CN210230683U - 一种产品分类系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种产品分类系统，涉及机器视觉的技术领域，包括支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构；其中，传送机构用于传送待检产品；检测机构用于在检测到传送机构上存在待检产品的情况下，向上位机发送检测信号；光源机构用于在上位机获取到检测信号之后为待检产品提供光源；摄像机构用于在光源机构开启之后，拍摄待检产品的图像信息；挑选机构用于根据图像信息对待检产品进行分类挑选。本实用新型能够对传送机构传送的待检产品进行图像摄取，并根据摄取到的图像信息对待检产品进行准确、自动的分类挑选，从而缓解了在采用现有的产品分类方式进行产品分类时分类准确性低的技术问题。

Description

一种产品分类系统

技术领域

本实用新型涉及机器视觉的技术领域，尤其是涉及一种产品分类系统。

背景技术

近年来，我国制造行业得以迅速发展，在国民经济中占据十分重要的地位，但是，在产品的生产过程中，由于原料物性参数的变化，工艺参数不合理或者机器性能不足等因素，生产得到的产品可能会出现尺寸或外观等缺陷。现有技术中，通常采用人工检测的方式对产品进行分类挑选，但是人工检测的准确率往往与检测人员的工作经验和态度有关，主观评价难以保证产品分类的准确率。

综上所述，在采用现有的产品分类方式进行产品分类时存在分类准确性低的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种产品分类系统，以缓解在采用现有的产品分类方式进行产品分类时存在的分类准确性低的技术问题。

第一方面，本实用新型提供的一种产品分类系统，包括：支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构；

其中，所述支撑机构包括：底座、第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架设置在所述底座的两端，所述第一支撑架上设置有第一支撑板，所述第二支撑架上设置有第二支撑板；所述光源机构与所述第一支撑板的一侧相连接；所述摄像机构设置在所述光源机构的顶端，且所述摄像机构与所述第一支撑板的顶端相连接；所述传送机构设置在所述底座上，且设置在所述第一支撑架和所述第二支撑架之间；所述挑选机构与所述第二支撑板相连接；所述检测机构设置在所述传送机构的两端；

所述传送机构，用于传送待检产品；

所述检测机构，用于在检测到所述传送机构上存在所述待检产品的情况下，向上位机发送检测信号；

所述光源机构，用于在所述上位机获取到所述检测信号之后，为所述待检产品提供光源；

所述摄像机构，用于在所述光源机构开启之后，拍摄所述待检产品的图像信息；

所述挑选机构，用于根据所述图像信息对待检产品进行分类挑选。

进一步的，所述传送机构包括：驱动装置、带动装置、从同步轮、传送带、第一辊筒和第二辊筒；所述带动装置包括：主同步轮、同步带；

所述驱动装置与所述主同步轮相连接；所述同步带套设在所述主同步轮和所述从同步轮上；所述从同步轮与所述第一辊筒连接，所述第一辊筒和所述第二辊筒之间通过所述传送带连接；

