CN219105667U - 一种金属表面缺陷检测的教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，包括实训台、传送组件以及控制组件，所述传送组件包括安装在所述实训台上的传送带以及驱动所述传送带的同步电机，所述控制组件与所述同步电机电连接，所述实训台上还沿所述传送带的转动方向顺次设置有检测组件以及分拣组件，所述检测组件与所述分拣组件之间还设置有与所述同步电机电连接的测距传感器，以供所述分拣组件抓取经所述检测组件检测后的物料。本实用新型能够与行业典型应用场景相结合，为师生教学实验提供人工智能、物联网等方向的实训环境，进而推动工业表面缺陷自动化检测的发展。

Description

一种金属表面缺陷检测的教学实训装置

技术领域

本实用新型属于表面缺陷检测技术领域，尤其涉及一种金属表面缺陷检测的教学实训装置。

背景技术

作为工业生产制造过程中必不可少的一步，表面缺陷检测广泛应用于各工业领域，包括3C、半导体及电子、汽车、化工、医药、轻工、军工等行业，催生了众多上下游企业，据统计，大多工业表面缺陷检测仍依赖于人机目视检测法，依靠肉眼进行缺陷检测的方式占据较大的比重，即企业面临用工、招工难的问题，同时对工人的培训时间也较长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，能够与行业典型应用场景相结合，为师生教学实验提供人工智能、物联网等方向的实训环境，进而推动工业表面缺陷自动化检测的发展。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，包括实训台、传送组件以及控制组件，所述传送组件包括安装在所述实训台上的传送带以及驱动所述传送带的同步电机，所述控制组件与所述同步电机电连接，所述实训台上还沿所述传送带的转动方向顺次设置有检测组件以及分拣组件，所述检测组件与所述分拣组件之间还设置有与所述同步电机电连接的测距传感器，以供所述分拣组件抓取经所述检测组件检测后的物料。

在一个实施方式中，所述检测组件包括安装在所述实训台上的检测外壳以及内置在所述实训台内的检测模块，所述检测外壳由多个滤光片构成，所述检测外壳内还具有位于所述传送带上方的工业相机，所述工业相机与所述传送带之间还设置有亮度可调的环形光源。

在一个实施方式中，所述控制组件包括设置在所述检测外壳上的触摸显示器、启停按钮以及急停按钮，所述触摸显示器、所述启停按钮以及所述急停按钮均与所述同步电机电连接，所述控制组件还包括设置在所述实训台侧面的调速器，所述调速器与所述同步电机电连接。

在一个实施方式中，所述分拣组件包括安装在所述实训台上的分拣台，所述分拣台上划分有两个相同的容置区域，其中一个用于存放完好的所述物料，另一个用于存放有缺陷的所述物料，且所述分拣台上靠近所述检测组件的一端设置有与所述控制组件电连接的多轴机械臂，所述多轴机械臂的端部安装有能够吸附所述物料的吸盘。

在一个实施方式中，所述检测组件的顶部还安装有声光报警器，所述声光报警器与所述检测模块电连接。

在一个实施方式中，所述检测外壳内还安装有沿竖直方向延伸的支架，所述工业相机以及所述环形光源均与所述支架滑动连接。

在一个实施方式中，所述实训台的一侧由亚克力遮挡板构成，另一侧设置有检修窗。

在一个实施方式中，所述传送带为黑色磨砂履带。

在一个实施方式中，所述实训台内还安装有位于所述检测模块两侧的散热风扇。

在一个实施方式中，所述实训台的底部还安装有多个高度可调节的脚杯。

本实用新型的有益效果在于：

(1)能够与行业典型应用场景相结合，结合信息采集、数据传输、数据处理、智能化分析、自动化控制、可视化展示等技术，辅以相应的实验资源，为师生教学实验提供人工智能、物联网等方向的实训环境，进而提升学生自主设计及创新能力，助力高校应用复合型人才培养；

