一种阵列式圆珠外观检测筛选装置的制作方法

1.本实用新型属于首饰加工技术领域，涉及一种外观检测筛选装置，特别涉及一种基于视觉识别的阵列式首饰圆珠外观检测筛选装置。


背景技术：

2.首饰圆珠在制作完成后，一般都会存在些许尺寸、色泽的差异，在后续的作业中需要对这些圆珠的外观尺寸、色泽进行检测筛选，并分筛至不同的装料袋中；但是这些差异通过肉眼检视是很难区分的，需要通过基于视觉识别的检测筛选装置对其进行检测筛选。
3.传统的检测筛选装置通常使用振动盘式落料结构，通过振动机构将圆珠分筛至送料机构中，振动机构作业时会产生较大的噪音，并且在振动过程中经常出现圆珠相互卡住的问题，造成落料卡顿，常常因落料不稳定影响作业效率；另外，现有的圆珠外观检测筛选设备因送料螺杆设计缺陷，造成圆珠在视觉识别组件拍摄区域停留的时间较短、并且拍摄区域下侧的补光不足，导致相机拍摄的图像照片存在一定程度的失真，导致视觉识别检测筛选的精确性受到影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种落料稳定、外观特征检测高效、筛选快速精确的阵列式圆珠外观检测筛选装置，该装置可阵列式同步进行检测筛选工作，从而提升圆珠检测筛选的效率，有效的解决了现有技术存在的问题。
5.本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种阵列式圆珠外观检测筛选装置，包括工作台、工控主机、料箱和检测分选机构，所述工控主机设置在工作台的台面下侧，料箱定位在台面上；所述检测分选机构设有两组，且两组检测分选机构相互平行设置在台面上；每组检测分选机构分别包括落料组件、送料组件、视觉识别组件、排料组件和装料袋，所述落料组件与料箱前侧面靠底部的位置连接；所述送料组件沿台面的长度方向设置，且送料组件其中一端设置在落料组件下侧；所述视觉识别组件定位在送料组件靠落料组件一端的上侧；所述排料组件设置在送料组件侧面并与台面连接；台面上设有多个与排料组件对应的落料口，所述落料口呈直线阵列布置，所述装料袋设置在台面下侧并分别与落料口的位置对应；所述落料组件、送料组件、视觉识别组件以及排料组件分别与工控主机电性连接。
6.本实用新型进一步的技术方案是：所述落料组件包括落料斗、滚轴、滚轴座和落料驱动电机，所述落料斗与料箱前侧面靠底部的位置连接，且落料斗的内腔与料箱连通；所述滚轴座与落料斗的底部连接，滚轴座的前侧凹陷设有用于容纳滚轴的滚轴腔，且滚轴座的上侧设有进料口，滚轴座的下侧设有出料口，滚轴座的滚轴腔通过进料口与落料斗的内腔连通；所述滚轴定位在滚轴腔中，落料驱动电机定位在滚轴座后侧且落料驱动电机的转轴延伸至滚轴腔中并与滚轴连接，从而带动滚轴在滚轴座中转动；所述滚轴的圆周侧面均匀设有若干个用于容纳圆珠的容料孔，落料斗内的圆珠由滚轴座的进料口落入滚轴的容料孔
中并随着滚轴转动至滚轴座的底部由滚轴座的出料口落下；所述送料组件包括送料螺杆和主轴电机，送料螺杆两端分别通过轴承座定位在台面上，且送料螺杆其中一端位于滚轴座的出料口下方，所述主轴电机固定在远离滚轴座一端的轴承座上，并通过皮带与送料螺杆连接从而带动送料螺杆转动；所述送料螺杆靠滚轴座一端的外侧还设有引导板，引导板通过引导支架与台面连接并与送料螺杆平行；所述视觉识别组件包括相机和上光源，相机和上光源通过t型支架分别定位在送料螺杆上侧；所述排料组件包括多个与落料口一一对应的排料阀，所述排料阀分别通过固定板定位在台面上侧并位于送料螺杆外侧，且每个排料阀的下侧与对应的落料口之间还分别设有排料导管；所述落料驱动电机、主轴电机、相机、上光源以及排料阀分别与工控主机电性连接。
