本发明涉及磁瓦外观检测领域，具体涉及一种基于机器视觉的外观检测装置。
背景技术：
磁瓦是一种永磁体中，是主要用在永磁电机上的瓦状磁铁，其作用是代替励磁绕组产生磁场，是永磁电机的重要组成部件，在汽车、家电、电动工具等工业领域应用广泛，需求量巨大。磁瓦质量的好坏对永磁电机的性能有很大的影响。在出口产品中，甚至会有因个别磁瓦不合格而导致整批退货的风险，因此分拣出不合格磁瓦具有非常重要的经济价值。
磁瓦的生产工艺过程主要有预烧料制备、制粉、成型、烧结、磨加工、检分等几个步骤，很多因素都会导致磁瓦出现缺陷。磁瓦在压制成型、烧结和磨加工等生产工序都已经实现全自动化生产。但由于由于磁瓦种类规格繁多，尺寸及形状差异很大，检测面多，产量很高，生产节拍很快，1分钟可达到120个，加之磁瓦本身缺陷种类很多(包括裂纹、崩烂、倒角、欠磨、起级、崩烂、起级、夹层和污渍等)，磁瓦检测难度和工作量很大，导致对磁瓦实用化在线自动检测设备的研制迄今为止都还没有取得实质性的进展，一直以来磁瓦生产厂家都还是以人工目视检测为主。人工检测的方法是将磁瓦材料均匀的平铺在料盒里，放在灯光下，通过肉眼观察，在从中挑拣，然后再挨个面翻转检测。这种方法费时费力，并且检测精度不高，节奏太慢、劳动强度较大。这种人工目视检测方法由于劳动强度大，质量控制受到检查人员技术、经验、精神状态和工作环境等人为因素的影响较大，检测效率低，误检和漏检率较高，且不稳定；同时，由于磁瓦形状不规则，产量大，关键尺寸也难于用人工进行全检，不能把尺寸不合格的磁瓦剔除，不能对磁瓦进行分等分级以提高经济效益。
视觉系统就是用机器代替人眼来做测量和判断，其在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。在磁瓦的外观检测中，可以引进视觉检测系统。但磁瓦是一种瓦状结构，如何采用视觉系统对磁瓦的六个面进行检测是一个很大的问题。申请号为cn201621281893.2的申请公开了一种用于箱体六面检测的自动化视觉检测设备，并具体公开了：包括基座及转动设于基座上的转盘，还包括：设于转盘上的产品固定治具、分别位于转盘相对两侧的两个侧面视觉检测组件、位于转盘顶部的顶面视觉检测组件、位于转盘底部的底面视觉检测组件、位于转盘一侧的下料流水线、衔接于下料流水线与转盘之间的下料机械手。通过机械手来进行下料，通过在转盘的各个方位设置多个视觉检测组件来实现对箱体的六面检测，如此部件集中设置，装置的体积庞大，且对不同面进行视觉检测时可能会彼此影响，且后期不易维护。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的对磁瓦的立体结构进行六面检测装置设置集中检测装置造成设备体积庞大，且对不同面检测时彼此之间会影响照明成像效果，本发明提出一种基于机器是觉得外观检测装置，来实现对磁瓦的外观质量进行视觉检测。本发明的技术方案如下：
一种基于机器视觉的外观检测装置，包括：上料装置，所述上料装置用于将工件输送至检测线；检测线，所述检测线上依次设置有六个检测工位对工件的六个面进行检测，每个检测工位设置有视觉检测装置，视觉检测装置对工件的表面进行检测；和下料装置，所述下料装置根据检测结果对检测后的合格工件和不合格工件分别下料。
进一步地，所述上料装置为振动上料盘。
进一步地，所述检测线包括传输装置和视觉检测装置，所述传输装置用于传输工件至各个检测工位，所述视觉检测装置包括照明装置、成像装置和上位机，所述照明装置用于提供光源，所述成像装置对工件进行成像，并将成像结果输送至上位机，所述上位机根据成像结果对工件的外观质量进行检测。
进一步地，所述传输装置包括依次相通的第一传输段、第二传输段和第三传输段，所述第一传输段和所述第二传输段相互垂直，所述第二传输段和所述第三传输段相互垂直，第一检测工位位于第一传输段上，第二检测工位、第三检测工位、第四检测工位和第五检测工位位于第二传输段上，第六检测工位位于第三传输段上，相邻的两个检测工位之间的传输装置上设置有用于对工件进行翻面的翻面机构，所述传输装置的两侧设置有防护板。