(2)延伸性强，可扩展至其它物料的检测识别，可通过将机械臂吸盘更改为电磁铁进而对金属铁皮检测识别；也可将检测物料更改为立方形的其它材质物料，机械臂上安装U型抓手进行抓取；同时也可以根据实际需要更换不同光源，如条形光源以及同轴光源等，通过重新训练相应的数据集，进一步整合优化后实现该产品的延伸性使用。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

其中：

图1显示了本实用新型的结构示意图；

图2显示了本实用新型另一个方向上的结构示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

100-实训台，1-声光报警器，2-连接件，3-触摸显示器，4-启停按钮，5-急停按钮，7-调速器，8-脚杯，9-亚克力遮挡板，10-散热风扇，11-第一容置区域，12-第二容置区域，13-五轴机械臂，14-吸盘，15-测距传感器，16-黑色磨砂履带，17-圆角轴承座，18-检修窗，19-同步带，20-滤光片，21-环形光源，22-支架，23-工业相机，24-分拣台。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供了一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，如图1和图2所示，包括实训台100、传送组件以及控制组件，传送组件包括安装在实训台100上的传送带以及驱动传送带的同步电机，控制组件与同步电机电连接，实训台100上还沿传送带的转动方向顺次设置有检测组件以及分拣组件，检测组件与分拣组件之间还设置有与同步电机电连接的测距传感器15，以供分拣组件抓取经检测组件检测后的物料；

需要说明的是，传送带带动物料依次经过检测组件以及分拣组件，检测组件能够判断物料的表面是否存在缺陷，并将判断结果通过控制组件传输给分拣组件，当物料随传送带移动至靠近分拣组件时，测距传感器15检测到物料后控制传送带停止，分拣组件工作，将传送带上的物料分拣至对应的区域内，完成金属表面缺陷的检测以及分类。

具体地，检测组件包括安装在实训台100上的检测外壳以及内置在实训台100内的检测模块，检测外壳由多个滤光片20构成，检测外壳内还具有位于传送带上方的工业相机23，工业相机23与传送带之间还设置有亮度可调的环形光源21；设置的滤光片20为茶色滤光片20，即能够实现对外界复杂环境光源的过滤，避免干扰检测结果，而设置的环形光源21能够根据需要调节亮度，便于更好地采集物料的表面信息。

进一步地，控制组件包括设置在检测外壳上的触摸显示器3、启停按钮4以及急停按钮5，触摸显示器3、启停按钮4以及急停按钮5均与同步电机电连接，控制组件还包括设置在实训台100侧面的调速器7，调速器7与同步电机电连接；检测外壳上设置的触摸显示器3可以显示缺陷检测应用识别的实时视频流以及缺陷数据等信息，同时方便用户通过屏幕对产品进行简单的控制和维护，设置在实训台100侧面的调速器7可以根据需要控制同步电机的转速。

进一步地，分拣组件包括安装在实训台100上的分拣台24，分拣台24上划分有两个相同的容置区域，其中一个用于存放完好的物料，另一个用于存放有缺陷的物料，且分拣台24上靠近检测组件的一端设置有与控制组件电连接的五轴机械臂13，多轴机械臂的端部安装有能够吸附物料的吸盘14；

需要说明的是，实训台100内置的检测模块能够在工业相机23采集到物料的表面信息后，结合数据库的信息对物料是否存在表面缺陷进行自动判断，测距传感器15在感应到被检测物料后，控制传送带停止运行，同时启动五轴机械臂13抓取被检测的物料，吸盘14结合气泵将物料进行吸附或吸附后释放物料，五轴机械臂13根据被检测物料的检测结果将完好的物料放至第一容置区域11内，而存在表面缺陷的物料放至第二容置区域12内。

在一个实施例中，如图1所示，检测组件的顶部还安装有声光报警器1，声光报警器1与检测模块电连接，设置的声光报警器1可以根据需要调节声音的大小以及自定义报警语音，使得在检测到存在表面缺陷的物料时提醒检测人员注意。

在一个实施例中，检测外壳内还安装有沿竖直方向延伸的支架22，工业相机23以及环形光源21均与支架22滑动连接，如图2所示，工业相机23以及环形光源21的一端均套设在支架22上，并通过螺钉进行固定，即可以根据现场环境以及实际检测需要，调整环形光源21以及工业相机23之间的距离以及二者与物料之间的距离。

