CN220738595U - 一种产品外观缺陷自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种产品外观缺陷自动检测装置，包括支撑架和与PLC控制器，所述支撑架上设置有安装板，所述安装板上沿同一传送方向依次设置有进料传送装置和出料传送装置，在所述进料传送装置和出料传送装置之间设置有检测台；所述支撑架上还设置有相机驱动装置，所述相机驱动装置连接有偏振相机，所述偏振相机位于检测台的正上方；所述偏振相机电连接有产品外观缺陷判断模块。本实用新型中，通过采用偏振相机，可以使产品的外观缺陷在成像时更加明显，从而大大提高产品缺陷的识别率；且能够自动完成产品的进料和出料。

Description

一种产品外观缺陷自动检测装置

技术领域

本实用新型属于产品外观缺陷检测技术领域，涉及一种产品外观缺陷自动检测装置。

背景技术

在产品的制作过程中，经过CNC加工后、打磨后、喷砂后和组装时都需要全检产品，传统CCD检测机只能大概检测产品尺寸，精度有限，对于产品DDS(即产品质量)、划痕、划伤、刀纹(由于反光无法检测)、刀印等均无法测试，这些岗位一般都需要对检测人员进行专业培训，考试合格后才能上岗，需要耗费大量时间培训，且员工技能差异造成产品外观检查容易发生漏失，影响品质良率。目前，已经出现了通过深度学习模型在AOI(AutomatedOptical I nspection，自动光学检测)检测图像中定位外观缺陷的方法，但是从传统相机采集的图像中识别外观缺陷难度较大，仍然存在较多的漏检情况；且检测过程中仍然需要人为进行产品位置调整等辅助操作，自动化程度较低。

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：提供一种产品外观缺陷自动检测装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种产品外观缺陷自动检测装置，包括支撑架和PLC控制器，所述支撑架上设置有安装板，所述安装板上沿同一传送方向依次设置有进料传送装置和出料传送装置，在所述进料传送装置和出料传送装置之间设置有检测台；所述支撑架上还设置有相机驱动装置，所述相机驱动装置连接有偏振相机，所述偏振相机位于检测台的正上方；所述偏振相机电连接有产品外观缺陷判断模块，所述进料传送装置、出料传送装置和相机驱动装置均与PLC控制器电连接。

进一步的，所述安装板上设置有条形通槽，所述检测台设置在条形通槽中；所述进料传送装置的一端和出料传送装置的一端分别从条形通槽两侧的开口伸入条形通槽中。

进一步的，所述检测台与条形通槽两侧的槽壁之间分别留有空隙，两个所述空隙中分别设置有一检测传送装置，两个所述检测传送装置的传送方向均与进料传送装置的传送方向相同，且两个所述检测传送装置的上端面向上冒出检测台的上端面所在平面。

进一步的，在所述检测台和出料传送装置相接的区域的两侧还分别活动设置有一挡块，所述挡块具有阻止产品从检测台向出料传送装置移动的阻挡位置，以及解除对产品从检测台向出料传送装置移动的阻挡的让行位置；每一所述挡块分别与一挡块驱动装置连接，所述挡块驱动装置用于驱动挡块移动，从而在阻挡位置和让行位置之间进行切换。

进一步的，所述条形通槽两侧的槽壁上对应两个挡块的位置处分别设置有一容纳槽，所述挡块驱动装置为设置在容纳槽下方的伺服电机，所述伺服电机的输出端竖直向上穿设出容纳槽的槽底并与挡块的第一端固定连接；当所述挡块在伺服电机的驱动下使其第二端朝向出料传送装置的方向转动，使挡块的第二端伸入条形通槽中时，所述挡块位于阻挡位置；当所述挡块在伺服电机的驱动下转动至整体位于容纳槽中时，所述挡块位于让行位置。

进一步的，还包括不合格产品收集装置，所述检测台为活动设置，具有供偏振相机对检测台上的产品外观进行图像采集的检测位置和供不合格产品收集装置对检测台上的产品进行收集的收集位置；所述支撑架对应检测台下方的位置处设置有竖直推料气缸，所述竖直推料气缸的输出端向上穿过条形通槽的槽底并与检测台固定连接；当所述竖直推料气缸的输出端为缩回状态时，所述检测台处于检测位置；当所述竖直推料气缸的输出端为伸出状态时，所述检测台处于收集位置。

