CN220049050U - 一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，包括视觉检测装置、剔除气缸和控制器，剔除气缸连接的电磁换向阀和视觉检测装置均与控制器电性相连；视觉检测装置包括工业相机、调节装置、图像处理系统以及显示器，工业相机将其采集的被检测工件的信息传递给图像处理系统处理；显示器用于显示工业相机的采集信息和图像处理系统的检测结果；工业相机与调节装置相连，调节装置包括前后调节装置和上下调节装置，工业相机安装在前后调节装置上，前后调节装置安装在上下调节装置上；本实用新型可自动剔除检测到的不合格的中空轴部件，可有效避免不合格的中空轴部件混入合格的中空轴部件中，同时还减少了人力的使用，节约了人力成本。

Description

一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置

技术领域

本实用新型涉及视觉检测技术领域，具体为一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置。

背景技术

组装完成后的中空轴部件包括中空轴、带斜度垫片、端部锁紧螺母和O型圈，对组装完成后的中空轴部件需要进行综合检测，检测项目包括中空轴螺纹牙距是否正确、O型圈有没有安装以及安装的规格尺寸是否正确、带斜度垫片有没有安装以及是否装反或多装、部件长度是否正确等。现有的中空轴部件综合检测工作全部由人工完成，存在检测效率低、劳动强度大和检测成本高的缺点，而且人工检测受到检测人员技术水平、疲劳程度、是否认真负责等各方面的影响，易出现错检和漏检，难以有效保证检测质量。

通过视觉检测装置对组装完成后的中空轴部件进行检测，可代替人工检测，减少人力成本，而且可有效避免出现错检和漏检的问题，能够有效保证检测质量。通过视觉检测装置对输送机输送的中空轴部件进行检测时，若检测到不合格的中空轴部件，需要将不合格的中空轴部件进行剔除。人工进行剔除，不但占用人力资源，还易因为工作人员注意力不集中或者不负责任而导致不能及时的剔除掉不合格的中空轴部件，进而使得不合格的中空轴部件混入合格的中空轴部件中。为此，申请人提出一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，可自动剔除检测到的不合格的中空轴部件，可有效避免不合格的中空轴部件混入合格的中空轴部件中，同时还减少了人力的使用，节约了人力成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，可自动剔除检测到的不合格的中空轴部件，可有效避免不合格的中空轴部件混入合格的中空轴部件中，同时还减少了人力的使用，节约了人力成本。

本实用新型是这样实现的：一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，包括视觉检测装置、剔除气缸和控制器，所述剔除气缸连接有电磁换向阀，所述剔除气缸连接的电磁换向阀和视觉检测装置均与控制器电性相连；所述视觉检测装置包括工业相机、调节装置、图像处理系统以及显示器，所述工业相机和图像处理系统电连接，将其采集的被检测工件的信息传递给图像处理系统处理；所述显示器与工业相机和图像处理系统电连接，用于显示工业相机的采集信息和图像处理系统的检测结果；所述工业相机与调节装置相连，所述调节装置包括前后调节装置和上下调节装置，所述工业相机安装在前后调节装置上，所述前后调节装置安装在上下调节装置上。

优选的，所述前后调节装置包括底板和调节滑块，所述底板的前后两端分别设置有前端板和后端板，所述前端板和后端板之间转动安装有第二丝杆，所述第二丝杆的一端安装有第二调节手轮；所述底板上水平设置有微型导轨，所述调节滑块固定连接有与微型导轨相适配的微型滑块，所述调节滑块通过微型滑块与微型导轨相连，所述调节滑块通过螺纹孔与第二丝杆配合相连；所述调节滑块上安装有连接板，所述连接板上安装有U型夹板，所述工业相机安装在U型夹板中。

优选的，所述上下调节装置包括安装底板、安装顶板和滑动座，所述安装底板和安装顶板之间竖直设置有两个导向杆，所述安装顶板上转动安装有第一丝杆，所述第一丝杆竖直设置，所述第一丝杆的上端安装有第一调节手轮，所述滑动座通过螺纹孔与第一丝杆配合相连，通过光孔与导向杆配合相连，所述底板安装在滑动座上。