所述带动装置，用于在所述驱动装置开启时，带动所述从同步轮和所述第一辊筒转动，以使所述第一辊筒和所述第二辊筒之间的传送带传送所述待检产品。

进一步的，所述检测机构包括：激光发射器和激光接收器；

所述激光发射器与所述激光接收器设置在所述传送带的两侧，且所述激光发射器与所述激光接收器之间的连线垂直于所述传送带的传送方向；

所述激光发射器，用于发射激光；

所述激光接收器，用于发送所述检测信号至所述上位机。

进一步的，所述驱动装置包括：步进电机。

进一步的，所述激光接收器包括：光敏电阻传感器。

进一步的，所述主同步轮的直径小于所述从同步轮的直径。

进一步的，所述传送机构的传送方向与所述第一支撑架的方向垂直。

进一步的，所述摄像机构包括：摄像设备和设备调节架；

所述设备调节架设置在所述第一支撑板的顶端，用于调节所述摄像设备的拍摄高度；

所述摄像设备与所述上位机相连接。

进一步的，所述光源机构包括：光源发生器和光源固定架；

所述光源固定架设置在所述第一支撑板的一侧，用于调节所述光源发生器所发射的光源的照射范围；

所述光源发生器与所述上位机相连接。

进一步的，所述挑选机构包括：挑选挡板和动作控制器；

所述动作控制器设置在所述第二支撑板上，且所述动作控制器分别与所述挑选挡板和所述上位机连接；

所述动作控制器，用于控制所述挑选挡板的动作状态。

本实用新型提供的产品分类系统，包括：支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构；其中，支撑机构包括：底座、第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架设置在底座的两端，第一支撑架上设置有第一支撑板，第二支撑架上设置有第二支撑板；光源机构与第一支撑板的一侧相连接；摄像机构设置在光源机构的顶端，且摄像机构与第一支撑板的顶端相连接；传送机构设置在底座上，且设置在第一支撑架和第二支撑架之间；挑选机构与第二支撑板相连接；检测机构设置在传送机构的两端；传送机构，用于传送待检产品；检测机构，用于在检测到传送机构上存在待检产品的情况下，向上位机发送检测信号；光源机构，用于在上位机获取到检测信号之后，为待检产品提供光源；摄像机构，用于在光源机构开启之后，拍摄待检产品的图像信息；挑选机构，用于根据图像信息对待检产品进行分类挑选。

生产制造过程中的产品可能会存在尺寸或外观等缺陷，现有技术中，通常采用人工检测的方式对产品进行分类挑选，但是人的主观评价难以保证产品分类的准确率，与现有技术相比，本实用新型提供的产品分类系统，能够对传送机构传送的待检产品进行图像摄取，并根据摄取到的图像信息对待检产品进行准确、自动的分类挑选，从而缓解了在采用现有的产品分类方式进行产品分类时分类准确性低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的左视图；

图4为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的俯视图；

图5为本实用新型实施例提供的一种传送机构的局部示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种光源固定架的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种挑选机构的结构示意图。

图标：1-驱动装置；2-从同步轮；3-传送带；4-第一辊筒；5-第二辊筒；6-同步带；7-激光发射器；8-激光接收器；9-摄像设备；10-设备调节架；11-光源发生器；12-光源固定架；13-挑选挡板；14-动作控制器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

下面将结合图1至图4介绍本实用新型中提供的一种产品分类系统。

图1为本实用新型提供的一种产品分类系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的正视图，图3为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的左视图，图4为本实用新型实施例提供的一种产品分类系统的俯视图。如图1至图4所示，该系统包括：支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构。

其中，支撑机构包括：底座、第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架设置在底座的两端，第一支撑架上设置有第一支撑板，第二支撑架上设置有第二支撑板；光源机构与第一支撑板的一侧相连接；摄像机构设置在光源机构的顶端，且摄像机构与第一支撑板的顶端相连接；传送机构设置在底座上，且设置在第一支撑架和第二支撑架之间；挑选机构与第二支撑板相连接；检测机构设置在传送机构的两端。

具体地，传送机构，用于传送待检产品；

检测机构，用于在检测到传送机构上存在待检产品的情况下，向上位机发送检测信号；

光源机构，用于在上位机获取到检测信号之后，为待检产品提供光源；

摄像机构，用于在光源机构开启之后，拍摄待检产品的图像信息；

挑选机构，用于根据图像信息对待检产品进行分类挑选。

通过上述描述可知，生产制造过程中的产品可能会存在尺寸或外观等缺陷，现有技术中，通常采用人工检测的方式对产品进行分类挑选，但是人的主观评价难以保证产品分类的准确率，与现有技术相比，本实用新型提供的产品分类系统，能够对传送机构传送的待检产品进行图像摄取，并根据摄取到的图像信息对待检产品进行准确、自动的分类挑选，从而缓解了在采用现有的产品分类方式进行产品分类时分类准确性低的技术问题。

基于此，本实用新型实施例提供了一种产品分类系统，如上所述，该系统包括：支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构。

具体地，支撑机构作为该系统的支撑框架，该系统的其他组成机构均与支撑机构具有一定的连接关系，传送机构设置于支撑机构的第一支撑架和第二支撑架之间，且设置在支撑机构的底座上，能够用于传送待检产品；检测机构设置在传送机构的两端，能够用于在检测到传送机构上存在待检产品时，向上位机发送检测信号，光源机构与第一支撑架上的第一支撑板的一侧相连接，能够用于在上位机获取到检测机构发送的检测信号后，为待检产品提供光源；摄像机构与第一支撑板的顶端相连接，且设置在光源机构的顶端，用于在光源机构开启后，拍摄待检产品，获取待检产品的图像信息；挑选机构与第二支撑架的第二支撑板相连接，能够用于根据待检产品的图像信息对待检产品进行分类挑选。

