专利名称：在线视觉检测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视觉检测设备。
背景技术：
国内汽车标准件制造企业对螺栓类似形状的零部件的检测主要还是依靠人工完成，存在主观判断误差、视觉疲劳等问题，因此造成检测效率低下、检测质量不稳定、弱外观表现的关键功能缺陷不易识别，伴随人工成本逐年提高，制约了企业在行业内的国际竞争力。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与·改进，提供在线视觉检测设备，以达到自动分拣的目的。为此，本实用新型采取以下技术方·案。在线视觉检测设备，包括送料装置、传输装置、视觉检测装置、分拣装置及与送料装置、传输装置、视觉检测装置和分拣装置连接的控制器，其特征在于所述的传输装置包括机架、安装在机架上的直线传输机构、用于翻转并输送待检测件的翻转传输机构；所述的视觉检测装置包括设置在直线传输机构上方的顶部上视检测相机、设于直线传输机构一侧的侧视检测相机、设于翻转传输机构上方的底部上视检测相机，控制器与顶部上视检测相机、侧视检测相机、底部上视检测相机相连以对图像进行处理判断并根据判断结果控制分拣装置动作。本技术方案采用照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。待测件在直线输送后经翻转传输机构反向向上翻转向继续输送，使得检测相机可观察到被检测物各个面，结构简单，不必人工翻转，无需再次排列，提高检测效率，可以采用一次去除次品方式，即在反面检测后去除在两次检查中发现的次品件，减少对应筛选设备，降低成本。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。所述的分拣装置包括稳压储气罐、分拣调压气路、分拣电磁阀及分拣气嘴；所述的分拣电磁阀与控制器相连以使控制器通过分拣电磁阀控制分拣气嘴出气。所述的翻转传输机构包括架体、设于架体上的电机、与电机转轴连接的主动轮、与架体枢接的从动轮、外套于主动轮和从动轮的第一传输带及用于张紧第一传输带的张紧轮，所述的从动轮包括前、后从动轮，前、后从动轮之间设有翻转轮，翻转轮半周或半周以上为设磁部，设磁部上设有能与第一传输带相对的磁体，翻转轮外套在一连接轴上，所述的前、后从动轮通过轴承套接在位于翻转轮前后两侧的连接轴上，连接轴的一端设有磁位调节轮，磁位调节轮的转动通过连接轴带动翻转轮相应转动。当翻转轮的设磁部与第一传输带相对时，产品经正面检测，到达翻转轮下方的第一传输带后被吸住，并随第一传输带的转向而翻转，使其反面向上以进入反面的检测工序，结构简单，当产品无需翻转时，旋转翻转轮，使设磁部向上，产品直接进入下一工序，操作灵活。所述的磁体由复数块磁条连续排列而成，主动轮外径小于从动轮外径，两者上端相齐，第一传输带的下方设张紧轮，张紧轮的下端高于从动轮下端；上第一传输带的下方设与第一传输带平行的支撑架，支撑架中部开槽，槽中嵌入连续的磁条，支撑架上覆盖板以封闭磁条所在槽。第一传输带下铺连续磁条，保证工件在完成翻转动作后能稳定前进，避免发生摔倒情况。张紧轮7使第一传输带向上抬起，避免与其它传送带发生干涉。所述的连接轴与翻转轮、磁位调节轮之间设键以实现磁位调节轮与翻转轮的联动，所述的架体上开孔设衬套，磁位调节轮中部设通孔；连接轴为中部设轴肩的阶梯轴，连接轴的一端设有螺孔，连接轴向后依次穿过外套有后从动轮的轴承、衬套、磁位调节轮后，螺钉穿过磁位调节轮中部的通孔与连接轴螺孔螺接使磁位调节轮与架体相抵以将连接轴固定在架体上，连接轴向前依次穿过翻转轮、外套有前从动轮的轴承后通过螺钉连接一与轴承内圈相抵的小盖以限制翻转轮及前从动轮的轴向移动，前从动轮的前端面及后从动轮·的后端面均设有与轴承外圈相抵的大盖，大盖通过螺钉固定在前、后从动轮端面上。直线传输机构包括利用正反牙丝杆进行平移的第二传输带，所述的第一传输带位于第二传输带上方，架体与机架之间设有高度调节装置以调整第一传输带与第二传输带之间距离。用于适应不同产品的高度，扩大设备的检测范围。所述的高度调节装置包括固设于机架的固定板、固设于架体的调节板、连接固定板和调节板的复数个螺钉，所述的固定板设与螺钉相配的螺孔，螺钉的旋转带动调节板的上下移动。所述的视觉检测装置还包括360度视觉检测单元，所述的360度视觉检测单元包括相机、位于相机镜头下方的套镜，所述的套镜中部设上小下大的锥形棱镜，套镜的内周壁设有与棱镜侧面相对的竖直的反光镜。