优选的，还包括压紧装置，所述压紧装置包括压紧气缸和挡轮，所述压紧气缸和挡轮分别设置于用于输送被检测工件的输送机宽度方向的两侧，且压紧气缸和挡轮对齐设置；所述压紧气缸连接有电磁换向阀，所述压紧气缸连接的电磁换向阀与控制器电性相连，所述压紧气缸和剔除气缸的供气管道上设置有气动二联件。

优选的，还包括不合格品收集盒，所述不合格品收集盒和剔除气缸分别设置于用于输送被检测工件的输送机宽度方向的两侧，所述剔除气缸将不合格的工件推入不合格品收集盒中。

优选的，所述不合格品收集盒的底壁沿其长度方向倾斜设置，所述剔除气缸对应于不合格品收集盒底壁高度较高的一端设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可自动剔除检测到的不合格的中空轴部件，可有效避免不合格的中空轴部件混入合格的中空轴部件中，同时还减少了人力的使用，节约了人力成本。

2、本实用新型的视觉检测装置具有调节装置，通过调节装置可上下和前后调节工业相机的位置，有利于精确采集数据信息。

3、本实用新型设置有用于剔除不合格的工件的剔除气缸和不合格品收集盒，剔除气缸在控制器控制下可自动将不合格工件剔除至不合格品收集盒中进行集中收集。

4、不合格品收集盒的底壁沿其长度方向倾斜设置，剔除气缸对应于不合格品收集盒底壁高度较高的一端设置，剔除气缸将不合格的工件推入不合格品收集盒中时，可使得不合格工件在不合格品收集盒中按照剔除顺序依次排列，便于与视觉检测装置的检测数据相对应，便于后期的复核和校验。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的输送机的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的视觉检测装置的调节装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的前后调节装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的放置工装的立体图；

图6是本实用新型实施例的放置工装的俯视图；

图7是本实用新型实施例的放置工装的工装底板的结构示意图。

图中：101、不合格品收集盒；102、剔除气缸；103、压紧气缸；104、输送机；105、工件；106、镜头；107、工业相机；108、前后调节装置；109、上下调节装置；110、显示器；111、控制器；112、落料滑坡；113、合格品收集盒；114、气动二联件；115、机身；116、脚轮；201、从动轴安装座；202、安装架；203、伺服电机；204、主动轴；205、主动轴安装座；206、工装底板；207、V型工装板；208、同步带；209、从动轴；301、前端板；302、底板；303、微型滑块；304、微型导轨；305、后端板；306、第二调节手轮；307、第二丝杆；308、调节滑块；401、安装底板；402、安装顶板；403、导向杆；404、第一丝杆；405、第一调节手轮；406、滑动座；501、连接板；502、U型夹板；601、一号阶梯通孔；602、连接螺纹孔；701、二号阶梯通孔。

具体实施方式：

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。

下面结合附图和具体实施例，做进一步的说明：

一种中空轴视觉检测设备，如图1所示，包括机身115、输送机104、视觉检测装置、不合格品收集盒101、落料滑坡112以及合格品收集盒113，机身115的上端设置有检测台，机身115的下端安装有四个脚轮116，脚轮116采用福马轮，方便移动和调整机身115的位置。

如图1和图2所示，输送机104设置于检测台上，输送机104包括安装架202、伺服电机203和同步带208，安装架202两端的下方各设置有一个支撑架，安装架202通过支撑架设置于检测台上。安装架202的两端分别设置有主动轴安装座205和从动轴安装座201，主动轴安装座205和从动轴安装座201上分别安装有主动轴204和从动轴209，主动轴204和从动轴209上分别安装有主动同步带轮和从动同步带轮，同步带208套设于主动同步带轮和从动同步带轮上。伺服电机203安装在安装架202上，伺服电机203的转轴和主动轴204上各安装有一个链轮，两个链轮通过链条相连。启动伺服电机203，伺服电机203带动主动轴204和主动同步带轮转动，主动同步带轮转动时带动同步带208运动，同时带动从动同步带轮和从动轴209转动。