7.本实用新型进一步的技术方案是：所述滚轴座的侧面还设有用于检测滚轴转动相位的霍尔传感器，所述滚轴的圆周侧面均匀设有若干个与霍尔传感器配合的感应孔，所述霍尔传感器与工控主机电性连接，且霍尔传感器的感应端延伸至滚轴座的滚轴腔中。
8.本实用新型进一步的技术方案是：所述送料螺杆远离落料组件的一端设有用于检测送料螺杆转动圈数的光电传感器，光电传感器固定连接在对应的轴承座上并与工控主机电性连接，所述送料螺杆的外侧设有与光电传感器配合的传感器档片。
9.本实用新型进一步的技术方案是：所述排料阀分别包括排料阀门、支撑台和电磁阀，所述支撑台和电磁阀分别连接定位在固定板上，且电磁阀与工控主机电性连接，所述排料阀门滑动定位在支撑台上，且排料阀门与电磁阀的伸缩杆连接，电磁阀的伸缩杆完全伸出时排料阀门位于送料螺杆外侧并位于对应的排料导管上侧。
10.本实用新型进一步的技术方案是：所述固定板为pcb电路板，电磁阀的接线触点分别与pcb电路板对应的导线连接。
11.本实用新型进一步的技术方案是：所述送料螺杆包括同轴设置的检测端和送料端，检测端的直径大于送料端的直径，且检测端的螺距大于送料端的螺距；所述检测端的端部位于滚轴座的出料口下方，视觉识别组件位于检测端中部的上方，引导板位于检测端的外侧，且引导板的长度与检测端的长度相同；所述排料阀分别直线阵列设置在送料端的外侧。
12.本实用新型进一步的技术方案是：所述送料螺杆的检测端为透明材料制成，且检测端下侧的台面上还设有与工控主机电性连接的下光源。
13.本实用新型进一步的技术方案是：检测端和送料端连接处的侧面设有缓冲板，缓冲板通过缓冲支架与台面连接，所述缓冲板位于排料阀的上侧并位于引导板的下侧。
14.本实用新型进一步的技术方案是：所述引导板与检测端的圆周外侧表面有间隙，且所述间隙小于圆珠的直径。
15.本实用新型的一种阵列式圆珠外观检测筛选装置由于采用上述结构，具有如下有益效果：
16.1.本实用新型的台面上设有两组相互平行的检测分选机构，两组检测分选机构可同步进行检测筛选作业，不仅能减少占用空间，还能有效提高作业效率；
17.2.本实用新型的落料组件工作时，落料斗底部的圆珠自然滚落至滚轴最上侧的容料孔中，落料驱动电机带动滚轴在滚轴座中均速转动，并通过霍尔传感器与感应孔配合可精确检测出滚轴转动相位，从而使得滚轴的容料孔中的圆珠随着滚轴运动至滚轴座底部并
由底部的出料口有序落下，整个落料过程顺畅稳定，不存在因振动引发的噪音，避免了传统振动盘落料存在的卡顿、噪音大等问题；
18.3.本实用新型的送料螺杆包括同轴设置的检测端和送料端，并且检测端的直径大于送料端的直径，即长度较大的送料端直径小，可大大减轻送料螺杆的重量，减少主轴电机的负担，可以提高效率，降低成本；另外，检测端的螺距大于送料端的螺距，再加上检测端的直径大，能有效减慢圆珠前进的速度，使圆珠姿态保持一致，同时能够延长圆珠在视觉识别组件拍摄区域停留的时间，有利于拍照检测圆珠的外观特征；
19.4.本实用新型送料螺杆的检测端为透明材料制成，并且检测端的下侧还设有下光源，下光源可以从透明的检测端螺杆下方对拍摄区域补光，使得相机拍摄圆珠的图像照片更加贴近真实状态，以便于更好地分析圆珠的图像特征，保证视觉识别检测筛选的准确性；
20.5.本实用新型用于定位电磁阀的固定板采用pcb电路板结构，电磁阀的接线触点直接与pcb电路板对应的导线焊接，使得整个装置的接线少、布线简洁、能耗低，可以独立控制驱动，性能优良，寿命长。
