小规格瓷砖视觉分拣装置的制作方法

本实用新型涉及小规格瓷砖视觉分拣装置。

背景技术：

由于工艺的原因，瓷砖在烧结过程中会产生弯曲、翘曲、扭曲、色差等变形而造成平整度误差，从而影响产品质量，视觉测量的瓷砖缺陷检测装置应运而生。

如授权公告号CN 204881559 U，名称为“一种基于机器视觉的瓷砖平整度检测装置”的中国实用新型专利中，公开了一种基于机器视觉的瓷砖平整度检测装置，主要由图像采集系统、图像控制系统、输送系统三部分组成，所述图像采集系统主要由面阵相机、线性结构光源组成，所述面阵相机设置有相机保护罩，所述面阵相机设置于相机支架顶部，所述线性结构光源设置光源支架顶部，所述相机支架与光源支架之间设置有间距，所述光源支架中部设置有红外传感器。所述图像控制系统主要由红外传感器、旋转编码器、同步控制器组成，所述同步控制器设置于相机保护罩内部，所述同步控制器分别与面阵相机、红外传感器、旋转编码器相连接；所述输送系统主要由瓷砖输送机组成，所述瓷砖输送机主要由滚轴、支架、导辊以及发动机组成。

再如，授权公告号CN2795852，名称为“瓷砖表面质量自动检测装置”的中国实用新型专利中，公开了一种瓷砖表面质量自动检测装置，它由主架、图像采集装置、图像数据处理器和传送装置组成，图像采集装置和图像数据处理器安装在主架上，图像采集装置与图像数据处理器电连接，图像数据处理器与传送装置电连接。所述图像采集装置由光源和摄像头组成，所述传送装置由传送架、传送带、传动轮和电机组成，传送架位于主架的下部并从主架内穿过，传送带通过传动轮安装在传送架上，电机与传动轮传动连接，图像数据处理器分别与摄像头和电机电信号相连。

上述的自动检测装置，至少存在以下不足：采用面阵CCD相机进行瓷砖图像采集，由于生产技术的制约，一般面阵CCD相机很难达到加工精度的要求，尤其对于运动的物体，面阵CCD相机在前进方向成像效果较差；另外残次品剔除方面主要由人工来完成，由于小规格瓷砖生产过程中瓷砖数量巨大，由人工对瓷砖进行分拣，会产生遗漏、分拣速度过慢等问题，而且人工成本昂贵，导致生产成本的提高。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种检测更加精准、自动化程度更高、能够节省人工成本的小规格瓷砖视觉分拣装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

小规格瓷砖视觉分拣装置,包括用以输送瓷砖的输送装置、用以采集瓷砖图像信息的图像采集装置、图像处理装置以及控制器，输送装置、图像采集装置以及图像处理装置均连接至控制器，输送装置包括机架和设置在机架上的传送带，传送带的一端为进料端，另一端为出料端，图像采集装置设置在进料端与出料端之间，还包括与控制器连接的残次品剔除装置，残次品剔除装置包括工业机器人和用以挑拣瓷砖的挑拣机构，挑拣机构连接在工业机器人上，图像采集装置包括对应传送带设置的隔离暗箱，隔离暗箱设置在传送带的进料端与出料端之间，隔离暗箱内设有安装架和光源，安装架上设有线阵CCD相机，还包括用以感测瓷砖来料的传感器，传感器设置在隔离暗箱的进料口且连接至控制器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述挑拣机构包括真空吸盘和真空泵，真空吸盘设置在所述工业机器人上，真空吸盘通过气管连接在真空泵，真空泵与所述控制器连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述控制器为PLC控制器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述安装架为龙门架，所述光源为条形光源。

作为本实用新型的一种优选方式，所述传感器为光电传感器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述隔离暗箱由第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板以及顶板围成，第一侧板和第二侧板固定在所述机架上且分设在所述传送带沿宽度方向的两侧，第三侧板与第四侧板均连接在第一侧板与第二侧板之间，第三侧板与第四侧板沿所述传送带的宽度方向布设，第三侧板的下端与所述传送带的上表面之间形成进料口，第四侧板的下端与所述传送带的上表面之间形成出料口。

作为本实用新型的一种优选方式，所述机架上设有主动轴和从动轴，所述传送带配合套设在主动轴和传动轴上，在所述机架上还设有伺服电机，伺服电机的输出轴与主动轴传动连接，在伺服电机上安装有用以将伺服电机的转动信号转换成电信号的编码器，伺服电机与编码器均连接至所述控制器。

采用本实用新型的技术方案，通过工业机器人和挑拣机构对瓷砖残次品进行分拣，提高分拣速度，降低产品的生产周期，有效地减少了人工成本，采用线阵CCD相机对瓷砖进行图像采集，能够提高检测精度。

附图说明

图1本实用新型的结构简图；

图中：

11-机架 12-传送带

13-主动轴 14-从动轴

20-图像处理装置 30-控制器

41-工业机器人 42-真空吸盘

43-气管 44-真空泵

50-瓷砖 60-隔离暗箱

61-第一侧板 62-第二侧板

63-第三侧板 64-第四侧板

65-顶板 66-传感器

67-安装架 68-线阵CCD相机

69-光源

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1，小规格瓷砖视觉分拣装置,包括用以输送瓷砖50的输送装置、用以采集瓷砖50图像信息的图像采集装置、图像处理装置20以及控制器30，输送装置、图像采集装置以及图像处理装置20均连接至控制器30，在本实用新型中，图像采集装置、图像处理装置20和控制器均为公知结构，其所述承载的软件功也已经为现有技术所揭示，其中，所述控制器30选用PLC控制器，例如可以选用授权公告号CN 203837657U，名称为“一种瓷砖自动检测装置”中的控制器，本领域的技术人员可以根据成本和现场情况进行选择。