如图 1、图 2、图 5、图6和图7所示，同步带208上沿其长度方向等距设置有多个放置工装，或者说沿着同步带208的环绕方向均匀设置有多个放置工装，任意相邻的两个放置工装之间的距离均相同。放置工装用于放置待检测的工件105，本实施例中，工件105为中空轴。放置工装包括工装底板206和V型工装板 207，工装底板206上设置有一号阶梯通孔601和连接螺纹孔 602，同步带208上对应于一号阶梯通孔601的位置设置有安装螺纹孔，工装底板206和同步带208通过内六角螺旋相连，此内六角螺旋相连的杆部穿过一号阶梯通孔601拧入同步带208上设置的安装螺纹孔中，工装底板206的长度方向沿着同步带208的宽度方向。工装底板206的连接螺纹孔602设置有两组，两组连接螺纹孔602分别设置于工装底板206长度方向的两端，V型工装板207上设置有与一组连接螺纹孔602的各连接螺纹孔602一一对应的二号阶梯通孔701，V型工装板207通过内六角螺栓安装在工装底板206上，工装底板206的两端各安装一个V型工装板207，两个V型工装板207可稳固放置工件105。连接工装底板206和V型工装板207的内六角螺栓的杆部穿过二号阶梯通孔701拧入连接螺纹孔602中，且此内六角螺栓的头部完全沉入二号阶梯通孔701中，不会影响工件105在V型工装板207上的放置。

如图 1、图3和图4所示，视觉检测装置包括两个工业相机 107、图像处理系统、两个调节装置和一台显示器110。调节装置包括前后调节装置108和上下调节装置109，前后方向为同步带208的宽度方向，前后调节装置108包括底板302和调节滑块308，底板302的前后两端分别设置有前端板301和后端板305，前端板301和后端板305之间转动安装有第二丝杆307，第二丝杆307的一端安装有第二调节手轮306。底板302上水平设置有微型导轨304，第二丝杆307和微型导轨304的长度方向相同，均沿着同步带208的宽度方向。调节滑块308固定连接有与微型导轨304相适配的微型滑块303，调节滑块308通过微型滑块303与微型导轨304相连，调节滑块308通过螺纹孔与第二丝杆307配合相连。调节滑块308上安装有连接板501，连接板501上安装有U型夹板 502，工业相机107安装在U型夹板502中，工业相机107的镜头106朝下拍摄。转动第二调节手轮306，第二调节手轮306带动第二丝杆307转动，第二丝杆307转动带动调节滑块308和安装在调节滑块308上的工业相机107沿着微型导轨304的长度方向移动，即是带动工业相机107沿着同步带208的宽度方向移动。

上下调节装置109包括安装底板401、安装顶板402和滑动座406，安装底板401和安装顶板402之间竖直设置有两个导向杆403，安装顶板402上转动安装有第一丝杆404，第一丝杆404竖直设置，第一丝杆404的上端安装有第一调节手轮405，滑动座406通过螺纹孔与第一丝杆404配合相连，通过光孔与导向杆403配合相连，底板302安装在滑动座406上。转动第一调节手轮405，第一调节手轮405带动第一丝杆404转动，第一丝杆404转动带动滑动座406上下运动和安装在滑动座406上的底板302上下运动，即是带动整个前后调节装置108上下运动，即是带动工业相机107上下运动。两个调节装置上各安装有一个工业相机107，通过两个调节装置可分别调节两个工业相机107的位置，有利于精确采集数据信息。工业相机107采集的数据信息传递给图像处理系统，图像处理系统对工业相机107传递来的图像信号通过算法软件进行运算并判断所检测的工件105是否合格。显示器110与工业相机107和图像处理系统电连接，用于显示工业相机107的采集信息和图像处理系统的检测结果。

