一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备的制作方法

本实用新型涉及单板外观质量检测，具体涉及一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备。

背景技术：

随着中国经济的快速发展，人们对生活质量的要求也不断提高，从而促进了木质家具及制品的需求。对于中高档家具及制品，多数都会采用单板表面贴面处理来保护表面、提高强度和美化外观。除此之外，单板主要作为原材料用来生产胶合板，用于家具、飞机、船舶、火车、汽车、建筑和包装箱等领域，所以单板的应用越来越广泛。

单板的加工方式主要是旋切和刨切，由于木材难免会存在虫洞、节疤和色变等天然缺陷，加之单板的生产加工工艺，从而导致单板会产生裂缝、节疤、孔洞等缺陷，这严重影响了单板的质量，降低木材利用率和使用价值。因此，实现单板外观质量的在线检测，将有利于对单板材性的分级以及单板生产加工的自动化水平的提高。

随着人工智能的快速发展，机器视觉代替人工视觉的领域也在不断拓宽。通过使用机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，从而对目标作出判断，进而控制设备的各个动作。基于机器视觉检测技术，能够准确检测出单板的外观质量，从而对单板质量划分等级，对于单板的高效利用具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备，具体技术方案如下：

一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备，其包括输送装置、压料装置和机器视觉系统，三者协调完成单板外观质量检测的工作；

所述输送装置包括机架、减速电机、传送带、主动传动辊和从动传动辊；

所述减速电机设置于机架的一侧，并与主动传动辊直连；

所述传送带由主动传动辊和从动传动辊连接在机架上，从动传动辊可移动的安装在机架的末端，从而可以通过调节从动传动辊的位置来调节传送带的张紧程度，且传送带的上表面低于机架两侧边的高度，从而保证单板在传送带上移动时不至于跑偏到机架外侧；优选的，所述传送带采用多根窄条传送带，对应的从动传动辊的宽度与窄条传送带相对应，并排设置在机架上，方便传送带的调偏和张紧，以及后期的维护，而且成本还低。

所述压料装置包括气缸、气缸支架、旋转横梁、带座轴承、连接板和滚轮；

所述气缸安装在气缸支架上，并竖直设置于机架的正上方；

所述旋转横梁通过带座轴承安装在气缸支架上，且其上的伸出杆与气缸的末端铰接，并能在气缸的带动下绕气缸支架旋转；

所述滚轮可转动的安装在连接板的一端，连接板的另一端固连在旋转横梁的下表面；通过气缸带动旋转横梁旋转，进而可以调节滚轮与传送带上表面之间的间距，以适应不同厚度单板的传送；优选的，旋转横梁上可以安装多个连接板和滚轮，滚轮表面与传送带上表面的最小距离应略小于单板的厚度，从而使滚轮轻压在单板上，防止单板在传送过程中发生翘曲，并可以提高传送过程的流畅度，一般对称的设置两个；

所述机器视觉系统主要包括暗箱、光源、相机、镜头、位置开关和控制柜，通过将被摄取的目标图像传输给计算机，经过图像处理软件分析，进行缺陷检测工作；

所述暗箱竖直设置于机架正中心的上方，在暗箱的上内表面的中心竖直向下设置一个相机和镜头，并绕着相机均布设置多个光源，光源的数量可以根据实际情况调节；优选的，所述光源采用无影灯，能够保证图像采集时的色温，而且采集的图像基本无阴影，有利于后期图像处理分析；

所述位置开关沿单板移动方向设置于暗箱的两侧，通过触发位置开关产生信号控制相机采集图像的开始与停止；

所述控制柜安装在暗箱的一侧，控制整个设备各路电源的通断；

优选的，沿单板的移动方向，在暗箱的两侧各设置一个压料装置，防止单板在传送带上发生翘曲或跑偏；

本实用新型提供的一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备，通过使用相机摄取传送带上的单板表面图像，传输到计算机中进行图像处理分析，从而实现单板外观质量的自动检测，整个设备结构简单实用，检测效率高，成本低，有利于推广应用。

附图说明

图1 为本实用新型提供的基于机器视觉的单板外观质量检测设备立体结构图

图2 为光源与相机位置分布图

其中：1、机架；2、减速电机；3、传送带；4、主动传动辊；5、控制柜；6、暗箱；7、光源；8、相机；9、镜头；10、气缸；11、气缸支架；12、旋转横梁；13、带座轴承；14、连接板；15、滚轮；16、从动传动辊；17、位置开关；18、单板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种基于机器视觉的单板外观质量检测设备，其包括输送装置、压料装置和机器视觉系统，三者协调完成单板外观质量检测的工作；

所述输送装置包括机架1、减速电机2、传送带3、主动传动辊4和从动传动辊16；

所述减速电机2设置于机架1的一侧，并与主动传动辊4直连；

所述传送带3由主动传动辊4和从动传动辊16连接在机架1上，从动传动辊16可移动的安装在机架1的末端，从而可以通过调节从动传动辊16的位置来调节传送带3的张紧程度，且传送带3的上表面低于机架1两侧边的高度，从而保证单板18在传送带3上移动时不至于跑偏到机架1外侧；优选的，采用三根传送带3并排设置，对应的从动传动辊16的宽度与传送带3相对应，并排设置在机架1上，方便传送带3的调偏和张紧，以及后期的维护，而且成本还低。

所述压料装置包括气缸10、气缸支架11、旋转横梁12、带座轴承13、连接板14和滚轮15；

所述气缸10安装在气缸支架11上，并竖直设置于机架1的正上方；

所述旋转横梁12通过带座轴承13安装在气缸支架11上，且其上的伸出杆与气缸10的末端铰接，并能在气缸10的带动下绕气缸支架11旋转；

所述滚轮15可转动的安装在连接板14的一端，连接板14的另一端固连在旋转横梁12的下表面；通过气缸10带动旋转横梁12旋转，进而可以调节滚轮15与传送带3上表面之间的间距，以适应不同厚度单板18的传送；优选的，旋转横梁12上安装了两个连接板14和滚轮15，滚轮15表面与传送带3上表面的最小距离应略小于单板18的厚度，从而使滚轮15轻压在单板18上，防止单板18在传送过程中发生翘曲，并可以提高传送过程的流畅度；

所述机器视觉系统主要包括暗箱6、光源7、相机8、镜头9、位置开关10和控制柜5，通过将被摄取的目标图像传输给计算机，经过图像处理软件分析，进行缺陷检测工作；

所述暗箱6竖直设置于机架1正中心的上方，在暗箱6的上内表面的中心竖直向下设置一个相机8和镜头9，并绕着相机8均布设置四个光源7；优选的，所述光源7采用无影灯，能够保证图像采集时的色温，而且采集的图像基本无阴影，有利于后期图像处理分析；

所述位置开关10沿单板18移动方向设置于暗箱6的两侧，安装在气缸支架11上，通过触发位置开关10产生信号控制相机8采集图像的开始与停止；

所述控制柜5安装在暗箱6的一侧，控制整个设备各路电源的通断；

优选的，沿单板18的移动方向，在暗箱6的两侧各设置一个压料装置，防止单板18在传送带3上发生翘曲或跑偏。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本实用新型所披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。