一种圆柱体制品外观检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种圆柱体制品外观检测系统，包括线扫描相机，还包括一个传输带，在传输带上方固定有两个平板，两个平板之间间隔形成一个检测通道，检测通道与传输带的运动方向之间形成夹角α，且0°＜α＜90°，所述检测通道位于线扫描相机的拍摄区域。本发明可以确保通过线扫描相机的视野时保持轴向和圆周上的匀速运动，这样保证了采集到的图像的直线型，在图像采集上物料间边界清晰，降低图像处理的难度；物料由皮带驱动持续运动，前段供料停止后，本段不会有物料留存；物料的驱动不受其他物料的影响，可以适用于任意长度、直径、重量；一旦发生物料堆积，由于物料是自走行，前端供料减慢或皮带速度变快后物料会走出堆积区，自行排除堆料的故障。
【专利说明】
一种圆柱体制品外观检测系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种棒状产品及圆柱形产品的检测领域，具体涉及一种圆柱体制品外观检测系统。
【背景技术】
[0002]圆柱体或棒料机械制成品在工业的很多领域都有广泛应用，比如滚针轴承的磙子，用于对接光导纤维的氧化锆陶瓷插芯，以及用于生产钻头和铣刀的金属毛胚料等等。很多产品都有严格的质量要求，往往需要对产品的外观进行全面检测。由于圆柱体棒料用量大，人工视觉检测很难满足速度和数量的要求，因此很有必要采用机器视觉设备进行自动检测。现在市场上成熟的圆柱物料机器视觉检测设备分为两类:
第一种是利用多个面阵线扫描相机进行多点拍摄。系统一般将物料放在透明的玻璃板或玻璃管中，然后利用围绕的线扫描相机阵列同时或依次触发拍摄。拍摄到的多张照片分别处理找到物料表面的缺陷。这种方案由于采用多个线扫描相机同时拍摄，成本较高。同时照片之间存在大量重叠区域，计算机图像处理时重复处理，效率不高。此外，由于物料本身的几何特征造成拍摄照片亮度明暗不一，不同区域的分辨率不一，这些都造成后期处理的不便和精度的降低。
[0003]第二种是利用线扫线扫描相机对圆柱的外立面进行扫描生成一张外表面展开的完整图像。在这种成像方式下，线扫描相机、光源和物料三者之间的相对位置固定，生成的图像亮度一致性好，分辨率唯一。但是线扫方式要求系统有机械结构带动圆柱体绕对称轴旋转。为实现这个目的，现有的系统中一部分采用了“夹取-旋转”的方式，利用夹爪固定物料，电机带动物料旋转。很明显这种逐个夹取、旋转、释放的方式在机械设计上比较复杂，速度不快。另外一种工件驱动方式“滚筒式”如图1所示，在V形槽5内放置待检测的圆柱体产品2，在V形槽5的断开处设置两个滚轮4，两个滚轮4的转向相反，即一个顺时针旋转，另一个逆时针旋转，将圆柱体产品2沿V形槽5推动，为圆柱体产品2提供轴向上的运动推动力，进入到两个滚筒3之间，两个滚筒3转向相同，为圆柱体产品2提供旋转的动力，使得圆柱体产品2沿其轴线旋转，线扫描相机I扫描线对准旋转中的圆柱体产品2，拍摄外侧圆柱面的展开图像，这样整个机械运行连续流畅，节拍速度比“夹取-旋转”的方式快的多。
[0004]滚筒式方案采集的图像兼有径向扫描和轴向直线两种运动的叠加，产生特有的平行倾斜图像，滚筒式物料驱动方式是现有技术中最先进的，但是仍存在许多缺点:速度慢:轴向滚轮的驱动速度决定了整个系统的节拍速度，滚轮只能推动当前位于滚轮之间的物料，当物料运动到滚筒上之后，只有后方物料提供这种推动力，如果希望提高系统速度，需要提高滚轮转速，这时如果物料重量偏轻，物料容易产生堆积现象，因此整个系统的运行速度存在一个上限；图像质量差:滚筒上的物料是由后方物料推动的，如果前端供料发生停顿，滚筒上的物料会停止向前运行，或者运行速度不均匀，造成所拍摄的图像就会呈现弯曲或折线状的边缘，增大了图像处理的难度，非常容易导致误报的出现;无法清空:基于同样的原因，前端供料停止以后，会有若干物料停止在滚筒上，需要手工清除；轻质和小直径产品无法应用:滚筒上的物料是由后方物料推动的，当物料直径过小过轻，物料容易发生堆积，造成图像采集失败;故障排除不易:一旦发生物料堆积，必须通过手动清除滚筒上所有的物料，系统才能继续运行。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种圆柱体制品外观检测系统，解决现有技术中滚筒式方案采集的图像存在缺陷、物料容易发生堆积的问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