机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支，它能够利用机器代替人眼来做测量和判断，本实用新型所提供的产品分类系统就是基于机器视觉进行的研发，摄像机构拍摄的图像信息能够传送给上位机的图像处理模块，得到待检产品的形态信息，将图像信息的像素分布和亮度、颜色等信息转变成数字化信号，然后对这些数字化信号进行各种运算来获取目标信息(例如：尺寸信息、轮廓信息等)，再将目标信息与系统预设的标准信息进行比较和判别，进而控制挑选机构对待检产品进行分类挑选，鉴于机器视觉的技术已经被广泛的应用，所以本实用新型所涉及的上位机采用机器视觉技术，与产品分类系统进行结合使用已不存在技术障碍。

上文中对本实用新型的结构进行了简要的描述，下面对其中的具体结构进行详细的介绍。

在一个可选的实施方式中，传送机构的传送方向与第一支撑架的方向垂直，如图1所示，传送机构包括：驱动装置1、带动装置、从同步轮2、传送带3、第一辊筒4和第二辊筒5；带动装置包括：主同步轮、同步带6。

其中，驱动装置1与主同步轮相连接；同步带6套设在主同步轮和从同步轮2上；从同步轮2与第一辊筒4连接，第一辊筒4和第二辊筒5之间通过传送带3连接；

带动装置，用于在驱动装置1开启时，带动从同步轮2和第一辊筒4转动，以使第一辊筒4和第二辊筒5之间的传送带3传送待检产品。

具体的，传送机构包括：驱动装置1、与驱动装置1相连接的主同步轮、套设在主同步轮和从同步轮2上的同步带6、与从同步轮2相连接的第一辊筒4和与第一辊筒4通过传送带3连接的第二辊筒5，图5为本实用新型实施例提供的一种传送机构的局部示意图。

驱动装置1作为传送机构的动力来源，当驱动装置1开启时，主同步轮转动，在主同步轮和同步带6的带动下，从同步轮2转动，并带动与其连接的第一辊筒4转动，以使第一辊筒4和第二辊筒5之间的传送带3传送待检产品；当上位机接收到检测机构发送的检测信号时，控制驱动装置1停止运行，然后上位机再控制光源机构为待检产品提供光源。

在一个可选的实施方式中，驱动装置1包括：步进电机。

具体的，传送机构在设计时，考虑到整个产品分类系统的稳定性、安全性和经济性，优选使用步进电机作为系统的定力来源，使用步进电机的优点是，相对于伺服电机，步进电机的使用成本更低，并且具有可控性。

在一个可选的实施方式中，主同步轮的直径小于从同步轮2的直径。

优选的，本实用新型中的主同步轮小于从同步轮2，也就是主同步轮的直径小于从同步轮2的直径，采用这种设计方式，相当于以小轮带动大轮，能够减少传送过程中的力矩，并且还能提高传送机构的稳定性，从同步轮2的直径较大，能够增大力臂，减少电机负荷。

上文中对本实用新型的传送机构进行了详细的描述，下面对检测机构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，检测机构包括：激光发射器7和激光接收器8。

其中，激光发射器7与激光接收器8设置在传送带3的两侧，且激光发射器7与激光接收器8之间的连线垂直于传送带3的传送方向；

激光发射器7，用于发射激光；激光接收器8，用于发送检测信号至上位机。

具体的，本实用新型中的检测机构包括：激光发射器7和激光接收器8，将激光发射器7与激光接收器8设置在传送带3的两侧，且激光发射器7与激光接收器8形成对射，激光发射器7发出的激光垂直于传送带3的传送方向，当传送带3上没有待检产品时，激光发射器7发射的激光能够被激光接收器8接收，当传送带3上存在待检产品时，经过激光发射器7前，将对激光发射器7发出的激光进行遮挡，进而使激光接收器8接收不到激光信号，此时，激光接收器8发送检测信号至上位机。

在一个可选的实施方式中，激光接收器8包括：光敏电阻传感器。

优选的，激光接收器8采用光敏电阻传感器，光敏电阻传感器能够感应光线的明暗变化。

上文中对本实用新型的检测机构进行了详细的描述，下面对光源机构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，光源机构包括：光源发生器11和光源固定架12。

其中，光源固定架12设置在第一支撑板的一侧，用于调节光源发生器11所发射的光源的照射范围；光源发生器11与上位机相连接。

具体的，本实用新型的光源机构包括：光源发生器11和光源固定架12，为了能够采集到待检产品和背景(传送带3)有对比度明显的图像，以便于上位机的图像处理，所以当上位机接收到检测机构发送的检测信号后，控制光源发生器11开启，照亮待检产品，并且光源机构应设置发射的光源颜色与传送带3颜色相异的光源发生器11，例如，若传送带3为绿色，那么可选用发射红色光源的光源发生器11。优选的，本实用新型选用环形的光源发生器11。

