一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的制作方法

1.本发明涉及检测设备技术领域，具体为一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备。


背景技术：

2.在大规模现代化的工业生产中，形形色色的电子产品进入到人们的视野及生活各个方面，大大丰富了我们的物质生活，促进了生产的发展。现今我国处于制造业高速发展时期，检测设备的基础建设比较薄弱还处在粗放型阶段，比如电容的外观检测尚处于半自动的检测阶段，需要大量的人力去参与，在各行各业使用的电子产品中，因行业不同要使用的电容大小也不相同，这些电容都是通过人工检测，较大的电容比如直径在15～30mm内可用人眼检测出外观缺陷等问题，小电容比如直径在4～10mm内用人眼检测容易造成错检和漏检等现象，这些检测因人而异会在效率和质量上有不同的差别，为了降低这些影响、提高效率，生产企业就需要给操作人员专门的培训，而且还需要有通过大量的生产线实际操作，不仅仅提高了生产成本，对操作人员的要求也越来越高，已经严重影响了生产的进度，满足不了企业追求高品质高效率的目标。如何对电容的检测高效又精准，现有的设备一种是人工检测为主，另一种电容外观缺陷检测设备采用连续式进料检测，检料盘带动电容连续旋转通过各个视觉检测点进行连续不停检测，当电容在运动时拍照检测会造成影像模糊不清等问题容易造成检测精度不高、误检测、漏检、错检、掉料、二次复检问题点不一致等问题，并且其结构是通过振动进料盘及输送轨道把电容输送至透明玻璃检料盘上，但电容的检测需要全面360度无死角检测，采用连续式进料检测时，电容没有进行辅助支撑，当出现紧急停机或是电容底部有凸起点无法站稳时就会造成掉料问题，严重时会影响设备的正常运转连续性的检测，已成为当今电容生产商对产品经济效应下一个不容忽视的问题。
3.因此生产企业迫切的需要新型的一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备，包括：
6.主机架；
7.上料机构包括上料盘和送料轨道，所述上料盘固定在所述主机架一侧，所述送料轨道固定在所述主机架上，用于输送电容；
8.进料盘，可旋转运动的固定在所述主机架上，所述进料盘侧面设置有至少两个以上的齿槽，所述齿槽内设有第一吸嘴，所述送料轨道输送电容至所述齿槽处，所述进料盘的外侧沿顺时针方向依次安装有第一检测装置、底部缺陷剔除口；所述进料盘顺时针间歇式
运动；
9.检料盘，可旋转运动的固定在所述进料盘另一侧，所述检料盘上设置有至少两个以上的第二吸嘴，所述齿槽与所述第二吸嘴垂直相切设置，使得所述进料盘处的电容运送至所述检料盘，所述检料盘的外侧沿逆时针方向依次设置有第二检测装置、缺陷剔除口和合格品回收口，所述检料盘逆时针间歇式运动；
10.物料集中收集口，固定在所述主机架另一侧，与所述底部缺陷剔除口、所述缺陷剔除口和所述合格品回收口的末端相连。
11.优选的，所述进料盘设置有与所述第一吸嘴一一对应控制的第一电磁阀控制真空发生器，所述检料盘设置有所述第二吸嘴一一对应控制的第二电磁阀控制真空发生器。
12.优选的，所述进料盘与所述送料轨道相切处的底部还固定设置有一个光纤检测开关。
13.优选的，所述第一检测装置包括针脚检测装置和底部缺陷检测装置，所述针脚检测装置、所述底部缺陷检测装置和所述底部缺陷剔除口沿顺时针方向依次设置。
14.优选的，所述底部缺陷检测装置包括顺时针方向依次设置的底部轮廓检测装置、底部缺陷检测装置。
15.优选的，所述第二检测装置包括按逆时针方向依次设置的顶部检测装置、外部检测装置。
16.优选的，所述顶部检测装置包括逆时针方向依次设置的顶部轮廓检测装置、顶部缺陷检测装置、顶部针脚焊点缺陷检测装置。
17.优选的，所述缺陷剔除口、所述底部缺陷剔除口和所述合格品回收口处均设置有气嘴。
