一种注射器异物检测机的制作方法

1.本发明涉及一种注射器异物检测机。


背景技术：

2.由于注射器在零件装配过程中，难免会有各种异物混入已装配好的注射器里面，目前多采用人工检测剔除混有异物的注射器，但是人工检测会有较多的漏检和误判。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种注射器异物检测机，操作方便，提高检测效率，降低生产成本，也使生产出来的注射器产品更加安全卫生。
4.实现上述目的的技术方案是：一种注射器异物检测机，包括工作台、进料导向滑道、转盘机构、图像检测系统、次品剔除机构、出料导向滑道和电气控制系统，其中：
5.所述进料导向滑道包括倾斜设置的注射器进料输送轨道，所述注射器进料输送轨道的出口端通过支架设置在所述工作台上，所述注射器进料输送轨道上沿注射器前进方向依次设置有两个光电开关；所述注射器进料输送轨道的侧下方设置有三个吹气辅助推料机构；
6.所述转盘机构包括大转盘和小转盘，所述大转盘和小转盘并排设置在所述工作台上，且所述大转盘位于所述注射器进料输送轨道的出口处；所述大转盘的外边缘和小转盘的外边缘分别开设有若干注射器卡接凹槽；所述大转盘逆时针转动，所述小转盘顺时针转动；所述大转盘的外部设置有进料导向板，所述进料导向板的进口端与所述注射器进料输送轨道的出口端相连，出口端延伸至所述小转盘的外边缘；所述进料导向板上设置有导压板；
7.所述图像检测系统包括三个高精度相机、背光源、环形光源和工控机，所述三个高精度相机分别为斜面相机、侧面相机和底部相机，所述斜面相机、侧面相机和底部相机逆时针环绕所述大转盘设置，所述斜面相机用于拍摄检测注射器的斜面照片，所述侧面相机用于拍摄检测注射器的侧面照片，所述底部相机用于拍摄检测注射器的底部照片；所述背光源和环形光源分别设置在所述进料导向板的下方，所述背光源与所述斜面相机和侧面相机相邻，所述环形光源与所述底部相机相邻；所述工控机设置在所述工作台内，所述三个高精度相机、背光源和环形光源分别与所述工控机相连；
8.所述次品剔除机构位于所述进料导向板的出口端，所述次品剔除机构包括剔除气缸、剔除挡块、剔除辅助吹气机构和次品出料桶，所述剔除气缸通过剔除支架固定在所述进料导向板上，所述剔除挡块与所述剔除气缸相连，所述剔除挡块位于所述大转盘的外边缘；所述剔除辅助吹气机构与所述剔除气缸相对设置，且所述剔除辅助吹气机构位于所述大转盘的上方；所述次品出料桶设置在所述剔除挡块的下方；
9.所述出料导向滑道包括注射器出料输送轨道，所述注射器出料输送轨道的进口端通过支架倾斜设置在所述工作台上，所述注射器进料输送轨道上设置有光电开关；所述注
射器进料输送轨道的进口端的上方设置有吹气辅助推料机构；
10.所述电气控制系统包括电气控制柜和触摸屏，所述电气控制柜设置在所述工作台的侧面，所述触摸屏通过支架设置在所述工作台上，所述电气控制柜内设置有plc，所述工控机与所述plc相连，所述三个高精度相机、背光源、环形光源和plc分别与所述触摸屏相连。
11.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述图像检测系统中，所述斜面相机通过斜面相机支撑柱固定在工作台上，所述斜面相机支撑柱的顶端设置有斜面相机安装板，所述斜面相机设置在所述斜面相机安装板上；
12.所述侧面相机通过侧面相机安装板设置在工作台上，且所述斜面相机位于所述侧面相机的上方，所述斜面相机和侧面相机分别位于所述进料导向板的外部；
13.所述底部相机通过底部相机安装板设置在所述工作台上，且所述底部相机位于所述大转盘和进料导向板之间的下方；
14.所述环形光源位于所述底部相机和进料导向板之间。
15.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述斜面相机支撑柱采用可上下伸缩的支撑柱；所述斜面相机可转动地设置在所述斜面相机安装板上；
16.所述侧面相机可前后移动地设置在所述侧面相机安装板上；
17.所述底部相机可上下移动地设置在所述底部相机安装板上。
18.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述进料导向板包括进料导向板本体、大转盘上进料挡板、大转盘上出料挡板、大转盘上导向条和大转盘上导向板，其中：
19.所述进料导向板本体呈半环形；
20.所述大转盘上导向条和大转盘上进料挡板一上一下地焊接在所述进料导向板本体的进口端的内边缘；
