一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的制作方法

本发明涉及多色注塑分拣领域，具体涉及一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置。

背景技术：

双色注塑是指将两种不同的材料注塑到同一套模具，从而实现注塑出来的零件由两种材料形成的成型工艺。有的两种材料是不同颜色的，有的是软硬不同的，从而提高产品的美观性和装配等性能。使用两种不同类型的塑料，且两种塑料在产品上能够明显区分的塑料制品称为双色制品。安装在具有两套注塑装置的同一台注塑机上(即双色注塑机)，按照先后顺序注入两种塑料并生成双色制品的模具称为双色模具。双色注塑现在已经广泛应用到了电子产品，电动工具，医疗产品，家电，玩具等等几乎所有的塑胶领域，双色模具的制作和成型以及双色多色注塑机和双色注塑原材料的研发也有了飞速的发展。

在对多色注塑的成品进行质检时，需对其拼色处的其正进行检测，需观察其拼色是否整齐，此过程一般为车间专门的质检员进行肉眼观测，效率十分低下，因此有必要设计一种基于图像算法进行自动之间并分拣的设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置，包括视觉检测组件和两组转运暂存组件，两组转运暂存组件对称设置于视觉检测组件的两侧，每组转运暂存组件均包括移料组件、转移组件和送料组件，视觉检测组件、移料组件、转移组件和送料组件呈直线排列分布，移料机构包括工作台和载具，载具能够平移的设置于工作台顶部，送料组件包括互相平行的进料传送带和出料传送带，进料传送带的末端和出料传送带的始端均朝向工作台的方向设置，转移组件包括第一多轴驱动部件和气动吸盘，气动吸盘与第一多轴驱动部件的输出端相连，进料传送带的末端设置有一个用于截停的挡块，视觉检测组件包括第二多轴驱动部件和摄像头，摄像头与第二多轴驱动部件的输出端相连，第一多轴驱动部件和第二多轴驱动部件二者结构相同。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，第一多轴驱动部件包括转台、立柱、横梁、平移机构和升降机构，转台呈水平状态固定设置，立柱呈竖直状态固定设置于转台之上，横梁呈水平固定设置于立柱的顶部，平移机构固定设置于横梁的一侧，升降机构与平移机构的输出端连接。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，平移机构包括两个皮带轮、一个竖直支撑板和一个步进电机，两个皮带轮分别轴接设置于横梁的同一侧两端，两个皮带轮之间通过同步带连接，步进电机固定设置于横梁的另一侧，并且步进电机的输出轴穿过横梁与对侧的一个皮带轮连接，竖直支撑板的背侧顶部通过两个夹板与同步带固定连接，升降机构设置于竖直支撑板远离立柱的一侧底部，横梁上同步带所在的一侧固定设置有一个呈水平状态的横向滑轨，横向滑轨位于同步带的内侧，竖向支撑板的背侧中部固定设置有一个限位滑块，限位滑块与横向滑轨滑动连接。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，升降机构包括滑台气缸、限位开关和限位块，滑台气缸呈竖直状态固定设置于竖直支撑板远离立柱的一侧下半部，并且滑台气缸的输出端竖直向下设置，限位开关固定设置于滑台气缸的缸体下半部，限位块固定设置于滑台气缸的滑台侧壁上，并且限位块位于限位开关的正上方。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，滑台气缸的滑台底部固定连接有一个固定套，固定套中横向活动插设有一个安装条，安装条上设置有若干个用于供气动吸盘或者摄像头垂直安装的安装孔，每个安装孔均纵向贯穿安装条，并且所有安装孔均沿着安装条的长度方向间隔设置，安装条的侧面沿其长度方向均匀设置有若干个第一锁紧孔，每个第一锁紧孔均横向贯穿对应的安装孔，固定套的侧面设有一个第二锁紧孔。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，工作台的顶部设有一个双杆气缸和两个直线滑轨，两个直线滑轨互相平行并且固定设置于工作台的顶部，直线滑轨的长度方向与进料传送带的长度方向一致，载具的两端底部分别与两个直线滑轨滑动连接，载具的长边一侧固定设置有一个向下按延伸的连接板，双杆气缸呈水平固定设置于工作台的顶部，并且双杆气缸的输出轴与连接板固定连接，双杆气缸的长度方向平行于直线滑轨的长度方向。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，进料传送带和出料传送带靠近工作台且相对的一端侧壁上均固定设置有一个第一槽式光电开关，工作台的两侧中部均设置有一个第二槽式光电开关，立柱的中部固定设置有一个配合第一槽式光电开关和第二槽式光电开关的第一检测挡片，第一检测挡片呈水平状态固定设置于立柱的侧壁上，并且第一检测挡片的移动路径经过第一槽式光电开关和第二槽式光电开关的检测端。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，横梁的两端底部均固定设置有第三槽式光电开关，竖直支撑板的背侧固定设置有一个配个第三槽式光电开关的第二检测挡片，第二检测挡片的移动路径经过两个第三槽式光电开关的检测端，横梁的一侧两端均固定设置有用于供限位滑块抵触的限位栓，两个限位栓位于两个皮带轮之间并且分布于横向滑轨的两端上方。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，载具的顶部设有若干个容纳多色注塑件的产品定位槽，所有产品定位槽沿载具的长度方向等间距分布。