18.优选的，所述缺陷剔除口包括逆时针依次设置的针脚缺陷剔除口、顶部缺陷剔除口和外部缺陷剔除口，所述针脚缺陷剔除口、所述顶部缺陷剔除口和所述外部缺陷剔除口的末端与所述物料集中收集口相连。
19.优选的，所述进料盘的齿槽处设置为阶梯式，且整体涂覆为黑色。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、采用步进式进料结构，进料盘整体及检料盘上设置有电磁阀控制真空发生器，利用真空吸住电容并带动电容间歇运动前进，防止急加速急停时电容被甩出去；
22.2、进入检料盘前先剔除有底部凸起或底部凹陷缺陷的电容，解决当出现紧急停机或是电容底部有凸起点无法站稳时造成的掉料问题；
23.3、进料盘和检料盘通过底部的电机运转进行间歇运动，走至各检测工位时停顿下来进行静态相机拍照记录问题后继续间歇运动，提高了检测精度，避免出现误检测、漏检、错检、掉料、二次复检问题点不一致等问题。
24.4、检测设备整体布局紧凑，操作方便简单。
附图说明
25.图1为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的结构示意图；
26.图2为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的上料轨道的立体结构示意图；
27.图3为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的料盘和上料轨道的正视图；
28.图4为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的料盘和上料轨道的a处的局部放大示意图；
29.图5为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的进料盘主视图；
30.图6为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的进料盘a
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a截面剖视图；
31.图7本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的进料盘i处局部放大示意图；
32.图8为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的进料盘和上料轨道的立体示意图；
33.图9为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的检料盘的立体结构示意图；
34.图10为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的物料集中收集口的立体结构示意图；
35.图11为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的底部缺陷剔除口的立体结构示意图；
36.图12为本发明一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的底部缺陷剔除口的a处局部放大示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1
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7，本发明提供一种技术方案：一种全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备，包括：
39.主机架1；
40.上料机构包括振动上料盘2和送料轨道3，振动上料盘2固定在主机架1的一侧，送料轨道3固定在主机架1，振动上料盘2的尾端与送料轨道3相连，用于输送电容实现电容上料；具体的，送料轨道3上设置有限位槽3.1和电容导向气缸14，使得电容针脚朝上，底部朝下，朝固定方向输送至进料盘4，以保证电容在输送过程中不会出现跌落、翻转等意外情况。
