在线橡胶栓外形质量检查机制造技术

本发明专利技术公开了一种在线橡胶栓外形质量检查机。包括上料装置，传送装置，图像采集装置，图像处理和结果判定装置，产品分类装置和控制单元。采用了相同的两根由三段不同螺距的螺杆紧配合组装在芯轴上构成的平行导轨作为送料装置，可以使橡胶栓在向前运动的同时绕自身转动；通过光电开关检测橡胶栓到达检测位置，自动延时控制摄像机进行多次图像拍摄，实现在线自动获取橡胶栓柱面３６０度的外形图像，增强外形质量检测的可靠性。本发明专利技术也适合于其它各种圆柱状类产品的外形质量检测；通过自设定的处理流程和检测准则，对橡胶栓的外形质量进行准确检测并且自动完成分类存储；系统结构简单，工作稳定，分类准确，提高橡胶栓类的圆柱状产品的检测效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产品质量检测装置，尤其是涉及一种在线橡胶栓外形质量检査机。
技术介绍
橡胶栓是在工业领域被广泛应用的产品，橡胶栓的主要用途是密封，例如 目前汽车上的许多电器用电线端子需要用橡胶栓进行防水密封。橡胶栓产品的 外形特点是一般呈圆柱体形，由于橡胶栓广泛使用在密封场合，橡胶栓的外形 质量要求较高， 一般要求圆柱度高，外形轮廓没有缺陷，表面没有毛刺等，而 橡胶栓的生产主要由注塑挤压完成，造成橡胶栓外形缺陷等质量问题较多，因 此橡胶栓的外形质量检査是橡胶栓生产之后非常重要的环节。传统的橡胶栓外形质量检查完全由人工完成，但橡胶栓本身体积小，人工 检査本身就存在很大的难度。人工检查方式效率低、准确性差。 一方面，人工 检查的方法需要大量的劳动力，速度慢，同时也受到个人视力，情绪，光线等的影响导致准确性差；另一方面由于需要对橡胶栓的外形全部信息进行质量检 査，人工检查正反两个外形表面也很难检査到橡胶栓的全部外形信息，导致漏 检情况的出现。于是人们期待一种代替人工的对橡胶栓外形质量进行自动检查 的机器。采用计算机视觉技术来代替人工方法来对橡胶栓进行质量检测具有不言而 喻的方便性。当前利用机器视觉来进行工业产品的外形质量检测已经得到快速 发展。目前针对工业产品的外形检测存在的最大问题是，由于机器视觉检测是 基于平面图像的检测，致使普通的检测机构无法对产品的所有方向上的外形信 息进行检测，比如一般检测没有拍摄到产品背面信息导致漏检的情况发生。曾 有人提出依靠多部摄像机来对产品的全部方向上的外形信息进行检査，所采用 的主要方案是安置多部摄像机，摄像机之间间隔一定的角度摆放，对多部摄 像机所拍摄的图像合成，藉此实现对物体外形信息全面采样，多个摄像机的安 装带来的不仅仅是成本的增加还有检测设备体积的增大，同时也使传送机构设 计受到许多限制而变得结构比较复杂甚至很困难。
技术实现思路
针对橡胶栓手工检査效率低、准确性差， 一般机器视觉检测难到位，成本高，结构复杂的问题，本专利技术的目的在于提供适合于橡胶栓类圆柱状产品的外 形质量检测的一种在线橡胶栓外形质量检査机，通过导轨的设计以及摄像机拍 摄图像数量和拍摄间隔的设定，来实现对橡胶栓完整外形图像的采集、识别， 并把识别后的合格及不合格产品进行分类。 本专利技术采用的技术方案是包括上料装置，传送装置，图像采集装置，图像处理和结果判定装置，产 品分类装置和控制单元；其特征在于1) 传送装置包括调速电机，两根相同结构的由三段不同螺距的螺杆构成 紧配合组装在芯轴上形成的平行导轨，三个同步带轮和同步带，左右支撑架和 拨杆；三段不同螺距的螺杆从左至右依次形成导轨检测段、导轨调整段和导轨 送料段，两根导轨水平安装在左右支撑架上，导轨送料段左上方装有拨杆，两 根导轨的间距根据所检测的橡胶栓圆柱直径设计，露出在右支撑架外的两根导 轨的一端分别装有第一、第二同步带轮，调速电机安装在右支撑架上，调速电 机轴上的第三同步带轮经同步带和两根导轨的一端的第一、第二同步带轮连接， 两根导轨的转动速度由系统控制单元中的电机调速器调节；2) 图像采集装置包括第三光电开关、超高速摄像机、环形光源；第三光 电开关安装在靠近左支撑架的导轨检测段进料口正上方，超高速摄像机安装在 第三光电开关左上方，环形光源套在超高速摄像机上，第三光电开关检测到待 测橡胶栓后，控制单元控制超高速摄像机自动延时准确多次拍摄视野内的橡胶 栓图像，在线获取橡胶栓柱面360度的外形图像。