一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法，该装置包括人机界面、PLC控制系统、伺服驱动器和视觉系统，所述人机界面、伺服驱动器和视觉系统分别连接于所述PLC控制系统，所述伺服驱动器包括上料伺服器、输送伺服器和剔除伺服器，所述视觉系统包括相机控制器和相机，所述相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果，并在牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。本发明专利技术利用自动检测替代人工检查剔除，提高检查效率、准确率和稳定性，提高产线的自动化程序。提高了生产效率和生产质量，降低了生产成本和工人劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法
本专利技术涉及自动化检测线装置领域，且特别涉及一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对口腔卫生的要求也越来越高，这使得牙刷在人们日常生活中的地位也显得越来越高。牙刷是一种生活必需品，每年全球需要消耗数十亿支。我国是目前牙刷产量最大的国家，同样也是牙刷需求量最大的国家，在如此巨大的需求下，传统的牙刷生产工艺的生产效率已无法满足目前对牙刷的高需求量。传统的牙刷生产属于劳动密集型行业，难以满足牙刷的生产质量、效率和成本要求。牙刷生产主要有注塑、注胶、植毛、磨毛和包装等工艺过程，目前在部分工艺过程已出现了一些具有一定自动化程度的生产装备，如植毛机、注胶机、磨毛机等，为了提高牙刷生产效率与质量，越来越多的全自动和半自动牙刷加工机械(如植毛机、成型机以及注胶机等)开始大量的投入使用。牙刷是人们日常生活中的必需品，牙刷毛数量是牙刷质量是否合格的重要指标。牙刷毛通过牙刷植毛机把牙刷毛植入牙刷头，之后再经过打磨机打磨，进行圆滑处理，否则容易因太过尖锐而造成伤害。牙刷生产基本都实现自动化，但是在最后打磨出来的牙刷毛检查还是由人工完成，工作枯燥且效率低。本专利技术利用自动检测替代人工检查剔除，提高检查效率、准确率和稳定性，提高产线的自动化程序。提高了生产效率和生产质量，降低了生产成本和工人劳动强度。
技术实现思路
本专利技术提出一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法，采用PLC控制系统作为检测线的主控制单元，运用先进的伺服电机定位功能和机器视觉检测技术来实现牙刷毛数量的自动化检测，替代效率低、准确率低和稳定性差的人工检测，提高产品的质量。为了达到上述目的，本专利技术提出一种牙刷刷毛数量检测装置，包括人机界面、PLC控制系统、伺服驱动器和视觉系统，所述人机界面、伺服驱动器和视觉系统分别连接于所述PLC控制系统，所述伺服驱动器包括上料伺服器、输送伺服器和剔除伺服器，所述视觉系统包括相机控制器和相机，所述相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果，并在牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。进一步的，所述上料伺服器和夹具配合把牙刷从磨毛机里搬运到输送带上，利用输送伺服器准确定位。进一步的，所述输送伺服器控制每个节拍输送4个牙刷到所述视觉系统的视觉检测视野范围内，触发相机拍照检测。进一步的，所述相机控制器连接有两个相机，每个相机检测两个牙刷。进一步的，所述视觉系统的检测方式为通过在牙刷底部向上打背光，相机镜头向下拍照，有牙刷毛的位置显示为黑色，通过检测牙刷毛孔里的白色像素面积判断牙刷毛根数是否缺少。为了达到上述目的，本专利技术还提出一种牙刷刷毛数量检测装置的检测方法，包括下列步骤：上料伺服器和夹具配合把牙刷从磨毛机里搬运到输送带上，利用输送伺服器准确定位；输送伺服器控制每个节拍输送牙刷到视觉系统的视觉检测视野范围内，触发相机拍照检测；相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果；当牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。进一步的，所述输送伺服器控制每个节拍输送4个牙刷，根据后端下料剔除不合格牙刷完成一次为一个节拍，且每走完一次给相机控制器发一次拍照命令，再等待设定时间后PLC控制系统接受反馈的检测结果并保存。进一步的，所述相机控制器连接有两个相机，每个相机检测两个牙刷。进一步的，所述视觉系统的检测方式为通过在牙刷底部向上打背光，相机镜头向下拍照，有牙刷毛的位置显示为黑色，通过检测牙刷毛孔里的白色像素面积判断牙刷毛根数是否缺少。进一步的，所述剔除伺服电机把合格的牙刷搬运到包装线上的包装盒里，并给包装线信号。本专利技术提出的牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法，牙刷毛自动检测线自动化程度高，完成可以替代人工，检测准确，检测速度快，不受周边环境影响，能保证产品一致性，稳定性好不会受人为因素影响。牙刷毛自动检测线除了有检测功能外，还能提供产品质量数据给上层的质量管理系统，同时兼具将任意牙刷个数组成一组直接由伺服定位输送给下一段的包装线上的包装盒，省去了人工整理。附图说明图1所示为本专利技术较佳实施例的牙刷刷毛数量检测装置结构示意图。