360度视觉检测单元实现全方位检测的效果。所述的棱镜为八棱镜，所述的套镜设有八块反光镜，反光镜低于棱镜的顶面。所述的控制器设有分级模块，分级模块根据设定的阈值及检测结果将被检测件分级并通过分拣装置分级拣出。本技术方案将检测后将结果记录在数据流里，所有项目检测完毕后才剔除，实现了细分产品等级的功能，根据自行定义，可将客户的产品分为一等品、~■等品、次品等。有益效果待测件在直线输送后可经翻转传输机构反向向上翻转向继续输送，使得检测相机可观察到被检测物各个面，结构简单，不必人工翻转，无需再次排列，提高检测效率，可以采用一次去除次品方式，即在反面检测后去除在两次检查中发现的次品件，减少对应筛选设备，降低成本，或待测件在直线输送后直接进入下一工序，。实现对零部件整个外表面或内表面进行检测，避免因检测一到位而将次品当作正品。当产品无需翻转时，旋转翻转轮，使设磁部向上，产品直接进入下一工序，操作灵活，扩大检测范围。
图I是本实用新型结构示意图。图2是本实用新型视觉检测装置结构示意图。[0018]图3是本实用新型翻转传输机构主视结构示意图。图4是本实用新型翻转传输机构去除第一传输带后的俯视结构示意图。图5是图3的A-A剖视结构示意图。图中I 一送料装置、2 —传输装置、3 —视觉检测装置、4 一分拣装置、5 —电气柜、6 一机架、7 一直线传输机构、8 一翻转传输机构、9 一顶部上视检测相机、I O 一侧视检测相机、I I 一底部上视检测相机、I 2 —分拣调压气路、I 3 —分拣电磁阀、I 4 一分拣气嘴、I 5 — 360度视觉检测单兀、I 6 —架体、I 7 —电机、I 8 —磁条、I 9 一主动轮、2 O 一从动轮、2 I 一第一传输带、2 2 一张紧轮、2 3 一翻转轮、2 4 一磁体、2 5 —连接轴、2 6 一磁位调节轮、2 7 一衬套、2 8 一轴承、2 9 一螺钉、3 O 一小盖、3 I 一大 盖、3 2 一第二传输带、3 4 一固定板、3 5 一调节板。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。如图1、2所示，在线视觉检测设备，包括送料装置I、传输装置2、视觉检测装置3、分拣装置4及与送料装置I、传输装置2、视觉检测装置3和分拣装置4连接的控制器，控制器位于电气柜5中,其特征在于所述的传输装置2包括机架6、安装在机架6上的直线传输机构7、用于翻转并输送待检测件的翻转传输机构8 ;所述的视觉检测装置3包括设置在直线传输机构7上方的顶部上视检测相机9、设于直线传输机构7 —侧的侧视检测相机10、设于翻转传输机构8上方的底部上视检测相机11，控制器5与顶部上视检测相机9、侧视检测相机10、底部上视检测相机11相连以对图像进行处理判断并根据判断结果控制分拣装置4动作。其中分拣装置4包括稳压储气罐、分拣调压气路12、分拣电磁阀13及分拣气嘴14 ；所述的分拣电磁阀I 3与控制器5相连以使控制器通过分拣电磁阀控制分拣气嘴出气。如图3-5所示，翻转传输机构8包括架体16、设于架体16上的电机17、与电机转轴连接的主动轮19、与架体16枢接的从动轮20、外套于主动轮19和从动轮20的第一传输带21及用于张紧第一传输带21的张紧轮22，所述的从动轮20包括前、后从动轮，前、后从动轮之间设有翻转轮23，翻转轮23半周或半周以上为设磁部，设磁部上设有能与第一传输带21相对的磁体24，翻转轮23外套在一连接轴25上，所述的前、后从动轮通过轴承28套接在位于翻转轮23前后两侧的连接轴25上，连接轴25的一端设有磁位调节轮26，磁位调节轮26的转动通过连接轴25带动翻转轮23相应转动。磁体24由复数块磁条连续排列而成，主动轮19外径小于从动轮20外径，两者上端相齐，第一传输带21的下方设张紧轮22，张紧轮22的下端高于从动轮20下端；上第一传输带21的下方设与第一传输带21平行的支撑架，支撑架中部开槽，槽中嵌入连续的磁条18，支撑架上覆盖板以封闭磁条18所在槽。