21.下面结合附图和实施例对本实用新型一种阵列式圆珠外观检测筛选装置作进一步的说明。
附图说明
22.图1是本实用新型一种阵列式圆珠外观检测筛选装置的结构示意图之一；
23.图2是本实用新型的结构示意图之二；
24.图3是检测分选机构设置在台面上的结构示意图之一；
25.图4是检测分选机构设置在台面上的结构示意图之二；
26.图5是落料组件的结构示意图；
27.图6是落料组件的分解结构示意图；
28.图7是图3中a处的放大图；
29.图8是送料螺杆结构示意图；
30.图9是送料组件和排料组件的局部结构示意图；
31.图10是排料阀设置在送料端外侧的结构示意图；
32.附图标号说明：1-工作台，11-台面，12-落料口，2-工控主机，3-料箱，4-检测分选机构，41-落料组件，411-落料斗，412-霍尔传感器，413-滚轴，4131-容料孔，4132-感应孔，414-滚轴座，4141-滚轴腔，4142-进料口，4143-出料口，415-落料驱动电机，42-视觉识别组件，421-相机，422-上光源，423-t型支架，424-下光源，43-送料组件，431-送料螺杆，4311-检测端，4312-送料端，432-主轴电机，433-光电传感器，4331-传感器档片，434-轴承座，435-缓冲板，436-缓冲支架，437-引导板，438-引导支架，44-排料组件，441-排料阀，4411-电磁阀，4412-支撑台，4413-排料阀门，442-固定板，443-排料导管，45-装料袋，5-显示器，6-圆珠。
具体实施方式
33.如图1至图10所示，本实用新型一种阵列式圆珠外观检测筛选装置，包括工作台1、工控主机2、料箱3和检测分选机构4，所述工控主机2设置在工作台1的台面11下侧，料箱3定
位在台面11上；所述工作台1的台面11上还设有与工控主机2电性连接的显示器5。
34.本实用新型的检测分选机构4设有两组，且两组检测分选机构4相互平行设置在台面11上；如图1、图2所示，每组检测分选机构4分别包括落料组件41、送料组件43、视觉识别组件42、排料组件44和装料袋45，所述落料组件41与料箱3前侧面靠底部的位置连接；所述送料组件43沿台面的长度方向设置，且送料组件43其中一端设置在落料组件41下侧；所述视觉识别组件42定位在送料组件43靠落料组件41一端的上侧；所述排料组件44设置在送料组件43侧面并与台面11连接；台面11上设有多个与排料组件44对应的落料口12，所述落料口12呈直线阵列布置，所述装料袋45设置在台面11下侧并分别与落料口12的位置对应；所述落料组件41、送料组件43、视觉识别组件42以及排料组件44分别与工控主机2电性连接。
35.如图5、图6所示，本实用新型的落料组件41包括落料斗411、滚轴413、滚轴座414和落料驱动电机415，所述落料驱动电机415与工控主机2电性连接，所述落料斗411与料箱3前侧面靠底部的位置连接，且落料斗411的内腔与料箱3连通，本实施例中的落料斗411是斜坡设计，料箱3中的圆珠6会自然滚落至落料斗411的底部。