CN219541000U - 产品外观尺寸检测及分类系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种产品外观尺寸检测及分类系统，包括用于将产品从其进料端传送至取料区域的上料传输机构、用于将上料传输机构取料区域的产品送到外观检测机构的进料机械臂、用于对产品的外观进行检测并根据检测结果对产品进行分类的外观检测机构以及用于将外观检测机构上的产品按产品分类后的类型传输至对应的区域的分类机构。本实用新型中，通过上料传输机构和进料机械臂可以自动将产品移动到外观检测机构上，并对产品的外观进行检测和分类；通过分类机构可以对产品进行分类存放；从而自动完成产品的上料、检测和分类过程，且针对外观不规则的产品同样可以非常准确的进行检测和分类；实用性强，应用范围广。

Description

产品外观尺寸检测及分类系统

技术领域

本实用新型属于产品外观检测技术领域，涉及一种产品外观尺寸检测及分类系统。

背景技术

在工业生产过程中，对于部分产品(如：电子产品的表带等)在加工生产后常常需要检测产品的外形尺寸；现有的检测过程常常是基于机器视觉技术而完成检测的，但是，现有中的相关设备常常只设置了单一功能的检测，并没有设置自动上料和分料等机构，检测效率低；并且对于完成检测后的产品，需要人工进行分拣,分拣效果差，分拣效率低，不能满足现代社会规模化生产要求。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种产品外观尺寸检测及分类系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种产品外观尺寸检测及分类系统，包括用于将产品从其进料端传送至取料区域的上料传输机构、用于将上料传输机构取料区域的产品送到外观检测机构的进料机械臂、用于对产品的外观进行检测并根据检测结果对产品进行分类的外观检测机构以及用于将外观检测机构上的产品按分类后的类型传输至对应的区域的分类机构。

进一步的，所述产品放置在载具中，所述上料传输机构包括滑轨、设置在滑轨一端的上料装置、设置在滑轨另一端的载具回收装置、滑动设置在滑轨上的底座以及驱动底座沿滑轨滑动的第一驱动装置；所述底座的下端设置有推料气缸，所述推料气缸的输出端竖直向上穿设过底座并连接有托料板，所述托料板用于放置载具。

进一步的，所述底座对应托料板的四周分别设置有围板。

进一步的，所述上料传输机构还包括第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置，所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置沿底座的滑动路径设置，且所述第一检测装置设置在上料传输机构的进料端，所述第二检测装置设置在取料区域，所述第三检测装置设置在上料传输机构的出料端；所述底座上设置有检测块，所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的检测区域均位于检测块的移动路径上。

进一步的，所述上料装置包括设置在滑轨上方的进料架和沿垂直方向贯通所述进料架的进料通道，所述进料通道的两侧分别竖直设置有一第一托料气缸，所述第一托料气缸的输出端连接有水平设置的第二托料气缸，所述第二托料气缸的输出端连接有连接板，所述连接板的两端分别设置有向进料通道伸出的托块；所述载具的两侧对应每一托块的位置处分别设置有一让位槽，所述让位槽贯穿载具的顶面和对应侧面。

进一步的，所述载具回收装置包括设置在第一滑轨上方的载具回收架和沿垂直方向贯通所述载具回收架的出料通道；所述出料通道的两侧分别设置有至少一个转动座，所述转动座上转动设置有转块，所述转块的一端伸出至出料通道中，所述转块的伸出端设置有多个齿状凸起，所述转块的另一端设置有限位部；所述限位部的上端与转动座抵接限位，所述限位部的下端与转动座之间留有空隙。

进一步的，所述外观检测机构包括设置在上料传输机构一侧的检测治具，所述检测治具的下方设置有CCD背光源，所述检测治具的上方设置有CCD相机，所述CCD相机连接有图像识别单元。

进一步的，所述进料机械臂包括第一机械臂支架、滑动设置在第一机械臂支架上的第一滑动支架以及驱动第一滑动支架在第一机械臂支架上滑动的第二驱动装置；所述第一滑动支架上固定连接有抓料气缸，所述抓料气缸的输出端连接有抓料支架，所述抓料支架的下端设置有第一真空吸盘。

进一步的，所述分类机构包括分类机械臂和至少两个出料传送机构，每一所述出料传送机构分别对应产品分类后的一种类型；所述出料传送机构用于将空载具从其进料端传送至其放料区域，并将装有产品的载具从其放料区域传送至其出料端；所述分类机械臂用于将外观检测机构上的产品按产品分类后的类型分别放置在对应出料传送机构的放料区域的载具中。

