CN212622292U - 一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，提供了一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，用于检测传送带上的长方体形状的铁质产品，包括基座、移动机构、驱动机构、翻转机构和废品盒，基座固定设置在地面上,移动机构设置在基座上、且能够摄取到产品的一个侧面和顶面的表面缺陷信息，驱动机构设置在基座上，用于驱动产品在传送带上沿横向旋转，翻转机构设置在基座上，用于对产品进行翻转、以使移动机构能够摄取到产品的底面的信息，废品盒固定设置在基座上，可用于接收翻转机构上的产品。本实用新型提供的一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，能够检测产品的所有表面的表面缺陷。

Description

一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对产品的要求越来越高。在这样的背景下，越来越多的厂商开始在流水线上使用到产品缺陷检测装置。产品缺陷检测装置利用高精度的图像检测识别算法来快速检测产品的表面缺陷，常见的表面缺陷主要有：漏印、污块、划痕、糊版、飞墨、色差、套印不准等，以上缺陷容易导致废品率过高。

现有的产品缺陷检测装置在对长方体形状的由铁、镍、钴等材质制成的产品进行检测时，一般采用一个相机摄取产品的一个面以检测一个面的表面缺陷；或采用三个相机摄取三个面以检测三个面的表面缺陷；以及采用两个相机，其中一个相机能够旋转，最终摄取产品五个面以检测产品五个面的表面缺陷。但是这样都不能完全检测产品的所有表面，导致产品的表面缺陷检测不全面，有待进一步改进。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，使其能够检测产品的所有表面的表面缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，用于检测传送带上的长方体形状的由铁、镍、钴等材质制成的产品，包括基座、移动机构、驱动机构、翻转机构和废品盒，

所述基座固定设置在地面上,

所述移动机构设置在所述基座上、且能够摄取到所述产品的一个侧面和顶面的表面缺陷信息，

所述驱动机构设置在所述基座上，用于驱动所述产品在所述传送带上沿横向旋转，

所述翻转机构设置在所述基座上，用于对所述产品进行翻转、以使所述移动机构能够摄取到所述产品的底面的信息，

所述废品盒固定设置在所述基座上，可用于接收所述翻转机构上的所述产品。

进一步地，所述移动机构包括导轨、滑座、第一舵机、第一传动杆和相机，

所述导轨倾斜设置、且两端均与所述基座固定连接，所述导轨的一端位于所述传送带的一侧、另一端位于所述传送带的上方，所述滑座设置在所述导轨上、且可在所述导轨上滑动，所述滑座能够稳定地停留在所述导轨上的任意位置，所述第一舵机固定设置在所述滑座上，所述第一传动杆的一端与所述第一舵机的输出轴固定连接、另一端与所述相机固定连接。

进一步地，所述驱动机构包括电动转盘和第一电磁铁，所述电动转盘固定设置在所述基座上、且位于与所述产品直接接触的所述传送带的正下方，所述第一电磁铁固定设置在所述电动转盘的顶部。

进一步地，所述翻转机构包括第二舵机、第二传动杆和控制结构，所述第二舵机固定设置在所述基座上、且位于所述传送带的另一侧，所述第二传动杆的一端与所述舵机的输出轴固定连接、另一端与所述控制结构固定连接，所述控制结构与所述产品可拆卸连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，工作时，相机首先摄取产品的一个侧面的表面缺陷信息。然后电动转盘工作，由于传送带上的产品与电动转盘上的第一电磁铁互相吸引，因此产品会随着电动转盘和第一电磁铁一起旋转，产品在旋转的过程中，相机就能够摄取到其余三个侧面上的表面缺陷信息。接着翻转机构工作，将产品抬起，相机就能够摄取到产品底面的表面缺陷信息。最后移动机构工作，使得滑座运动到产品的上方，滑座上的相机就能够摄取到产品顶面的表面缺陷信息。因此本检测装置能够检测产品的所有表面的表面缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为第二个实施例的结构示意图；

图3为第四个实施例的结构示意图。

附图标记：10-传送带、20-基座、30-移动机构、31-相机、32-导轨、33-滑座、34-第一舵机、35-第一传动杆、36-丝杆、37-第一电机、38-第二电机、381-钢丝绳、39-弹簧、40-驱动机构、41-电动转盘、42-第一电磁铁、50-翻转机构、51-第二舵机、52-第二传动杆、60-废品盒、70-控制结构、71-第二电磁铁、72-气缸、73-夹板、80-产品。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，本实用新型提供一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，用于检测传送带10上的长方体形状的由铁、镍、钴等材质制成的产品80的表面缺陷，传送带10表面的摩擦系数较小。本检测装置包括基座20、移动机构30、驱动机构40、翻转机构50和废品盒60。

