一种基于机器视觉的产品外观检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的产品外观检测装置。


背景技术：

2.机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。在产品生产线上，产品生产、组装完成后，产品的外观可能现在瑕疵，比如产品的表面形状有缺陷、裂纹、不平整等，这在实际生产中，由于产品的数量较大，并在生产线上产品的流动速度非常快，往往不容易被识别到，如果依靠质检员每个进行质检，这需要耗费大量的人力和时间，增加生产成本。现有技术中，采用现有的机器视觉模组来对产品的外观进行检测，但是在检测过程中，由于产品通常是承载于外部载体上，因此，视觉组件可以检测被测产品露出部分的外观是否存在瑕疵，但是针对被测产品与外部载体接触而没有露出的部分，常常无法进行检测，因此，对于生产线上的产品检测只能是产品表面露出的局部区域检测，这在实际中大大降低了产品外观检测的有效性和准确性，即常常会出现漏检的情况，导致产品质量降低，产品一致性差。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的产品外观检测装置。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于机器视觉的产品外观检测装置，包括用于传送被测产品的传送机构和控制器，所述传送机构上设置有第一传送带，所述传送机构上位于所述第一传送带的一侧间隔设有两个用于获取被测产品图像信号的机器视觉组件，所述传送机构的两侧之间横跨架空设置有用于将位于所述第一传送带上的被测产品进行翻转的翻转机构，且所述翻转机构位于两个所述机器视觉组件之间，两个所述机器视觉组件和翻转机构分别与所述控制器电连接。
5.本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于机器视觉的产品外观检测装置，通过所述翻转机构对所述第一传送带上的被测产品进行翻转，这样位于翻转机构前后两侧的两个机器视觉组件即可对被测产品进行全方位的检测，保证检测结果的准确性，大大提高了检测效率，降低了检测成本，确保产品的质量，有利于提高产品的一致性。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
7.进一步：所述机器视觉组件包括门型第一支架和机器视觉模组，所述第一支架横跨并架空设置在所述第一传送带两侧，所述机器视觉模组设置在所述第一支架内顶壁和/或侧壁上，且所述机器视觉模组可相对于所述第一支架前后和/或上下移动，所述机器视觉模组与所述控制电连接。
8.上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一支架可以对所述机器视觉模组起到支撑作用，通过所述机器视觉模组可以实现被测产品对应姿态下暴露表面的自动检测，同
时，将所述机器视觉模组可相对于所述第一支架前后和/或上下移动设置，方便对所述机器视觉模组进行调节，从而更方便对第一传送带上的被测产品进行检测。
9.进一步：所述传送机构上还设有第二传送带，所述第一传送带与第二传送带平行等高间隔设置。
10.上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述第二传送带可以在检测到被测产品的外观不合格时，将不合格的被测产品与合格的被测产品区分开来，从而方便对不合格的被测产品进行后续处理，进而保证产品的质量。
11.进一步：所述的基于机器视觉的产品外观检测装置还包括剔除机构，所述剔除机构设置在所述传送机构上靠近所述第一传送带一侧，且所述剔除机构位于距离被测产品来料较远的所述机器视觉组件远离被测产品来料一侧，所述剔除机构与所述控制器电连接，当任一个所述机器视觉组件检测到被测产品的外观异常时，所述控制器控制所述剔除机构驱动外观异常的被测产品从所述第一传送带转移至所述第二传送带上。