作为一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置的优选方案，立柱的底部通过一个底板固定设置于转台顶部，立柱的底部与底板之间设置有第一l型加固板，立柱的上半部与横梁之间设置有第二l型加固板。

本发明的有益效果：工作时，多色注塑成品通过进料传送带进行输送直至来到其末端被挡块截停，接着转移组件通过气动吸盘将逐一将进料传送带末端的产品移动至载具上，接着载具平移至视觉检测组件的正下方，视觉检测组件通过移动摄像头逐一对载具上的多色注塑产品进行质检，检测合格的产品通过转移组件的气动吸盘移动至出料传送带上进行输送，不合格的产品通过气动吸盘从载具上移开并丢弃，当其中一组转运暂存组件在进行上下料的过程中，视觉检测组件此时去对另一组上完料的转运暂存组件上的产品进行质检，效率大增，减少设备停顿时间。对多色注塑件的质检原理通过边缘提取算法实现，通过摄像头从上向下正对着产品并拍摄照片，照片传回数据分析中心进行分析，根据边缘提取算法识别出产品不同颜色的边界线形状，并将提取的边界线形状与合格品的边界线形状进行对比，以此判断该多色注塑产品的合格与否，本发明的一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置，能够实现对多色注塑件成品逐一进行检测，同时摄像头的旋转切换，配合两个载具的交替上料，有效的避免了上下料的时间浪费，极大的提升了质检效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明的立体结构示意一。