光源固定架12与第一支撑板的一侧相连接，用于调节光源发生器11所发射的光源的照射范围，根据光源发生器11的尺寸可设计如图6所示的光源固定架12，摄像机构通过图6中最大的圆孔来拍摄待检产品的图像，优选的，该最大的圆孔为64mm，且光源固定架12设有四个等距的螺纹孔，用于固定和调节光源发生器11的相对高度，或者倾斜角度，提高了光源发生器11的灵活性，优选的，光源发生器11的固定螺丝孔与光源固定架12的四个等距的螺纹孔直径保持一致。

上文中对本实用新型的光源机构进行了详细的描述，下面对摄像机构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，摄像机构包括：摄像设备9和设备调节架10。

其中，设备调节架10设置在第一支撑板的顶端，用于调节摄像设备9的拍摄高度；摄像设备9与上位机相连接。

具体的，本实用新型中的摄像机构包括：摄像设备9和设备调节架10，设备调节架10与第一支撑板的顶端相连接，用于调节摄像设备9的拍摄高度，为确保摄像设备9采集到的图像为垂直于待检产品表面的，以及方便调节摄像设备9的拍摄高度，设备调节架10设有两个槽口，两个槽口能够在固定摄像设备9的同时，根据实际需求来调节摄像设备9的拍摄高度，使摄像机构具有一定的灵活性，也就是能够调节摄像设备9相对于待检产品表面的高度，保证摄像设备9能采集到垂直待测产品表面的图像。优选的，摄像设备9的固定螺丝孔与设备调节架10的圆孔直径保持一致。

摄像设备9与上位机相连接，该系统实际投入使用时，可设置摄像设备9在上位机控制光源机构为待检产品提供光源后，对待检产品进行拍摄，获取待检产品的图像信息，优选的，摄像设备9选用工业相机。

上文中对本实用新型的摄像机构进行了详细的描述，下面对挑选机构进行详细介绍。

在一个可选的实施方式中，挑选机构包括：挑选挡板13和动作控制器14。

其中，动作控制器14设置在第二支撑板上，且动作控制器14分别与挑选挡板13和上位机连接；动作控制器14，用于控制挑选挡板13的动作状态。

具体的，如图7所示，挑选机构主要包括动作控制器14和与动作控制器14连接的挑选挡板13，动作控制器14与第二支撑板相连接，摄像机构在拍摄待检产品后，将获取到的图像信息发送给上位机，上位机基于预设的图像处理流程，得到需要的目标信息(例如：尺寸信息、轮廓信息等)，然后将目标信息与预设的标准信息进行比较和判别，进而按照预设分类标准及预设动作指令，通过控制动作控制器14的左右转动，带动挑选挡板13摆动一定角度，以实现对待检产品进行分类挑选，对一个待检产品进行分类后，挑选挡板13应回到默认位置，以便为下次挑选做准备，优选的，挑选挡板13默认处于中间位置，动作控制器14选用舵机，本实用新型不对挑选挡板13的默认位置进行限定，用户还可以将其设定在其他位置。

下面对本实用新型提供的产品分类系统的使用过程进行举例说明：

假设工厂要将待检产品分为3类：尺寸不合格品，表面质量不合格品与合格品；产品生产结束后，传送带3将待检产品传送至检测机构前方时，检测机构发送检测到待检产品的检测信号至上位机，此时，上位机控制传送机构停止运行，以使待检产品在传送带3上定点停止，然后，光源点亮，此时光源机构可以通过串口通讯通知上位机，已将待检产品照亮，可以进行拍摄，那么上位机将发送采集图像的信号至摄像机构，以使摄像机构对待检产品进行拍摄，摄像设备9获取待检产品的图像信息并反馈上位机，上位机通过预设的图像处理流程对图像信息进行处理，得到处理结果，然后传送机构将待检产品传送至挑选挡板13前，根据处理结果，动作控制器14将转动一定的角度，带动挑选挡板13运动，实现待检产品的分类。

