一种旅行证件类产品外观终检设备的制作方法

本实用新型涉及质量检测领域，具体涉及一种旅行证件类产品外观终检设备。

背景技术：

随着我国经济发展，对外交流、出国旅行、外交工作等活动日益增多，对于出国旅行访问的需求急速增长。因此对于各类旅行证件的需求迅速提升。旅行证件主要包括：国家公安部、外交部、国务院港澳办等机关部门发放的公民因私护照、公务护照、因公普通护照、外交护照、因公往来港澳通行证等证件。由于旅行类证件作为我国公民出入境和境外旅行或居留时证明其国籍和身份的重要证件，因此其质量控制尤为重要。原有的证件产品出厂检验主要由人工检查的方式进行，以现有生产工艺配置单班次20人进行产品质量检查工作，按照平均一人一天检查2000本产品计算，一年按250工作日计算，一年的产量为：20人×2000本/人/天×250天×2班次＝20,000,000本。随着订单的增加，需要的人员会越来越多，显然人工检查无法适应日益加重的生产压力。而目前所需的证件在满足证件产品检测功能要求的前提下，需达到5000本/小时以上的生产速度，才能适应生产产量和生产工艺的要求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型公开了一种旅行证件类产品外观终检设备，该设备能够高效准确稳定的检测证件产品质量，且可以同时检测两批次产品，替代原有人工检测提高了生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旅行证件类产品外观终检设备，其特征在于，所述终检设备包括进料装置、主传送带、外观检测装置和出料通道；

所述进料装置为双路飞达进料装置，包括两个间隔设置的相互独立的旋转台，所述旋转台包括料夹和转盘；所述料夹用以承装产品，多个所述料夹环绕均布固定在所述转盘上，随所述转盘一起旋转；

每路所述进料装置还包括进料通道和爬升装置；所述进料通道通过所述爬升装置与所述主传送带相接；

所述进料通道的进料端设置在所述旋转台下方，对接一个所述料夹，所述产品由所述料夹底部下落至所述进料通道上，所述进料通道通过皮带传送产品；此所述料夹清空后，所述转盘带动所述料夹转动，将下一个有所述产品的所述料夹对接所述进料通道；

经所述爬升装置所述产品进入所述主传送带上；所述主传送带携带所述产品经过所述外观检测装置进行外观检测，检测后所述产品通过所述出料通道输出。

进一步地，所述主传送带为步进式传输，所述主传送带上安装有推进装置，每次所述主传送带推进行程为所述外观检测装置一次采集两本所述产品的运动距离。

进一步地，在所述外观检测装置检测工位处，所述主传送带侧部设有辅助皮带装置，所述辅助皮带装置包括吸附皮带、吸风装置、传动组件、联轴器、伺服电机和编码器；

所述吸附皮带通过主动轴和从动轴安装在所述检测工位处所述主传送带一侧，并与所述主传送带平行设置；所述吸风装置设置在所述吸附皮带一侧，作用于所述吸附皮带，使其形成负压吸附所述产品；所述吸附皮带通过所述主动轴一端与所述传动组件相连；所述伺服电机通过所述联轴器驱动所述传动组件，带动所述吸附皮带与所述主传送带同步运转；所述编码器安装在所述主动轴另一端，采集所述吸附皮带运动信号，并将运动信号传送至所述外观检测装置。

进一步地，所述吸附皮带上具有多个均布的真空吸附孔。

进一步地，所述辅助皮带装置还包括稳定板、压板和压力调整装置；在所述压板下方所述稳定板与所述吸附皮带2.1相对设置在所述主传送带两侧；4块所述压板两两相对设置，两组所述压板以预定间距间隔，所述压板通过所述压力调整装置以预定间距压装在所述吸附皮带和所述稳定板上方；所述外观检测装置设置在两组所述压板之间间隔位置上方，采集所述产品图像。

进一步地，所述终检设备还包括四个夹爪装置，两个所述夹爪装置分别设置在两个所述爬升装置末端，用于将所述产品由所述进料通道传递到所述主传送带上，使所述产品由并行运行方式转变为串行运行方式；两个所述夹爪装置分别设置在两个所述出料通道进口端，用于夹取所述产品进入相应的所述出料通道，使所述产品由串行运行方式转变为并行运行方式。

