基于机器视觉的产品外观检测装置的制作方法

本实用新型涉及产品检测领域，特别是涉及一种基于机器视觉的产品外观检测装置。

背景技术：

随着科技的发展，机器逐渐取代人工成为工业发展的主流。对于手机、医疗、汽车等行业中的产品的量产过程中，部分产品难免会出现外观缺陷，因此需要对产品外观进行检测。传统的检测主要以人工检测为主，检测效率低、成本高且容易出现误检，给产品出厂后的使用带了很多隐患，任何微小的缺陷都可能会引起消费者的不满和投诉。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的产品外观检测效率低、成本高且容易出现误检的问题，提供一种检测效率高、成本低且检测误检率低的基于机器视觉的产品外观检测装置。

一种基于机器视觉的产品外观检测装置，包括送料器、第一检测组件、机器人、第二检测组件，所述第一检测组件包括检测台与第一机器视觉摄取设备，所述送料器安装于所述检测台的一侧，所述第一机器视觉摄取设备安装于所述检测台的上方；所述第二检测组件包括检测工位与多个机器视觉摄取设备，所述多个机器视觉摄取设备分别安装于所述检测工位的下方与侧面，所述机器人安装于所述第二检测组件的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一检测组件还包括上料传感器与下料机构，所述检测台包括分度盘与用于驱动分度盘转动的直驱电机，所述分度盘上开设有至少一个用于收容待检产品的产品槽，所述上料传感器安装于所述分度盘的上方，所述下料机构安装于所述分度盘的一侧。

在其中一个实施例中，所述下料机构包括伺服电机与由伺服电机驱动的下 料齿轮，所述下料齿轮的齿牙尺寸小于所述产品槽的尺寸。

在其中一个实施例中，所述第一机器视觉摄取设备包括光源、相机与安装于所述相机的镜头，所述光源安装于所述检测台的上方，所述相机为CCD相机，所述镜头为远心镜头。

在其中一个实施例中，所述送料器包括圆振送料机构与直振送料机构，所述圆振送料机构安装于所述直振送料机构的上游。

在其中一个实施例中，所述多个机器视觉摄取设备包括五组机器视觉摄取设备，其中四组机器视觉摄取设备分别安装于所述检测工位的四周，另一组机器视觉摄取设备安装于所述检测工位的下方。

上述基于机器视觉的产品外观检测装置，送料器将待检产品送至第一检测组件的检测台上，第一机器视觉摄取设备摄取待检产品上表面的图像并传送给工控机进行图像分析，若为合格产品，再由机器人将产品送至第二检测组件的检测工位，由另外的多个视觉摄取设备分别拍摄待检产品的下表面和侧面的图像，经图像分析后，若为合格，则机器人将该合格产品分类至收容合格产品的料槽中。整个产品的检测过程，相对于人工检测，检测效率较高、成本较低且检测误检率较低。

附图说明

图1为一个实施例的送料器与第一检测组件的示意图；

图2为一个实施例的机器人与第二检测组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1与图2所述，在一个实施例中，一种基于机器视觉的产品外观检测装置，包括送料器100、第一检测组件200、机器人300、第二检测组件400。第一检测组件200包括检测台210与第一机器视觉摄取设备220。送料器100安装于检测台210的一侧，第一机器视觉摄取设备220安装于检测台210的上方。第二检测组件400包括检测工位与多个机器视觉摄取设备410。多个机器视觉摄 取设备410分别安装于检测工位的下方与侧面。机器人300安装于第二检测组件400的一侧。

上述基于机器视觉的产品外观检测装置，送料器100将待检产品送至第一检测组件200的检测台210上，第一机器视觉摄取设备220摄取待检产品上表面的图像并传送给工控机进行图像分析，若为合格产品，再由机器人300将产品送至第二检测组件400的检测工位，由另外的多个视觉摄取设备410分别拍摄待检产品的下表面和侧面的图像，经图像分析后，若为合格，则机器人300将该合格产品分类至收容合格产品的料槽中。整个产品的检测过程，相对于人工检测，检测效率较高、成本较低且检测误检率较低。