进一步地，所述翻面机构包括第一翻面机构，所述第一翻面机构设置在所述第一检测工位和第二检测工位之间，所述第一翻面机构包括连接板和第一吹气装置，所述连接板倾斜设置在第一传输段和第二传输段之间，所述第一传输段高于第二传输段，所述第一吹气装置朝向工件吹气以使工件保持直立。
进一步地，所述翻面机构还包括第二翻面机构，所述第二检测工位和第三检测工位之间、所述第三检测工位和第四检测工位之间以及所述第四检测工位和第五检测工位之间均设置有第二翻面机构，所述第二翻面机构包括阻挡件，所述阻挡件设置在两个检测工位之间的防护板上，且所述阻挡件靠近输送装置的输送面设置。
进一步地，所述翻面机构还包括第三翻面机构，所述第三翻面机构设置在第五检测工位和第六检测工位之间，所述第三翻面机构包括第二吹气装置，所述第二吹气装置位于第二传输段和第三传输段的相交处，所述第二吹气装置朝向工件吹气使工件翻面。
进一步地，每一传输段的首端均设置有用于感应相应传输段上的工件数量的光电传感器，每一检测工位处均设置有用于感应工件的工位传感器，所述第二检测工位、第三检测工位、第四检测工位和第五检测工位处均设置有对工件进行定位的定位装置。
进一步地，所述照明装置和成像装置均位于传输装置的正上方，所述照明装置包括环形光源，位于第一检测工位和第六检测工位的照明装置还包括条形光源，所述环形光源位于条形光源的上方，所述条形光源为多个，所述多个条形光源均匀分布。
进一步地，所述上料装置和检测线之间还设置有直线输送装置，所述直线输送装置与检测线的第一传输段垂直连接，所述直线输送装置和第一传输段的连接处设置有第三吹气装置，所述第三吹气装置将位于直线输送装置末端的工件吹向检测线的第一传输段。
基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：
1.本发明的外观检测装置可用于对磁瓦这种立体工件的六个外表面均进行视觉检测，实现对工件的全面检测，六个检测工位沿输送装置的输送路径依次设置，相互之间间隔一定距离，彼此之间成像不会有影响；
2.本发明的外观检测装置合理设置检测线的输送装置和输送装置上的翻面机构，这样可以在对工件进行一个面的视觉检测之后，对工件自动进行翻面，将下一待检测面朝向视觉检测装置，方便对工件的下一待检测面进行视觉检测，整个过程自动化，无需人工操作；且本发明中的翻面机构结构简单，成本低，方便维护；
3.本发明的外观检测装置中的磁瓦在每一检测工位处的待检测面均朝上，视觉检测装置均位于磁瓦的正上方，保证每一个检测面的检测角度一样，检测的准确度更高；对第一检测工位和第六检测工位的照明装置同时设置环形光源和条形光源，如此结合磁瓦的结构特点，在第一检测工位和第六检测工位对内曲面和外曲面进行检测，因为内曲面和外曲面不是平面，磁瓦会产生反光，加条形光源可以避免反光，且增强视场光照度，如此设置对于其它有两个相对曲面的工件也可以进行检测；
4.本发明的外观检测装置的每一传输段的首端设置有光电传感器来感应工件的位置，并控制传输装置的传输速度，可以准确地保证工件运动到检测工位时，视觉检测装置对其进行检测，配合度高；
5.本发明的下料装置根据外观检测装置的检测结果对合格工件和不合格工件进行分别下料，直接进行筛分，完成度高。
附图说明
图1为本发明的基于机器视觉的外观检测装置的结构示意图；
图2为本发明的基于机器视觉的外观检测装置的俯视图；
图3为本发明的外观检测装置的检测线的结构示意图；
图4为本发明的外观检测装置的检测线的传输装置的俯视图；
图5为本发明的外观检测装置的检测线的传输装置的立体图；
图6为本发明的外观检测装置的第一检测工位和第二检测工位的照明装置的结构示意图；
图7为本发明的外观检测装置的下料装置的结构示意图；