如图1所示，输送机104的安装架202上设置有用于压紧定位被检测的工件105的压紧装置、用于剔除不合格的工件105的剔除装置以及不合格品收集盒101。压紧装置为压紧气缸103和挡轮，压紧气缸103和挡轮分别设置于输送机104宽度方向的两侧，其分别安装在输送机104宽度方向两侧的安装架202上，压紧气缸103和挡轮对齐设置。压紧气缸103和挡轮用于压紧固定住被检测的工件105，使得各工件105在被检测时，位置始终是固定的，有助于提高各工件105检测结果的准确性。检测完成后，松开压紧气缸103，挡轮可转动，不会影响工件105的正常输送。剔除装置为剔除气缸102，压紧气缸103和剔除气缸102的活塞杆的方向均沿着输送机104的宽度方向。压紧气缸103和剔除气缸102的供气管道上设置有气动二联件114，气动二联件114可对供给压紧气缸103和剔除气缸102的高压空气中水分进行有效清除，同时具有稳压和供润滑油的作用，可有效提高压紧气缸103和剔除气缸102的使用稳定性和使用寿命。相邻的两个放置工装之间的距离为一个工位距离，压紧气缸103和剔除气缸102之间相隔一个工位距离设置，使得压紧气缸103和剔除气缸102能够同时对准相应放置工装上放置的工件105，使得压紧气缸103和剔除气缸102能够同时工作，有助于提高工作效率和简化控制程序。剔除气缸102设置于输送机104的后侧，不合格品收集盒101设置于输送机104的前侧，不合格品收集盒101的底壁沿其长度方向倾斜设置，剔除气缸102对应于不合格品收集盒101底壁高度较高的一端设置。视觉检测装置检测到有不合格工件时，剔除气缸102将不合格的工件105推入不合格品收集盒101中，且可使得工件105在不合格品收集盒101中按照剔除顺序依次排列，便于与视觉检测装置的检测数据相对应，便于后期的复核和校验。

如图1所示，落料滑坡112设置检测台上，且位于输送机104输送的末端。落料滑坡112包括弹性支撑体和U型滑坡板，U型滑坡板倾斜设置，U型滑坡板的内壁上设置有橡胶层。合格品收集盒113设置于机身115上，且合格品收集盒113设置于U型滑坡板较低的一端。输送机104输送末端的放置工装上放置的工件105落在U型滑坡板上，弹性支撑体和U型滑坡板上的橡胶层具有缓冲和保护功能，U型滑坡板同时还具有限位功能，落在U型滑坡板上的工件105在重力作用下进入合格品收集盒113中。

如图1所示，检测台上还设置有控制器111，输送机104的伺服电机203、视觉检测装置、压紧气缸103和剔除气缸102连接的电磁换向阀均与控制器111电性相连。控制器111选用触摸屏，在触摸屏上可对伺服电机203、压紧气缸103和剔除气缸102的运动进行控制和参数设置，如设置输送速度、剔除时间等。控制器111电性连接有蜂鸣器，蜂鸣器具有三组显示灯和报警喇叭，蜂鸣器的三组显示灯分别为绿灯、红灯和黄灯。

中空轴视觉检测设备的使用方法和工作原理：在触摸屏中设置运行控制程序，运行控制程序包括手动和自动两种运行模式，触摸屏上还安装有“手动/自动”按钮、启动按钮和停止按钮。操作人员首先开启电源及压缩空气，用鼠标打开检测程序，显示器110上显示检测界面。在触摸屏“自动控制”画面上，按“初始化”按钮，伺服电机203自动运行，使得放置工装正处于工业相机107的镜头106的正下方，“手动/自动”按钮拨到自动挡，点动“启动按钮”，或者点击触摸屏上的“手动/自动图标”，切换至自动运行模式，再者点击触摸屏上的“启动图标”，输送机104的伺服电机203开始带动同步带208运动。如没有工件105被移动到工业相机107的镜头106的下方，工业相机107不启动，输送机104只短暂停留，后迅速移动一工位距离，当有工件105被移到工业相机107的镜头106的下方时，压紧气缸103的活塞杆伸出推动工件105并压紧在挡轮上。两台工业相机107同时拍照采集检测数据，并将采集的信息传递给图像处理系统处理，图像处理系统对工业相机107传递来的图像信号通过算法软件进行运算并判断所检测的工件105是否合格，并根据判断结果向触摸屏输出合格信号和不合格信号。合格则输出合格信号，蜂鸣器点亮绿灯，若不合格则输出不合格信号，蜂鸣器点亮红灯并且蜂鸣器的报警喇叭响，发出报警声，若没有工件105则点亮黄灯。检测完成后，压紧气缸103松开，输送机104再移动一个工位，开始对新的工件105进行检测，同时上次检测若不合格，触摸屏将接收到不合格信号，触摸屏控制剔除气缸102将不合格工件剔除至不合格品收集盒101中，若上次检测合格则，触摸屏将接收到合格信号，剔除气缸102不动作。输送机104不断重复移动，视觉检测装置不断重复检测，触摸屏不断根据检测结果剔除不合格的工件105，合格的工件105均通过落料滑坡112进入合格品收集盒113中。整个检测过程，通常只需要一个操作人员即可，操作人员只需把被测工件105放到同步带208上的放置工装上，检测无需人工干预，自动化程度高，安全性好、检测结果和相关统计信息输出到显示器110上，出现不合格工件会有蜂鸣声提醒，不合格工件和合格工件会自动分类收集。