在具体的实施例中，第一检测组件200还包括上料传感器230与下料机构240。检测台210包括分度盘212与用于驱动分度盘212转动的直驱电机，所述分度盘212上开设有至少一个用于收容待检产品的产品槽。产品槽均匀分布于分度盘的圆周上且外侧开口，以便于转动时能够与送料器100的送料口连接。上料传感器230安装于分度盘212的上方，下料机构240安装于分度盘212的一侧。

在具体的实施例中，下料机构240包括伺服电机与由伺服电机驱动的下料齿轮，下料齿轮的齿牙尺寸小于产品槽的尺寸，以便于下料齿轮伸入产品槽将合格产品下料并通过滑道进入等待进一步检测的料槽中。

在具体的实施例中，第一机器视觉摄取设备220包括光源、相机与安装于相机的镜头。光源安装于检测台210的上方，通常选用LED环形散射光源，用于拍照时照明。相机通常采用工业级CCD相机，像素为500万。镜头为工业级远心镜头。工控机的软件对抓取出来的图片进行分析、处理，判别产品的好坏，给出信号，控制控制下一步操作。

在具体的实施例中，送料器100包括圆振送料机构110与直振送料机构120，圆振送料机构110安装于直振送料机构120的上游。待检产品进入圆振送料机构110，可以通过调节振动电机激振力大小、来使平台上产品实现理想的形式，结合产品外部轮廓设计圆振送料机构110的圆振流道，使得产品有规律性的、姿态一致性的被输送至直振送料机构120的直振流道。再通过直振送料机构120 送入产品槽。圆振流道与直振流道的滑道间安装有对射传感器。当直振流道中的产品数量达到一定的时候，对射传感器会被触发，并控制圆振送料机构110停止震动，当直振流道中产品数量减少至一定的时候，对射传感器不被触发，圆振送料机构110重新震动供料。圆振送料机构110和直振送料机构120的振频和振幅可调整。

在具体的实施例中，多个机器视觉摄取设备410包括五组机器视觉摄取设备，其中四组机器视觉摄取设备分别安装于检测工位的四周，另一组机器视觉摄取设备安装于检测工位的下方，以便于对待测产品的下表面和侧面进行拍照分析，从而实现对待测产品全方位的外观检测。

上述基于机器视觉的产品外观检测装置，送料器100与第一检测组件200的动作如下，启动后，直驱电机转动设定角度，定位完成后，

(1)送料器100动作，送料器100上料，等待上料传感器230被触发，结束；

(2)触发相机224拍照，等待拍照结果，结果为合格时，将结果传送到工控机，结束；结果为不合格时，吹气阀吹气，等待下料感应器触发，已将不合格产品剔除，结束；

(3)下料机构240动作，下料位置对应的产品结果为合格时，下料机构240动作，定位完成，结束；下料位置对应产品为不合格时，下料机构240不动作，结束；

当(1)(2)(3)动作全部结束时，直驱电机再次转动设定角度，定位完成后循环上述动作。

第二检测组件的动作，单工位多个相机连续触发采图，机器人300准确的，姿态一致的抓取到产品并移动到检测工位，产品在该位置姿态和空间位置保证一致，五组机器视觉摄取设备的动作如下，机器人控制1#光源开，延时X毫秒(可根据需要设定X的值)，触发1#相机拍照，拍照完成，延时X毫秒，1#光源关闭；2#光源开，延时X毫秒，触发2#相机拍照，拍照完成，延时X毫秒，2#光源关闭；3#光源开，延时X毫秒，触发3#相机拍照，拍照完成，延时X毫秒，3#光源关闭；4#光源开，延时X毫秒，触发4#相机拍照，拍照完成，延时 X毫秒，4#光源关闭；5#光源开，延时X毫秒，触发5#相机拍照，拍照完成，延时X毫秒，5#光源关闭；相机采图过程完毕，传送至工控机并将处理结果发送给机器人300，机器人根据总结果合格或者不合格执行放料动作，放料结束，进行下一次取料动作并循环此过程。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。