装在所述暗箱(3)内，其镜头通过所述开口朝向所述传送带(2)；光源(6)，固定安装在所述暗箱(3)内，用于为待测产品(24)补光；图像处理装置，与所述超高速相机(5)连接。本实用新型能够有效提高检测效率，而且具有通用性高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种质检装置，特别是一种产品质量在线检测装置。
背景技术
在众多行业中，产品表面缺陷检测是生产过程中的重要检测项目，对于许多产品而言，表面缺陷严重的制约了产品的良品率，低效的检测方法降低了生产效率，因此实现对产品表面缺陷在线实时检测是一个急需解决的问题。同时，实现在线连续且超高速、高分辨的检测对于生产而言，可极大提高生产效率及成品率，更可以降低人力成本和返货返工成本，实现安全快速、方便、保质保量的检测作业。
目前国内外针对表面缺陷检测的方法主要包括：人工视觉检测法、显微镜成像、在线表面缺陷检测法。
人工视觉检测法是最原始的表面缺陷检测方法，即采用肉眼对产品表面进行检测，这种检测方法速度慢、效率低，无法满足高速自动化生产线的需求；另外检测精度低，无法识别微米以及更小尺寸级别的缺陷，误检、漏检率高。
显微成像法通过暗场光源照明和显微光学CCD成像系统结合对被测表面进行成像和拼接，实现了量化检测，但是检测速度慢，后续数字化处理时间长，极难实现在线实时检测。
在线表面缺陷检测法可实现在线检测的需求，但是这种方法所使用的检测设备，通常仅适用于同一产品的检测，通用性差，而且大多采用普通高速相机，成像速度慢，且分辨率低，每检测一件产品需要停留数秒，以使产品稳定，否则采集的图像会出现模糊、错位等情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种产品质量在线检测装置，以解决现有技术中的技术问题，它能够有效提高检测效率，而且具有通用性高的优点。
本实用新型提供了一种产品质量在线检测装置，包括架体和传送带，还包括，
暗箱，通过位置调节机构安装在所述架体的顶部，所述暗箱的底部具有开口，所述开口朝向所述传送带；
超高速相机，安装在所述暗箱内，其镜头通过所述开口朝向所述传送带；
光源，固定安装在所述暗箱内，用于为待测产品补光；
图像处理装置，与所述超高速相机连接。
优选地，所述位置调节机构包括第一行走机构和第二行走机构，所述第一行走机构固定安装在所述架体的顶部，且沿所述架体的长度方向平行布置，所述第二行走机构设置在两个所述第一行走机构上，可在两个所述第一行走机构的驱动下沿所述架体的长度方向移动，所述暗箱设置在所述第二行走机构上，可在所述第二行走机构的驱动下沿所述架体的宽度方向移动。
优选地，所述第一行走机构包括第一行走轨道、第一滑块、第一调节丝杠和第一驱动电机，所述第一行走轨道为两条，所述第一调节丝杠可转动地安装在两条所述第一行走轨道之间，所述第一滑块可滑动地安装在两条所述第一行走轨道上，且所述第一滑块的下部与所述第一调节丝杠螺纹连接，所述第一滑块的上部与所述第二行走机构固定连接；还包括连接杆，所述连接杆通过齿轮分别与两个所述第一行走机构上的所述第一调节丝杠连接，所述第一驱动电机安装在所述架体上，其输出轴与所述连接杆的一端固定连接。
优选地，所述第二行走机构包括第二行走轨道、第二滑块、第二调节丝杠和第二驱动电机，所述第二行走轨道为两条，二者平行布置，所述第二调节丝杠可转动地安装在两条所述第二行走轨道之间，所述第二滑块可滑动地安装在两条所述第二行走轨道上，且所述第二滑块的下部与所述第二调节丝杠螺纹连接，上部与所述暗箱固定连接,所述第二驱动电机安装在所述第二行走轨道的一端，其输出轴与所述第二调节丝杠的一端固定连接。
优选地，所述架体包括两块侧板和一块顶板，两块所述侧板分别设置在所述传送带的两侧，且二者平行布置，所述顶板设置在两块所述侧板的顶部，且与所述传送带相互平行；所述顶板上开设有第二开口。
优选地，还包括高度调节机构，所述高度调节机构设于所述暗箱的顶部，用于调节所述超高速相机的高度。
优选地，所述架体跨设在所述传送带上。
优选地，所述第一行走机构为两个。
优选地，所述光源为面光源，所述面光源通过法兰固定在所述暗箱内，所述面光源位于所述超高速相机的下方。