基座20固定设置在地面上,

移动机构30设置在基座20上。具体地，移动机构30包括相机31，相机31在移动机构30的作用下能够从传送带10的一侧运动到传送带10的上方，进而使得相机31能够对产品80的一个侧面和顶面进行拍照，摄取到产品80的一个侧面和顶面的表面缺陷信息。优选地，相机31选择为CCD相机31。相机31与控制系统电连接，将摄取到的表面缺陷信息以数字信号传输到控制系统进行分析。

驱动机构40设置在基座20上，用于驱动产品80在传送带10上沿横向旋转。产品80沿横向进行旋转时，位于传送带10的上述一侧的相机31就能够对产品80的其余三个侧面进行拍照，摄取到产品80的其余三个侧面的表面缺陷信息。

翻转机构50设置在基座20上，用于对产品80进行翻转，产品80翻转后，位于传送带10的上述一侧的相机31就能够摄取到产品80的底面的信息。因此本检测装置能够检测产品80的所有表面的表面缺陷。

废品盒60固定安装在基座20上，可用于接收翻转机构50上的不合格产品80。

具体地工作过程为：传送带10带动表面的一个产品80向前移动。当此产品80移动到检测装置的位置时，传送带10停止工作，相机31首先摄取到产品80的一个侧面的表面缺陷信息。

然后驱动机构40工作，使得产品80在传送带10上沿横向旋转，产品80沿横向进行旋转时，位于传送带10的上述一侧的相机31就能够对产品80的其余三个侧面进行拍照，摄取到产品80的其余三个侧面的表面缺陷信息。

接着翻转机构50工作，将产品80抬起，相机31就能够摄取到产品80的底面的表面缺陷信息。控制系统将产品80的四个侧面和底面的表面缺陷信息与标准数据进行对比，进而初步判断产品80的四个侧面和底面的表面缺陷信息是否合格。若产品80的四个侧面和底面的表面缺陷信息合格，则翻转机构50将产品80放回传送带10上，便于后续对产品80的顶面进行检测；若产品80的四个侧面和底面的表面缺陷信息不合格，则翻转机构50将产品80放进废弃盒60，传送带10继续工作，这种情况下，检测装置对下一个产品80进行检测时，相机31先从摄取其侧面的表面缺陷信息开始，后续检测步骤与前面描述的步骤相同，在此不再赘述。

后续对产品80的顶面进行检测过程为：移动机构30工作，使得相机31移动到产品80的上方。滑座33上的相机31就能够摄取到产品80的顶面的表面缺陷信息。控制系统将产品80的顶面的表面缺陷信息与标准数据进行对比，最终判断产品80是否合格。若产品80合格，则传送带10继续工作；若不合格，则翻转机构50将产品80放进废弃盒60。这种情况下，检测装置对下一个产品80进行检测时，相机31先从摄取其顶面的表面缺陷信息开始，后续步骤与前面描述的步骤相反，在此不再赘述。

在一个实施例中，移动机构30包括导轨32、滑座33、第一舵机34、第一传动杆35和相机31。

导轨32倾斜设置、且两端均与基座20固定连接。导轨32的一端位于传送带10的一侧、另一端位于传送带10的上方。滑座33设置在导轨32上、且可在导轨32上滑动。滑座33能够稳定地停留在导轨32上的任意位置，第一舵机34固定安装在滑座33上。第一传动杆35的一端与第一舵机34的输出轴固定连接、另一端与相机31固定连接。

在第一个实施例中，移动机构30还包括丝杆36和第一电机37。丝杆36的一端与导轨32转动连接、另一端穿过滑座33后也与导轨32转动连接，丝杆36与滑座33螺纹连接。第一电机37安装在基座20或导轨32上、用于驱动丝杆36转动，第一电机37与控制系统电连接。这种结构的移动机构30利用了丝杆36螺母结构的自锁功能，使得滑座33能够稳定地停留在导轨32上的任意位置，进而使得滑座33上的相机31能够对产品80的一侧和顶面拍照，稳定性较好。

在第二个实施例中，移动机构30还包括第二电机38、钢丝绳381和弹簧39。第二电机38优选为带自锁功能的电机，即断电情况下，第二电机38的输出轴不会在外力的作用下发生转动，第二电机38与控制系统电连接。第二电机38安装在导轨32的一端上、且输出轴上安装有卷筒。钢丝绳381的一端与卷筒连接、另一端滑座33连接。弹簧39的一端与滑座33连接、另一端与导轨32的远离第二电机38的一端连接。这种结构的移动机构30利用了弹簧39的弹性和第二电机38的自锁特性，使得滑座33能够稳定地停留在导轨32上的任意位置，进而使得滑座33上的相机31能够对产品80的一侧和顶面拍照，稳定性较好。