本实用新型中，输送装置包括机架11和设置在机架11上的传送带12，传送带12的一端为进料端，另一端为出料端，图像采集装置20设置在进料端与出料端之间。本实用新型还包括与控制器30连接的残次品剔除装置，残次品剔除装置包括工业机器人41和用以挑拣瓷砖50的挑拣机构，挑拣机构连接在工业机器人41上，通过工业机器人41带动挑拣机构移动至预定的位置，从而将不合格的瓷砖从传送带12上捡起。工业机器人41在工业自动化领域已有揭示，如采用日本安川机器MOTOMAN-MH80，再如可以采用授权公告号CN 104339368 B，名称为“机器人”的中国发明专利中的机器人，或者申请公布号CN 105835085 A，名称为“机器人”中的机器人。

本实用新型中，图像采集装置包括对应传送带12设置的隔离暗箱60，隔离暗箱60设置在传送带12的进料端与出料端之间，隔离暗箱60内设有安装架67和光源69，安装架67上设有线阵CCD相机68，在实施例中，线阵CCD相机68个数为3个，沿传送带12的宽度方向设置。本实用新型还包括用以感测瓷砖50来料的传感器66，传感器66设置在隔离暗箱60的进料口且连接至控制器30。作为本实用新型的一种优选方式，所述安装架67为龙门架，所述光源69为条形光源。作为本实用新型的一种优选方式，所述传感器66为光电传感器，传感器66的具体结构和型号在现有技术中已有介绍，这里不再详述。光电传感器感测到瓷砖50进入隔离暗箱60，并将信号发送至控制器30，控制器30向线阵CCD相机发出信号，线阵CCD相机对经过隔离暗箱60的瓷砖50进行拍照。隔离暗箱60的条形光源，与外界环境隔离，保证相机拍摄过程中光源的稳定，隔离暗箱60中装有三个线阵CCD相机68，线阵CCD相机68有分辨率高、成像视场大等优点。

作为本实用新型的一种优选方式，所述挑拣机构包括真空吸盘42和真空泵44，真空吸盘42设置在所述工业机器人41上，真空吸盘42通过气管43连接在真空泵44，真空泵44与所述控制器30连接。通过真空泵44控制真空吸盘42来吸住不合格瓷砖50，通过工业机器人41将不合格瓷砖50移走。

作为本实用新型的一种优选方式，所述隔离暗箱60由第一侧板61、第二侧板62、第三侧板63、第四侧板64以及顶板65围成，第一侧板61和第二侧板62固定在所述机架11上且分设在所述传送带12沿宽度方向的两侧，第三侧板63与第四侧板64均连接在第一侧板61与第二侧板62之间，第三侧板63与第四侧板64沿所述传送带12的宽度方向布设，第三侧板63的下端与所述传送带12的上表面之间形成进料口，第四侧板64的下端与所述传送带12的上表面之间形成出料口，瓷砖50借此进料口和出料口进出隔离暗箱60。在实施例中，安装架67固定在第一侧板61、第二侧板62以及顶板65上，光源69固定在第二侧板62上。

作为本实用新型的一种优选方式，所述机架11上设有主动轴12和从动轴13，所述传送带12配合套设在主动轴12和传动轴13上，在所述机架11上还设有伺服电机14，伺服电机14的输出轴与主动轴12传动连接，在伺服电机14上安装有用以将伺服电机的转动信号转换成电信号的编码器，伺服电机14与编码器均连接至所述控制器30，编码器采用电控领域中的常规部件，其具体结构这里不再进行详述。

本实用新型在工作时，瓷砖50经过拍照区域时触发光电传感器，PLC控制器接收到光电传感器后通过串口向图像处理装置(实施例中，图像处理装置采用计算机)发出命令，计算机接受命令后通过线阵CCD相机68对瓷砖50进行图像采集，同时通过传送带12上伺服电机14的编码器脉冲来控制线阵CCD相机68的曝光频率。采集完成后，将图像送至计算机进行处理。计算机对图像进行图像处理，以小规格瓷砖优等品的标准，检测瓷砖50尺寸、色差等缺陷，根据计算机得出的检测结果生成残次品瓷砖的分拣信息，同时结合传送带12和伺服电机14编码器的脉冲信号确定残次品瓷砖50的位置信息，将残次品瓷砖50的分拣信息和位置信息传送给计算机，通过计算机生成工业机器人41的分拣程序，传输到工业机器人41中，并结合PLC控制器控制真空吸盘42的吸放动作，完成残次品瓷砖50的分拣动作。

需要说明的是，本实用新型中图像处理装置20、控制器30、工业机器人41、传感器33、编码器以及线阵CCD相机均为现有技术的已知结构，其所述承载的软件功也为现有技术所揭示，本领域的技术人员也可以根据实际需求对其型号进行具体选择，本实用新型将图像处理装置20、控制器30、工业机器人41、传感器33、编码器以及线阵CCD相机进行有机整合形成分拣装置。

本实用新型的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。