若处理结果为待检产品是合格品，可设置动作控制器14为向左转动20度，把合格的待检产品推向第一轨道，然后合格的待检产品可以通过第一轨道进入合格区，最后动作控制器14又会向右转动20度回到原位，为下一个待检产品的分类做准备；若处理结果为待检产品是尺寸不合格品，可设置动作控制器14为向左转动40度，把尺寸不合格的待检产品推向第二轨道，然后尺寸不合格的待检产品可以通过第二轨道进入尺寸不合格区，最后动作控制器14又会向右转动40度回到原位，为下一个待检产品的分类做准备；若处理结果为待检产品是表面质量不合格品，可设置动作控制器14为向左转动60度，把表面质量不合格的待检产品推向第三轨道，然后表面质量不合格的待检产品可以通过第三轨道进入表面质量不合格区，最后动作控制器14又会向右转动60度回到原位，为下一个待检产品的分类做准备。

通过上述的分类步骤，所有的产品都能够被准确分类，制造企业可以根据不同种类的不合格品，作出相应的二次加工，从而增加产品的整体合格率，减少不必要的浪费，上位机还能对上述分类结果进行统计，计算检测的总量以及各类产品的数量，进而得到产品的合格率并保存至本地数据库以及上传到MES(Manufacturing Execution System，制造企业生产过程执行系统)中。

本实用新型提供的产品分类系统以传送带的运动方式进行待检产品的传输，容易与生产线进行对接，进而提高生产过程中的自动化程度，同时，采用机器视觉技术，对待检产品的质量进行检测，能够有效的提高产品的检测效率和分类的准确率，该系统还能与MES系统结合使用，上位机开机后需要进行设备的点检，点检结果上传至MES系统，确认通过后，产品分类系统才允许运行，保证设备的正常运行和操作员的安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种产品分类系统，其特征在于，包括：支撑机构、传送机构、检测机构、摄像机构、光源机构和挑选机构；

其中，所述支撑机构包括：底座、第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架设置在所述底座的两端，所述第一支撑架上设置有第一支撑板，所述第二支撑架上设置有第二支撑板；所述光源机构与所述第一支撑板的一侧相连接；所述摄像机构设置在所述光源机构的顶端，且所述摄像机构与所述第一支撑板的顶端相连接；所述传送机构设置在所述底座上，且设置在所述第一支撑架和所述第二支撑架之间；所述挑选机构与所述第二支撑板相连接；所述检测机构设置在所述传送机构的两端；

所述传送机构，用于传送待检产品；

所述检测机构，用于在检测到所述传送机构上存在所述待检产品的情况下，向上位机发送检测信号；

所述光源机构，用于在所述上位机获取到所述检测信号之后，为所述待检产品提供光源；

所述摄像机构，用于在所述光源机构开启之后，拍摄所述待检产品的图像信息；

所述挑选机构，用于根据所述图像信息对待检产品进行分类挑选。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送机构包括：驱动装置、带动装置、从同步轮、传送带、第一辊筒和第二辊筒；所述带动装置包括：主同步轮、同步带；

所述驱动装置与所述主同步轮相连接；所述同步带套设在所述主同步轮和所述从同步轮上；所述从同步轮与所述第一辊筒连接，所述第一辊筒和所述第二辊筒之间通过所述传送带连接；

所述带动装置，用于在所述驱动装置开启时，带动所述从同步轮和所述第一辊筒转动，以使所述第一辊筒和所述第二辊筒之间的传送带传送所述待检产品。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检测机构包括：激光发射器和激光接收器；

所述激光发射器与所述激光接收器设置在所述传送带的两侧，且所述激光发射器与所述激光接收器之间的连线垂直于所述传送带的传送方向；

所述激光发射器，用于发射激光；

所述激光接收器，用于发送所述检测信号至所述上位机。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱动装置包括：步进电机。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光接收器包括：光敏电阻传感器。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主同步轮的直径小于所述从同步轮的直径。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送机构的传送方向与所述第一支撑架的方向垂直。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像机构包括：摄像设备和设备调节架；

所述设备调节架设置在所述第一支撑板的顶端，用于调节所述摄像设备的拍摄高度；

所述摄像设备与所述上位机相连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源机构包括：光源发生器和光源固定架；

所述光源固定架设置在所述第一支撑板的一侧，用于调节所述光源发生器所发射的光源的照射范围；

所述光源发生器与所述上位机相连接。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述挑选机构包括：挑选挡板和动作控制器；

所述动作控制器设置在所述第二支撑板上，且所述动作控制器分别与所述挑选挡板和所述上位机连接；

所述动作控制器，用于控制所述挑选挡板的动作状态。

Images