在一个实施例中，驱动机构40包括电动转盘41和第一电磁铁42。电动转盘41固定安装在基座20上、且位于与产品80直接接触的传送带10的正下方，第一电磁铁42固定安装在电动转盘41的顶部、且与控制系统电连接。驱动机构40工作时，控制系统给第一电磁铁42通电，使得第一电磁铁42具有磁性。然后电动转盘41带动第一电磁铁42旋转，在磁力的吸引下，产品80也会在传送带10上进行同步旋转，进而使得位于传送带10上述一侧的相机31能够摄取到产品80其余三个侧面的表面缺陷信息。

在一个实施例中，翻转机构50包括第二舵机51、第二传动杆52和控制结构70。第二舵机51固定安装在基座20上、且位于传送带10的另一侧，第二舵机51与控制系统电连接。第二传动杆52的一端与第二舵机51的输出轴固定连接、另一端与控制结构70固定连接，控制结构70与产品80可拆卸连接。

在第三个实施例中，控制结构70包括固定安装在传动杆上的第二电磁铁71，第二电磁铁71与控制系统电连接，通过给第二电磁铁71的通断电实现其与产品80的可拆卸连接。翻转机构50工作时，控制系统给第二电磁铁71通电，使得第二电磁铁71具有磁性，从而吸住产品80。第二舵机51工作时，其输出轴带动第二传动杆52转动，进而在第二电磁铁71的作用下带动产品80一起转动，实现产品80的翻转。需要将产品80放回传送带10上时，第二舵机51反转后再给第二电磁铁71断电即可；需要将产品80放进废品盒60时，第二舵机51继续转动再给第二电磁铁71断电即可。

在第四个实施例中，第二传动杆52具有两个、分别位于第二舵机51的两侧，两个第二传动杆52均与第二舵机51的输出轴固定连接。控制结构70包括两个分别安装在两个第二传动杆52上的气缸72，每个气缸72的一端与对应的第二传动杆52连接、另一端穿过此第二传动杆52后与一块夹板73连接。两个气缸72均与控制系统电连接。翻转机构50工作时，两个气缸72伸场，控制两块夹板73互相靠近，从而夹住传送带10上的产品80。第二舵机51工作时，其输出轴带动两个第二传动杆52转动，进而在气缸72和夹板73的作用下带动产品80一起转动，实现产品80的翻转。需要将产品80放回传送带10上时，第二舵机51反转后两个气缸72控制两个夹板73互相远离即可；需要将产品80放进废品盒60时，第二舵机51继续转动后两个气缸72控制两个夹板73互相远离即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种基于机器视觉的产品缺陷检测装置，用于检测传送带上的长方体形状的由铁、镍、钴材质制成的产品，其特征在于：包括基座、移动机构、驱动机构、翻转机构和废品盒，

所述基座固定设置在地面上,

所述移动机构设置在所述基座上、且能够摄取到所述产品的一个侧面和顶面的表面缺陷信息，

所述驱动机构设置在所述基座上，用于驱动所述产品在所述传送带上沿横向旋转，

所述翻转机构设置在所述基座上，用于对所述产品进行翻转、以使所述移动机构能够摄取到所述产品的底面的信息，

所述废品盒固定设置在所述基座上，可用于接收所述翻转机构上的所述产品。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的产品缺陷检测装置，其特征在于：所述移动机构包括导轨、滑座、第一舵机、第一传动杆和相机，

所述导轨倾斜设置、且两端均与所述基座固定连接，所述导轨的一端位于所述传送带的一侧、另一端位于所述传送带的上方，所述滑座设置在所述导轨上、且可在所述导轨上滑动，所述滑座能够稳定地停留在所述导轨上的任意位置，所述第一舵机固定设置在所述滑座上，所述第一传动杆的一端与所述第一舵机的输出轴固定连接、另一端与所述相机固定连接。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的产品缺陷检测装置，其特征在于：所述驱动机构包括电动转盘和第一电磁铁，所述电动转盘固定设置在所述基座上、且位于与所述产品直接接触的所述传送带的正下方，所述第一电磁铁固定设置在所述电动转盘的顶部。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的产品缺陷检测装置，其特征在于：所述翻转机构包括第二舵机、第二传动杆和控制结构，所述第二舵机固定设置在所述基座上、且位于所述传送带的另一侧，所述第二传动杆的一端与所述舵机的输出轴固定连接、另一端与所述控制结构固定连接，所述控制结构与所述产品可拆卸连接。

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