进一步的，所述分类机械臂包括第二机械臂支架、滑动设置在第二机械臂支架上的第二滑动支架以及驱动第二滑动支架在第二机械臂支架上滑动的第三驱动装置，所述第二滑动支架上固定连接有分料气缸，所述分料气缸的输出端连接有分料支架，所述分料支架的下端设置有第二真空吸盘。

本实用新型中，通过上料传输机构和进料机械臂可以自动将产品移动到检测治具上，并通过CCD相机和现有技术中已经非常成熟的图像识别对产品的外观进行检测并按预先设置的要求进行分类；之后再通过分类机械臂和两个出料传送机构将合格产品和不合格产品分类进行存放。通过上述结构，可以自动完成产品的上料、检测和分类过程，且针对外观不规则的产品同样可以非常准确的进行检测和分类；实用性强，应用范围广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型产品外观尺寸检测及分类系统的一个优选实施例的结构示意图。

图2为图1是俯视图。

图3为载具的结构示意图。

图4为上料传输机构的结构示意图。

图5为第一检测装置和检测块的结构示意图。

图6为进料机械臂和外观检测机构的结构示意图。

图7为分类机构的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

上料传输机构-100；取料区域-101；滑轨-110；上料装置-120；进料架-121；进料通道-122；第一托料气缸-123；第二托料气缸-124；连接板-125；托块-126；

载具回收装置-130；载具回收架-131；出料通道-132；转动座-133；转块-134；齿状凸起-135；限位部-136；

底座-140；第一驱动装置-150；推料气缸-160；托料板-170；围板-180；

第一检测装置-191；第二检测装置-192；第三检测装置-193；检测块-194；

进料机械臂-200；第一机械臂支架-210；第一滑动支架-220；抓料气缸-230；抓料支架-240；第一真空吸盘-250；

外观检测机构-300；检测治具-310；CCD背光源-320；CCD相机-330；

分类机械臂-400；第二机械臂支架-410；第二滑动支架-420；分料气缸-430；分料支架-440；第二真空吸盘-450；

出料传送机构-500、600；放料区域-501、601；产品-700；载具-800；产品放置槽-810；让位槽-820。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本实用新型产品外观尺寸检测及分类系统的一个优选实施例包括用于将产品700从其进料端传送至取料区域101的上料传输机构100、用于将取料区域101的产品700送到外观检测机构300的进料机械臂200、用于对产品700的外观进行检测并根据检测结果对产品700进行分类的外观检测机构300以及用于将外观检测机构300上的产品700按产品分类后的类型传输至对应的区域的分类机构。如图3所示，为便于产品700的传送，所述产品700一般放置在载具800中，所述载具800上设置有多个产品700放置槽，所述产品700放置槽的形状与产品700的形状相适配。所述上料传输机构100先将装有产品700的载具800从其进料端传送至取料区域101，待进料机械臂200将载具800中的产品700取走后再将空载具800传送至其出料端。

如图4和图5所示，所述上料传输机构100包括滑轨110、设置在滑轨110一端的上料装置120、设置在滑轨110另一端的载具回收装置130、滑动设置在滑轨110上的底座140以及驱动底座140沿滑轨110滑动的第一驱动装置150。本实施例中，所述第一驱动装置150采用皮带传送机，当然，所述第一驱动装置150还可以采用电机传动装置、齿轮齿条传动装置等其他具有类似功能的驱动装置。所述底座140的下端设置有推料气缸160，所述推料气缸160的输出端竖直向上穿设过底座140并连接有托料板170，所述底座140对应托料板170的四周分别设置有围板180；当推料气缸160的输出端向下缩回时，所述托料板170位于围板180的下部，从而与围板180围合形成与载具800的形状相适配的容纳槽。

为便于对底座140的停止位置进行准确定位，所述上料传输机构100还包括第一检测装置191、第二检测装置192和第三检测装置193，第一检测装置191、第二检测装置192和第三检测装置193可以采用红外传感器，也可以采用其他检测传感器。所述第一检测装置191、第二检测装置192和第三检测装置193沿底座140的滑动路径设置，且所述第一检测装置191设置在上料传输机构100的进料端，所述第二检测装置192设置在取料区域101，所述第三检测装置193设置在上料传输机构100的出料端。当载具800上设置有两排产品700放置槽时，第二检测装置192可以设置两个，从而将两排产品700放置槽分别移动至取料区域101。所述底座140上设置有检测块194，所述第一检测装置191、第二检测装置192和第三检测装置193的检测区域均位于检测块194的移动路径上。