进一步地，在所述爬升装置末端所述夹爪装置之前还设有相机，所述相机采集所述爬升装置上的所述产品图像，检测所述产品的烫金页来确认所述产品是否需倒置翻身；如有需倒置翻身的所述产品，所述夹爪装置在传递所述产品时以Z轴为旋转轴翻转180°将所述产品传递至所述主传送带上。

进一步地，所述料夹底部还设有托板，所述托板能够伸缩开闭所述料夹底部的开口。

进一步地，所述终检设备包括多个外观检测装置，所述主传送带携带所述产品依次经过多种所述外观检测装置进行外观检测；多个所述外观检测装置中包括资料页及备注页检测装置；

所述终检设备还包括翻页装置和闭合装置，所述翻页装置和所述闭合装置沿所述主传送带分别设置在所述资料页及备注页检测装置前后位置；所述翻页装置用以打开封面，显露所述产品内的资料页、备注页；所述资料页及备注页检测装置对所述产品检测后，所述闭合装置将前端打开的资料页及封面闭合。

进一步地，所述终检设备还包括芯片检测装置和翻转装置；所述芯片检测装置设置在所述出料通道上方，在所述芯片检测装置之后所述翻转装置安装在所述出料通道上；所述芯片检测装置对所述产品的芯片进行电性能导通的读取检测工作；所述外观检测装置和所述芯片检测装置检测出的废本，所述翻转装置以Z轴为旋转轴将所述废本翻转180度，使所述废本与正常所述产品的开口方向相反，并在与正常所述产品一起输出过程中由操作人员取出。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用设备代替人工进行高效准确稳定的证件产品质量检测，提高生产效率，同时围绕此设备可以进一步优化原有的生产检测工艺流程，提高企业的生产管理水平。

附图说明

图1为本实用新型旅行证件类产品外观终检设备结构主视图；

图2为本实用新型旅行证件类产品外观终检设备结构立体图；

图3为本实用新型旅行证件类产品外观终检设备结构俯视图；

图4为本实用新型中进料装置结构示意图；

图5为本实用新型的产品在传送带上状态图；

图6为本实用新型中检测皮带机构结构图；

图7为本实用新型的号码顺序判断流程图。

其中：1-进料装置、1.1-旋转台、1.1.1-料夹、1.2-进料通道、1.3-爬升装置、2-主传送带、2.1-吸附皮带、2.2-吸风装置、2.3-传动组件、2.4-联轴器、2.5-伺服电机、2.6-编码器、2.7-压板、2.8-压力调整装置、3-封面检测装置、4-烫金质量检测装置、5-翻页装置、6-资料页及备注页检测装置、7-闭合装置、8-夹爪装置、9-芯片检测装置、10-收料装置。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

本实施例记载了一种旅行证件类产品外观终检设备，该设备依次对产品进行封面及烫金质量检测、资料页及备注页检测和芯片检测。

如图1至图3所示，该终检设备包括进料装置1、主传送带2、封面检测装置3、烫金质量检测装置4、翻页装置5、资料页及备注页检测装置6、闭合装置7、夹爪装置8、芯片检测装置9、收料装置10和PLC。进料装置1与主传送带2相连，通过夹爪装置8将产品传递置于主传送带2上，封面检测装置3、烫金质量检测装置4、翻页装置5、资料页及备注页检测装置6和闭合装置7依次沿主传送带2设置，在主传送带2末端也设有夹爪装置8，用于将主传送带2上的产品传递给芯片检测装置9，然后由收料装置10接收产品。PLC接收检测结果，并控制各装置动作。