进一步的，所述不合格产品收集装置包括水平设置在检测台的收集位置一侧的侧方推料气缸和水平设置在检测台的收集位置另一侧的收集传送装置，所述收集传送装置的上端面与检测台位于收集位置时的上端面齐平；所述侧方推料气缸的输出端设置有推料板，所述推料板的下端面高于检测台位于收集位置时的上端面；当所述侧方推料气缸的输出端为伸出状态时，所述推料板伸出至条形通槽的正上方。

进一步的，所述相机驱动装置包括平行设置在安装板上的第一支架和第二支架以及滑动设置在第一支架和第二支架上的滑动板，所述第一支架上设置有第一滑动驱动装置，所述第一滑动驱动装置的输出端与滑动板连接；所述滑动板上滑动设置有相机支架，所述滑动板上还设置有第二滑动驱动装置，所述第二滑动驱动装置的输出端与相机支架连接；所述偏振相机固定连接在相机支架上。

进一步的，所述滑动板的两端分别设置有第一滑块和第二滑块，所述第一支架上设置有第一滑槽，所述第一滑块滑动设置在第一滑槽中；所述第一滑动驱动装置为设置在第一滑槽的第一端的第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的丝杆螺接穿设过第一滑块；所述第二支架上设置有滑轨，所述第二滑块滑动设置在滑轨上；所述滑动板上设置有第二滑槽，所述相机支架连接有第三滑块，所述第三滑块滑动设置在第二滑槽中；所述第二滑动驱动装置为设置在第二滑槽的第一端的第二丝杆电机，所述第二丝杆电机的丝杆螺接穿设过第三滑块。

进一步的，所述偏振相机设置有滤色镜，所述滤色镜用于在偏振相机采集图像时通过滤光加深红色。

本实用新型中，通过采用偏振相机，可以使产品的外观缺陷在成像时更加明显，从而大大提高产品缺陷的识别率。通过在检测台的下方设置竖直推料气缸，以及设置不合格产品收集装置，可以自动对检测不合格的产品进行收集，完成对合格产品和不合格产品的自动分流，且相对于现有通过机械手进行产品分流的方式结构更加简单。

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为本实用新型一种产品外观缺陷自动检测装置的一个优选实施例的结构示意图。

图2为去除相机驱动装置及部分外壳后的结构示意图。

图3为相机驱动装置的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

支撑架-100；外壳-101；安装板-110；条形通槽-111；容纳槽-112；进料传送装置-200；检测台-300；检测传送装置-301；挡块-302a、302b；竖直推料气缸-303；侧方推料气缸-311；收集传送装置-312；推料板-313；出料传送装置-400；

相机驱动装置-500；第一支架-510；第一滑槽-511；第一滑块-512；第一丝杆电机-513；第二支架-520；滑轨-521；第二滑块-522；滑动板-530；第二滑槽-531；第三滑块-532；第二丝杆电机-533；相机支架-540；偏振相机-550；产品-900。

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。

请参阅图1，图1为本实用新型一种产品外观缺陷自动检测装置的一个优选实施例的结构示意图。本实施例的产品外观缺陷自动检测装置包括支撑架100，所述支撑架100上设置有安装板110，当然，所述支撑架100的四周还设置有外壳101。

请参阅图2，所述安装板110上沿y轴的正方向依次设置有进料传送装置200和出料传送装置400，所述进料传送装置200和出料传送装置400均可以采用皮带传送机，当然，也可以采用其他传送装置。在所述进料传送装置200和出料传送装置400之间设置有检测台300。为了避免产品900在传送过程中发生蹿动，所述安装板110上沿y轴方向设置有条形通槽111，所述检测台300设置在条形通槽111中。所述进料传送装置200的一端和出料传送装置400的一端分别从条形通槽111两侧的开口伸入条形通槽111中，使进料传送装置200的出料端和出料传送装置400的进料端与检测台300相临；从而使产品900的传送过程中通过条形通槽111进行限位。为了方便将产品900移出检测台300，所述检测台300与条形通槽111两侧的槽壁之间分别留有空隙，两个所述空隙中分别设置有一检测传送装置301。所述检测传送装置301可以采用滚轮组或窄皮带机，两个所述检测传送装置301的传送方向均与进料传送装置200的传送方向相同，也为y轴的正方向。两个所述检测传送装置301的上端面向上冒出检测台300的上端面所在平面，以便于对检测台300上的产品900进行传送。