一种圆柱体制品外观检测系统，包括线扫描相机，还包括一个传输带，在传输带上方固定有两个平板，两个平板之间间隔形成一个检测通道，检测通道与传输带的运动方向之间形成夹角α，且0° <α<90°，所述检测通道位于线扫描相机的拍摄区域。本发明的圆柱体制品外观检测系统，利用输送带作为被测产品的输送动力，在传输带上方固定有两个平板，两个平板与传输带之间间隔设置，在传输带运动的过程中，两个平板处于固定位置，同时，两个平板之间间隔形成一个检测通道，且，检测通道与传输带的运动方向之间形成夹角α，且0°<α<90°，即检测通道与传输带的运动方向既不是平行的，也不是垂直的，而是倾斜的，当传输带运动时，检测通道相对传输带而言是倾斜的，被测的圆柱形制品在传输带的带动下进入到检测通道，当传输带运动时，给予被测物品两个分量的运动:被测物品沿检测通道相对于传输带滑动，同时在传输带的摩擦作用下，绕其轴向转动，这两个分量的合成使得被测物品以螺旋前进的方式运动，位于检测通道上方的线扫描相机可以拍摄出平行倾斜图像;本发明的系统由于由皮带持续驱动，可以确保通过线扫描相机的视野时保持轴向和圆周上的匀速运动，这样保证了采集到的图像的直线型，即使前端供料速度不稳，物料在皮带上也不会受影响。同时，物料到达皮带时自然加速，可以与后方物料分离，在图像采集上物料间边界清晰，降低图像处理的难度;物料由皮带驱动持续运动，前段供料停止后，本段不会有物料留存;物料的驱动不受其他物料的影响，可以适用于任意长度、直径、重量;一旦发生物料堆积，由于物料是自走行，前端供料减慢或皮带速度变快后物料会走出堆积区，自行排除堆料的故障。
[0007]还包括一个框架，在框架上设置有滚筒，所述的传输带绷紧在两个滚筒上，两个平板固定在框架上。具体的讲，为了设置固定的检测通道，通过将传输带绷紧在两个滚筒上，通过将两个平板固定在框架上的方式，实现传输带与两个平板之间的间隙设置。
[0008]优选的，所述平板与传输带之间的间隙为0.1?5mm。圆柱体产品紧贴的一侧是由于整体结构向一侧倾斜，靠圆柱体产品的重力保证的，平板与传输带的间隙要小于物料的半径，以防止物料从间隙掉落，阻塞系统运行。
[0009]进一步讲，检测通道与传输带的运动方向之间形成夹角α，且30°<α<60°，本发明系统的运行速度取决于传输带的速度和检测通道的夹角，传输带的速度可以调整到比前端供料速度更快，不会产生堆料问题，根据不同的角度和速度要求，可以形成合理的运动系统。
较佳的角度为所述α为45°。
[0011]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
1、本发明一种圆柱体制品外观检测系统，当传输带运动时，检测通道相对传输带而言是倾斜的，被测的圆柱形制品在传输带的带动下进入到检测通道，当传输带运动时，给予被测物品两个分量的运动:被测物品沿检测通道相对于传输带滑动，同时在传输带的摩擦作用下，绕其轴向转动，这两个分量的合成使得被测物品以螺旋前进的方式运动，位于检测通道上方的线扫描相机可以拍摄出平行倾斜图像;本发明的系统由于由皮带持续驱动，可以确保通过线扫描相机的视野时保持轴向和圆周上的匀速运动，这样保证了采集到的图像的直线型，即使前端供料速度不稳，物料在皮带上也不会受影响。同时，物料到达皮带时自然加速，可以与后方物料分离，在图像采集上物料间边界清晰，降低图像处理的难度;物料由皮带驱动持续运动，前段供料停止后，本段不会有物料留存;物料的驱动不受其他物料的影响，可以适用于任意长度、直径、重量;一旦发生物料堆积，由于物料是自走行，前端供料减慢或皮带速度变快后物料会走出堆积区，自行排除堆料的故障；