图2所示为牙刷刷毛数量检测流水线示意图。图3所示为牙刷毛检测示意图。图4所示为本专利技术较佳实施例的牙刷刷毛数量检测装置的检测方法流程图。具体实施方式以下结合附图给出本专利技术的具体实施方式，但本专利技术不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1和图2，图1所示为本专利技术较佳实施例的牙刷刷毛数量检测装置结构示意图。图2所示为牙刷刷毛数量检测流水线示意图。本专利技术提出一种牙刷刷毛数量检测装置，包括人机界面100、PLC控制系统200、伺服驱动器300和视觉系统400，所述人机界面100、伺服驱动器300和视觉系统400分别连接于所述PLC控制系统200，所述伺服驱动器300包括上料伺服器310、输送伺服器320和剔除伺服器330，所述视觉系统400包括相机控制器410和相机420，所述相机控制器410根据相机420所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统200，由PLC控制系统200保存检测结果，并在牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器330将不合格的牙刷剔除掉。人机界面HMI100通过RS485与PLC控制系统200通讯连接，用于显示信息和进行控制设置。根据本专利技术较佳实施例，所述上料伺服器310和夹具配合把牙刷从磨毛机里搬运到输送带上，利用输送伺服器320准确定位。所述输送伺服器320控制每个节拍输送4个牙刷到所述视觉系统400的视觉检测视野范围内，触发相机420拍照检测。所述相机控制器410连接有两个相机420，每个相机420检测两个牙刷。请参考图3，图3所示为牙刷毛检测示意图。所述视觉系统400的检测方式为通过在牙刷底部向上打背光，相机镜头向下拍照，有牙刷毛的位置显示为黑色，通过检测牙刷毛孔里的白色像素面积判断牙刷毛根数是否缺少。剔除伺服器330将不合格的牙刷剔除掉，而将5个合格的牙刷由剔除伺服器330组成一组送到后续的包装线进行包装。再请参考图4，图4所示为本专利技术较佳实施例的牙刷刷毛数量检测装置的检测方法流程图。本专利技术还提出一种牙刷刷毛数量检测装置的检测方法，包括下列步骤：步骤S100：上料伺服器和夹具配合把牙刷从磨毛机里搬运到输送带上，利用输送伺服器准确定位；步骤S200：输送伺服器控制每个节拍输送牙刷到视觉系统的视觉检测视野范围内，触发相机拍照检测；步骤S300：相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果；步骤S400：当牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。牙刷上料位置通过示教的方法确定。输送带每走一个节拍上一次料，当输送带上料位置有牙刷时，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，包括人机界面、PLC控制系统、伺服驱动器和视觉系统，所述人机界面、伺服驱动器和视觉系统分别连接于所述PLC控制系统，所述伺服驱动器包括上料伺服器、输送伺服器和剔除伺服器，所述视觉系统包括相机控制器和相机，所述相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果，并在牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。

【技术特征摘要】
1.一种牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，包括人机界面、PLC控制系统、伺服驱动器和视觉系统，所述人机界面、伺服驱动器和视觉系统分别连接于所述PLC控制系统，所述伺服驱动器包括上料伺服器、输送伺服器和剔除伺服器，所述视觉系统包括相机控制器和相机，所述相机控制器根据相机所拍摄照片中牙刷头里的白色像素判断牙刷毛的根数，并将检测结果反馈给PLC控制系统，由PLC控制系统保存检测结果，并在牙刷到达剔除位置时调出检测结果，由剔除伺服器将不合格的牙刷剔除掉。2.根据权利要求1所述的牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，所述上料伺服器和夹具配合把牙刷从磨毛机里搬运到输送带上，利用输送伺服器准确定位。3.根据权利要求1所述的牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，所述输送伺服器控制每个节拍输送4个牙刷到所述视觉系统的视觉检测视野范围内，触发相机拍照检测。4.根据权利要求3所述的牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，所述相机控制器连接有两个相机，每个相机检测两个牙刷。5.根据权利要求1所述的牙刷刷毛数量检测装置，其特征在于，所述视觉系统的检测方式为通过在牙刷底部向上打背光，相机镜头向下拍照，有牙刷毛的位置显示为黑色，通过检测牙刷毛孔里的白色像素面积判断牙刷毛根数是否缺少。6.一种根据权利要求1所述的牙刷刷毛数量检测装置的检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡惠军，
申请(专利权)人：中达电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31