本实施例的进料装置1为双路飞达进料装置，如图3和图4所示，进料装置1包括两个间隔一定距离设置的旋转台1.1，两个旋转台1.1相互独立，可单独工作。

旋转台1.1包括料夹1.1.1和转盘，料夹1.1.1可为多个，本实施例以六个料夹1.1.1为例进行说明，其环绕均布在转盘上，料夹1.1.1为不锈钢制成的上下贯通的通槽结构，转盘可带动料夹1.1.1旋转。料夹1.1.1外设置安全门，操作人员打开安全门后PLC锁定旋转台1.1，操作人员向料夹1.1.1放置产品。旋转台1.1静止时其中一个料夹1.1.1正对进料通道1.2，进料通道1.2的进料端设置在旋转台1.1下方，产品由料夹1.1.1底部下落至进料通道1.2上，进料通道1.2通过皮带传送产品。在料夹1.1.1底部还设有托板，托板可伸缩开闭料夹1.1.1底部开口，当料夹1.1.1正对进料通道1.2时，托板缩起，打开料夹1.1.1底部开口，料夹1.1.1底部与进料通道1.2之间存在间隙，该间隙只能单个产品通过，以控制产品下落后依次传送。

进料通道1.2末端具有爬升装置1.3，通过爬升装置1.3将产品向主传送带2方向输送。两个旋转台1.1的进料通道1.2并行设置，分别通过爬升装置1.3与主传送带2相接。

夹爪装置8设置在爬升装置1.3末端，同时在爬升装置1.3末端夹爪装置8之前还设有相机，相机采集爬升装置1.3上的产品图像，检测产品的烫金页来确认产品是否需倒置翻身，并将检测结果发送给PLC。夹爪装置8安装在爬升装置1.3上方，将产品从进料通道1.2传递到主传送带2上。如有方向错误(指与预定方向不符的方向)的产品PLC控制夹爪装置8在传递产品时以Z轴为旋转轴翻转180°传递。

在上述相机内可针对产品储存多个程序，如本实施例的相机储存8个程序，即可检测8种不同烫金面的产品，相机将检测结果发给PLC，PLC控制夹爪装置8进行下一步动作。

本实施例的设备中两个旋转台1.1可分别对应存储一个批次产品。操作人员在两个旋转台1.1之间的间隔位置工作，装载时，打开安全门，旋转台1.1会保持锁定状态不会旋转，可以较为方便的一次性手动放满一个料夹1.1.1，以达到快捷装满所有的料夹1.1.1的目的。当料夹1.1.1正对进料通道1.2后，料夹1.1.1底端托板打开，产品从料夹1.1.1下落，自动被一一分配到进料通道1.2内的皮带上并由皮带带动继续前进，产品依次由进料通道1.2传送；一个料夹1.1.1清空后，旋转台1.1会自动旋转以寻找有产品的料夹1.1.1，下一个有产品的料夹1.1.1旋转到与进料通道1.2正对位置并将此料夹1.1.1产品输送到进料通道1.2，如此重复将各个料夹1.1.1内产品送入进料通道1.2，保持产品输入的连续性。产品通过相机检测后，由夹爪装置8将产品传递至主传送带2上，两个旋转台1.1传送的产品由并行的运行方式转换为间隔放置的串行运行方式在主传送带2上传送。如图5所示，图中A和B分别对应不同旋转台1.1上的产品。

主传送带2为步进式传输，其携带产品依次通过封面检测工位、烫金质量检测工位和资料页及备注页检测工位，检测工位上封面检测装置3、烫金质量检测装置4和资料页及备注页检测装置6均通过相机采集图像检测，本实施例中相机可采用彩色线阵相机，检测结果及时反馈给设备的PLC控制并标识产品缺陷。主传送带2运动时相机同步采图。在上述3个检测工位处，主传送带2上安装推进装置，每次主传送带2推进行程为相机一次采集A、B两本产品的运动距离，本实施例运动距离设为300mm。

在上述3个检测工位处，主传送带2侧部设有辅助皮带装置，如图6所示，辅助皮带装置包括吸附皮带2.1、吸风装置2.2、传动组件2.3、联轴器2.4、伺服电机2.5、编码器2.6、压板2.7和压力调整装置2.8。

