一种基于CCD相机外观检测的输送设备的制作方法

本发明涉及电子生产技术领域，具体的说是一种基于ccd相机外观检测的输送设备。

背景技术：

随着现有工业生产的快速发展，生产线上原本的人力均渐渐被自动机械所替代，生产效率也日渐提升，但是大量运用输送设备的同时，对设备的要求也是十分严格，尤其在产品外观检测方面，如何批量化、准确化的检测出产品的外观缺陷，这对检测设备具有极高要求，既要实现人力成本减少，提高批量生产效率，同时也要更为准确的识别产品的外观。

中国专利文献cn105817431b公开了一种智能外观缺陷高速检测机，包括顺序设置的送料机构、导料机构、透明转盘输送机构、检测机构、分选机构和控制系统，送料机构设置补料器、圆盘送料器、直线送料器和回料器，还设置有能控制补料器补料的检料传感器；透明转盘输送机构由伺服驱动系统、连轴器、轴承安装座、高透光透明玻璃转盘组成；检测机构包括位置检测单元、高速ｃｃｄ摄像单元、对焦调整镜头、超高亮度光源照明单元；高速ｃｃｄ摄像单元和超高亮度光源照明单元设置六个，送料机构的补料器和回料器，实现及时补料，检测效率提高；使用双光源配合高速ｃｃｄ摄像单元和对焦调整镜头，图像清晰，拍摄、传送及判定速度加快，提高了检测精度。

中国专利文献cn107651426a公开了一种具有检测功能的物料输送系统，包括在竖直方向上设置的多层相互平行的输送机架，各层输送机架通过若干固定板连接，多层输送机架的一端配设有提升机构；每层输送机架的两端分别设有皮带轮，每层输送机架的皮带轮之间通过输送皮带传动连接，且每层输送机架的皮带轮由各自动力机构驱动；所述提升机构包括支柱、电机及升降平台，所述支柱固定于地面，其上设有竖向导轨，所述升降平台活动安装于支柱上，所述升降平台在电机驱动下可沿竖向导轨上下移动，所述升降平台两端设有平台皮带轮，所述平台皮带轮之间通过平台皮带连接，所述平台皮带轮由平台电机驱动。本发明可以实现不合格品的在线检出，实现产品的自动分类输送。

上述两种机构分别正对产品检测过程中检测机构和输送机构进行了改进，并取得了良好的技术效果，但是对生产线环境而言，上述设备功能均比较单一，无法同时兼顾批量化生产和精确检测。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明公布了一种基于ccd相机外观检测的输送设备，解决了现有技术无法兼顾批量化生产和精确外观检测的问题，通过将送料装置、检测装置、出料装置组成生产线，由送料装置实现自动化上料，检测装置进行精确检测及筛选，出料装置自动周转，实现产品接料，提高自动化效率，节省人力成本，同时多个工位ccd相机针对产品不同位置进行检测，提高了产品外观的检测精度。

本发明所公开的具体的技术方案如下：一种基于ccd相机外观检测的输送设备，包括送料装置、检测装置和出料装置。

所述送料装置包括气动翻料机、储料仓、爬坡链板输送机和振动盘，所述储料仓用于暂时存储待检测产品，其结构呈漏斗状，上部设有开口，下部设有出料口，储料仓上靠近出料口位置设有第一检测装置，当储料仓中料不够时，第一检测装置会提前发出信号要求前段工位输送物料到储料仓，储料仓上靠近开口位置还装有用于限位储料高度的第二检测装置，防止物料装载过多；所述气动翻料机位于储料仓开口的侧方，所述气动翻料仓用于将机械手或人工搬运的待检侧产品倾倒至储料仓内；所述爬坡链板输送机的一端位于储料仓的出料口下方，另一端连通至振动盘的料斗内，所述爬坡链板输送机设有震动机构，通过震动机构可让产品均匀分散下料，防止出料口产品堆积一起；所述振动盘位于检测装置侧方，用于向检测装置中有序输送待检测产品，震动盘中设有第三检测装置，当震动盘中料不够时，第三检测装置会提前发出信号要求储料仓出料。

