专利名称：高精密陶瓷管视觉检测机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备技术领域，特指用于产品质量检验的检 背景技术:
目前，大部分产品表面缺陷检测主要以目测为主，存在有检测速 度慢、检测质量不稳定的缺陷，尤其是对于一些产品上的微小瑕疵， 目测难以检测出来，以致产生不合格产品混入市场的情况。
随着电子技术的发展，CCD的速度和灵敏度以及电脑CPU速度 也不断提高，在此环境下，本申请人秉持着研究创新、精益求精之精 神，利用其专业眼光和专业知识，有效地将电子技术融合到检测机械 上，研究出一种应用范围广，符合产业利用价值的且可实现产品的连 续、高效、高质量的自动化生产设备。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高精密陶瓷管视觉检测机，以克 服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产
品进行100%的检测，而且检测方法和标准均匀统一。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案高精密陶瓷管视觉检测机，包括机架及安装在机架上的动力单元 和数码检测单元，动力单元包括电机、中间传动轴及传动轴驱动的外 凸芯轴，芯轴用于穿设及持住陶瓷管，从而带动陶瓷管旋转；数码检 测单元包括线扫描摄像机、图像处理模块、显示屏及光源系统，摄像 机跟随陶瓷管的旋转做实吋摄像，并将图像传送到数码检测单元的图 像处理模块上，由显示屏给予放大显示摄像机所拍摄的图像。操作者 根据显示屏上的图像检测产品，并通过手动或自动方式区分合格和不 合格产品。
对于上述检测机，还可做如下结构设计于检测机上还辅助设有 自动上料单元和根据检测结构自动分选单元，其中自动上料单元包括 传送装置、分料装置及上料装置，传送装置将陶瓷管有序排列运送， 分料装置接驳于传送装置的输出口，而上料装置与动力单元对接，实 现将分料装置分出来的陶瓷管送上动力单元；所述自动分选单元主要 包括下料装置和分选装置，分选装置设有数个可选择性替换的落料
芯轴与电机驱动的传动轴联动，且芯轴与传动轴的同心度《
0.003mm。
检测机上光源与摄像机之间的夹角为20° 45°，可调，摄像机安 装在被检测的陶瓷管上方。
动力单元中的电机为步进电机，在电机与传动轴之间设有隔离电 机振动的结构，电机轴上加装有脉冲编码器。传送装置含有一振盘和输送链，分料装置、上料装置、下料装置 以及分选装置均由气缸驱动，气缸由PLC控制，实现协调动作。 本实用新型具有如下优点
1、 以线扫描摄像机拍摄陶瓷管，并通过图像处理模块将图像转 换到显示屏上，通过视频检测产品，如通过灰喑度差异识别，从而克 服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产 品进行100%的检测，而且检测方法和标准均匀统一，彻底杜绝不合 格产品进入市场流通。
2、 以机械方式自动上料、下料、分选合格与不合格产品，实现 产品的连续、高效、高质量的自动化检测，减轻工人劳动强度，减低 生产成本，提高企业市场竞争力。
3、 机械结构简单，生产稳定、可靠，精度高，操作及调整均很方便。
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附图1为本实用新型其一实施例的平面分布示意图； 附图2为图1之实施例的局部结构立体分布图； 附图3为图1之实施例的上料结构示意图； 附图4为本实用新型的工艺流程图。
具体实施方式
为了使审查委员能对本实用新型之目的、特征及功能有更进一步 了解，兹举较佳实施例并配合图式详细说明如下首先请先参阅图1、图2及图3，系为本实用新型之较佳实施例 的结构示意图，本实用新型是有关高精密陶瓷管的视觉检测机，在该
检测机的机架上设有带动陶瓷管10旋转的动力单元和数码检测单 元，其中，数码检测单元上的线扫描摄像机21跟随陶瓷管10的旋转 做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显 示屏22给予放大显示摄像机所拍摄的图像。这样，检测者即可通过 视频图像检测产品，视频图像经过放大处理，因而更容易观测到产品 上缺陷，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100%的检测。
本实用新型是将立体的被测产品转换为对视频图像检测，不仅减 轻工人劳动强度，减低生产成本，提高生产效率及企业市场竞争力； 而且还提高检测质量，减少人工检测的不良影响，同时还可进一步提 升设备功能，如设定检测方法和标准，通过鉴别图像上的灰暗度等方 式，结合电子技术，达到自动检测分选产品。
从图l、图2及图3中可知，配合检测工作，在检测机上还辅助 设有自动上料单元和根据检测结构自动分选单元，以达到自动上料、 下料及分选产品，实现连续生产、提高作业效率。其中自动上料单元 包括传送装置3、分料装置4及上料装置5。传送装置3含有一振盘 31和输送链32，将若干陶瓷管10放入振盘31中，经过振动传送， 可将陶瓷管10有序排列运送;分料装置4接驳于输送链32的输出口 ， 可逐一将陶瓷管10分出。而上料装置5与动力单元对接，实现将分 料装置分出来的陶瓷管10送上动力单元，上料装置5有一推杆51,推杆51由气缸52控制；图3所示，上料时，推杆51与陶瓷管10平 齐，推杆51伸出即可将陶瓷管10送上动力单元(图中省略部分定位 结构)。本实施例中，动力单元伸出一芯轴6，以穿设及持住陶瓷管 10，而陶瓷管IO为一套筒结构，实现套设在芯轴6上，并可跟随芯 轴6 —起转动。芯轴6与电机7驱动的传动轴联动，且芯轴6与传动 轴的同心度《0.003mm，确保转动平稳，使线扫描摄像机拍摄清晰。