所述滚轴座414与落料斗411的底部连接，滚轴座414的前侧凹陷设有用于容纳滚轴413的滚轴腔4141，且滚轴座414的上侧设有进料口4142，滚轴座414的下侧设有出料口4143，滚轴座414的滚轴腔4141通过进料口4142与落料斗411的内腔连通；所述滚轴413定位在滚轴腔4141中，落料驱动电机415定位在滚轴座414后侧且落料驱动电机415的转轴延伸至滚轴腔4141中并与滚轴413连接，从而带动滚轴413在滚轴座414中均速转动；所述滚轴413的圆周侧面均匀设有若干个用于容纳圆珠6的容料孔4131，落料斗411内的圆珠6由滚轴座414的进料口4142落入滚轴413的容料孔4131中并随着滚轴413转动至滚轴座414的底部由滚轴座414的出料口4143落下；另外，所述滚轴座414的侧面还设有用于检测滚轴413转动相位的霍尔传感器412，所述滚轴413的圆周侧面均匀设有若干个与霍尔传感器412配合的感应孔4132，所述霍尔传感器412与工控主机2电性连接，且霍尔传感器412的感应端延伸至滚轴座414的滚轴腔4141中并与感应孔4132的位置对应。落料组件41工作时，落料斗411底部的圆珠6自然滚落至滚轴413最上侧的容料孔4131中，落料驱动电机415带动滚轴413在滚轴座414中均速转动，并通过霍尔传感器412与感应孔4132配合可精确检测出滚轴413转动相位，从而使得滚轴413的容料孔4131中的圆珠6随着滚轴413运动至滚轴座414底部并由底部的出料口4143有序落下，整个落料过程顺畅稳定，不存在因振动引发的噪音，避免了传统振动盘落料存在的卡顿、噪音大等问题。
36.本实用新型的视觉识别组件42包括相机421和上光源422，相机421和上光源422通过t型支架423分别定位在送料螺杆431上侧，且相机421和上光源422分别与与工控主机2电性连接；在本实施例中，相机421是ccd相机，用于获取送料螺杆431上的圆珠6的图像照片，并传送至工控主机2，工控主机2通过图像照片对圆珠6的外观进行检测筛选。
37.本实用新型的送料组件43包括送料螺杆431和主轴电机432，送料螺杆431两端分别通过轴承座434定位在台面11上，且送料螺杆431其中一端位于滚轴座414的出料口4143下方，所述主轴电机432固定在远离滚轴座414一端的轴承座434上，并通过皮带与送料螺杆431连接从而带动送料螺杆431转动；所述送料螺杆431靠滚轴座414一端的外侧还设有引导板437，引导板437通过引导支架438与台面11连接并与送料螺杆431平行；所述送料螺杆431远离落料组件41的一端设有用于检测送料螺杆431转动圈数的光电传感器433，光电传感器433固定连接在对应的轴承座434上并与工控主机2电性连接，所述送料螺杆431的外侧设有
与光电传感器433配合的传感器档片4331，本实用新型通过光电传感器433和传感器档片4331配合，可记录送料螺杆431的转动圈数，通过送料螺杆431的转动圈数计算出定位圆珠6的传送位置，即识别该圆珠6是那个通道的，当该圆珠6转到对应的通道时，所在通道的排料阀就打开。
38.如图8所示，本实用新型的送料螺杆431包括同轴设置的检测端4311和送料端4312，所述送料螺杆431的检测端4311为透明材料制成，且检测端4311的直径大于送料端4312的直径，同时检测端4311的螺距大于送料端4312的螺距；所述检测端4311的端部位于滚轴座414的出料口4143下方，所述引导板437位于检测端4311的外侧，且引导板437的长度与检测端4311的长度相同，并且引导板437与检测端4311的圆周外侧表面有间隙，且所述间隙小于圆珠6的直径；所述视觉识别组件42位于检测端4311中部的上方，检测端4311下侧的台面11上还设有与工控主机2电性连接的下光源424，通过上光源422以及下光源424对相机421的拍照区域进行补光，使得相机421拍摄圆珠6的图像照片更加贴近真实状态，保证视觉识别检测筛选的准确性。当主轴电机432驱动送料螺杆431转动，由落料组件41落下检测端4311的圆珠6在检测端4311和引导板437之间形成一侧摩擦，检测端4311匀速旋转并推动圆珠6直线向前匀速滚动，让圆珠6到达相机421拍摄区域时保持同一姿态，通过光源上下补光和相机421拍照快速检测出当前圆珠6的外观特征。