所述检测装置包括玻璃转盘、步进电机、ccd相机、合格品出料机构、不良品出料机构、重测品出料机构，所述玻璃转盘水平设置，其表面上设有多个等间隔角度的检测工位，每个检测工位上设有一组ccd相机；所述玻璃转盘的下方设有步进电机，所述步进电机的输出轴与玻璃转盘中心连接。

所述出料装置包括多排并列设置的输送带组件，每排输送带组件沿竖直方向设有多层输送带，同一排输送带组件中上下相邻输送带的传送方向相反，相邻输送带组件中同一层输送带的传送方向相反，该结构实现多排多层输送结构，可提升出料装置存储容量，实现阶段性卸料，无需连续卸料，造成人员成本增加。

进一步的，所述送料装置中还包括送料输送带机构，所述送料输送带机构位于气动翻料机的前一工序位置，所述送料输送带机构包括满箱放置段、满箱输送段和空箱收集段，所述满箱放置段用于放置并运输装满待检测产品的箱体，所述满箱输送段用于向气动翻料机输送待检测产品以及暂时存储装满待检测产品的箱体，所述空箱收集段用于收集整理空箱。

进一步的，所述满箱放置段和满箱输送段并排放置，且两者传输方向相反，所述满箱放置段的末端与满箱输送段的首端之间设有满箱横移机构，所述满箱输送段的末端设有空箱横移机构；所述空箱收集段的首端配合连接满箱输送段的末端。

进一步的，所述空箱收集段包括有空箱输送带和码垛机，所述码垛机位于满箱输送段的末端侧方，用于接收空箱横移机构传送的箱体并层叠码垛，所述空箱运输带用于运输码垛完成的箱体。

进一步的，所述玻璃转盘上还设有合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位，且所述合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位上分别对应安装有所述合格品出料机构、不良品出料机构、重测品出料机构，所述合格品出料机构用于将检测合格的产品运输至出料装置上进行装箱，所述不良品出料机构用于将检测不合格的产品运输至不合格品汇集区域，进行统一销毁或回收再利用，所述重测品出料机构用于将检测不清晰或检测方位不正确的产品重新输送至振动盘上，再次进行外观检测。

进一步的，所述检测装置还包括有plc控制器和定位光纤，所述定位光纤用于定位玻璃转盘的位置零点，所述plc控制器用于将各检测工位、合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位进行位置写入，以控制玻璃转盘上各机构的动作顺序。

进一步的，所述相邻输送带组件中同一层的输送带之间设有用于横向推动箱体的横向位移机构。

进一步的，每排输送带组件的一端均设有提升机，且所述输送带组件中的提升机位于输送带组件的同一侧。

进一步的，所述出料装置内设有箱体限位机构，所述箱体限位机构位于出料装置中传送方向指向提升机的输送带下方，且箱体限位机构位置靠近提升机位置一侧。

进一步的，所述箱体限位机构包括风机和顶杆，所述顶杆包括固定缸体和顶升杆，所述顶升杆一端设有配重块，且所述配重块位于固定缸体内部，所述固定缸体底部设有通风口，所述通风口与风机连通。

进一步的，所述检测装置还包括出料输送机构，所述出料输送机构包括有第一出料部、第二出料部、出料运输带和出料运输电机，所述出料运输带用于接收合格品出料机构输送的合格产品；所述出料运输电机位于出料运输带下方，用于向出料运输带2064提供动力；所述第二出料部与出料运输带端部连接，且所述第二出料部与出料运输带呈45-60°夹角；所述第一出料部与出料运输带端部铰接连接，且所述第一出料部与第二出料部接触时，形成一个用于暂时存放合格产品的储料斗。

进一步的，所述出料装置中位于传送方向首端的输送带设有空箱放置区，位于传送方向末端的输送带设有满箱收料区，所述空箱放置区用于向出料装置放置箱体，以接收检测装置中传输的合格产品，所述满箱收料区则用于人工或机械将装满合格产品的箱体搬运下出料装置的输送带。