请继续参考图4，所述上料装置120包括设置在滑轨110上方的进料架121和沿垂直方向贯通所述进料架121的进料通道122，所述进料通道122的上端可以设置红外传感器等检测装置作为满盘检测装置，以避免放置载具800时，载具800向上冒出进料通道122。所述进料通道122的两侧分别竖直设置有一个第一托料气缸123，所述第一托料气缸123的输出端连接有水平设置的第二托料气缸124，所述第二托料气缸124的输出端连接有连接板125，所述连接板125的两端分别设置有向进料通道122伸出的托块126。当第二托料气缸124的输出端伸出时，所述托块126水平伸入进料通道122中；所述载具800的两侧对应每一托块126的位置处分别设置有一让位槽820，所述让位槽820贯穿载具800的顶面和对应侧面。

请继续参考图4，所述载具回收装置130包括设置在第一滑轨110上方的载具回收架131和沿垂直方向贯通所述载具回收架131的出料通道132。所述出料通道132的上端设置有满盘检测装置；所述满盘检测装置可以采用红外传感器，以避免回收载具800时，载具800向上冒出出料通道132。所述出料通道132的两侧分别设置有至少一个转动座133，所述转动座133上转动设置有转块134，所述转块134的一端伸出至出料通道132中。所述转块134的伸出端设置有多个齿状凸起135，所述转块134的另一端设置有限位部136。所述限位部136的上端与转动座133抵接限位，所述限位部136的下端与转动座133之间留有空隙。

如图6所示，所述进料机械臂200可以包括第一机械臂支架210、滑动设置在第一机械臂支架210上的第一滑动支架220以及驱动第一滑动支架220在第一机械臂支架210上滑动的第二驱动装置(图中未示出)，所述第二驱动装置可以为采用皮带传送机等驱动装置。所述第一滑动支架220上固定连接有抓料气缸230，所述抓料气缸230的输出端竖直朝下设置且连接有抓料支架240；所述抓料支架240的下端对应载具800中同一行的每一产品700放置槽分别设置有一第一真空吸盘250，各个所述第一真空吸盘250可以采用同一电磁阀控制。

请继续参考图6，所述外观检测机构300包括设置在上料传输机构100一侧的检测治具310，所述检测治具310的下方设置有CCD背光源320，所述检测治具310的上方设置有CCD相机330，所述CCD相机330连接有图像识别单元(图中未示出)。通过图像识别提取产品700的外观尺寸，并与预存的产品标准尺寸进行比较，计算产品700外观尺寸的偏差，以及根据偏差的大小对产品700进行分类均为非常成熟的现有技术，在此不作赘述。

如图7所示，所述分类机构包括分类机械臂400和至少两个出料传送机构(500、600)，每一所述出料传送机构(500、600)分别对应产品分类后的一种类型。所述出料传送机构500和出料传送机构600均设置在外观检测机构300的一侧，且所述上料传输机构100与出料传送机构500、出料传送机构600构平行设置。本实施例中，将产品700划分为合格产品和不合格产品，并设置有两个出料传送机构(500、600)，出料传送机构500对应合格产品，出料传送机构600对应不合格产品。当然，也可以将合格产品细分为A类产品(产品外观尺寸偏差很小的产品700)和B类产品(产品外观尺寸偏差较小的产品700)，将不合格产品划分至C类产品，并设置三个出料传送机构，分别对应A类产品、B类产品和C类产品。所述出料传送机构(500、600)用于将空载具800从其进料端传送至其放料区域(501、601)，其中，放料区域501、放料区域601与取料区域101处于同一直线上。所述出料传送机构(500、600)还用于将装有产品700的载具800从其放料区域(501、601)传送至其出料端。所述出料传送机构(500、600)的结构可以和上料传输机构100相同。

请继续参考图7，所述分类机械臂400用于将外观检测机构300上的产品700按产品分类后的类型分别放置在对应的放料区域(501、601)的载具800中。所述分类机械臂400可以包括第二机械臂支架410、滑动设置在第二机械臂支架410上的第二滑动支架420以及驱动第二滑动支架420在第二机械臂支架410上滑动的第三驱动装置(图中未示出)，所述第三驱动装置可以为采用皮带传送机等驱动装置。所述第二滑动支架420上固定连接有分料气缸430，所述分料气缸430的输出端竖直朝下设置且连接有分料支架440；所述分料支架440的下端对应载具800中同一行的每一产品700放置槽分别设置有一第二真空吸盘450，每一第二真空吸盘450分别采用一个电磁阀控制。