在一个实施例中，实训台100的一侧由亚克力遮挡板9构成，另一侧设置有检修窗18，亚克力遮挡板9为茶色亚克力板，方便直观查看到智能终端箱中各硬件模块的信息和显示状态，设置的检修窗18可拆卸安装在实训台100一侧，便于专业人员进行维护检修，同时还可以设置锁定结构，保护实训台100内的检测模块。

在一个实施例中，传送带为黑色磨砂履带16，其用于传输被检测的物料，同时由于黑色和被检测金属物料的像素点色差对比效果更明显，故采用磨砂型材质能够防止传送带反光，进而影响效果识别。

在一个实施例中，实训台100内还安装有位于检测模块两侧的散热风扇10，形成空气对流，给检测模块进行降温散热。

在一个实施例中，实训台100的底部还安装有多个高度可调节的脚杯8，使得实训台100的高度可自由调节，同时还能够保证产品摆放时的稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，多个滤光片20之间通过连接件2相互组合形成检测外壳，连接件2为三维弧形结构，提高产品使用时的安全性。

在一个实施例中，如图2所示，传送带的一端套设在轴承上，该轴承通过圆角轴承座17与实训台100连接，传送带的另一端还设置有同步带19，同步带19为橡胶圆弧齿型带，降低传送带运行过程中的噪音。

在一个实施例中，本装置的工作原理如下：

设备上电，系统启动成功后，将待检测物料放在传送带上方靠近同步电机一侧的中间位置处，通过传送带将待检测物料运送至检测组件正下方，工业相机23完成对检测物料的表面图像采集，并通过检测模块的模型推理判断被检测物料的属性和缺陷状态，对有缺陷的物料通过声光报警器1进行缺陷报警，同时随着传送带的持续运动，测距传感器15感应到检测物料后，通过继电器触发传送带停止运行，启动五轴机械臂13将检测后的物料进行分拣，并将检测数据通过显示器进行可视化展示。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，包括实训台、传送组件以及控制组件，所述传送组件包括安装在所述实训台上的传送带以及驱动所述传送带的同步电机，所述控制组件与所述同步电机电连接，所述实训台上还沿所述传送带的转动方向顺次设置有检测组件以及分拣组件，所述检测组件与所述分拣组件之间还设置有与所述同步电机电连接的测距传感器，以供所述分拣组件抓取经所述检测组件检测后的物料。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述检测组件包括安装在所述实训台上的检测外壳以及内置在所述实训台内的检测模块，所述检测外壳由多个滤光片构成，所述检测外壳内还具有位于所述传送带上方的工业相机，所述工业相机与所述传送带之间还设置有亮度可调的环形光源。

3.根据权利要求2所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述控制组件包括设置在所述检测外壳上的触摸显示器、启停按钮以及急停按钮，所述触摸显示器、所述启停按钮以及所述急停按钮均与所述同步电机电连接，所述控制组件还包括设置在所述实训台侧面的调速器，所述调速器与所述同步电机电连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述分拣组件包括安装在所述实训台上的分拣台，所述分拣台上划分有两个相同的容置区域，其中一个用于存放完好的所述物料，另一个用于存放有缺陷的所述物料，且所述分拣台上靠近所述检测组件的一端设置有与所述控制组件电连接的多轴机械臂，所述多轴机械臂的端部安装有能够吸附所述物料的吸盘。

5.根据权利要求2所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述检测组件的顶部还安装有声光报警器，所述声光报警器与所述检测模块电连接。

6.根据权利要求2所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述检测外壳内还安装有沿竖直方向延伸的支架，所述工业相机以及所述环形光源均与所述支架滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述实训台的一侧由亚克力遮挡板构成，另一侧设置有检修窗。

8.根据权利要求1所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述传送带为黑色磨砂履带。

9.根据权利要求2所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述实训台内还安装有位于所述检测模块两侧的散热风扇。

10.根据权利要求1所述的一种金属表面缺陷检测的教学实训装置，其特征在于，所述实训台的底部还安装有多个高度可调节的脚杯。

Images