进一步的，所述横向位移机构与提升机相对设置在出料装置两端，该结构中将横向位移机构与提升机相对设置，同一排的输送带组件的一端仅需竖向设置一个提升机，即可实现不同层的运输效果。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明输送设备的送料装置中通过送料输送带机构、气动翻料机、储料仓、爬坡链板输送机可实现批量化、自动化进料功能，且该送料输送带机构可自动堆叠收集空箱，实现产品上料完全自动化，精简操作人员数量，节省了人力成本。

2.本发明输送设备的送料装置中振动盘可以让不同产品朝一个方向整齐输送产品，检测装置中设有多组不同检测位置的ccd相机，可实现产品不同位置的精确检测，可精确检测产品外观缺陷、无孔、多孔、少孔、外径、长度等重大缺陷，提高检测结果的精确度，并通过合格品出料机构、不良品出料机构、重测品出料机构将合格产品和不合格产品精确筛选出来，并进行针对处理，降低了不良品流出，提高了产能效率。

3.本发明输送设备的出料装置采用多排多层输送带结构，可自动周转空箱和装满合格产品的箱体，实现不间断箱体切换，且空箱存储方便，装置操作简便，可大幅减少人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于ccd相机外观检测的输送设备的俯视示意图；

图2是本发明实施例的输送设备中送料装置和检测装置的正视图；

图3是本发明实施例的输送设备中送料装置和检测装置的俯视图；

图4是本发明实施例送料装置中送料输送带机构的俯视示意图；

图5是本发明实施例送料装置中送料输送带机构与气动翻料机连接的示意图；

图6是本发明实施例的输送设备中出料装置的正视图；

图7是本发明实施例的输送设备中出料装置的俯视图；

图8是本发明实施例的输送设备中出料装置的侧视图；

图9是图6中a处箱体限位机构缩回时的局部放大结构图；

图10是图6中a处箱体限位机构顶升时的局部放大结构图；

图11是本发明实施例送料装置、检测装置和出料装置的正面安装示意图；

图12是本发明实施例送料装置、检测装置和出料装置的侧面安装示意图；

图13是图12中b处出料输送机构打开状态时的局部结构示意图；

图14是图12中b处出料输送机构关闭状态时的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需理解的是，本实施例中所声称的“上”“下”等方位是基于附图中“上”“下”方位进行叙述，仅为叙述方便，不能对本发明中得到结构产生限定作用。

实施例：

结合图1、10和11所示，一种基于ccd相机外观检测的输送设备，包括送料装置1、检测装置2和出料装置3。

结合图2-5所示，所述送料装置1包括气动翻料机104、储料仓103、爬坡链板输送机102和振动盘101，所述储料仓103用于暂时存储待检测产品，其结构呈漏斗状，上部设有开口，下部设有出料口，储料仓103上靠近出料口位置设有第一检测装置，当储料仓103中料不够时，第一检测装置会提前发出信号要求前段工位输送物料到储料仓103，储料仓103靠近开口位置还安装有用于限位储料高度的第二检测装置，防止物料装载过多；所述气动翻料机104位于储料仓103开口的侧方，所述气动翻料仓104用于将机械手或人工搬运的待检测产品倾倒至储料仓103内；所述爬坡链板输送机102的一端位于储料仓103的出料口下方，另一端连通至振动盘101的料斗内，所述爬坡链板输送机102设有震动机构，通过震动机构可让产品均匀分散下料，防止出料口产品堆积一起；所述振动盘101位于检测装置2侧方，用于向检测装置中有序输送待检测产品，震动盘101中设有第三检测装置，当震动盘中料不够时，第三检测装置会提前发出信号要求储料仓出料。

