一种圆柱体工件侧面标识检测系统的制作方法

本实用新型涉及机器视觉技术领域，具体是一种圆柱体工件侧面标识检测系统。

背景技术：

现有的一些圆柱体工件(如佐料瓶、易拉罐等)的外包装常通过人工肉眼检测，检测时需要手动转动瓶体一圈，实现侧面外包装的全部检测，然而人工检测效率较低，正逐渐被工业相机的视觉检测设备所代替。

视觉检测系统就是用工业相机代替人眼睛去完成识别、测量、定位等功能。一般视觉检测系统由相机、镜头、光源组合合成，可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用视觉检测系统能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判。

针对圆柱体工件侧面标识检测时，由于工件存在滚动，如何将有标识的部分对准摄像机，便成为一个难题。现有的标识检测系统通常采用将圆柱体工件横放，通过传送带或者夹具等将圆柱体固定的方式来解决，但这样的技术方案存在不足：1)需要额外多出定位、固定、传送带改造等多个步骤，设备复杂，成本高；2)工件容易偏移、识别失败时有发生，可靠性不高。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种圆柱体工件侧面标识检测系统，解决现有的标识检测系统针对圆柱体工件侧面标识检测时存在的设备复杂、可靠性不高等问题。本实用新型是基于硬件结构的改善，其软件部分采用现有成熟技术便可实现，故未再详细阐述软件部分；另外，旋转夹爪为现有技术，故未再对旋转夹爪的工作原理和常规结构做详细阐述。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种圆柱体工件侧面标识检测系统，包括用于运载工件移动的传送带、压力传感器、光源、摄像机、plc、计算机、旋转夹爪、传送带控制器、支撑杆，所述工件为垂直放置的圆柱体，工件的侧面有标识，所述plc与所述计算机电相连；

所述支撑杆设置于传送带下方，所述压力传感器设置于支撑杆与传送带之间；

所述压力传感器用于感应检测传送带上工件的位置，并与plc、计算机分别电相连；

所述传送带控制器用以根据plc的指令控制传送带的工作节拍，传送带控制器与计算机电相连；

所述旋转夹爪设置于工件上方，用于夹持工件做平面旋转运动，所述旋转夹爪包括从上到下的驱动部、转动部、夹爪部；

所述光源设置于传送带上方，与所述plc电相连，用于为摄像机提供照明；

所述摄像机设置于传送带上方，用于采集工件侧面的标识数据，并将采集到的的标识数据传送给计算机。

当压力传感器感应到传送带运载工件到达支撑杆上方位置时，发送一个信息给plc，plc给传送带控制器下达暂停移动的指令，传送带暂停移动，工件接受检测，检测过程中，旋转夹爪夹持工件做平面旋转运动；检测完成后，通过计算机与plc的交互，plc给传送带控制器下达移动的指令，传送带恢复移动。

这样使得在旋转过程中工件侧面的标识被摄像机拍摄到，省去了将工件固定、定位并朝向摄像机的过程和工位，也不必对传送带做容纳固定工件的改造，节约了资源；同时，即使工件存在一定滚动、偏移，或者旋转夹爪夹持工件部位不够精确，由于存在平面旋转运动，系统也能保证摄像机能有效识别到工件的侧面标识，大大减少了识别失败的情况发生，可靠性提高。

优选的，所述旋转夹爪为电力驱动，并与plc电相连。电力驱动占空间小、旋转精度高，便于速度控制。

优选的，所述旋转夹爪的爪内壁包括锯齿状凸起。

优选的，所述旋转夹爪的爪内壁铺设有防滑垫。

锯齿状凸起和防滑垫的设置，增大了摩擦力，使夹持更可靠牢固，减少夹持的失败率，同时减少了夹持时的磨损。

优选的，所述摄像机为线阵摄像机。线阵摄像机结构简单，成本较低，且自扫描速度快、频率响应高，适合实现动态测量。

优选的，所述光源为泛光灯。泛光灯的照射范围可以任意调整，可见光比例高，安装可适应性强，这样的设计提高了检测的准确度。

本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型省去了将工件固定、定位并朝向摄像机的过程和工位，也不必对传送带做容纳固定工件的改造，节约了资源；