12.上述进一步方案的有益效果是：通过所述剔除机构可以在被测产品的外观异常时，可以将不合格的被测产品从所述第一传送带转移至所述第二传送带上，这样，实现不合格产品的自动分离，便于后续合格产品和不合格产品的分类处理，提高检测效率。
13.进一步：所述剔除机构包括固定板和推杆气缸，所述固定板的下端安装于所述传送机构上靠近所述第一传送带的一侧，所述推杆气缸设置在所述固定板靠近所述第一传送带的内侧壁上，且所述推杆气缸可相对于所述固定板上下移动以调节其高度。
14.上述进一步方案的有益效果是：通过所述固定板为所述推杆气缸提供稳定的支撑，通过所述推杆气缸可以在检测到不合格被测产品时，根据控制器的控制命令将不合格的被测产品从所述第一传送带转移至所述第二传送带上，从而实现不合格产品的自动分离，同时，所述推杆气缸可相对于所述固定板上下移动以调节其高度，以满足不同被测产品的分离要求。
15.进一步：所述的基于机器视觉的产品外观检测装置还包括承接辊，所述承接辊设置在所述第一传送带和第二传送带之间，且所述承接棍分别与所述第一传送带和第二传送带平行间隔设置，所述承接棍的表面最高点分别与所述第一传送带和第二传送带的上表面等高设置。
16.上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述承接辊，可以方便所述剔除机构驱动外观异常的被测产品从所述第一传送带转移至所述第二传送带上的过程中对被测产品起到承接支撑的作用，进而保证不合格的被测产品在转移过程中的稳定性。
17.进一步：所述翻转机构包括横跨并架空设置在所述第一传送带两侧的门型第二支架、升降驱动机构、门型升降架、两个旋转驱动机构和两个夹紧气缸，所述升降架滑动设置在所述第二支架的内壁上，所述升降驱动机构设置在所述第二支架的顶部，且所述升降驱动机构的驱动端向下穿过所述第二支架的顶板后与所述升降架的顶部连接固定，并可驱动所述升降架沿着所述第二支架的内壁上下滑动，两个旋转驱动机构分别设置在所述升降架的相对两侧外侧壁的下部，两个所述夹紧气缸分别设置在所述升降架的相对两侧内侧壁下部，且所述旋转驱动机构的驱动端穿过所述升降架的侧壁与对应的所述夹紧气缸连接，两个所述夹紧气缸的驱动端可朝向对方一侧伸长靠近或缩进远离，以夹紧被测产品或松开被测产品，两个所述旋转驱动机构可同步驱动对应的所述夹紧气缸转动，以使得被两个所述
夹紧气缸的驱动端夹紧的被测产品翻转。
18.上述进一步方案的有益效果是：通过所述第二支架可以对所述升降驱动机构起到稳定的支撑作用，同时，所述升降驱动机构可以稳定地驱动所述升降架上下升降运动，所述升降架可以带动旋转驱动机构、夹紧气缸以及被夹紧的被测产品一同升降运动，从而在所述旋转驱动机构的作用下实现被测产品的翻转，方便对应的机器视觉组件对翻转后的被测产品进行检测。
19.进一步：所述第二支架的相对两侧内壁上分别设有滑轨，所述升降架的相对两侧外壁上分别设有与所述滑轨相匹配的滑块，所述滑块滑动设置在对应的所述滑轨上，且所述升降驱动机构可驱动所述升降架带动所述滑块沿着对应的所述滑轨上下滑动。
20.上述进一步方案的有益效果是：通过所述滑轨和滑块可以实现所述升降架与所述第二支架的内壁滑动连接，从而方便将被测产品夹起后提升，然后翻转，最后下降松开放置于所述第一传送带上。
21.进一步：所述夹紧气缸的驱动端端面设有防滑层。
22.上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述防滑层可以增加夹紧气缸的驱动端夹紧被测产品时增加驱动端端面与被测产品表面的摩擦力，从而保证被测产品被稳定的夹起，顺利实现翻转。
附图说明
23.图1为本实用新型一实施例的基于机器视觉的产品外观检测装置的正视结构示意图；
24.图2为图1中a
‑
a的截面示意图；
25.图3为图1中b
‑
b的截面示意图；
26.图4为图1中c
‑
c的截面示意图。
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1、传送机构，2、机器视觉组件，3、翻转机构，4、剔除机构，5、承接棍；