图1所示，电机7为低速步进电机，在电机7与传动轴之间设有 隔离电机振动的结构，如弹性联轴器等，以隔离电机振动，保证芯轴 6与传动轴之平稳转动，在电机轴上加装有脉冲编码器，用于计数和 控制线扫描摄像机拍照线素。本实施例是以芯轴6连接陶瓷管10， 当然，也可采用其它夹具用于固定陶瓷管10,并带动陶瓷管10—起 转动，因而芯轴6只是一种较为简单实用的实例而已，并非限制其它 雷同结构之使用。
图l、 2所示，自动分选单元主要包括下料装置8和分选装置9， 分选装置9设有数个可选择性替换的落料口 91，落料口 91接收检测 完成的陶瓷管IO。数个落料口91分别接收合格和不合格产品，以实 现自动分选，落料口 91是由气缸92推拉驱动进行替换，气缸由PLC 控制。下料装置8包括一拨块81及驱动拨块81的气缸82。本实施 例中，分料装置、上料装置、下料装置以及分选装置均是采用气缸驱 动滑台工作，气缸由PLC控制，实现协调动作，结构简单，精度高、 操控容易。使用时，PLC可编程控制器根据输入参数和程序进行有序控制各气缸动作，满足自动生产要求。
图2、 3所示，配合摄像要求，于该检测机上还配有一光源23， 光源23照射被测的陶瓷管10，且光源23与摄像机21成20° 45°之 夹角关系，保证明亮度，摄像机21安装在被检测的陶瓷管IO上方， 并根据要求调节好摄像机21与被检测的陶瓷管IO之间的距离，如本 实施例中要求摄像机镜头端面到被检测陶瓷管10中心距离80mm。
参阅图4所示，本实用新型的工艺流程如下工人将陶瓷管10 放入振盘中，振盘振动可实现排料送料，陶瓷管10逐一进入输送链 32，然后由分料装置4从输送链32的输出口分单个陶瓷管10到上料 位置，分料装置4是利用气缸伸缩推动来实现单个分料。接着由上料 装置将陶瓷管10上到芯轴6 (也可为其它形式的夹具)上，动力单 元带动陶瓷管IO转动，而线扫描摄像机21拍摄并将拍摄数据传送到 图像处理模块上，再由显示屏22显示图像，这样即可在显示屏上检 测产品；分选装置根据检测结果将合格和不合格的落料口 91移到下 料位置，用于接收产品，同时达到自动分选；下料装置根据指令拨下 芯轴上的陶瓷管10，即检测完成。
本实用新型在实施时还需要注意避开外界的振动源，因而在安装 时还要求自动上料单元中的传送装置有独立的机架，传送装置与其安 装机架之间作减振处理，整机机架也要求减振安装，配有防护装置和 隔音罩，以确保线扫描摄像机稳定、精确的摄像和检测工件的洁净。 利用PLC控制，具有统计产品产量、方便设定相关参数的优点，且工作稳定性好。利用触摸屏操作机器手动或自动检测、调整运行参数-
显示产品产量统计数据,
权利要求1、高精密陶瓷管视觉检测机，其特征在于包括，机架及安装在机架上的动力单元和数码检测单元，动力单元包括电机、中间传动轴及传动轴驱动的外凸芯轴，芯轴用于穿设及持住陶瓷管，从而带动陶瓷管旋转；数码检测单元包括线扫描摄像机、图像处理模块、显示屏及光源系统，摄像机跟随陶瓷管的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏给予放大显示摄像机所拍摄的图像。
2、 根据权利要求1所述的高精密陶瓷管视觉检测机，其特征在 于于检测机上还辅助设有自动上料单元和根据检测结构自动分选单 元，其中自动上料单元包括传送装置、分料装置及上料装置，传送装 置将陶瓷管有序排列运送，分料装置接驳于传送装置的输出口，而上 料装置与动力单元对接，实现将分料装置分出来的陶瓷管送上动力单 元；所述自动分选单元主要包括下料装置和分选装置，分选装置设有 数个可选择性替换的落料口 ，落料口接收检测完成的陶瓷管。
3、 根据权利要求1或2所述的高精密陶瓷管视觉检测机，其特 征在于芯轴与电机驱动的传动轴联动，且芯轴与传动轴的同心度《 0扁mm。
4、 根据权利要求1所述的高精密陶瓷管视觉检测机，其特征在 于光源与摄像机之间的夹角为20° 45°，摄像机安装在被检测的陶 瓷管上方。
5、 根据权利要求3所述的高精密陶瓷管视觉检测机，其特征在于电机为步进电机，在电机与传动轴之间设有隔离电机振动的结构， 电机轴上加装有脉冲编码器。
6、 根据权利要求2所述的高精密陶瓷管视觉检测机，其特征在于传送装置含有一振盘和输送链，分料装置、上料装置、下料装置以及分选装置均由气缸驱动，气缸由PLC控制，实现协调动作。
专利摘要本实用新型涉及机械设备技术领域，特指用于产品质量检验的检测机械。包括机架及安装在机架上的动力单元和数码检测单元，动力单元包括电机、中间传动轴及传动轴驱动的外凸芯轴，芯轴用于穿设及持住陶瓷管，从而带动陶瓷管旋转；数码检测单元包括线扫描摄像机、图像处理模块、显示屏及光源系统，摄像机跟随陶瓷管的旋转做实时摄像，并将图像传送到数码检测单元的图像处理模块上，由显示屏给予放大显示摄像机所拍摄的图像。操作者根据显示屏上的图像检测产品，克服眼睛直接目测产品之检测不足，提升检测速度及稳定性，实现对产品进行100％的检测，彻底杜绝不合格产品进入市场；并辅助自动上下料，实现产品的连续、高效、高质量的自动化检测。
文档编号G01N21/952GK201368855SQ20092005307
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者磊 张, 松 欧, 范维浩, 红 陈 申请人:深圳职业技术学院