21.所述大转盘上导向板焊接在所述进料导向板本体的内边缘的上方，且所述大转盘上导向板的一端与所述大转盘上导向条相连，所述大转盘上导向板的顶端面高于所述大转盘上导向条的顶端面；
22.所述大转盘上导向条的顶端面具有高台阶面和低台阶面，所述低台阶面位于所述高台阶面和大转盘上导向板之间；
23.所述大转盘上出料挡板焊接在进料导向板本体的出口端的内边缘的下方。
24.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述进料导向板本体的内边缘开设有一个次品缺口，所述次品缺口位于所述剔除挡块的下方。
25.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述进料导向板上设置有剔除机构底座，所述剔除机构底座上设置有可上下移动的剔除支架，所述剔除气缸倾斜固定在所述剔除支架上，所述剔除气缸的输出轴朝斜下方设置；所述剔除挡块固定在所述剔除气缸的输出轴上，所述剔除挡块的底端呈弧形面；
26.所述次品出料桶包括底板及设置在底板两侧的侧板，所述底板包括依次相连的次品承接斜面、转角台阶面和次品出料斜面，所述承接斜面位于所述次品缺口的下方。
27.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述导压板呈半环形，且为头端高于尾端的斜面结构，所述导压板的外边缘焊接有两个螺杆安装孔板，每个螺杆安装孔板上固定有一个螺杆，所述螺杆的底端固定在所述进料导向板本体上。
28.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述小转盘的外部设置有出料导向板，所述出料导向板的进口端延伸至所述大转盘的外边缘，所述出料导向板的出口端与所述注射器出料输送轨道相连。
29.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述工作台上设置有反向轴承组件，所述反向轴承组件位于所述大转盘的下方，所述反向轴承组件包括安装板、活动板、轴承支撑柱、深沟球轴承、两个直线轴承和两个导向机构，其中：
30.所述安装板固定在所述工作台上，所述活动板位于所述安装板的上方；
31.所述两个导向机构一左一右地设置在所述安装板和活动板之间，每个导向机构均包括竖向设置的导向轴和套在其上的弹簧，所述导向轴的底端与所述安装板之间设置有垫片；
32.所述活动板上设置有两个限位套，且所述两个限位套的底端一一对应套接在所述两个导向机构的导向轴的顶端；
33.所述两个直线轴承一一对应地设置在所述两个限位套内，每个直线轴承和相应的限位套之间设置有垫圈；
34.所述轴承支撑柱设置在所述活动板上，且位于所述两个限位套之间；
35.所述深沟球轴承通过塞打螺丝固定在所述轴承支撑柱的顶端。
36.上述的一种注射器异物检测机，其中，所述吹气辅助推料机构和剔除辅助吹气机构均采用进气节流阀控制气流大小，所述进气节流阀与所述plc通讯。
37.本发明的注射器异物检测机，改变了原有人工检测方式的不足，并做到了全智能化的自动控制、方便操作；进一步提高检测效率，降低生产成本，也使生产出来的注射器产品更加安全卫生。
附图说明
38.图1为本发明的注射器异物检测机的立体结构图；
39.图2为本发明的注射器异物检测机的俯视图；
40.图3为转盘机构、图像检测系统和次品剔除机构的平面示意图；
41.图4为进料导向板的结构示意图；
42.图5为导压板的结构示意图；
43.图6为导压板和进料导向板的连接示意图；
44.图7为斜面相机和侧面相机的安装示意图；
45.图8为底部相机的安装示意图；
46.图9为次品剔除机构的剔除气缸和剔除挡块的安装示意图；
47.图10为次品剔除机构的次品出料桶的结构示意图；
48.图11为反向轴承组件的立体结构图；
49.图12为反向轴承组件的主视图。
具体实施方式
50.为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
51.请参阅图1至图11，本发明的最佳实施例，一种注射器异物检测机，包括工作台100、进料导向滑道1、转盘机构2、图像检测系统、次品剔除机构4、出料导向滑道5和电气控制系统。电气控制系统包括电气控制柜6和触摸屏7，电气控制柜6设置在工作台100的侧面，触摸屏7通过支架设置在工作台100上，电气控制柜6内设置有plc。