优选地，所述图像处理装置包括图像采集卡和工业计算机，所述超高速相机与所述图像采集卡连接，所述图像采集卡与所述工业计算机连接；还包括控制器，所述控制器与所述工业计算机连接，所述位置调节机构和所述光源均与所述控制器连接。
与现有技术相比，本实用新型通过超高速相机与光源的配合，实现对待测样品进行连续地且超高速、高分辨率地拍摄，获得的高分辨率照片通过图像处理装置进行分析，对于有表面缺陷的产品，图像处理装置会发出提示信息，本实用新型实现了产品的在线连续检测，有效提高了产品质量的检测效率和检测质量。
此外，通过位置调节机构的设置，实现了对超高速相机位置的调节，使其适用于各种不同产品的表面质量检测，有效提高了其通用性。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图；
图2是本实用新型的局部结构轴测图。
附图标记说明：1-架体，2-传送带，3-暗箱，4-位置调节机构，5-超高速相机，6-光源，7-第一行走机构，8-第二行走机构，12-第一驱动电机，13-连接杆，17-第二驱动电机，18-侧板，19-顶板，20-第二开口，21-图像采集卡，22-工业计算机，23-控制器，24-待测产品。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本实用新型的实施例：如图1和图2所示，一种产品质量在线检测装置，包括架体1和传送带2，架体1跨设在传送带2上，架体1主要起支撑作用，传送带2沿架体1的传送方向与架体1的长度方向一致；还包括，
暗箱3，暗箱3通过位置调节机构4安装在架体1的顶部，暗箱3的底部具有开口，开口朝向传送带2，位置调节机构4用于调节暗箱3的位置，以使其与待测产品24对齐；
超高速相机5，安装在暗箱3内，超高速相机5的镜头通过暗箱3上的开口朝向传送带2，超高速相机3拍摄出来的照片分辨率非常高，因此采用超高速相机5可以实现对待测产品连续拍摄，提高检测效率；
光源6，固定安装在暗箱3内，用于为待测产品24补光；
图像处理装置，与超高速相机5连接，用于分析超高速相机5拍摄出来的照片，确定待测产品表面是否有缺陷。
工作时，待测产品24放置在传送带2上，传送带2带着待测产品24朝架体1的方向运动，当待测产品24运动至暗箱3的下方时，光源6会将待测产品24的表面照亮，超高速相机5自动拍摄待测产品24，并将拍摄的图像通过数据线传送给图像处理装置，图像处理装置收到图像信息后进行识别、分析，如果发现产品表面存在缺陷发出报警信号，实现对待测产品24连续地、高速度、高质量地检测。需要说明的是，由于不同的待测产品尺寸大小不同，为了拍摄出高质量的图像，需要合理调整超高速相机5的位置，具体调节需要使用调节机构4来完成，调节机构4的结构形式有很多种，只要满足横向位置调节和纵向位置调节即可应用于本实用新型，下文会提供一种优选方案。通过调节机构4的设置，有效提高了本实用新型的通用性。
在上述实施方式的基础上，提供一种位置调节机构4的优选方案，如图2所示，位置调节机构4包括第一行走机构7和第二行走机构8，第一行走机构7为两个，固定安装在架体1的顶部，且二者沿架体1的长度方向平行布置，第二行走机构8设置在两个第一行走机构7上，可在两个第一行走机构7的驱动下沿架体1的长度方向移动，暗箱3设置在第二行走机构8上，可在第二行走机构8的驱动下沿架体1的宽度方向移动。
具体地，第一行走机构7包括第一行走轨道、第一滑块、第一调节丝杠和第一驱动电机12，第一行走轨道为两条，且平行布置，它们的两端固定连接，第一行走轨道的两端分别设置一个滚动轴承，第一调节丝杠通过滚动轴承可转动地安装在两条第一行走轨道之间，第一滑块可滑动地安装在两条第一行走轨道上，且第一滑块的下部与第一调节丝杠螺纹连接，上部与第二行走机构8固定连接；还包括连接杆13，连接杆13通过齿轮分别与两个第一行走机构7上的第一调节丝杠连接，第一驱动电机12安装在架体1上，其输出轴与连接杆13的一端固定连接。