综上所述，本实用新型基于视觉检测技术，以机器视觉检测代替人工检测，可有效避免出现错检和漏检的问题，有效保证了检测质量，同时提高了检测效率，降低了劳动强度和人力成本。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，包括视觉检测装置、剔除气缸(102)和控制器(111)，所述剔除气缸(102)连接有电磁换向阀，所述剔除气缸(102)连接的电磁换向阀和视觉检测装置均与控制器(111)电性相连；所述视觉检测装置包括工业相机(107)、调节装置、图像处理系统以及显示器(110)，所述工业相机(107)和图像处理系统电连接，将其采集的被检测工件的信息传递给图像处理系统处理；所述显示器(110)与工业相机(107)和图像处理系统电连接，用于显示工业相机(107)的采集信息和图像处理系统的检测结果；所述工业相机(107)与调节装置相连，所述调节装置包括前后调节装置(108)和上下调节装置(109)，所述工业相机(107)安装在前后调节装置(108)上，所述前后调节装置(108)安装在上下调节装置(109)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，所述前后调节装置(108)包括底板(302)和调节滑块(308)，所述底板(302)的前后两端分别设置有前端板(301)和后端板(305)，所述前端板(301)和后端板(305)之间转动安装有第二丝杆(307)，所述第二丝杆(307)的一端安装有第二调节手轮(306)；所述底板(302)上水平设置有微型导轨(304)，所述调节滑块(308)固定连接有与微型导轨(304)相适配的微型滑块(303)，所述调节滑块(308)通过微型滑块(303)与微型导轨(304)相连，所述调节滑块(308)通过螺纹孔与第二丝杆(307)配合相连；所述调节滑块(308)上安装有连接板(501)，所述连接板(501)上安装有U型夹板(502)，所述工业相机(107)安装在U型夹板(502)中。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，所述上下调节装置(109)包括安装底板(401)、安装顶板(402)和滑动座(406)，所述安装底板(401)和安装顶板(402)之间竖直设置有两个导向杆(403)，所述安装顶板(402)上转动安装有第一丝杆(404)，所述第一丝杆(404)竖直设置，所述第一丝杆(404)的上端安装有第一调节手轮(405)，所述滑动座(406)通过螺纹孔与第一丝杆(404)配合相连，通过光孔与导向杆(403)配合相连，所述底板(302)安装在滑动座(406)上。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，还包括压紧装置，所述压紧装置包括压紧气缸(103)和挡轮，所述压紧气缸(103)和挡轮分别设置于用于输送被检测工件的输送机(104)宽度方向的两侧，且压紧气缸(103)和挡轮对齐设置；所述压紧气缸(103)连接有电磁换向阀，所述压紧气缸(103)连接的电磁换向阀与控制器(111)电性相连，所述压紧气缸(103)和剔除气缸(102)的供气管道上设置有气动二联件(114)。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，还包括不合格品收集盒(101)，所述不合格品收集盒(101)和剔除气缸(102)分别设置于用于输送被检测工件的输送机(104)宽度方向的两侧，所述剔除气缸(102)将不合格的工件(105)推入不合格品收集盒(101)中。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉检测技术的不合格品剔除装置，其特征在于，所述不合格品收集盒(101)的底壁沿其长度方向倾斜设置，所述剔除气缸(102)对应于不合格品收集盒(101)底壁高度较高的一端设置。