吸附皮带2.1通过主动轴和从动轴安装在检测工位处主传送带2一侧，并与主传送带2平行设置，吸风装置2.2设置在吸附皮带2.1一侧辅助皮带装置的安装支架上，作用于吸附皮带2.1，使其形成负压吸附产品。吸附皮带2.1上具有多个均布的真空吸附孔，能够加强吸附皮带2.1的吸附效果，在传输过程中固定住产品，避免产品的偏移。传动组件2.3由传动齿轮及齿轮带组成，传动齿轮由上下齿轮组成，上下齿轮通过齿轮带相连，齿轮带为加强筋结构(内有高强度钢丝)。上齿轮连接在主动轴一端，下齿轮通过联轴器2.4与伺服电机2.5相连。伺服电机2.5通过联轴器2.4驱动传动组件2.3带动吸附皮带2.1旋转，通过PLC控制伺服电机2.5可使吸附皮带2.1与主传送带2同步运转。

编码器2.6安装在主动轴的另一端，编码器2.6采集吸附皮带2.1运动信号，并将运动信号传送至相机，编码器2.6信号是相机采图的同步信号，保证采图的精确。

辅助皮带装置还包括两块稳定板，在压板2.7下方稳定板与吸附皮带2.1相对设置在主传送带2的两侧，用于保证产品运行过程中的稳定性。压板2.7通过压力调整装置2.8以预定间距压装在吸附皮带2.1和稳定板上方，预定间距用于产品通过。本实施例中一个辅助皮带装置包括4块压板2.7，压板2.7两两相对设置，两组压板2.7以预定间距(该距离小于产品运行方向尺寸)间隔设置，每块压板2.7通过两个压力调整装置2.8压装。相机设置在两组压板2.7之间间隔位置上方，采集图像，并将图像传输至PLC。优选地，吸风装置2.2正对两组压板2.7的间隔位置设置，吸风装置2.2、压板2.7和压力调整装置2.8共同作用使得产品在经过相机下方时极为平整，保证产品的图像效果。

压力调整装置2.8安装在辅助皮带装置的安装支架上，可针对不同厚度产品进行便捷快速的调整，以适应不同产品的检测。如在安装支架上矩阵排列多个安装孔，安装孔之间间距根据所需检测的多种产品厚度设置，同时在压力调整装置2.8下方还可设置弹簧装置，通过调整弹簧对压力调整装置2.8的上下压缩量实现压板2.7上下位置的微调，以使产品被压板2.7压平，又不会蹭伤产品表面。

在检测产品时，压力调整装置2.8调整到合适位置，当产品到达检测工位时由吸附皮带2.1吸附，并与吸附皮带2.1同步前进，产品在前进过程中被压板2.7压平，相机采集产品图像进行检测。

该辅助皮带装置中机械传动系统由伺服电机+联轴器+传动齿轮+齿轮带组成，由编码器2.6检测回馈吸附皮带2.1步进运动的精度、误差，为保证产品运动的稳定性及采图的精确性，需使吸附皮带2.1相对主传送带2定位精度小于0.1mm。本实施例中伺服电机2.5本身传动误差在3um以内，联轴器2.4动力传动误差在5um以内，齿轮带传动误差在10um以内，该辅助皮带装置的累计误差小于等于18um(0.018mm)，编码器2.6直接实时检测吸附皮带2.1的实际误差，因此可以确保吸附皮带2.1的传输精度。编码器2.6还可与报警器相连，即使在吸附皮带2.1卡住、损坏等最糟的情况下，传输精度达不到设定值，设备也可报警停机，避免造成相机的误测。

翻页装置5和闭合装置7分别设置在资料页及备注页检测装置6前后位置，用以大幅度打开封面，显露产品内的资料页、备注页，和闭合产品。

本实施例中翻页装置5包括气缸、第一吸嘴、第二吸嘴、第一导杆、第二导杆、双轴电机和压轮，气缸与第一吸嘴和第二吸嘴分别相连，第二吸嘴可在气缸驱动下在Y方向或Z方向自由调节，模拟人手动作来翻开资料页，确保粘连的页也可准确打开，且气缸根据产品厚度、封面状况可调节第一、第二吸嘴的吸力。第一导杆和第二导杆沿主传送带2间隔倾斜设置，并沿传输方向向上倾斜，第一吸嘴位于第一导杆前端，第二吸嘴位于第二导杆前端，压轮由双轴电机驱动，设置在第二导杆之后。