52.进料导向滑道1包括倾斜设置的注射器进料输送轨道11，注射器进料输送轨道11的出口端通过支架设置在工作台100上，注射器进料输送轨道11上沿注射器前进方向依次设置有两个光电开关12、13，距离大转盘21近的光电开关13在一段时间内检测不到注射器时，通过plc控制大、小转盘停止运行，以此来保证大、小转盘运行过程中供料的连续性；距离大转盘21远的光电开关12在一段时间内持续检测到注射器时，通过plc控制前道工序的注射器组装机停止运行，避免因为注射器进料输送轨道11上排满注射器而在组装机出口处出现卡料；注射器进料输送轨道11的侧下方设置有三个吹气辅助推料机构14，吹气辅助推料机构14采用进气节流阀控制气流大小，保证注射器进料输送轨道11上的注射器连贯且迅速地进入转盘机构2的大转盘21。吹气辅助推料机构14采用常用的吹气结构即可，比如包括气嘴和与其相连的气管，气管上设置进气节流阀，通过调节进气节流阀的开合程度，可以控制气嘴吹出的气流大小
53.转盘机构2包括大转盘21和小转盘22，大转盘21和小转盘22并排设置在工作台100上，且大转盘21位于注射器进料输送轨道11的出口处；大转盘21的外边缘和小转盘22的外边缘分别开设有若干注射器卡接凹槽；大转盘21逆时针转动，小转盘22顺时针转动；大转盘21的外部设置有进料导向板23，进料导向板23的进口端与注射器进料输送轨道11的出口端相连，出口端延伸至小转盘22的外边缘；进料导向板23上设置有导压板24；小转盘22的外部设置有出料导向板25，出料导向板25的进口端延伸至大转盘21的外边缘，出料导向板25的出口端与出料导向滑道5的注射器出料输送轨道相连。
54.进料导向板23的内边缘和大转盘21的外边缘之间以及出料导向板25的内边缘和小转盘22的外边缘之间组成注射器运行轨道。注射器在大转盘21上经过图像检测系统拍照检测，合格品进入小转盘22，不合格品在大转盘21上被次品剔除机构剔除掉。小转盘22的实质作用就是过渡，将合格注射器过渡送入出料导向滑道5。可以通过电路控制来选择转盘为自动控制模式和手动控制模式。
55.再请参阅图4，进料导向板23包括进料导向板本体231、大转盘上进料挡板232、大转盘上出料挡板233、大转盘上导向条234和大转盘上导向板235。进料导向板本体231呈半环形；大转盘上导向条234和大转盘上进料挡板232一上一下地焊接在进料导向板本体231的进口端的内边缘；大转盘上导向板235焊接在进料导向板本体231的内边缘的上方，且大转盘上导向板235的一端与大转盘上导向条234相连，大转盘上导向板235的顶端面高于大转盘上导向条234的顶端面；大转盘上导向条234的顶端面具有高台阶面2341和低台阶面2342，低台阶面2342位于高台阶面2341和大转盘上导向板235之间；大转盘上出料挡板232焊接在进料导向板本体231的出口端的内边缘的下方。整个进料导向板23的内边缘均匀过渡，大转盘上导向条234与大转盘上导向板235同心，当注射器从注射器进料输送轨道11下来后，注射器上部的两翼经过大转盘上导向条234导向后会调整注射器的方向，将注射器筛选成同一形态随大转盘21逆时针运行，可以保证图像检测系统的相机拍照时图片的稳定性；具体地，注射器上部的两翼经过高台阶面2341落入低台阶面2342，在大转盘上导向板
235的拦截下，注射器的方向被调整，注射器上部的两翼与注射器运行轨道平行。料导向板本体231的内边缘开设有一个次品缺口236。
56.再请参阅图5和图6，导压板24呈半环形，且为头端高于尾端的斜面结构，导压板24的外边缘焊接有两个螺杆安装孔板241，每个螺杆安装孔板241上固定有一个螺杆26，螺杆26的底端固定在进料导向板本体231上，这样，注射器沿着进料导向板23的内边缘和大转盘21的外边缘之间的注射器运行轨道运行时，注射器的推杆的顶端接触导压板24的下表面，在导压板24的作用下逐渐压入注射器的外壳内。