在此进行解释，气动翻料仓104是一种可大角度翻转的料仓结构，常用于进料装置的入料位置，用于向某各设备中添加材料，本发明中用于向储料仓添加待检测产品，本实施例中，气动翻料机包括气缸、加持料斗和支撑主体，所述气缸与夹持料斗均安装连接于支撑主体上，所述夹持料斗与支撑主体的上部铰接，所述夹持料斗靠近铰接位置与气缸的活塞杆铰接连接，气缸的缸体底部则与支撑主体铰接连接，通过气缸伸缩，可驱动夹持料斗绕铰接位置翻转；所述夹持料斗可用于夹持固定箱体，当夹持料斗翻转时，可保证箱体与夹持料斗无位移变化。

爬坡链板输送机102是一种爬坡链板输送机是大倾角(或垂直)输送的设备，具有通用带式输送机结构简单、运行可靠，维修方便等优点，具有可大倾角(90度垂直)输送、结构紧凑、占地少等特点，在本发明中该爬坡链板输送机用于将储料仓内待检侧产品输送至振动盘内。

振动盘101是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，它能把各种产品有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工，现有技术中常用的振动盘通过在振动盘料斗下面设有脉冲电磁铁，通过脉冲电磁铁可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，零件能够按照组装或者加工的要求呈统一状态自动进入组装或者加工位置。其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序，在本发明中的振动盘可采用上述或其他现有设计的结构，在此不做详细说明。

此外，结合图4和5所示，所述送料装置1中还包括送料输送带机构105，所述送料输送带机构105位于气动翻料机104的前一工序位置，所述送料输送带机构105包括满箱放置段1051、满箱输送段1052和空箱收集段1053，所述满箱放置段1051用于放置并运输装满待检测产品的箱体，所述满箱输送段1052用于向气动翻料机104输送待检测产品以及暂时存储装满待检测产品的箱体，所述空箱收集段1053用于收集整理空箱。本实施例中所述满箱放置段1051和满箱输送段1052并排放置，且两者传输方向相反，所述满箱放置段1051的末端与满箱输送段1052的首端之间设有满箱横移机构1054，该满箱横移机构1054用于将满待检测产品的箱体从满箱放置段1501横向移动至满箱输送段1052；所述满箱输送段1052的末端配合连接在气动翻料机104，且所述满箱输送段1052的末端设有空箱横移机构1055；所述空箱收集段1053的首端配合连接满箱输送段1052的末端，所述空箱收集段1053包括有空箱输送带1057和码垛机1056，所述码垛机1056位于满箱输送段1052的末端侧方，用于接收空箱横移机构1055传送的空箱体并层叠码垛，所述空箱运输带1057用于运输码垛完成的箱体。其具体操作流程为:首先人工或机械将盛满待检测产品的箱体放置在满箱放置段1051上，满箱放置段1051输送箱体至满箱横移机构1054位置，由满箱横移机构1054将箱体推至满箱输送段1052上，再经由满箱输送段1052输送至气动翻料机104的夹持料斗内，气动翻料机104的夹持料斗在气缸作用下翻转并将料斗内产品倾倒至储料仓103中，同时空箱可推出夹持料斗内至满箱输送段1052上，设于满箱输送段1052上的空箱横移机构1055将空箱横向推动至空箱收集段1053中的码垛机1056内，通过码垛机1056将空箱层叠码垛至多层并送至空箱运输带1057上，最终由人工或机械搬运下输送带。

结合图2和3所示，所述检测装置2包括玻璃转盘201、步进电机、ccd相机202、合格品出料机构203、不良品出料机构205、重测品出料机构204，所述玻璃转盘201水平设置，其表面上设有多个等角度的检测工位，本实施例中检测工位之间的角度间隔设为19.7°，共设有12组检测工位，每组检测工位位置上设有一组ccd相机202；所述玻璃转盘的下方设有步进电机，所述步进电机的输出轴与玻璃转盘中心连接；此外玻璃转盘上表面除检测工位外，还设有合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位，且所述合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位上分别对应安装有所述合格品出料机构203、不良品出料机构205、重测品出料机构204，所述合格品出料机构203用于将检测合格的产品运输至出料装置3上进行装箱，所述不良品出料机构205用于将检测不合格的产品运输至不合格品汇集区域，进行统一销毁或回收再利用，所述重测品出料机构204用于将检测不清晰或检测方位不正确的产品重新输送至振动盘101上，再次进行外观检测。