41.进料盘4，可旋转运动的固定在主机架1上，进料盘4的侧面设置有至少两个以上的齿槽4.1，齿槽4.1内设置有第一吸嘴16，送料轨道3输送电容到齿槽4.1时，第一吸嘴16吸住电容，进料盘4的外侧沿顺时针方向依次安装有第一检测装置、底部缺陷剔除口7；进料盘4顺时针间歇式运动，通过设置在进料盘4底部的电机运转进行间歇运动走一个工位即一个齿槽4.1的距离停顿一下再走下一个工位；更具体的，进料盘4上设置有有与第一吸嘴16一一对应控制的第一电磁阀控制真空发生器17，第一电磁阀控制真空发生器17用于控制第一吸嘴16断开或闭合真空，采用负压抽真空方式从侧面吸住电容，当送料轨道3输送电容到进
料盘4的齿槽4.1内，第一吸嘴16从侧面吸住电容防止电容在间歇运动时脱落。更具体的，在进料盘4与送料轨道3相切处还设置有固定安装的光纤检测开关13，进料盘4每步进一个节距即一个齿槽4.1的距离都会在光纤检测开关13处停止以便光纤检测开关13检测上料后的进料盘齿槽4.1内是否已经进了电容，如没有，则光纤检测开关13发送信息至工控机控制第一电磁阀控制真空发生器17断开真空或连续两次未检测到发送报警信息，进一步保证设备的正常运转。
42.检料盘8，可旋转运动的固定在进料盘4另一侧，检料盘8上设置有至少两个以上的第二吸嘴8.1，第二吸嘴8.1与齿槽4.1一下、一上相对设置，使得进料盘4上的电容运送至检料盘8，检料盘8的外侧沿逆时针方向依次设置有第二检测装置、缺陷剔除口和合格品回收口11.3，检料盘8逆时针间歇式运动，通过设置检料盘8底部的电机运转进行间歇运动走一个工位即一个吸嘴口8.1的距离停顿一下再走下一个工位，即通过工控机的程序总线控制进料盘4和检料盘8下的电机实现同步运转；更具体的，检料盘8上设置有与第二吸嘴8.1一一对应控制的第二电磁阀控制真空发生器18，第二电磁阀控制真空发生器18用于控制第二吸嘴断8.1开或闭合真空.更具体的，检料盘8的第二吸嘴8.1处其采用透明pc材质制成，以便于第二吸嘴8.1吸住电容后仍可从底部打光上来照亮电容进行检测。
43.物料集中收集口12，固定在主机架1另一侧，设有多个轨道，其与底部缺陷剔除口7、缺陷剔除口和合格品回收口11.3的末端相连。
44.具体的，第一检测装置包括针脚检测装置5和底部缺陷检测装置，针脚检测装置5、底部缺陷检测装置和底部缺陷剔除口7沿顺时针方向依次设置，当电容存在底部有缺陷或是不平整时，电容的底面没办法和第二吸嘴8.1密封，会存在上料不稳倒料吸不紧现象，严重时会影响整机稳定性，因此当底部缺陷检测装置检测到电容存在缺陷时，存在缺陷的电容运转至底部缺陷剔除口7时，进料盘4上的第一吸嘴16通过第一电磁阀控制真空发生器17断开真空，将存在底部缺陷的电容输送至底部缺陷剔除口7。具体的，齿槽4.1设计呈阶梯式，并涂覆成黑色，因针脚检测装置5采用相机拍摄，利用整体为黑色的第一齿槽4.1的背景颜色进行侧面拍摄时，此时电容针脚是白色，在黑色背景里面显得更明显，可准确的判断出电容针脚是否存在弯曲等缺陷情况。同时还可以使全自动识别电容外观缺陷的视觉检测设备的整机结构更紧凑。
45.具体的，底部缺陷检测装置包括逆时针方向依次设置的底部轮廓检测装置6、底部缺陷检测装置6.1，更具体的，底部轮廓检测装置6采用激光扫描装置通过算法来检测电容的轮廓形状是否平滑完整，底部缺陷检测装置6.1采用半球形灯罩，灯罩内设置有相机，可实现360
°
打光让检测更精准，利用碗型结构能屏蔽外部光源对视觉检测的干扰，提升每次检测的准确性，用于检测电容的底部是否存在凸起或凹陷。经底部轮廓检测装置6、底部缺陷检测装置6.1检测过后分类好的电容就不会存在底部不平或底部不合格等问题为后续进入检料盘8做筛选。更具体的，底部缺陷剔除口7处还设置有气嘴19，当底部轮廓检测装置6、底部缺陷检测装置6.1检测到电容有缺陷时，工控机可以控制气嘴19吹气，进一步保证有缺陷的电容掉落入底部缺陷剔除口7。