图中：1-上料装置；2-检测线；21-传输装置；211-第一传输段；212-第二传输段；213-第三传输段；22-视觉检测装置；221-照明装置；2211-环形光源；2212-条形光源；222-成像装置；23-第一光电传感器；24-第二光电传感器；25-第三光电传感器；26-连接板；27-定位装置；28-阻挡件；3-下料装置；31-下料通道；311-第一下料通道；312-第二下料通道；32-推料机构；33-第四光电传感器；34-导料板；4-直线输送装置；5-支撑台；6-支撑架；7-工件；a-第一检测工位；b-第二检测工位；c-第三检测工位；d-第四检测工位；e-第五检测工位；f-第六检测工位。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。
如图1-7所示，本实施例提供了一种基于机器视觉的外观检测装置，包括：上料装置1、检测线2和下料装置3，上料装置1用于将工件输送至检测线2；检测线2上依次设置有六个检测工位来对工件7的六个面进行外观质量检测，来到检测线2上的工件7被依次输送到六个检测工位来对工件7的六个面进行检测，检测线2的末端和下料装置3连通，下料装置3根据检测线2的检测结果对工件7进行分别下料。
上料装置1用于将工件7规律、整齐地输送至检测线2。优选地，上料装置1为振动上料盘，可以将工件7有序地排列出来。上料装置1和检测线2的首端连通。
检测线2用于对工件7的六个外表面进行外观检测。检测线2包括传输装置21和视觉检测装置22，传输装置21设置在支撑台5上，传输装置21用于将工件7传输至各个工位，视觉检测装置22用于对处于各个工位的工件7的某一外表面进行外观检测。传输装置21包括依次相通的第一传输段211、第二传输段212和第三传输段213。具体地，第一传输段211的末端和第二传输段212的首端相通，第二传输段212的末端和第三传输段213的首端相通。优选地，每一传输段均呈直线延伸，第一传输段211和第二传输段212相互垂直，第二传输段212和第三传输段213相互垂直。优选地，传输装置21为皮带传输，第一传输段211、第二传输段212和第三传输段213均采用皮带传送机进行传输，传输装置21的两侧均设置有防护板，保证工件7稳定地在传送带上传输，不会滑落。
六个检测工位分布在三个传输段上，具体地，六个检测工位包括第一检测工位a、第二检测工位b、第三检测工位c、第四检测工位d、第五检测工位e和第六检测工位f。其中，第一检测工位a位于第一传输段211上，第二检测工位b、第三检测工位c、第四检测工位d和第五检测工位e依次位于第二传输段212上，第六检测工位f位于第三传输段213上。相邻的两个检测工位之间的传输装置21上设置有用于对工件7进行翻面的翻面机构。
翻面机构包括第一翻面机构、第二翻面机构和第三翻面机构，其中第一翻面机构位于第一检测工位a和第二检测工位b之间，优选地，第一翻面机构位于第一传输段211和第二传输段212的连接处，第一传输段211的水平高度高于第二传输段212。第一翻面机构包括连接板26和第一吹气装置(图中未示出)，连接板26倾斜设置，连接第一传输段211的末端和第二传输段212的首端，优选地，连接板26与水平面之间的夹角为60度。工件7被第一传输段211传输至第一传输段211的末端，沿连接板26倾斜向下滑动至第二传输段212，此时工件7的上部斜靠在连接板26上，第一吹气装置朝向工件7吹气，工件7在气体的吹动作用下直立起来，完成翻面。第二检测工位b和第三检测工位c之间、第三检测工位c和第四检测工位d之间、第四检测工位d和第五检测工位e之间以及第五检测工位e和第六检测工位f之间均设置有第二翻面机构。具体地，多个第二翻面机构均设置在第二传输段212上，第二翻面机构包括阻挡件28，阻挡件28靠近第二传输段212的输送面设置，优选地，阻挡件28设置在第二传输段212的防护板上，阻挡件28的一端伸到输送面的上方，阻挡件28的高度设置为位于工件7的下部位置。当工件7位于第二传输段212上时，工件7在传输带的带动作用下运动，当工件7的下端碰到阻挡件28，阻挡件28给工件7下端一个与传输带运动方向相反的作用力，如此，在惯性作用力和阻力的综合作用下，工件7的上端沿传输带的运动方向翻转，实现对工件7的翻面。第三翻面机构位于第五检测工位e和第六检测工位f之间，具体地，第三翻面机构位于五检测工位e和第六检测工位f之间的第二翻面机构之后。第三翻面机构包括第二吹气装置(图中未示出)，第二吹气装置位于第二传输段和第三传输段的相交处，第二吹气装置沿第三传输段的延伸方向朝向工件7吹气。当工件7运动至第二传输段的末端时，第二吹气装置朝向工件7吹气，工件7在第二吹气装置的作用下倒向第三传输段213，完成翻面。