为了避免产品900在未完成检测之前被误传送到出料传送装置400上，在所述检测台300和出料传送装置400相接的区域的两侧还分别活动设置有一挡块(302a、302b)。所述挡块(302a、302b)具有阻止产品900从检测台300向出料传送装置400移动的阻挡位置，以及解除对产品900从检测台300向出料传送装置400移动的阻挡的让行位置。图2中，挡块302a处于阻挡位置，挡块302b处于让行位置。当然，图2中只是为了方便展示阻挡位置和让行位置，在实际工作过程中，挡块302a和挡块302b会保持同步，即挡块302a和挡块302b只会同时处于阻挡位置或让行位置，而不会其中一个处于阻挡位置，另一个处于让行位置。

挡块302a和挡块302b分别与一挡块驱动装置(图中未示出)连接，所述挡块驱动装置可以采用伺服电机，用于驱动挡块(302a、302b)移动，从而在阻挡位置和让行位置之间进行切换。本实施例中，在所述条形通槽111两侧的槽壁上对应挡块302a和挡块302b的位置处分别设置有一容纳槽112以方便容纳挡块(302a、302b)，所述伺服电机设置在容纳槽112的下方，所述伺服电机的输出端竖直向上穿设出容纳槽112的槽底并与挡块(302a、302b)的第一端固定连接。当所述挡块(302a、302b)在伺服电机的驱动下使其第二端朝向出料传送装置400的方向转动，使挡块(302a、302b)的第二端伸入条形通槽111中时，所述挡块(302a、302b)位于阻挡位置；本实施例中以挡块(302a、302b)的轴线与出料传送装置400的传送方向垂直时的位置作为阻挡位置。当所述挡块(302a、302b)在伺服电机的驱动下转动至整体位于容纳槽112中时，所述挡块(302a、302b)位于让行位置。

所述支撑架100上还设置有相机驱动装置500，所述相机驱动装置500连接有偏振相机550，所述偏振相机550位于检测台300的正上方。所述偏振相机550电连接有产品外观缺陷判断模块(图中未示出)，所述产品外观缺陷判断模块采用深度学习模型将偏振相机550采集的产品900的图像与存储的正常产品900的图像进行比对，识别出产品900的缺陷，并根据缺陷情况判断产品900是否合格。产品外观缺陷判断模块为现有技术，不是本申请的改进点，在此不作赘述。

本申请中将普通相机更改为偏振相机550，可以利用偏振相机550的偏振镜片让特定偏振方向的光通过，从而使产品900的外观缺陷在成像时更加明显，从而大大提高图像中的缺陷的识别率。为了进一步提高偏振相机550采集的图像中的缺陷的识别率，本实施例中还利用颜色过滤功能动态观察偏振相机550采集的产品900图像的各种表面结果，发现深红色样板最佳，因此，还可以在所述偏振相机550设置滤色镜(图中未示出)，所述滤色镜用于在偏振相机550采集图像时通过滤光在成像的图像中加深红色，从而进一步提高缺陷的识别率。

请参阅图3，所述相机驱动装置500包括平行设置设置在安装板110上的第一支架510和第二支架520，以及滑动设置在第一支架510和第二支架520上的滑动板530。所述第一支架510上设置有第一滑动驱动装置，所述第一滑动驱动装置的输出端与滑动板530连接。具体的，可以在滑动板530的两端分别设置第一滑块512和第二滑块522，在所述第一支架510上沿y轴方向设置第一滑槽511，所述第一滑块512滑动设置在第一滑槽511中。所述第一滑动驱动装置可以采用为第一丝杆电机513，所述第一丝杆电机513设置在第一滑槽511的第一端；所述第一丝杆电机513的丝杆螺接穿设过第一滑块512，并转动连接在第一滑槽511的第二端；从而可以通过第一丝杆电机513的丝杆的转动带动第一滑块512在第一滑槽511中滑动，从而带动滑动板530滑动。所述第二支架520上沿y轴方向设置有滑轨521，所述第二滑块522滑动设置在滑轨521上。滑动板530在滑动过程中同步带动第二滑块522在滑轨521滑动，从而通过第一滑块512和第二滑块522在滑动板530的滑动过程中实现导向功能。

所述滑动板530上滑动设置有相机支架540，所述滑动板530上设置有第二滑动驱动装置，所述第二滑动驱动装置的输出端与相机支架540连接；所述偏振相机550固定连接相机支架540上。具体的，所述滑动板530上沿x轴方向设置有第二滑槽531，所述相机支架540连接有第三滑块532，所述第三滑块532滑动设置在第二滑槽531中。所述第二滑动驱动装置可以采用为第二丝杆电机533，所述第二丝杆电机533设置在第二滑槽531的第一端，且所述第二丝杆电机533的丝杆螺接穿设过第三滑块532，并转动连接在第二滑槽531的第二端；从而可以通过第二丝杆电机533的丝杆的转动带动第三滑块532在第一滑槽511中滑动，从而带动偏振相机550在x方向和y方向上移动。