连接轴25与翻转轮23、磁位调节轮26之间设键以实现磁位调节轮26与翻转轮23的联动，所述的架体16上开孔设衬套27，磁位调节轮26中部设通孔；连接轴25为中部设轴肩的阶梯轴，连接轴25的一端设有螺孔，连接轴25向后依次穿过外套有后从动轮的轴承28、衬套27、磁位调节轮26后，螺钉29穿过磁位调节轮26中部的通孔与连接轴25螺孔螺接使磁位调节轮26与架体16相抵以将连接轴25固定在架体16上，连接轴25向前依次穿过翻转轮23、外套有前从动轮的轴承28后通过螺钉连接一与轴承28内圈相抵的小盖30以限制翻转轮23及前从动轮的轴向移动，前从动轮的前端面及后从动轮的后端面均设有与轴承28外圈相抵的大盖31，大盖31通过螺钉2 9固定在前、后从动轮端面上。直线传输机构7包括能平移的第二传输带32，所述的第一传输带21位于第二传输带32上方，为调整第一传输带21与第二传输带32之间距离，在架体16与机架6之间设有高度调节装置，高度调节装置包括固设于机架6的固定板34、固设于架体16的调节板35、连接固定板34和调节板35的复数个螺钉29，所述的固定板34设与螺钉相配的螺孔，螺钉的旋转带动调节板35的上下移动。为了全面检测，视觉检测装置3还包括360度视觉检测单元15，所述的360度视觉检测单元15包括相机、位于相机镜头下方的套镜，所述的套镜中部设上小下大的锥形棱镜，套镜的内周壁设有与棱镜侧面相对的竖直的反光镜。棱镜可为六棱镜、八棱镜、十二棱镜等，在本实施例中，棱镜为八棱镜，套镜设有八块反光镜，反光镜低于棱镜的顶面。为了更好分类，控制器5设有分级模块，分级模块根据设定的阈值及检测结果将被检测件分级并通过分拣装置4分级拣出。以被测件为螺钉为例说明本装置的工作过程·I)螺钉放入送料振动盘中，经其振动后螺钉以头向上统一排列并进入直线振动器所在的料仓。2)排列整齐的螺钉从料仓被可调间隔控制机构分隔，并跟随直线传输机构7的第二传输带32向前移动，进入顶部上视检测工位，由顶部上视检测相机9为其拍摄正面照。3)第二传输带32继续向前进入侧视检测工作，由侧视检测相机10为其拍摄侧面照。4)第二传输带32继续向前，因磁体24的吸引，螺钉的头部与第一传输带21接触，随着第一输带的转动，螺钉随之翻转，尾部向上；若遇到圆头或总长大于80MM的被检测件而无法翻转的，随即调整磁位调节轮26，系统将只对顶面和侧面进行检测和分选。5)进入360度视觉检测工位，360度视觉检测单元15对螺钉的360度螺纹进行拍摄。6)螺钉跟随第一传输带21前移进入底部上视检测工位，由底部上视检测相机11为其拍摄反面照。7)控制器对视觉检测装置3送达的图像进行处理判断并根据判断结果控制分拣装置4动作，实现分拣。以上图I 一 5所示的在线视觉检测设备是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
权利要求1.在线视觉检测设备，包括设送料振动盘的送料装置(I)、传输装置(2)、视觉检测装置(3)、分拣装置(4)及与送料装置(I)、传输装置(2)、视觉检测装置(3)和分拣装置(4)连接的控制器(5)，其特征在于所述的传输装置(2)包括机架(6)、安装在机架(6)上的直线传输机构(7)、用于翻转并输送待检测件的翻转传输机构(8);所述的视觉检测装置(3)包括设置在直线传输机构(7)上方的顶部上视检测相机(9)、设于直线传输机构(7) —侧的侧视检测相机(10)、设于翻转传输机构(8)上方的底部上视检测相机(11)，控制器(5)与顶部上视检测相机(9)、侧视检测相机(10)、底部上视检测相机(11)相连以对图像进行处理判断并根据判断结果控制分拣装置(4)动作。
2.根据权利要求I所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的分拣装置(4)包括稳压储气罐、分拣调压气路(12)、分拣电磁阀(13)及分拣气嘴(14);所述的分拣电磁阀(13)与控制器(5)相连以使控制器通过分拣电磁阀(13)控制分拣气嘴(14)出气。
3.根据权利要求I所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的翻转传输机构(8)包括架体(16)、设于架体(16)上的电机(17)、与电机(17)转轴连接的主动轮(19)、与架体(16)枢接的从动轮(20)、外套于主动轮(19)和从动轮(20)的第一传输带(21)及用于张紧第一传输带(21)的张紧轮(22)，所述的从动轮(20)包括前、后从动轮，前、后从动轮之间设有翻转轮(23)，翻转轮(23)半周或半周以上为设磁部，设磁部上设有能与第一传输带(21)相对的磁体(24)，翻转轮(23 )外套在一连接轴(25 )上，所述的前、后从动轮通过轴承(28 )套接在位于翻转轮(23)前后两侧的连接轴(25)上，连接轴(25)的一端设有磁位调节轮(26)，磁位调节轮(26)的转动通过连接轴(25)带动翻转轮(23)相应转动。