进一步地，每一传输段的首端均设置有用于感应相应传输段上的工件数量的光电传感器，具体地，第一传输段211的首端设置有第一光电传感器23，第二传输段212的首端设置有第二光电传感器24，第三传输段213的首端设置有第三光电传感器25。通过在每一传输段上设置光电传感器方便对相应传输段上的工件数量进行准确地计数，不易产生纰漏。每一检测工位处均设置有用于感应工件的工位传感器，通过在每一检测工位设置工位传感器，当工件7传输至检测工位，相应检测工位的工位传感器感应到工件，触发视觉检测装置22对工件7的表面进行检测。第二检测工位b、第三检测工位c、第四检测工位d和第五检测工位e处均设置有对工件进行定位的定位装置27，定位装置27对工件进行定位以方便视觉检测装置22对工件进行视觉检测。优选地，定位装置27为定位气缸，当需要对工件进行定位时，定位气缸的伸缩端伸出将工件抵靠在防护板上，实现短时间定位。具体地，定位气缸安装在第二传输段212的一侧，定位气缸的伸缩端通过第二传输段212一侧的防护板抵住工件7，将工件7抵靠在另一侧的防护板上，完成定位后，定位气缸的伸缩端缩回。
视觉检测装置22用于对位于工位处的工件7的表面质量进行检测，每个检测工位均设置有视觉检测装置22。视觉检测装置22包括照明装置221、成像装置222和上位机(图中未示出)。其中照明装置221和成像装置222位于传输装置21的正上方。具体地，照明装置221通过支撑架6设置在传输装置21上的各工位的正上方，支撑架6设置在支撑台5上，所述照明装置221用于向工件7朝上的一面进行打光。照明装置221的中心处设置有通孔，成像装置222位于照明装置221的通孔的正上方，对工件7朝向的一面进行成像，优选地，所述成像装置222为相机。成像装置222将采集到的成像结果传输至上位机，上位机根据采集的结果来判断工件7的外观质量是否合格。优选地，为了节约成本，上位机可以只有一台，六个检测工位的成像装置222均与一台上位机信号连接。由于本申请的工件7为磁瓦，结合磁瓦的外观形状特点，可设置第一检测工位a和第六检测工位f来检测磁瓦的上下两个曲形表面，第二检测工位b、第三检测工位c、第四检测工位d和第五检测工位e来检测磁瓦的4个侧表面，因此对检测工位的照明装置进行合理的设置。设置第一检测工位a和第六检测工位f的照明装置221包括环形光源2211和条形光源2212。条形光源2212位于环形光源2211的下方，条形光源2212为多个并以通孔的中心线为中心均匀分布，从上方斜向下朝向磁瓦打光，防止磁瓦的曲面反光影响成像效果。优选地条形光源2212为4个。设置第二检测工位b、第三检测工位c、第四检测工位d和第五检测工位e的照明装置221包括环形光源2211。
下料装置3与传输装置21的第三传输段213的末端相通，用于对检测后的工件7进行下料。下料装置3包括下料通道31、推料机构32和导料板34，下料通道31包括第一下料通道311和第二下料通道312，通过设置两个下料通道对合格工件和不合格工件进行分别下料。优选地，第一下料通道311和第二下料通道312平行设置，第一下料通道311用于对合格工件进行下料，第二下料通道312对不合格工件进行下料。进一步优选地，第一下料通道311和传输装置21的第三传输段213的末端直接相通，传输装置21的第三传输段213的末端的两侧分别垂直设置有导料板34和推料机构32，导料板34的末端与第二下料通道312相通，当有不合格工件时，上位机控制推料机构32工作，推料机构32将不合格工件从第三传输段213的末端推到导料板34上，并通过导料板34到达第二下料通道312，通过第二下料通道312下料；合格产品直接通过第三传输段213的末端到达第一下料通道311下料。下料装置3还包括第四光电传感器33，第四光电传感器33设置在导料板34的末端，用于对不合格产品的数量进行计数。