为了自动对检测为不合格的产品900进行收集，产品外观缺陷自动检测装置还可包括不合格产品收集装置。所述检测台300可以为上、下活动设置，并具有供偏振相机550对检测台300上的产品900的外观进行图像采集的检测位置和供不合格产品收集装置对检测台300上的不合格产品进行收集的收集位置。所述支撑架100对应检测台300下方的位置处设置有竖直推料气缸303，所述竖直推料气缸303的输出端向上穿过条形通槽111的槽底并与检测台300固定连接。本实施例中设置有三个竖直推料气缸303，且三个竖直推料气缸303呈三角形分布，以提高检测台300在移动过程中的稳定性。当所述竖直推料气缸303的输出端为缩回状态时，所述检测台300位于条形通槽111中并处于检测位置；当所述竖直推料气缸303的输出端为伸出状态时，所述检测台300向上冒出条形通槽111并处于收集位置。

所述不合格产品收集装置可以包括水平设置在检测台300的收集位置一侧的侧方推料气缸311和水平设置在检测台300的收集位置另一侧的收集传送装置312，所述侧方推料气缸311和收集传送装置312均沿x轴方向设置。所述收集传送装置312可以采用皮带传送机，所述收集传送装置312的上端面与检测台300位于收集位置时的上端面齐平。所述侧方推料气缸311的输出端设置有推料板313，所述推料板313的下端面高于检测台300位于收集位置时的上端面。当所述侧方推料气缸311的输出端为缩回状态时，所述推料板313位于条形通槽111的侧壁的外侧，以避免对产品900的移动造成干涉。当所述侧方推料气缸311的输出端为伸出状态时，所述推料板313伸出至条形通槽111的正上方，从而将检测台300上的不合格产品推至皮带传送机上。

所述产品外观缺陷自动检测装置还包括PLC控制器(图中未示出)，所述进料传送装置200、出料传送装置400、第一丝杆电机513、第二丝杆电机533、侧方推料气缸311、收集传送装置312、两个检测传送装置301、两个伺服电机、三个竖直推料气缸303均与PLC控制器电连接。

本实施例的工作原理如下：

请参阅图1至图3，检测前，检测台300处于检测位置，以便于对产品900的外观进行检测，挡块302a和挡块302b均处于阻挡位置，以阻止产品900移动至出料传送装置400。

对产品900进行检测时，先将产品900放置在进料传送装置200上，通过进料传送装置200传送至检测台300上方；此时，产品900与挡块302a和挡块302b抵接，从而停止移动。之后，相机驱动装置500驱动偏振相机550移动，使偏振相机550采集产品900整个上表面的图像，并通过产品外观缺陷判断模块判断产品900的外观是否合格。

如果产品900的外观合格，则两个伺服电机分别驱动挡块302a和挡块302b转动至让行位置，让出产品900的移动通道；两个检测传送装置301将产品900传送至出料传送装置400，由出料传送装置400传送出自动检测装置，并送往下一道工序。之后，两个伺服电机分别驱动挡块302a和挡块302b转动至阻挡位置，恢复初始状态。

如果产品900的外观不合格，则三个竖直推料气缸303的输出端向上伸出，使检测台300向上伸出条形通槽111的槽口并移动至收集位置；之后，侧方推料气缸311的输出端水平伸出，从面将产品900从检测台300上推至收集传送装置312上，由收集传送装置312将产品900传送至不合格产品的存放位置处。之后，侧方推料气缸311的输出端缩回，回复初始状态；三个竖直推料气缸303的输出端也向下缩回，使检测台300移动至检测位置恢复初始状态。

本实施例中，通过采用偏振相机550，以及在偏振相机550设置滤色镜通过滤光加深红色，可以使产品900的外观缺陷在成像时更加明显，从而大大提高产品900缺陷的识别率。通过在检测台300的下方设置竖直推料气缸303，以及设置不合格产品收集装置，可以自动对检测不合格产品进行收集，完成对合格产品和不合格产品的自动分流，适用于铝合金制品(如笔记本电脑的铝合金部件)等产品900在阳极工序之前的全检，结构简单，实用性强。