工作过程为，第一驱动电机12驱动连接杆13旋转，连接杆13通过齿轮带着两根第一调节丝杠旋转，由于第一滑块与第一调节丝杠螺纹连接，在第一调节丝杠的转动下，第一滑块则沿着两条第一行走轨道滑动，从而带着第二行走机构8沿架体1的长度方向移动；此处需要说明的是，第一驱动电机12的布置方式可以有很多种，例如不设置连接杆13，设置两个第一驱动电机12，使第一驱动电机12的输出轴直接与第一调节丝杠连接，即一个电机驱动一个第一行走机构7；还可以不设置连接杆13，只设置一个第一驱动电机12，使其输出轴直接与其中一个第一调节丝杠连接，将另一个第一行走机构7的第一调节丝杠拆除即可，通过为第二行走机构8的一端提供驱动力带动另一端移动，这种方案虽然可行，但是两端的同步率较低。
进一步，第二行走机构8包括第二行走轨道、第二滑块、第二调节丝杠和第二驱动电机17，第二行走轨道为两条，二者平行布置，第二调节丝杠可转动地安装在两条第二行走轨道之间，第二滑块可滑动地安装在两条第二行走轨道上，且第二滑块的下部与第二调节丝杠螺纹连接，上部与暗箱3固定连接,第二驱动电机17安装在第二行走轨道的一端，其输出轴与第二调节丝杠的一端固定连接。其工作原理与第一行走机构7相似，此处不再赘述。
在另一种优选地实施方式中，还包括高度调节机构，高度调节机构设于暗箱3的顶部，用于调节超高速相机5的高度。高度调节机构可以直接使用液压缸、气缸或是电动推拉杆，也可采用电机驱动结构，下面介绍一种电机驱动结构。
具体包括支架、导套、丝杠和第三驱动电机，支架用于固定超高速相机5，导套固定在暗箱3内，用于安装丝杠，丝杠的一端固定在支架的顶部，另一端贯穿于导套，第三驱动电机的输出端朝下布置，第三驱动电机固定在暗箱3的顶部，其输出端通过齿轮与丝杠相啮合。当第三驱动电机正向旋转时，齿轮驱动丝杠向上移动，使超高速相机5升高，当第三驱动电机反向旋转时，齿轮驱动丝杠向下移动，使超高速相机5下降，通过高度调节机构的设置，使超高速相机5针对不同高度的样品对焦更准，拍摄的图像质量更高。
上述实施方式中，具体地，架体1包括两块侧板18和一块顶板19，两块侧板18分别设置在传送带2的两侧，且二者平行布置，顶板19设置在两块侧板18的顶部，且与传送带2相互平行，三者构成一个倒U形结构；顶板19上开设有第二开口20，第二开口20用于时待测产品24露出，便于超高速相机5进行拍摄。
光源6优选采用面光源，面光源通过法兰固定在暗箱3内，面光源位于超高速相机5的下方，用于照亮待测产品24的表面，提高拍摄质量。
图像处理装置包括图像采集卡21和工业计算机22，超高速相机5与图像采集卡21连接，图像采集卡21与工业计算机22连接；还包括控制器23，控制器23与工业计算机22连接，位置调节机构4、高度调节机构和光源6均与控制器23连接。
控制器23用于控制各个用电设备的工作状态，图像采集卡21用于采集超高速相机5拍摄的照片并将其传输给工业计算机22，工业计算机22收到照片后通过图像识别软件将其与标准照片进行对比，判断当前照片是否存在缺陷，如果存在缺陷将发出报警提示，该报警提示可以是在工业计算机22上弹出报警提示框，也可以是将报警信息发送给控制器23，控制器23再通过报警灯产生声光提示。控制器23，还用于控制光源6的开闭状态，以及位置调节机构4和高度调节机构的工作状态。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种产品质量在线检测装置，包括架体(1)和传送带(2)，其特征在于：还包括，
暗箱(3)，通过位置调节机构(4)安装在所述架体(1)的顶部，所述暗箱(3)的底部具有开口，所述开口朝向所述传送带(2)；
超高速相机(5)，安装在所述暗箱(3)内，其镜头通过所述开口朝向所述传送带(2)；
光源(6)，固定安装在所述暗箱(3)内，用于为待测产品(24)补光；
图像处理装置，与所述超高速相机(5)连接。
2.根据权利要求1所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述位置调节机构(4)包括第一行走机构(7)和第二行走机构(8)，所述第一行走机构(7)固定安装在所述架体(1)的顶部，且沿所述架体(1)的长度方向平行布置，所述第二行走机构(8)设置在两个所述第一行走机构(7)上，可在两个所述第一行走机构(7)的驱动下沿所述架体(1)的长度方向移动，所述暗箱(3)设置在所述第二行走机构(8)上，可在所述第二行走机构(8)的驱动下沿所述架体(1)的宽度方向移动。