46.具体的，第二检测装置包括按逆时针方向依次设置的顶部检测装置、外部检测装置10。顶部检测装置包括逆时针方向依次设置的顶部轮廓检测装置9、顶部缺陷检测装置9.1、顶部针脚焊点缺陷检测装置9.2。具体的，顶部轮廓检测装置9采用激光扫描装置通过
算法来检测顶部轮廓是否平滑完整，顶部缺陷检测装置9.1、顶部针脚焊点缺陷检测装置9.2、外部检测装置10采用半球形灯罩，灯罩内设置有相机，可实现360
°
打光让检测更精准，利用碗型结构能屏蔽外部光源对视觉检测的干扰，提升每次检测的准确性，更具体的，顶部缺陷检测装置9.1主要检测电容的顶部是否存在凸起或凹陷，顶部针脚焊点缺陷检测装置9.2主要检测针脚焊点是否有缺焊等情况，外部检测装置10主要检测电容四周是否存在缺陷。
47.具体的，缺陷剔除口包括逆时针依次设置的针脚缺陷剔除口11、顶部缺陷剔除口11.1和外部缺陷剔除口11.2，针脚缺陷剔除口11、顶部缺陷剔除口11.1和外部缺陷剔除口11.2的末端与物料集中收集口12的多个轨道一一对应相连，当检料盘8的第二吸嘴8.1运转到针脚缺陷剔除口11、顶部缺陷剔除口11.1和外部缺陷剔除口11.2时把针脚检测5、顶部轮廓检测装置9、顶部缺陷检测装置9.1、顶部针脚焊点缺陷检测装置9.2、外部检测10等检测到的存在问题的电容进行剔除至相应至物料集中收集口12中进行产品外观缺陷的分类。通过程序控制，当视觉检测到针脚有问题时，就会向工控机发一条针脚问题的记录，然后通过顶部检测时视觉发现顶部焊点有问题在针脚问题记录后附带一条顶部焊点问题即记录第二条问题点，当此电容移动到针脚剔除口时，按第一条问题点剔除此电容(优先按第一条不按第二条问题来剔除)，此时工控机上就会记录两条问题点，以此类推，用户查询问题时就会知道更多的电容生产过程中容易产生的问题比例，实现针对性的管理。更具体的，缺陷剔除口包括逆时针依次设置的针脚缺陷剔除口11、顶部缺陷剔除口11.1和外部缺陷剔除口11.2；更具体的，针脚缺陷剔除口11、顶部缺陷剔除口11.1、外部缺陷剔除口11.2和合格品回收口11.3均设置有气嘴(图中未一一具体示出)，以进一步保证电容的有效剔除和回收。
48.工作原理：
49.首先通过振动上料盘2上料至送料轨道3，在通过送料轨道3输送电容到进料盘4的齿槽4.1，此时第一电磁阀控制真空发生器17采用负压抽真空方式使得第一吸嘴16可从侧面吸住电容防止在间歇运动时脱落，此时进料盘4通过底部的电机运转进行间歇运动走一个工位停顿一下在走一个工位，经过第一个针脚检测5工位时停顿下来进行静态相机拍照记录问题，后继续间歇运动到底部轮廓检测装置6、底部缺陷检测装置6.1工位时停顿下来进行静态相机拍照记录问题，当运转到底部剔除口7工位时停顿下来对之前底部检测6时出现的底部缺陷问题如底部凸起底部凹陷进行剔除动作，此时通过分类好的电容就不会存在底部不平或底部不合格等问题为后续进入检料盘8做筛选，没有缺陷的电容会通过进料盘4与检料盘8切点进行相互交换，进料盘4上第一吸嘴16通过第一电磁阀控制真空发生器17断开真空，检料盘8底部上的第二吸嘴8.1通过第二电磁阀控制真空发生器18打开真空吸住电容底部防止间歇运动时脱落，检料盘8通过底部的电机运转进行间歇运动依次走至顶部轮廓检测装置9、顶部缺陷检测装置9.1、顶部针脚焊点缺陷检测装置9.2等工位停顿下来进行静态相机拍照记录问题后继续间歇运动，经过外部检测装置10工位时停顿下来进行静态相机拍照记录问题。当运转到针脚缺陷剔除口11时把针脚检测5装置检测到有问题的电容进行剔除至物料集中收集口12中，当运转至顶部缺陷剔除口11.1时把顶部轮廓检测9、顶部缺陷检测9.1、顶部针脚焊点缺陷检测9.2检测到的缺陷电容进行剔除至物料集中收集口12中，当运转至外部缺陷剔除口时把外部检测装置10检测到的缺陷电容进行剔除至物料集中收集口12中，实现对产品外观缺陷的一一分类，检测合格没有缺陷的电容则由合格品回收
口11.3回收至物料集中收集口12中。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。