图2所示为本发明的侧视示意图。

图3所示为本发明的局部立体结构示意图一。

图4所示为本发明的局部立体结构示意图二。

图5所示为图4中的a处放大示意图。

图6所示为移料机构的立体结构示意。

图7所示为转移组件的立体结构示意图一。

图8所示为移料组件的立体结构示意图二。

图9所示为视觉检测组件的立体结构示意图。

图10所示为图7中的b处放大示意图。

图11所示为图7中的c处放大示意图。

图中：视觉检测组件1，移料组件2，转移组件3，工作台4，载具5，进料传送带6，出料传送带7，气动吸盘8，挡块9，摄像头10，转台11，立柱12，横梁13，皮带轮14，竖直支撑板15，步进电机16，同步带17，夹板19，横向滑轨20，限位滑块21，滑台气缸22，限位开关23，限位块24，固定套25，安装条26，安装孔27，第一锁紧孔28，第二锁紧孔29，双杆气缸30，直线滑轨31，连接板32，第一槽式光电开关33，第二槽式光电开关34，第一检测挡片35，第三槽式光电开关36，第二检测挡片37，限位栓38，产品定位槽39，底板40，第一l型加固板41，第二l型加固板42。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图11所示的一种基于边缘提取算法检测的多色件注塑分拣装置，包括视觉检测组件1和两组转运暂存组件，两组转运暂存组件对称设置于视觉检测组件1的两侧，每组转运暂存组件均包括移料组件2、转移组件3和送料组件，视觉检测组件1、移料组件2、转移组件3和送料组件呈直线排列分布，移料机构包括工作台4和载具5，载具5能够平移的设置于工作台4顶部，送料组件包括互相平行的进料传送带6和出料传送带7，进料传送带6的末端和出料传送带7的始端均朝向工作台4的方向设置，转移组件3包括第一多轴驱动部件和气动吸盘8，气动吸盘8与第一多轴驱动部件的输出端相连，进料传送带6的末端设置有一个用于截停的挡块9，视觉检测组件1包括第二多轴驱动部件和摄像头10，摄像头10与第二多轴驱动部件的输出端相连，第一多轴驱动部件和第二多轴驱动部件二者结构相同。工作时，多色注塑成品通过进料传送带6进行输送直至来到其末端被挡块9截停，接着转移组件3通过气动吸盘8将逐一将进料传送带6末端的产品移动至载具5上，接着载具5平移至视觉检测组件1的正下方，视觉检测组件1通过移动摄像头10逐一对载具5上的多色注塑产品进行质检，检测合格的产品通过转移组件3的气动吸盘8移动至出料传送带7上进行输送，不合格的产品通过气动吸盘8从载具5上移开并丢弃，当其中一组转运暂存组件在进行上下料的过程中，视觉检测组件1此时去对另一组上完料的转运暂存组件上的产品进行质检，效率大增，减少设备停顿时间。对多色注塑件的质检原理通过边缘提取算法实现，通过摄像头10从上向下正对着产品并拍摄照片，照片传回数据分析中心进行分析，根据边缘提取算法识别出产品不同颜色的边界线形状，并将提取的边界线形状与合格品的边界线形状进行对比，以此判断该多色注塑产品的合格与否，此处的数据分析中心通常为设备的控制系统或者上位机，此处不再赘述。

第一多轴驱动部件包括转台11、立柱12、横梁13、平移机构和升降机构，转台11呈水平状态固定设置，立柱12呈竖直状态固定设置于转台11之上，横梁13呈水平固定设置于立柱12的顶部，平移机构固定设置于横梁13的一侧，升降机构与平移机构的输出端连接。转台11用于带动整个第一座轴驱动部件或者第二多轴驱动部件进行旋转，第一多轴驱动部件用于带动整个立柱12和横梁13转动，从而使气动吸盘8移动至进料传送带6或者出料传送带7的正上方，第二多轴驱动部件用于带动摄像头10在两组转运暂存组件之间进行切换。

平移机构包括两个皮带轮14、一个竖直支撑板15和一个步进电机16，两个皮带轮14分别轴接设置于横梁13的同一侧两端，两个皮带轮14之间通过同步带17连接，步进电机16固定设置于横梁13的另一侧，并且步进电机16的输出轴穿过横梁13与对侧的一个皮带轮14连接，竖直支撑板15的背侧顶部通过两个夹板19与同步带17固定连接，升降机构设置于竖直支撑板15远离立柱12的一侧底部，横梁13上同步带17所在的一侧固定设置有一个呈水平状态的横向滑轨20，横向滑轨20位于同步带17的内侧，竖向支撑板的背侧中部固定设置有一个限位滑块21，限位滑块21与横向滑轨20滑动连接。步进电机16通过与两个皮带轮14带动同步带17正反转，从而使同步带17带动与其固定连接的竖直支撑板15进行水平移动，竖直支撑板15进行移动使通过背部的限位滑块21使自身沿着横向滑轨20的长度方向进行水平移动，从而防止竖直支撑板15下坠。

升降机构包括滑台气缸22、限位开关23和限位块24，滑台气缸22呈竖直状态固定设置于竖直支撑板15远离立柱12的一侧下半部，并且滑台气缸22的输出端竖直向下设置，限位开关23固定设置于滑台气缸22的缸体下半部，限位块24固定设置于滑台气缸22的滑台侧壁上，并且限位块24位于限位开关23的正上方。竖直支撑板15平移带动升降机构横向移动，从而使升降机构带动气动吸盘8移动至相应的多色注塑产品正上方，并通过滑台气缸22的输出端下降，以带动气动吸盘8下降直至吸紧正下方的产品，限位开关23用于供限位块24触碰，限位块24触碰限位开关23时使其接通，从而设备的控制系统使滑台气缸22停止继续下降，避免气动吸盘8过度下降压坏产品，摄像头10也通过平移机构带动其进行横向移动，再通过滑台气缸22带动升降气缸下降并靠近正下方的多色注塑产品进行拍照，设备的控制系统通常为plc系统或者嵌入式系统，此处不再赘述。