更具体的，如图13和14所示，所述检测装置2中合格品出料机构203对应设有用于向出料装置3运送合格产品的出料输送机构206，所述出料输送机构206包括有第一出料部2061、第二出料部2062、出料运输带2063和出料运输电机2064，所述出料运输带2063用于接收合格品出料机构203输送的合格产品；所述出料运输电机2064位于出料运输带2063下方，用于向出料运输带2064提供动力；所述第二出料部2062与出料运输带2063端部连接，且所述第二出料部2062与出料运输带2063呈45-60°夹角；所述第一出料部2061与出料运输带2063端部铰接连接，且所述第一出料部2061与第二出料部2062接触时可形成一个暂时存放合格产品的储料斗，该出料运输机构运作过程为：合格产品由合格品出料机构203输送至出料运输带2063上，通过设置在出料运输带2063端部上方的计数装置对出料运输带2063上的合格产品进行计数，此时第一出料部2061处于打开状态，合格产品经由第二出料部2062输送至出料装置3的箱体内，当满足设定数目时，第一出料部2061向第二出料部2062闭合，形成一个暂时的储料斗，出料运输带2063仍继续运输并进行产品计数，此时出料装置3中满箱将向下一工位运输，并由后续空箱替补当前位置，空箱到位后，第一出料部2061保持打开，储存于其中的产品输送至空箱内，并由出料运输带2063继续运输直至达到设定数目，该机构可保证检测装置2与出料装置3之间不停机进行运输。

其中，所述检测装置2中还包括有plc控制器和定位光纤，所述定位光纤用于定位玻璃转盘201的位置零点，所述plc控制器预先可以将各检测工位、合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位均进行位置写入，即玻璃转盘上每个待检测产品由定位光纤位置为起点，检测工位一、检测工位二、检测工位三……检测工位十二、合格品出料工位、不良品出料工位、重测品出料工位的位置均写入至plc控制器，玻璃转盘自动运行过程中，每个待检测产品均会由定位光纤为起点，依次运行至各检测工位的位置，并分别由检测工位上的ccd相机202进行拍照，上位机电脑软件对每个产品不同检测工位上的照片进行处理，并分析判断相应检测位置是否合格，并将结果传至plc控制器内，并按照结果进行控制相应出料口位置进行动作：若12个检测工位上ccd相机202所得结果均合格，则合格品出料机构进行动作，将产品输送至出料装置3，而不良品出料机构和重测品出料机构不动作；若12个检测工位上ccd相机202所得结果中至少存在一个工位不合格，则不良品出料机构进行动作，将产品输送至不合格品汇集区域，而合格品出料机构和重测品出料机构不动作；若12个检测工位上ccd相机202中至少存在一个工位所拍得的照片缺失或不清晰，则重测品出料机构进行动作，将产品重新输送至振动盘101，而合格品出料机构和不良品出料机构不动作。

结合图6-10所示，所述出料装置3采用输送带结构，其包括两排并列设置的输送带组件，每排输送带组件沿竖直方向设有两层输送带，同一排输送带组件中上下相邻输送带的传送方向相反，相邻输送带组件中同一层的输送带的传送方向相反，且相邻输送带组件中同一层的输送带之间设有横向位移机构305，所述该横向位移机构用于同层输送带之间箱体移动。

本实施例中出料装置3共采用四条输送带，包括有第一输送带3011、第二输送带3012、第三输送带3013和第四输送带3014，其中第一输送带3011和第二输送带3012竖向层叠，第三输送带3013和第四输送带3014竖向层叠，且第一输送带3011和第四输送带3014并排位于同一平面，第二输送带3012和第三输送带3013并排位于同一平面，形成一个双排双层的输送结构。同时第一输送带3011和第二输送带3012同一端设有第一提升机3021，第三输送带3013和第四输送带3014同一端设有第二提升机3022。其中第一输送带3011传送方向的首端设有空箱放置区303，第四输送带3014传送方向的末端设有满箱收料区304。须注意的是，出料装置中输送带的数量不局限于实施例中数量，根据实际生产需要，可对输送带数目进行调整，相应的其他结构位置可在保持多条输送带在空间上保持串联的条件下进行变化。