2、本发明一种圆柱体制品外观检测系统，运行速度取决于传输带的速度和检测通道的夹角，传输带的速度可以调整到比前端供料速度更快，不会产生堆料问题，根据不同的角度和速度要求，可以形成合理的运动系统。
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为现有技术中滚筒式检测的结构示意图；
图2为本发明的检测系统结构示意图。
[0013]本发明结构示意图。
[0014]附图中标记及对应的零部件名称:
1-线扫描相机，2-圆柱体产品，3-滚筒，4-滚轮，5-V形槽，6-传输带，7-平板，8-检测通道，9-框架，I O-滚筒。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
[0016]如图2所示，本发明一种圆柱体制品外观检测系统用于检测圆柱形电子元器件的表面外观，包括一个框架9，在框架9上设置有两个滚筒10，传输带6绷紧在两个滚筒10上，其中一个滚筒10通过驱动机构驱动，在驱动机构的带动下，传输带6可以在两个滚筒10之间转动，两个平板7固定在框架9上，两个平板7与传输带6之间的间隙为1mm，两个平板7之间间隔形成一个检测通道8，检测通道8与传输带6的运动方向之间形成夹角α，圆柱体产品2在轴向前进一个单位长度时，圆周方向正好旋转360°，因此理想α角度应为arctan(L / 2jtR)，其中arc tan为反正切函数，R为圆柱体产品2的半径，L为圆柱体产品2的长度，将线扫描相机I置于检测通道8的上方，在传输带运动的过程中，两个平板7处于固定位置，检测通道8与传输带6的运动方向既不是平行的，也不是垂直的，而是倾斜的，当传输带6运动时，检测通道8相对传输带6而言是倾斜的，被测的圆柱体产品2在传输带6的带动下进入到检测通道8，当传输带6运动时，给予被测的圆柱体产品2两个分量的运动:圆柱体产品2沿检测通道相对于传输带滑动，同时在传输带6的摩擦作用下，绕其轴向转动，这两个分量的合成使得被测物品以螺旋前进的方式运动，位于检测通道上方的线扫描相机可以拍摄出平行倾斜图像。本发明系统的运行速度取决于传输带6的速度、以及检测通道8的倾斜角度α，传输带6的速度可以调整到比前端供料速度更快，不会产生堆料问题，根据不同的角度和速度要求，可以形成合理的运动系统。
[0017]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种圆柱体制品外观检测系统，包括线扫描相机(I)，其特征在于:还包括一个传输带(6)，在传输带(6)上方固定有两个平板(7)，两个平板(7)之间间隔形成一个检测通道(8)，检测通道(8)与传输带(6)的运动方向之间形成夹角α，且0°<α<90°，所述检测通道(8)位于线扫描相机(I)的拍摄区域。2.根据权利要求1所述的一种圆柱体制品外观检测系统，其特征在于:还包括一个框架(9)，在框架(9)上设置有滚筒(10)，所述的传输带(6)绷紧在两个滚筒(10)上，两个平板(7)固定在框架(9)上。3.根据权利要求1所述的一种圆柱体制品外观检测系统，其特征在于:所述平板(7)与传输带(6)之间的间隙为0.1?5_。4.根据权利要求1所述的一种圆柱体制品外观检测系统，其特征在于:检测通道(8)与传输带(6)的运动方向之间形成夹角α，且30° <α<60°。5.根据权利要求4所述的一种圆柱体制品外观检测系统，其特征在于:所述α为45°。
【文档编号】G01N21/89GK106093060SQ201610721626
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月25日
【发明人】张楠
【申请人】成都贝森伟任科技有限责任公司