(2)本实用新型能有效保证摄像机识别到工件的侧面标识，大大减少了识别失败的情况发生，可靠性提高；

(3)本实用新型采用的锯齿状凸起、防滑垫、线阵摄像机、泛光灯的设计使系统灵敏度高，寿命长，稳定性高，检测效率高。

附图说明

图1、图2为本实用新型的结构示意图，图3为本实用新型所述夹爪结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、传送带，2、压力传感器，3、光源，4、相机，5、plc，6、计算机，7、旋转夹爪，8、传送带控制器，9、支撑杆，71、驱动部，72、转动部，73、夹爪部，74、锯齿状凸起，75、防滑垫。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

某佐料瓶生产厂家现有的一种标识检测系统采用将圆柱体的佐料瓶横放，通过夹具等将圆柱体固定的方式来解决工件存在滚动的问题，但这样的技术方案需要额外多出定位、固定、传送带改造等多个步骤，设备复杂，成本高，且工件容易偏移、识别失败时有发生，可靠性不高。

对此，压力传感器可采用膜片式、压敏电阻式、压力开关式等类别，旋转夹爪可采用电力驱动型的二爪旋转夹爪，便可以很好地对本实用新型进行实施。另外，本实施例还可以用于易拉罐、罐装啤酒等工厂，具有很好的实用价值。

本实施例采用的技术方案如下：

如图1、图2、图3所示，一种圆柱体工件侧面标识检测系统，包括用于运载工件移动的传送带1、压力传感器2、光源3、摄像机4、plc5、计算机6、旋转夹爪7、传送带控制器8、支撑杆9，所述工件为垂直放置的圆柱体，工件的侧面有标识，所述plc5与所述计算机6电相连；

所述支撑杆9设置于传送带1下方，所述压力传感器2设置于支撑杆9与传送带1之间；

所述压力传感器2用于感应检测传送带1上工件的位置，并与plc5、计算机6分别电相连；

所述传送带控制器8用以根据plc5的指令控制传送带1的工作节拍，传送带控制器8与计算机6电相连；

所述旋转夹爪7设置于工件上方，用于夹持工件做平面旋转运动，所述旋转夹爪7包括从上到下的驱动部71、转动部72、夹爪部73；

所述光源3设置于传送带1上方，与所述plc5电相连，用于为摄像机4提供照明；

所述摄像机4设置于传送带1上方，用于采集工件侧面的标识数据，并将采集到的的标识数据传送给计算机6。

当压力传感器2感应到传送带1运载工件到达支撑杆9上方位置时，发送一个信息给plc5，plc5给传送带控制器8下达暂停移动的指令，传送带1暂停移动，工件接受检测，检测过程中，旋转夹爪7夹持工件做平面旋转运动；检测完成后，通过计算机6与plc5的交互，plc5给传送带控制器8下达移动的指令，传送带1恢复移动。

这样使得在旋转过程中工件侧面的标识被摄像机4拍摄到，省去了将工件固定、定位并朝向摄像机4的过程和工位，也不必对传送带1做容纳固定工件的改造，节约了资源；同时，即使工件存在一定滚动、偏移，或者旋转夹爪7夹持工件部位不够精确，由于存在平面旋转运动，系统也能保证摄像机4能有效识别到工件的侧面标识，大大减少了识别失败的情况发生，可靠性提高。

优选的，所述旋转夹爪7为电力驱动，并与plc5电相连。电力驱动占空间小、旋转精度高，便于速度控制。

本实施例节约了资源，可靠性提高。

实施例2

如图1、图2、图3所示，为了更好地说明本实用新型，同时，进一步提高系统的检测效率，在旋转夹爪7的爪内壁设置锯齿状凸起74、防滑垫75，增大了夹持工件时的牢固度，减少夹持的失败率；为了进一步提升性能，选择摄像机4、光源3时考虑能提高检测精度和速度的器件。

作为实施例1的进一步优化，实施例2包含实施例1的全部技术特征，除此之外，实施例2还包括：

优选的，所述旋转夹爪7的爪内壁包括锯齿状凸起74。

优选的，所述旋转夹爪7的爪内壁铺设有防滑垫75。

锯齿状凸起和防滑垫的设置，增大了摩擦力，使夹持更可靠牢固，减少夹持的失败率，同时减少了夹持时的磨损。

优选的，所述摄像机4为线阵摄像机。线阵摄像机结构简单，成本较低，且自扫描速度快、频率响应高，适合实现动态测量。

优选的，所述光源3为泛光灯。泛光灯的照射范围可以任意调整，可见光比例高，安装可适应性强，这样的设计提高了检测的准确度。

本实施例相比于实施例1，还具有系统灵敏度高，寿命长，稳定性高，检测效率高的优点。

如上所述，可较好的实现本实用新型。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。