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)

1.一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：包括支撑架和PLC控制器，所述支撑架上设置有安装板，所述安装板上沿同一传送方向依次设置有进料传送装置和出料传送装置，在所述进料传送装置和出料传送装置之间设置有检测台；所述支撑架上还设置有相机驱动装置，所述相机驱动装置连接有偏振相机，所述偏振相机位于检测台的正上方；所述偏振相机电连接有产品外观缺陷判断模块，所述进料传送装置、出料传送装置和相机驱动装置均与PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述安装板上设置有条形通槽，所述检测台设置在条形通槽中；所述进料传送装置的一端和出料传送装置的一端分别从条形通槽两侧的开口伸入条形通槽中。

3.根据权利要求2所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述检测台与条形通槽两侧的槽壁之间分别留有空隙，两个所述空隙中分别设置有一检测传送装置，两个所述检测传送装置的传送方向均与进料传送装置的传送方向相同，且两个所述检测传送装置的上端面向上冒出检测台的上端面所在平面。

4.根据权利要求2所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：在所述检测台和出料传送装置相接的区域的两侧还分别活动设置有一挡块，所述挡块具有阻止产品从检测台向出料传送装置移动的阻挡位置，以及解除对产品从检测台向出料传送装置移动的阻挡的让行位置；每一所述挡块分别与一挡块驱动装置连接，所述挡块驱动装置用于驱动挡块移动，从而在阻挡位置和让行位置之间进行切换。

5.根据权利要求4所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述条形通槽两侧的槽壁上对应两个挡块的位置处分别设置有一容纳槽，所述挡块驱动装置为设置在容纳槽下方的伺服电机，所述伺服电机的输出端竖直向上穿设出容纳槽的槽底并与挡块的第一端固定连接；当所述挡块在伺服电机的驱动下使其第二端朝向出料传送装置的方向转动，使挡块的第二端伸入条形通槽中时，所述挡块位于阻挡位置；当所述挡块在伺服电机的驱动下转动至整体位于容纳槽中时，所述挡块位于让行位置。

6.根据权利要求2所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：还包括不合格产品收集装置，所述检测台为活动设置，具有供偏振相机对检测台上的产品外观进行图像采集的检测位置和供不合格产品收集装置对检测台上的产品进行收集的收集位置；所述支撑架对应检测台下方的位置处设置有竖直推料气缸，所述竖直推料气缸的输出端向上穿过条形通槽的槽底并与检测台固定连接；当所述竖直推料气缸的输出端为缩回状态时，所述检测台处于检测位置；当所述竖直推料气缸的输出端为伸出状态时，所述检测台处于收集位置。

7.根据权利要求6所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述不合格产品收集装置包括水平设置在检测台的收集位置一侧的侧方推料气缸和水平设置在检测台的收集位置另一侧的收集传送装置，所述收集传送装置的上端面与检测台位于收集位置时的上端面齐平；所述侧方推料气缸的输出端设置有推料板，所述推料板的下端面高于检测台位于收集位置时的上端面；当所述侧方推料气缸的输出端为伸出状态时，所述推料板伸出至条形通槽的正上方。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述相机驱动装置包括平行设置在安装板上的第一支架和第二支架以及滑动设置在第一支架和第二支架上的滑动板，所述第一支架上设置有第一滑动驱动装置，所述第一滑动驱动装置的输出端与滑动板连接；所述滑动板上滑动设置有相机支架，所述滑动板上还设置有第二滑动驱动装置，所述第二滑动驱动装置的输出端与相机支架连接；所述偏振相机固定连接在相机支架上。

9.根据权利要求8所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述滑动板的两端分别设置有第一滑块和第二滑块，所述第一支架上设置有第一滑槽，所述第一滑块滑动设置在第一滑槽中；所述第一滑动驱动装置为设置在第一滑槽的第一端的第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的丝杆螺接穿设过第一滑块；所述第二支架上设置有滑轨，所述第二滑块滑动设置在滑轨上；所述滑动板上设置有第二滑槽，所述相机支架连接有第三滑块，所述第三滑块滑动设置在第二滑槽中；所述第二滑动驱动装置为设置在第二滑槽的第一端的第二丝杆电机，所述第二丝杆电机的丝杆螺接穿设过第三滑块。

10.根据权利要求1至7任一项所述的一种产品外观缺陷自动检测装置，其特征在于：所述偏振相机设置有滤色镜，所述滤色镜用于在偏振相机采集图像时通过滤光加深红色。