滑台气缸22的滑台底部固定连接有一个固定套25，固定套25中横向活动插设有一个安装条26，安装条26上设置有若干个用于供气动吸盘8或者摄像头10垂直安装的安装孔27，每个安装孔27均纵向贯穿安装条26，并且所有安装孔27均沿着安装条26的长度方向间隔设置，安装条26的侧面沿其长度方向均匀设置有若干个第一锁紧孔28，每个第一锁紧孔28均横向贯穿对应的安装孔27，固定套25的侧面设有一个第二锁紧孔29。摄像头10或者气动吸盘8安装与安装孔27中，并通过螺栓穿过第一锁紧孔28将其锁紧在安装孔27内，通过螺栓穿过第二锁紧孔29将安装条26锁紧在固定套25中，通过移动安装条26在固定套25上的位置来调节摄像头10的位置，从而保证摄像头10处于静止载具5的正上方。

工作台4的顶部设有一个双杆气缸30和两个直线滑轨31，两个直线滑轨31互相平行并且固定设置于工作台4的顶部，直线滑轨31的长度方向与进料传送带6的长度方向一致，载具5的两端底部分别与两个直线滑轨31滑动连接，载具5的长边一侧固定设置有一个向下按延伸的连接板32，双杆气缸30呈水平固定设置于工作台4的顶部，并且双杆气缸30的输出轴与连接板32固定连接，双杆气缸30的长度方向平行于直线滑轨31的长度方向。双杆气缸30通过输出轴的伸缩，使连接板32带动整个载具5沿着直线滑轨31进行平移，当转移组件3需要将产品逐一移动至载具5上时，双杆气缸30带动载具5朝着靠近转移组件3的方向移动，当载具5上装满产品时，双安气缸带动载具5朝着视觉检测组件1的方向移动，以供摄像头10逐一对载具5上的产品完成拍摄对比检测。

进料传送带6和出料传送带7靠近工作台4且相对的一端侧壁上均固定设置有一个第一槽式光电开关33，工作台4的两侧中部均设置有一个第二槽式光电开关34，立柱12的中部固定设置有一个配合第一槽式光电开关33和第二槽式光电开关34的第一检测挡片35，第一检测挡片35呈水平状态固定设置于立柱12的侧壁上，并且第一检测挡片35的移动路径经过第一槽式光电开关33和第二槽式光电开关34的检测端。转台11带动立柱12转动时，通过第一检测挡片35被第一槽式光电开关33和第二槽式光电开关34检测到而停止转动，转移组件3进行上料时，转台11带动朝着进料传送带6的方向旋转，直至第一检测挡片35被第一槽式光电开关33检测到时停止，待气动吸盘8下降拾取产品后，转台11翻转，直至第一检测挡片35被第二槽式光电开关34检测到时停止，此时平移机构带动气动吸盘8移动至载具5相应位置的正上方并下降将产品至于载具5上；卸料时转台11带动立柱12朝着出料传送带7的方向转动，直至第一检测挡片35被对应的第一槽式光电开关33检测到并停止，接着气动吸盘8下降将合格品至于出料传送带7上，对于不合格品，平移机构带动气动吸盘8移动至横梁13的末端并将不合格品丢下即可，用于盛放不合格品的收集蓝图中未示出。

横梁13的两端底部均固定设置有第三槽式光电开关36，竖直支撑板15的背侧固定设置有一个配个第三槽式光电开关36的第二检测挡片37，第二检测挡片37的移动路径经过两个第三槽式光电开关36的检测端，横梁13的一侧两端均固定设置有用于供限位滑块21抵触的限位栓38，两个限位栓38位于两个皮带轮14之间并且分布于横向滑轨20的两端上方。竖直支撑板15平移时，通过横梁13两端的第三槽式光电开关36对其进行限位，当第二检测挡片37被第三槽式光电开关36检测到时，步进电机16停止转动从而使竖直支撑板15停止平移，限位栓38用于防止限位滑块21过度移动而触碰皮带轮14。