3.根据权利要求2所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述第一行走机构(7)包括第一行走轨道、第一滑块、第一调节丝杠和第一驱动电机(12)，所述第一行走轨道为两条，所述第一调节丝杠可转动地安装在两条所述第一行走轨道之间，所述第一滑块可滑动地安装在两条所述第一行走轨道上，且所述第一滑块的下部与所述第一调节丝杠螺纹连接，所述第一滑块的上部与所述第二行走机构(8)固定连接；还包括连接杆(13)，所述连接杆(13)通过齿轮分别与两个所述第一行走机构(7)上的所述第一调节丝杠连接，所述第一驱动电机(12)安装在所述架体(1)上，其输出轴与所述连接杆(13)的一端固定连接。
4.根据权利要求3所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述第二行走机构(8)包括第二行走轨道、第二滑块、第二调节丝杠和第二驱动电机(17)，所述第二行走轨道为两条，二者平行布置，所述第二调节丝杠可转动地安装在两条所述第二行走轨道之间，所述第二滑块可滑动地安装在两条所述第二行走轨道上，且所述第二滑块的下部与所述第二调节丝杠螺纹连接，上部与所述暗箱(3)固定连接,所述第二驱动电机(17)安装在所述第二行走轨道的一端，其输出轴与所述第二调节丝杠的一端固定连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述架体(1)包括两块侧板(18)和一块顶板(19)，两块所述侧板(18)分别设置在所述传送带(2)的两侧，且二者平行布置，所述顶板(19)设置在两块所述侧板(18)的顶部，且与所述传送带(2)相互平行；所述顶板(19)上开设有第二开口(20)。
6.根据权利要求5所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：还包括高度调节机构，所述高度调节机构设于所述暗箱(3)的顶部，用于调节所述超高速相机(5)的高度。
7.根据权利要求1所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述架体(1)跨设在所述传送带(2)上。
8.根据权利要求2所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述第一行走机构(7)为两个。
9.根据权利要求1所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述光源(6)为面光源，所述面光源通过法兰固定在所述暗箱(3)内，所述面光源位于所述超高速相机(5)的下方。
10.根据权利要求1所述的产品质量在线检测装置，其特征在于：所述图像处理装置包括图像采集卡(21)和工业计算机(22)，所述超高速相机(5)与所述图像采集卡(21)连接，所述图像采集卡(21)与所述工业计算机(22)连接；还包括控制器(23)，所述控制器(23)与所述工业计算机(22)连接，所述位置调节机构(4)和所述光源(6)均与所述控制器(23)连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112415012A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-26 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种搭载可移动暗房的分步式计算机视觉检测装置 |
| CN113188759A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-07-30 | 南宁酷特光学材料有限责任公司 | 导光光纤生产用质量检测装置 |
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