29.11、第一传送带，12、第二传送带，21、第一支架，22、机器视觉模组，31、第二支架，32、升降驱动机构，33、升降架，34、旋转驱动机构，35、夹紧气缸，36、滑轨，37、滑块，41、固定板，42、推杆气缸。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
31.如图1所示，一种基于机器视觉的产品外观检测装置，包括用于传送被测产品的传送机构1和控制器，所述传送机构1上设置有第一传送带11，所述传送机构1上位于所述第一传送带11的一侧间隔设有两个用于获取被测产品图像信号的机器视觉组件2，所述传送机构1的两侧之间横跨架空设置有用于将位于所述第一传送带11上的被测产品进行翻转的翻转机构3，且所述翻转机构3位于两个所述机器视觉组件2之间，两个所述机器视觉组件2和翻转机构3分别与所述控制器电连接。
32.本实用新型的基于机器视觉的产品外观检测装置，通过所述翻转机构3对所述第
一传送带11上的被测产品进行翻转，这样位于翻转机构3前后两侧的两个机器视觉组件2即可对被测产品进行全方位的检测，保证检测结果的准确性，大大提高了检测效率，降低了检测成本，确保产品的质量，有利于提高产品的一致性。
33.如图2所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述机器视觉组件2包括门型第一支架21和机器视觉模组22，所述第一支架21横跨并架空设置在所述第一传送带11两侧，所述机器视觉模组22设置在所述第一支架21内顶壁和/或侧壁上，且所述机器视觉模组22可相对于所述第一支架21前后和/或上下移动，所述机器视觉模组22与所述控制电连接。通过所述第一支架21可以对所述机器视觉模组22起到支撑作用，通过所述机器视觉模组22可以实现被测产品对应姿态下暴露表面的自动检测，同时，将所述机器视觉模组22可相对于所述第一支架21前后和/或上下移动设置，方便对所述机器视觉模组22进行调节，从而更方便对第一传送带11上的被测产品进行检测。
34.实际中，在所述第一支架21的侧壁和/或顶壁上设置条形通孔，所述机器视觉模组22通过紧固件活动安装于所述第一机器视觉模组22上，以方便检测现场调试。
35.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述传送机构1上还设有第二传送带12，所述第一传送带11与第二传送带12平行等高间隔设置。通过设置所述第二传送带12可以在检测到被测产品的外观不合格时，将不合格的被测产品与合格的被测产品区分开来，从而方便对不合格的被测产品进行后续处理，进而保证产品的质量。
36.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述的基于机器视觉的产品外观检测装置还包括剔除机构4，所述剔除机构4设置在所述传送机构1上靠近所述第一传送带11一侧，且所述剔除机构4位于距离被测产品来料较远的所述机器视觉组件2远离被测产品来料一侧，所述剔除机构4与所述控制器电连接，当任一个所述机器视觉组件2检测到被测产品的外观异常时，所述控制器控制所述剔除机构4驱动外观异常的被测产品从所述第一传送带11转移至所述第二传送带12上。通过所述剔除机构4可以在被测产品的外观异常时，可以将不合格的被测产品从所述第一传送带11转移至所述第二传送带12上，这样，实现不合格产品的自动分离，便于后续合格产品和不合格产品的分类处理，提高检测效率。
37.如图4所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述剔除机构4包括固定板41和推杆气缸42，所述固定板41的下端安装于所述传送机构2上靠近所述第一传送带11的一侧，所述推杆气缸42设置在所述固定板41靠近所述第一传送带11的内侧壁上，且所述推杆气缸42可相对于所述固定板41上下移动以调节其高度。通过所述固定板41为所述推杆气缸42提供稳定的支撑，通过所述推杆气缸42可以在检测到不合格被测产品时，根据控制器的控制命令将不合格的被测产品从所述第一传送带11转移至所述第二传送带12上，从而实现不合格产品的自动分离，同时，所述推杆气缸42可相对于所述固定板41上下移动以调节其高度，以满足不同被测产品的分离要求。