57.再请参阅图3，图像检测系统包括三个高精度相机、背光源34、环形光源35和工控机36，所述三个高精度相机分别为斜面相机31、侧面相机32和底部相机33，斜面相机31、侧面相机32和底部相机33逆时针环绕大转盘21设置，在注射器沿着进料导向板23的内边缘和大转盘21的外边缘之间的注射器运行轨道运行时，斜面相机31用于拍摄检测注射器的斜面照片，侧面相机32用于拍摄检测注射器的侧面照片，底部相机33用于拍摄检测注射器的底部照片；背光源34和环形光源35分别设置在进料导向板23的下方，背光源34与斜面相机31和侧面相机32相邻，在斜面相机31和侧面相机32工作时，将光打在注射器上，为其照明；环形光源35与底部相机33相邻，在底部相机33工作时，将光打在注射器上，为其照明；工控机36设置在工作台100内，三个高精度相机、背光源34和环形光源35分别与工控机36相连；三个高精度相机、背光源34和环形光源35还与触摸屏7相连，三个高精度相机在相应的光源的辅助下分别对注射器的侧面、斜面和底部进行拍照，然后由工控机36的图像检测程序对拍照图像进行处理，处理结果由工控机36送给电气控制柜6的plc，由plc来控制次品剔除机构4的动作。
58.再请参阅图7，斜面相机31通过斜面相机支撑柱311固定在工作台100上，斜面相机支撑柱311的顶端设置有斜面相机安装板312，斜面相机支撑柱311采用可上下伸缩的支撑柱；斜面相机31可转动地设置在斜面相机安装板312上；这样，斜面相机31的上下高度可以调节，而且斜面相机31的倾斜角度也可以调节。侧面相机32通过侧面相机安装板321设置在工作台100上，侧面相机32可前后移动地设置在侧面相机安装板321上，这样，侧面相机32与需要检测的注射器之间的水平距离可以调节。斜面相机31位于侧面相机32的上方，斜面相机31和侧面相机32分别位于进料导向板23的外部。
59.再请参阅图8，底部相机33通过底部相机安装板331设置在工作台100上，底部相机33可上下移动地设置在底部相机安装板331上，这样，底部相机33与需要检测的注射器之间的垂直距离可以调节。底部相机33位于进料导向板23的内边缘和大转盘21的外边缘之间的注射器运行轨道的下方；环形光源35位于底部相机33和进料导向板23之间。
60.再请参阅图3和图9，次品剔除机构4位于进料导向板23的出口端，次品剔除机构4包括剔除气缸41、剔除挡块42、剔除辅助吹气机构43和次品出料桶44，进料导向板23上设置有剔除机构底座45，剔除机构底座45上设置有可上下移动的剔除支架46，剔除气缸41倾斜固定在剔除支架46上，这样，剔除气缸41的位置可以进行微调；剔除气缸41的输出轴朝斜下方设置；剔除挡块42固定在剔除气缸41的输出轴上，剔除挡块42的底端呈弧形面；剔除挡块42位于进料导向板23的次品缺口236的上方，且剔除挡块42位于大转盘21的外边缘；剔除辅助吹气机构43与剔除气缸41相对设置，且剔除辅助吹气机构43位于大转盘21的上方；次品出料桶44设置在剔除挡块42的下方。
61.在注射器沿着进料导向板23的内边缘和大转盘21的外边缘之间的注射器运行轨道运行时，剔除挡块42的弧形面与大转盘21之间组成注射器运行轨道的一部分。当plc接收工控机36发出的ng信号后，plc会输出次品剔除信号，让剔除气缸41带动剔除挡块42动作，此时注射器在大转盘上的注射器运行轨道就会出现一个缺口，再加上剔除辅助吹气机构43的动作，将次品注射器从次品缺口236吹入次品出料桶44，顺着次品出料桶44滑入不合格品区。当plc接收工控机36发出的ok信号后，plc没有信号给剔除机构，剔除气缸41不动作，剔除挡块42继续保持与大转盘21的外边缘组成注射器运行轨道，保证注射器顺利通过进入小转盘22。
62.再请参阅图10，次品出料桶44包括底板及设置在底板两侧的侧板441，底板包括依次相连的次品承接斜面442、转角台阶面443和次品出料斜面444，承接斜面442位于次品缺口236的下方，侧板441的顶端具有多段缺口，注射器从次品缺口236落入次品出料桶44，顺着次品出料桶44的底板滑入不合格品区。
63.剔除机构底座45和剔除支架46，在一定范围内可以调节剔除气缸41的高度和剔除气缸41与大转盘21之间的距离，进而控制大转盘21运行时剔除挡块42的弧形面与注射器贴合的紧密程度。
64.次品出料桶44的主要功能是：将次品注射器顺利引入不合格品区，同时不要与注射器异物检测机的其它机构和出料导向滑道上的注射器运行轨迹发生干涉。次品出料桶44的拐角设计和多段缺口设计就是为了避免干涉。
65.再请参阅图1和图2，出料导向滑道5主要作用是将合格注射器排好顺序后送入合格品区，并且保证小转盘出口处不会出现卡料现象。出料导向滑道5包括注射器出料输送轨道51，注射器出料输送轨道51的进口端通过支架倾斜设置在工作台100上，注射器进料输送轨道51上设置有光电开关52，当光电开关52在一段时间内持续检测到注射器时，通过plc控制大转盘和小转盘停止运行，避免因为注射器出料输送轨道51上排满注射器而在小转盘22出口处出现卡料；注射器进料输送轨道51的进口端的上方设置有吹气辅助推料机构53；吹气辅助推料机构53采用进气节流阀控制气流大小，保证注射器出料输送轨道51的注射器连贯且迅速地进入合格品区。