4.根据权利要求3所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的磁体(24)由复数块磁条连续排列而成；主动轮(19)外径小于从动轮(20)外径,两者上端相齐,第一传输带(21)的下方设张紧轮(22)，张紧轮(22)的下端高于从动轮(20)下端；上第一传输带(21)的下方设与第一传输带(21)平行的支撑架，支撑架中部开槽，槽中嵌入连续的磁条(18)，支撑架上覆盖板以封闭磁条(18)所在槽。
5.根据权利要求4所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的连接轴(25)与翻转轮(23)、磁位调节轮(26)之间设键以实现磁位调节轮(26)与翻转轮(23)的联动，所述的架体(16)上开孔设衬套(27)，磁位调节轮(26)中部设通孔；连接轴(25)为中部设轴肩的阶梯轴，连接轴(25)的一端设有螺孔，连接轴(25)向后依次穿过外套有后从动轮的轴承(28)、衬套(27)、磁位调节轮(26)后，螺钉穿过磁位调节轮(26)中部的通孔与连接轴(25)螺孔螺接使磁位调节轮(26)与架体(16)相抵以将连接轴(25)固定在架体(16)上，连接轴(25)向前依次穿过翻转轮(23)、外套有前从动轮的轴承(28)后通过螺钉(29)连接一与轴承(28)内圈相抵的小盖(30 )以限制翻转轮(23 )及前从动轮的轴向移动，前从动轮的前端面及后从动轮的后端面均设有与轴承(28)外圈相抵的大盖(31)，大盖(31)通过螺钉固定在前、后从动轮端面上。
6.根据权利要求3- 5任一权利要求所述的在线视觉检测设备，其特征在于直线传输机构(7)包括利用正反牙丝杆进行平移的第二传输带(32)，所述的第一传输带(21)位于第二传输带(32)上方，架体(16)与机架(6)之间设有高度调节装置以调整第一传输带(21)与第二传输带(32)之间距离。
7.根据权利要求6所述的变磁位翻转传输装置(2)，其特征在于所述的高度调节装置包括固设于机架(6)的固定板(34)、固设于架体(16)的调节板(35)、连接固定板(34)和调节板(35)的复数个螺钉，所述的固定板(34)设与螺钉相配的螺孔，螺钉的旋转带动调节板(35)的上下移动。
8.根据权利要求I一 5任一权利要求所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的视觉检测装置(3)还包括360度视觉检测单元(15)，所述的360度视觉检测单元(15)包括相机(15)、位于相机镜头下方的套镜，所述的套镜中部设上小下大的锥形棱镜，套镜的内周壁设有与棱镜侧面相对的竖直的反光镜。
9.根据权利要求8所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的棱镜为八棱镜，所述的套镜设有八块反光镜，反光镜低于棱镜的顶面。
10.根据权利要求I所述的在线视觉检测设备，其特征在于所述的控制器设有分级模块，分级模块根据设定的阈值及检测结果将被检测件分级并通过分拣装置(4)分级拣出。
专利摘要在线视觉检测设备，涉及一种视觉检测设备。目前，对螺栓类似形状的零部件的检测主要还是依靠人工完成，存在主观判断误差、视觉疲劳等问题，检测效率低下、检测质量不稳定、关键功能缺陷不易识别，成本高。本实用新型包括送料装置、传输装置、视觉检测装置、分拣装置及控制器，其特征在于传输装置包括机架、直线传输机构、翻转传输机构；视觉检测装置包括顶部上视检测相机、侧视检测相机、底部上视检测相机，控制器与顶部上视检测相机、侧视检测相机、底部上视检测相机相连。待测件在直线输送后经翻转传输机构反向向上翻转向继续输送，使得检测相机可观察到被检测物各个面，结构简单，不必人工翻转，无需再次排列，提高检测效率，降低成本。
文档编号B07C5/36GK202709992SQ20122022669
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者李晓华, 向桂山 申请人:杭州欧谱洛博自动化技术有限公司