39.另外，本实用新型的检测端4311和送料端4312连接处的侧面设有缓冲板435，缓冲板435通过缓冲支架436与台面11连接，所述缓冲板435位于排料阀441的上侧并位于引导板437的下侧，由于检测端4311的直径大于送料端4312的直径，当圆珠6由检测端4311落入送料端4312时存在较大的高度差，通过缓冲板435可以接住圆珠6使其在缓冲板435出缓冲后在落入送料端4312，防止圆珠6因较大的落差而跳动。
40.如图9、图10所示，本实用新型的排料组件44包括多个与落料口12一一对应的排料阀441，且所述排料阀441分别通过固定板442定位在台面11上侧并直线阵列设置在送料端4312外侧，每个排料阀441的下侧与对应的落料口12之间还分别设有排料导管443；所述排料阀441分别包括排料阀门4413、支撑台4412和电磁阀4411，所述支撑台4412和电磁阀4411分别连接定位在固定板442上，且电磁阀4411与工控主机2电性连接，所述排料阀门4413滑动定位在支撑台4412上，且排料阀门4413与电磁阀4411的伸缩杆连接，电磁阀4411的伸缩杆完全伸出时排料阀门4413位于送料螺杆431外侧并位于对应的排料导管443上侧，排料阀门4413托住圆珠6，主轴电机432驱动送料螺杆431转动，圆珠6在送料端4312和排料阀门4413之间形成一侧摩擦，送料端4312匀速旋转并推动圆珠6直线向前匀速滚动，当圆珠6到达相应的装料袋45通道时，该通道的电磁阀4411的伸缩杆收缩，带动排料阀门4413远离送料螺杆431，此时该通道上的圆珠6由对应的排料导管443落入装料袋45中，排料过程快速准确。
41.另外，本实用新型用于定位电磁阀4411的固定板442采用pcb电路板结构，电磁阀4411的接线触点直接与pcb电路板对应的导线焊接，使得整个装置的接线少、布线简洁、能耗低，可以独立控制驱动，性能优良，寿命长。
42.本实用新型一种阵列式圆珠外观检测筛选装置的工作原理如下：料箱3中的圆珠6由落料组件41落入送料螺杆431的检测端4311，送料螺杆431转动并配合引导板437使得圆珠6直线向前匀速滚动，当圆珠6前进至视觉识别组件42的拍摄区域后，相机421获取该圆珠
6的图像照片，并通过工控主机2分析当前圆珠6的品质，确定该圆珠6需要落入的装料袋45，同时计算出该圆珠6前进到达目标落料通道时送料螺杆431需要转动的圈数，通过光电传感器433记录送料螺杆431转动至目标圈数后，该落料通道的电磁阀4411的伸缩杆收缩，带动排料阀门4413远离送料螺杆431，此时该圆珠6由对应的排料导管443落入装料袋45中，然后电磁阀4411的伸缩杆伸出带动排料阀门4413关闭该落料通道，完成单颗圆珠的检测筛选；本实用新型可连续对不同的圆珠开展外观检测筛作业，工控主机2需要将不同的圆珠进行编号并记录对应的数据信息（如：需要落入的装料袋45、达到该装料袋45送料螺杆431需要转动的圈数的等信息），圆珠到达对应的目标落料通道后打开对应的排料阀门4413，每颗圆珠均进行该操作即可，大大的提高了圆珠外观的检测筛选效率。
43.以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。