本实施例中所采用的提升机用于将竖直方向上不同层输送带上的箱体进行垂直运输，其包括提升壳体3022a、换向输送带3022b和提升机架3022c，所述提升壳体3022a安装于提升机架3022c上，且提升壳体3022a可通过电机驱动沿提升机架3022c上下运动，换向输送带3022b位于提升壳体3022a中，且换向输送带3022b的传动方向可顺时针或逆时针变化。

同时出料装置3中的输送带内还设有箱体限位机构306，当某个输送带的传送方向指向提升机时，所述箱体限位机构306位于当前输送带上靠近提升机的位置，所述箱体限位机构306可采用气动限位杆，所述气动限位杆位于输送带上靠近提升机的位置，本实施例中每个箱体限位机构306之间间隔至少一个箱体宽度的距离，当箱体运行至输送带末端时，将先判断当前提升机的位置是否与输送带平齐，以及判断提升机内是否设有箱体，当提升机与输送带平齐且提升机内无箱体时，运输带将运送其他箱体提升机，但如果提升机中含有箱体或提升机位置未平齐，则箱体限位机构将升起，并将箱体限位机构之间的箱体进行限位，此外箱体限位机构306还可分别进行动作，靠近提升机的箱体限位机构缩回，远离提升机的箱体限位机构升起时，可将输送带上最靠近提升机的箱体运输至提升机，同时限制后续箱体运输。

可替代的，如图9-10所示，本实施例中箱体限位机构306还可采用风机3064和顶杆配合，所述顶杆包括固定缸体3063和顶升杆3061，所述顶升杆3061一端设有配重块3062，且所述配重块3062位于固定缸体3063内部，所述固定缸体3063底部设有通风口，所述通风口与风机3064连通，当通过调节风机3064的风力大小，可控制通入固定缸体3063内部的风力，从而控制固定缸体3063内部的气压，当气压产生的压力大于配重块3062重量时，顶升杆3061可升起对箱体限位，当需要缩回顶升杆3061时，可降低风机3064的风力，使固定缸体3063内部气压产生的压力降低至配重块3062重量以下，此时顶升杆3061下降。

以下层输送带向上层运输带进行运输箱体为例，下层输送带逆时针运输，上层运输带顺时针运输，该提升机工作时，提升壳体先运行至与下层输送带同一平面的位置，下层输送带逆时针方向运转将箱体传送至提升机，此时换向输送带逆时针转动将箱体由下层输送带接收至换向输送带中央，箱体到位后，换向输送带停止运行，提升壳体向上运行至与上层输送带同一平面位置，此时换向输送带顺时针运转，将箱体输送至上层输送带上。

本实施例中的出料装置3在使用过程中，可预先将多个空箱依次放入空箱放置区303，空箱经由第一输送带3011、第一提升机3021、第二输送带3012、第三输送带3013、第二提升机3022、第四输送带3014的顺序进行输送，当检测装置2中合格品出料机构203的出料口位于第四输送带3014中部时，空箱可铺满第一输送带3011、第二输送带3012、第三输送带3013，直至第四输送带3014上中部的合格品出料机构所在位置，合格产品不断输送至箱体内，当单个箱体中输送产品达到设定数量时，自动切换下一空箱，满箱则输送至满箱收料区304处，由人工或机械手从输送带搬运下；可选择的，若当检测装置2中合格品出料机构203的出料口位于第三输送带中部时，空箱可铺满第一输送带3011、第二输送带3012，直至第三输送带3013上中部的合格品出料机构所在位置，当单个箱体中输送产品达到设定数量时自动切换，满箱则经由第三输送带3013、第二提升机3022和第四输送带3014，最终输送至满箱收料区304处，由人工或机械手从输送带搬运下。需注意的是，本实施例中不同层的输送带均采用单独电机进行传动控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。