66.电气控制系统包括电气控制柜6和触摸屏7，电气控制柜6设置在工作台100的侧面，触摸屏7通过支架设置在工作台100上，电气控制柜6内设置有plc，电气控制柜6由电源系统、plc、i/o模块、继电器等组成，实现对整个注射器异物检测机的自动控制功能。触摸屏7是实现人机互动，并可对电气控制柜6和图像检测系统进行手动控制，以及对检测程序的参数修改。工控机36与plc相连，三个高精度相机、背光源、环形光源和plc分别与触摸屏7相连。触摸屏7属于图像检测系统和电气控制系统共用元件，在图像检测系统中，主要用于三个相机拍照图像的显示和相关检测参数的修改；在电气控制系统中，主要用于手动控制和显示产量计数等信息。
67.请参阅图11和图12，工作台100上设置有反向轴承组件8，反向轴承组件8位于大转盘21的下方，用于快速稳定的停止大转盘21的转动。反向轴承组件8包括安装板81、活动板82、轴承支撑柱83、深沟球轴承84、两个直线轴承85和两个导向机构。安装板81固定在工作台100上，活动板82位于安装板81的上方；两个导向机构一左一右地设置在安装板81和活动板82之间，每个导向机构均包括竖向设置的导向轴86和套在其上的弹簧87，导向轴86的底
端与安装板81之间设置有垫片88；活动板82上设置有两个限位套810，两个限位套810的底端一一对应套接在两个导向机构的导向轴86的顶端；两个直线轴承85一一对应地设置在两个限位套810内，每个直线轴承85和相应的限位套810之间设置有垫圈89；轴承支撑柱83设置在活动板82上，且位于两个限位套810之间；深沟球轴承84通过塞打螺丝811固定在轴承支撑柱83的顶端。在需要停止大转盘转动时，两个直线轴承85在电机的驱动下带动活动板82向上运动，进而带动深沟球轴承84向上运动，深沟球轴承84与大转盘21的底端面接触并反向运动，迫使大转盘21停止转动。
68.吹气辅助推料机构14、53和剔除辅助吹气机构43均采用进气节流阀控制气流大小，进气节流阀与plc通讯，可以通过plc控制进气节流阀的开启并控制气流大小。
69.本发明的注射器异物检测机，在使用时，组装好的注射器通过进料导向滑道1进入大转盘21，大转盘21逆时针转动，带动待检测的产品通过斜面相机31、侧面相机32、底部相机33；三个高精度相机均检测合格的产品被送入小转盘22，最后通过出料导向滑道5进入合格品区；检测不合格的产品会被大转盘21上的次品剔除机构4剔除出去，通过次品出料桶44的引导进入不合格品区。
70.再请参阅图3，具体地，大转盘21的外边缘均布有12个注射器卡接凹槽211，将大转盘21进行12等分，依次为1#工位～12#工位，进料导向滑道1的出口对应1#工位，斜面相机31和侧面相机32对应3#工位，底部相机33对应7#工位，次品剔除机构4在9#工位，大转盘21的中部设置有12等份检测片212和槽型光电213，当注射器从进料导向滑道1进入大转盘21的1#工位，随着大转盘21逆时针运动，通过12等份检测片和槽型光电：当注射器运动到3#工位时，触发斜面相机31和侧面相机32同时对注射器的斜面和侧面拍照，并将拍照图像传入工控机36，由工控机36的图像检测程序进行处理分析；当注射器随大转盘21继续运动到7#工位时，触发底部相机33对注射器的底部拍照，并将拍照图像传入工控机，由工控机36的图像检测程序进行处理分析。图像检测程序对三个相机的拍照图像进行处理后，将最后的分析结果合成ok信号(合格信号)或ng信号(不合格信号)传送给plc，由plc控制9#工位的次品剔除机构4动作。当plc接收工控机36发出的ng信号后，plc会输出次品剔除信号，让剔除气缸41带动剔除挡块42动作，次品注射器顺着次品出料桶44滑入不合格品区；当plc接收工控机36发出的ok信号后，plc没有信号给剔除机构，剔除气缸41不动作，合格注射器顺利通过进入小转盘22。
71.综上所述，本发明的注射器异物检测机，操作方便，提高检测效率，降低生产成本，也使生产出来的注射器产品更加安全卫生。
72.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。