本实施例的工作原理如下：

如图1至图7所示，工作前，先将上料传输机构100、进料机械臂200、外观检测机构300、分类机械臂400、出料传送机构500和出料传送机构600均与PLC控制器电连接，以实现对上述机构的自动化控制。在初始状态时，上料传输机构100、出料传送机构500和出料传送机构600中上料装置120的第二托料气缸124的输出端向进料通道122伸出，从而使托块126对进料通道122中的载具800形成支撑。将装有产品700的载具800放入上料传输机构100的进料通道122中，并将空载具800放入出料传输机构的进料通道122中。

开始检测时，上料传输机构100的推料气缸160的输出端向上伸出，使托料板170与进料通道122最下方的载具800接触；之后，第二托料气缸124的输出端缩回，使托块126退出进料通道122，从而将载具800放置在托料板170上。接着，第一托料气缸123的输出端向上伸出，使托块126与最下方载具800两侧的让位槽820对齐；然后，第二托料气缸124的输出端伸出，使托块126伸入对应的让位槽820中，对上方的载具800形成支撑。之后，推料气缸160的输出端向下缩回，从而将最下方的载具800从进料通道122中取出，并通过托料板170和围板180围合形成的容纳槽对该载具800进行限位。之后，第一驱动装置150带动底座140沿滑轨110滑动，当底座140滑动至取料区域101时，第二检测装置192检测到检测块194，并向PLC控制器发送信号；PLC控制器接收到该信号后使第一驱动装置150停止工作，从而装有产品700的载具800运送至取料区域101。与此同时，出料传送机构500和出料传送机构600也分别将其进料通道122中的空载具800运送至放料区域501和放料区域601。

然后，进料机械臂200的第二驱动装置驱动第一滑动支架220滑动至取料区域101的上方。接着，抓料气缸230的输出端向下伸出，使各个第一真空吸盘250分别与对应的产品700放置槽中的产品700接触，并通过抽真空吸附住产品700。之后，抓料气缸230的输出端向上缩回，第二驱动装置驱动第一滑动支架220滑动至检测治具310的上方；接着，抓料气缸230的输出端再次向下伸出，将各个第一真空吸盘250吸附的产品700放置在检测治具310上，并去除真空使第一真空吸盘250与产品700脱离。然后，抓料气缸230的输出端向上缩回，第二驱动装置驱动第一滑动支架220回到取料区域101的上方。

与此同时，上料传输机构100的第一驱动装置150带动底座140沿滑轨110滑动；当底座140滑动至上料传输机构100的出料端时，第三检测装置193检测到检测块194，并向PLC控制器发送信号。PLC控制器接收到该信号后使第一驱动装置150停止工作，并使推料气缸160的输出端向上伸出，使载具800先推动转块134向上翻转并进入出料通道132中。之后，转块134在重力作用下向下翻转，使限位部136的上端与转动座133抵接限位；然后，推料气缸160的输出端向下缩回，将载具800放置在转块134上。之后，第一驱动装置150带动底座140沿滑轨110滑动至其进料端。

然后，CCD相机330对检测治具310上的产品700进行拍照，通过图像识别单元对拍摄的图像中产品700的尺寸进行识别，并根据产品外观尺寸的偏差大小对产品700进行分类。检测结束后，分类机械臂400的第三驱动装置驱动第二滑动支架420滑动至检测治具310的上方；接着，分料气缸430的输出端向下伸出，使各个第二真空吸盘450分别与检测治具310上的一产品700接触，并通过抽真空吸附住产品700。

之后，分料气缸430的输出端向上缩回，第三驱动装置驱动第二滑动支架420滑动至出料传送机构500的放料区域501的上方。接着，分料气缸430的输出端向下伸出，将产品700放置在放料区域501的载具800的产品700放置槽中；然后，吸附合格产品的第二真空吸盘450去除真空，使合格产品从第二真空吸盘450上脱离。之后，分料气缸430的输出端向上缩回，出料传送机构500将放料区域501的载具800传送至其出料端，并移动至其出料通道132中。当然，为了使载具800装满产品700，可以按照从左至右的顺序将合格产品依次放置在载具800空的产品700放置槽中，当载具800的所有产品700放置槽中均装满合格产品后，出料传送机构500再将放料区域501的载具800传送至其出料端。

然后，第三驱动装置驱动第二滑动支架420滑动至出料传送机构600的放料区域601的上方，分料气缸430的输出端再次向下伸出，将剩余的不合格产品放置在放料区域601的载具800的产品700放置槽中。之后，吸附不合格产品的第二真空吸盘450均去除真空，使不合格产品从第二真空吸盘450上脱离。最后，分料气缸430的输出端再次向上缩回，出料传送机构600将放料区域601的载具800传送至其出料端，并移动至其出料通道132中。当然，为了使载具800装满产品700，可以按照从左至右的顺序将不合格产品依次放置在载具800空的产品700放置槽中，当载具800的所有产品700放置槽中均装满不合格产品后，出料传送机构600再将放料区域601的载具800传送至其出料端。