载具5的顶部设有若干个容纳多色注塑件的产品定位槽39，所有产品定位槽39沿载具5的长度方向等间距分布。多色注塑件被逐一至于载具5上的若干个产品定位槽39中，从而保证了摄像头10能够逐一对载具5上的产品进行检测，并行在对该载具5上的产品进行检测时，另一个载具5在同时进行上料，从而当该载具5上的产品检测完之后，摄像头10转到另一个载具5上方继续进行检测，从而有效的利用了时间。

立柱12的底部通过一个底板40固定设置于转台11顶部，立柱12的底部与底板40之间设置有第一l型加固板41，立柱12的上半部与横梁13之间设置有第二l型加固板42。第一l型加固板41用于保证立柱12和底板40之间的连接更加稳固，第二l型加固板42用于保证横梁13和立柱12之间的连接更加稳固。

工作原理：工作时，多色注塑成品通过进料传送带6进行输送直至来到其末端被挡块9截停，接着转移组件3通过气动吸盘8将逐一将进料传送带6末端的产品移动至载具5上，接着载具5平移至视觉检测组件1的正下方，视觉检测组件1通过移动摄像头10逐一对载具5上的多色注塑产品进行质检，检测合格的产品通过转移组件3的气动吸盘8移动至出料传送带7上进行输送，不合格的产品通过气动吸盘8从载具5上移开并丢弃，当其中一组转运暂存组件在进行上下料的过程中，视觉检测组件1此时去对另一组上完料的转运暂存组件上的产品进行质检，效率大增，减少设备停顿时间。对多色注塑件的质检原理通过边缘提取算法实现，通过摄像头10从上向下正对着产品并拍摄照片，照片传回数据分析中心进行分析，根据边缘提取算法识别出产品不同颜色的边界线形状，并将提取的边界线形状与合格品的边界线形状进行对比，以此判断该多色注塑产品的合格与否。转台11用于带动整个第一座轴驱动部件或者第二多轴驱动部件进行旋转，第一多轴驱动部件用于带动整个立柱12和横梁13转动，从而使气动吸盘8移动至进料传送带6或者出料传送带7的正上方，第二多轴驱动部件用于带动摄像头10在两组转运暂存组件之间进行切换。步进电机16通过与两个皮带轮14带动同步带17正反转，从而使同步带17带动与其固定连接的竖直支撑板15进行水平移动，竖直支撑板15进行移动使通过背部的限位滑块21使自身沿着横向滑轨20的长度方向进行水平移动，从而防止竖直支撑板15下坠，竖直支撑板15平移带动升降机构横向移动，从而使升降机构带动气动吸盘8移动至相应的多色注塑产品正上方，并通过滑台气缸22的输出端下降，以带动气动吸盘8下降直至吸紧正下方的产品，限位开关23用于供限位块24触碰，限位块24触碰限位开关23时使其接通，从而设备的控制系统使滑台气缸22停止继续下降，避免气动吸盘8过度下降压坏产品，摄像头10也通过平移机构带动其进行横向移动，再通过滑台气缸22带动升降气缸下降并靠近正下方的多色注塑产品进行拍照。双杆气缸30通过输出轴的伸缩，使连接板32带动整个载具5沿着直线滑轨31进行平移，当转移组件3需要将产品逐一移动至载具5上时，双杆气缸30带动载具5朝着靠近转移组件3的方向移动，当载具5上装满产品时，双安气缸带动载具5朝着视觉检测组件1的方向移动，以供摄像头10逐一对载具5上的产品完成拍摄对比检测。转台11带动立柱12转动时，通过第一检测挡片35被第一槽式光电开关33和第二槽式光电开关34检测到而停止转动，转移组件3进行上料时，转台11带动朝着进料传送带6的方向旋转，直至第一检测挡片35被第一槽式光电开关33检测到时停止，待气动吸盘8下降拾取产品后，转台11翻转，直至第一检测挡片35被第二槽式光电开关34检测到时停止，此时平移机构带动气动吸盘8移动至载具5相应位置的正上方并下降将产品至于载具5上；卸料时转台11带动立柱12朝着出料传送带7的方向转动，直至第一检测挡片35被对应的第一槽式光电开关33检测到并停止，接着气动吸盘8下降将合格品至于出料传送带7上，对于不合格品，平移机构带动气动吸盘8移动至横梁13的末端并将不合格品丢下即可，用于盛放不合格品的收集蓝图中未示出。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。