本发明的外观检测装置还包括直线送料装置4，直线送料装置4设置在上料装置1和检测线2之间，上料装置1输出的工件7经直线输送装置4到达检测线2上。通过设置直线输送装置4，提高上料装置1输出的工件7的动能，保证工件7稳定规律地进入到检测线2中。优选地，直线送料装置4和检测线2的第一传输段212垂直设置，直线送料装置4的末端设置有第三吹气装置(图中未示出)，第三吹气装置的吹气方向为垂直于直线输送装置4且朝向检测线2的第一传输段211。
优选地，工件7为具有六面结构的立体工件，本发明中优选为磁瓦。优选地，为了保护外观检测装置，可以在外观检测装置外部设置外壳，对装置进行保护。
基于上述技术方案，本发明的基于机器视觉的外观检测装置的工作原理为：磁瓦经上料装置1进入直线输送装置4，运动至直线输送装置4末端的磁瓦在第三吹气装置的作用下来到检测线的第一传输段211，第一传输段211传输磁瓦至第一检测工位a，此时磁瓦的外曲面朝上，第一检测工位a的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的外曲面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
磁瓦离开第一检测工位a运动至第一传输段211的末端，经第一翻面机构完成第一次翻面，此时磁瓦的第一个侧面朝上，磁瓦经第二传输段212传输运动至第二检测工位b，第二检测工位b的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的第一个侧面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
磁瓦离开第二检测工位b，经第二检测工位b和第三检测工位c之间的第二翻面机构完成第二次翻面，此时磁瓦的第二个侧面朝上，磁瓦经第二传输段212传输运动至第三检测工位c，第三检测工位c的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的第二个侧面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
磁瓦离开第三检测工位c，经第三检测工位c和第四检测工位d之间的第二翻面机构完成第三次翻面，此时磁瓦的第三个侧面朝上，磁瓦经第二传输段212传输运动至第四检测工位d，第四检测工位d的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的第三个侧面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
磁瓦离开第四检测工位d，经第四检测工位d和第五检测工位e之间的第二翻面机构完成第四次翻面，此时磁瓦的第四个侧面朝上，磁瓦经第二传输段212传输运动至第五检测工位e，第五检测工位e的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的第四个侧面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
磁瓦离开第五检测工位e，经第五检测工位e和第六检测工位f之间的第二翻面机构完成第五次翻面，此时磁瓦的第一个侧面朝上，磁瓦运动至第二传输段212的末端，经第三翻面机构的第二吹气装置的吹气作用，磁瓦朝向第三传输段213倒下，此时磁瓦的内曲面朝上，完成翻面，磁瓦经过第三传输段213运动至第六检测工位f，第六检测工位f的工位传感器感应到磁瓦，触发成像装置222在照明装置221打光的情况下对磁瓦的内曲面进行成像，并将成像结果传输至上位机；
上位机通过成像结果判断磁瓦的外观质量是否合格，并控制推料机构32工作，若磁瓦的外观质量合格，则磁瓦直接通过第三传输段的末端进入到第一下料通道311；若磁瓦的外观质量不合格，则推料机构32推动磁瓦至导料板34，通过导料板34到达第二下料通道312。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。