本实施例中，通过上料传输机构100和进料机械臂200可以自动将产品700移动到检测治具310上，通过CCD相机330和现有技术中已经非常成熟的图像识别对产品700的外观进行检测并按预先设置的产品外观尺寸的偏差范围进行分类；之后再通过分类机械臂400、出料传送机构500和出料传送机构600将合格产品和不合格产品分类进行存放。通过上述结构，可以自动完成产品700的上料、检测和分类过程，且针对外观不规则的产品700同样可以非常准确的进行检测和分类。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：包括用于将产品从其进料端传送至取料区域的上料传输机构、用于将上料传输机构取料区域的产品送到外观检测机构的进料机械臂、用于对产品的外观进行检测并根据检测结果对产品进行分类的外观检测机构以及用于将外观检测机构上的产品按分类后的类型传输至对应的区域的分类机构。

2.根据权利要求1所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述产品放置在载具中，所述上料传输机构包括滑轨、设置在滑轨一端的上料装置、设置在滑轨另一端的载具回收装置、滑动设置在滑轨上的底座以及驱动底座沿滑轨滑动的第一驱动装置；所述底座的下端设置有推料气缸，所述推料气缸的输出端竖直向上穿设过底座并连接有托料板，所述托料板用于放置载具。

3.根据权利要求2所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述底座对应托料板的四周分别设置有围板。

4.根据权利要求2所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述上料传输机构还包括第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置，所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置沿底座的滑动路径设置，且所述第一检测装置设置在上料传输机构的进料端，所述第二检测装置设置在取料区域，所述第三检测装置设置在上料传输机构的出料端；所述底座上设置有检测块，所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的检测区域均位于检测块的移动路径上。

5.根据权利要求2所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述上料装置包括设置在滑轨上方的进料架和沿垂直方向贯通所述进料架的进料通道，所述进料通道的两侧分别竖直设置有一第一托料气缸，所述第一托料气缸的输出端连接有水平设置的第二托料气缸，所述第二托料气缸的输出端连接有连接板，所述连接板的两端分别设置有向进料通道伸出的托块；所述载具的两侧对应每一托块的位置处分别设置有一让位槽，所述让位槽贯穿载具的顶面和对应侧面。

6.根据权利要求2所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述载具回收装置包括设置在第一滑轨上方的载具回收架和沿垂直方向贯通所述载具回收架的出料通道；所述出料通道的两侧分别设置有至少一个转动座，所述转动座上转动设置有转块，所述转块的一端伸出至出料通道中，所述转块的伸出端设置有多个齿状凸起，所述转块的另一端设置有限位部；所述限位部的上端与转动座抵接限位，所述限位部的下端与转动座之间留有空隙。

7.根据权利要求1至6任一项所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述外观检测机构包括设置在上料传输机构一侧的检测治具，所述检测治具的下方设置有CCD背光源，所述检测治具的上方设置有CCD相机，所述CCD相机连接有图像识别单元。

8.根据权利要求1至6任一项所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述进料机械臂包括第一机械臂支架、滑动设置在第一机械臂支架上的第一滑动支架以及驱动第一滑动支架在第一机械臂支架上滑动的第二驱动装置；所述第一滑动支架上固定连接有抓料气缸，所述抓料气缸的输出端连接有抓料支架，所述抓料支架的下端设置有第一真空吸盘。

9.根据权利要求1至6任一项所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述分类机构包括分类机械臂和至少两个出料传送机构，每一所述出料传送机构分别对应产品分类后的一种类型；所述出料传送机构用于将空载具从其进料端传送至其放料区域，并将装有产品的载具从其放料区域传送至其出料端；所述分类机械臂用于将外观检测机构上的产品按产品分类后的类型分别放置在对应出料传送机构的放料区域的载具中。

10.根据权利要求9所述的产品外观尺寸检测及分类系统，其特征在于：所述分类机械臂包括第二机械臂支架、滑动设置在第二机械臂支架上的第二滑动支架以及驱动第二滑动支架在第二机械臂支架上滑动的第三驱动装置，所述

第二滑动支架上固定连接有分料气缸，所述分料气缸的输出端连接有分料支架，

所述分料支架的下端设置有第二真空吸盘。