翻页装置5打开的产品过程是：

一、产品到达翻页装置5位置时，第一吸嘴在气缸带动下，吸起封皮，同时主传送带2推动产品继续前进，在前进过程中，被吸起的封皮在第一导杆的引导下90°打开，产品继续前进；

二、在封皮打开90°后，第二吸嘴在气缸带动下吸起封皮下一页，同时主传送带2推动产品继续前进，在前进过程中，被吸起的封皮下一页在第二导杆的引导下90°打开，产品继续前进；

三、产品前进到双轴电机位置时，已经被打开90°的产品页面被压轮拨开压平，产品呈180°打开，资料页完全露出展平，并继续前进，进入资料页及备注页检测装置6所在位置，进行资料页及备注页检测。

产品进入资料页及备注页检测装置6所在位置后，产品进入辅助皮带装置，压板2.7将资料页、备注页压平；相机在两组压板2.7间隙(此时产品非常平整)扫描产品。

闭合装置7为逐渐向上倾斜的导杆装置，产品经过资料页及备注页检测后，在产品继续前进过程中，导杆装置伸入产品一侧，在导杆装置的引导下，产品将前端打开的资料页及封面闭合。

主传送带2在后端与两条出料通道对接，两个夹爪装置8分别设置在出料通道进口端，分别夹取如图5所示A、B产品进入相应出料通道，使产品由串行运行方式转变为并行运行方式。两条出料通道分别经过芯片检测装置9下方，由芯片检测装置9对产品的芯片进行电性能导通的读取工作，检测芯片是否满足ISO 14443-type A&B,ISO 15693,或I-Code标准。芯片检测装置9将检测结果发给PLC，设备进行相应的处理。芯片检测装置9也可为两个，分别对应设置在出料通道上。芯片检测装置9可采用读卡器，如标配Smartware商业通用型读卡器，读取测试时间少于0.5s，对整机运行速度不造成任何影响；读卡器也可根据需求更换。

设备锁定、跟踪各个检测工位检测发现的废本，在芯片检测装置9之后出料通道上设有翻转装置，废本由翻转装置以Z轴为旋转轴翻转180度，使废本与正常产品的开口方向相反，并和正常产品一起通过出料通道向收料装置10输出，收料装置10内设有提示灯，当废本输出时，闪烁提醒操作人员将其取出。

正常产品的收料装置10采用堆栈通道，将进料装置1对应的A/B产品分别输送到两个堆栈通道。每栈的产品数量可自行设定。

按上述设计方案的设备检测符合ICAO标准的48页护照时，主传送带2每个步进输送2本护照，这2本护照的处理时间计算如下：输送长度为300mm，输送速度为1200mm/s，加速度、减速度都为8000mm/s2。由此可计算出步进时间为0.4S；根据目前电子护照生产线估算，所有的工作站处理时间都在1秒内完成(正常应该在0.8秒)。所以2本护照循环处理时间最多为0.4+1＝1.4秒，每小时生产速度为2×60×60/1.4＝5140本/小时。检测其他32页、64页产品，对于主传送带2传输和检测工位处理也不会有影响。

开始检测时，每次主传送带2运动一次的时间区间内设备完成采图、检测、结果处理、数据发送等操作。由于产品具有不同的序列号段，PLC处理的产品图像可分别对应两个批次产品。各检测工位处的检测装置会根据PLC的信号判断当前是否有产品，从而可以检测产品缺失的情况。同时PLC内建立对应的两组号码序列号预期号，根据设备信号和预期号综合判断产品顺序是否正确及产品放置、翻页是否存在错误。

由于每批产品的号码有顺序性并且不能重复。如图7所示，本实施例的设备开始检测时先要录入当前这箱产品的号码范围，录入方式可通过条码扫描或手动录入的方式。在资料页及备注页检测装置6检测资料页时同时检测号码，除检测号码质量外还要判断号码识别结果和预期的号码顺序是否一致，并判断识别号码和激光打孔识别号码结果是否一致，当不一致时会在后续出料通道上利用翻转装置将对应产品放置方向做180度翻转，同时发送报警信号通知操作人员查验。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。