38.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述的基于机器视觉的产品外观检测装置还包括承接辊5，所述承接辊5设置在所述第一传送带11和第二传送带12之间，且所述承接棍5分别与所述第一传送带11和第二传送带12平行间隔设置，所述承接棍5的表面最高点分别与所述第一传送带11和第二传送带12的上表面等高设置。通过设置所述承接辊5，可以方便所述剔除机构4驱动外观异常的被测产品从所述第一传送带11转移至所述第二传送带12上的过程中对被测产品起到承接支撑的作用，进而保证不合格的被测产品在转移过程中的
稳定性。
39.如图3所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述翻转机构3包括横跨并架空设置在所述第一传送带11两侧的门型第二支架31、升降驱动机构32、门型升降架33、两个旋转驱动机构34和两个夹紧气缸35，所述升降架33滑动设置在所述第二支架31的内壁上，所述升降驱动机构32设置在所述第二支架31的顶部，且所述升降驱动机构32的驱动端向下穿过所述第二支架31的顶板后与所述升降架33的顶部连接固定，并可驱动所述升降架33沿着所述第二支架31的内壁上下滑动，两个旋转驱动机构34分别设置在所述升降架33的相对两侧外侧壁的下部，两个所述夹紧气缸35分别设置在所述升降架33的相对两侧内侧壁下部，且所述旋转驱动机构34的驱动端穿过所述升降架33的侧壁与对应的所述夹紧气缸35连接，两个所述夹紧气缸35的驱动端可朝向对方一侧伸长靠近或缩进远离，以夹紧被测产品或松开被测产品，两个所述旋转驱动机构34可同步驱动对应的所述夹紧气缸35转动，以使得被两个所述夹紧气缸35的驱动端夹紧的被测产品翻转。通过所述第二支架31可以对所述升降驱动机构32起到稳定的支撑作用，同时，所述升降驱动机构32可以稳定地驱动所述升降架22上下升降运动，所述升降架22可以带动旋转驱动机构34、夹紧气缸35以及被夹紧的被测产品一同升降运动，从而在所述旋转驱动机构34的作用下实现被测产品的翻转，方便对应的机器视觉组件2对翻转后的被测产品进行检测。
40.需要特别指出的是，本实用新型的实施例中，为了方便将所述第一支架21和第二支架31设置在所述第一传送带11的两侧，实际中，所述承接辊5包含三段，并沿着平行于所述第一传送带11和第二传送带12的方向设置在所述第一传送带11和第二传送带12之间，且所述第一支架21和第二支架31分别设置在相邻两端的所述承接辊5之间的间隙内。
41.如图3所示，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述第二支架31的相对两侧内壁上分别设有滑轨36，所述升降架33的相对两侧外壁上分别设有与所述滑轨36相匹配的滑块37，所述滑块37滑动设置在对应的所述滑轨36上，且所述升降驱动机构32可驱动所述升降架33带动所述滑块37沿着对应的所述滑轨36上下滑动。通过所述滑轨36和滑块37可以实现所述升降架33与所述第二支架31的内壁滑动连接，从而方便将被测产品夹起后提升，然后翻转，最后下降松开放置于所述第一传送带11上。
42.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述夹紧气缸35的驱动端端面设有防滑层。通过设置所述防滑层可以增加夹紧气缸35的驱动端夹紧被测产品时增加驱动端端面与被测产品表面的摩擦力，从而保证被测产品被稳定的夹起，顺利实现翻转。
43.另外，本实用新型中，所述控制器采用现有的51系列单片机即可，其根据机器视觉模组22在检测到不合格产品时输出的高电平/低电平信号来控制剔除机构4的推杆气缸42动作，并在剔除动作完成后复位，这些均为现有技术，并实用新型不在详细赘述，并且这也并非本实用新型要求的保护范围。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。