所述的两根导轨上的螺杆螺纹方向相同，靠近同步带轮一端的螺距较大为 导轨送料段，中间螺距最小的是导轨调整段，另一段螺距居于中间是导轨检测 段；导轨送料段和导轨检测段下方接有回收框，导轨检测段端部下方接有不合 格品框，导轨检测段端部上方接有装气阀的吸管，吸管下方接有合格品框。本专利技术具有的有益效果是1. 可以获得橡胶栓360度上的外形图像数据，实现橡胶栓类圆柱状产品外形的在线全面检测，有效避免了漏检的问题。2. 通过自设定的处理流程和检测准则，可以快速地对橡胶栓的外形质量进行 准确检测并且自动完成分类存储。3. 系统结构简单，工作稳定，分类准确，可以大大提高橡胶栓类的圆柱状 产品的生产效率和检测效率。附图说明图1是本专利技术的总体结构原理示意图。图2是本专利技术的导轨主视图。 图3是本专利技术的导轨俯视图。图中l.合格品框，2.计数器，3.不合格品框，4.左支撑架，5.气阀，6.吸管， 7.环形电源，8.超高速摄像机，9.导轨检测段，IO.光电开关，ll.导轨调整段，12. 图像处理和结果判定单元，13.拨杆，14.导轨送料段，15.光电开关，16、 17.芯 轴，18、 19.导轨，20.振动器,21.槽型结构，22.料斗，23.光电开关，24、 25、 28.同步带轮，26.右支撑架，27.同步带，29.调速电机，30.回收框，31.系统控制 单元。具体实施例方式下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。如图l、图2、图3所示， 一种在线橡胶栓外形质量检査机，包括上料装置， 传送装置，图像采集装置，处理和结果判定装置，产品分类装置和控制单元。 其中1. 上料装置包括料斗22，槽型结构21，振动器20，第一光电开关23和 第二光电开关15;第一光电开关23装在料斗22下料口，槽型结构21—端跟下 料口连接，另一端固定在导轨送料段14上方，靠近导轨，振动器20安装在槽 型结构21侧面，第二光电开关15安装在导轨送料段14正上方；当料斗22里 面有橡胶栓时第一光电开关23有信号，当送料段14没有检测到有橡胶栓通过 即第二光电开关15没有信号时，系统控制单元(PLC)31会控制振动器20振动， 振动器20带动槽型结构21振动，料斗22中的橡胶栓就会沿着料斗口进入槽型 结构21，然后沿着槽型结构21慢慢掉落到转动的导轨18、 19上，进入导轨送 料段14。2. 传送装置包括调速电机29，同步带轮24、 25、 28，同步带27，导轨18、 19，拨杆13和回收框30;两根相同且一端分别装有同步带轮24、 25的平行导 轨18、 19装在左右支撑架4、 26上，导轨的距离根据橡胶栓的直径进行设定， 调速电机30装在右支撑架26上，通过同步带27和同步带轮24、 25、 28连接 导轨18、 19与调速电机30，通过系统控制单元31控制调速电机29可以改变导 轨18、 19的转动速度；导轨18、 19是由三段螺距不等的中空螺杆紧配合组装 在芯轴16、 17上构成的，两芯轴螺杆间的表面最小距离小于橡胶栓的柱面直径， 芯轴的表面最小距离大于橡胶栓的柱面直径，橡胶栓落入导轨时可以停在两导 轨之间的螺杆表面上，随着导轨的转动一边向前移动，同时在橡胶栓和导轨表面摩擦力的作用下一边绕自身旋转，可以保证摄像机获取橡胶栓360度上的外 形图像，实际检测时通过设定的拍摄间隔拍摄2-3张图像就可以获取橡胶栓的全 部外形图像信息；导轨18、 19上有螺距不等的三段螺杆，靠近同步带轮24、 25 一端螺距最大为导轨送料段14,中间一段螺距最小为导轨调整段ll，后面一段 螺距居于中间为导轨检测段9，拨杆13安装在导轨调整段11正上方，导轨送料 段14使橡胶栓快速向前运送，进入导轨调整段11时橡胶栓向前速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线橡胶栓外形质量检查机，包括上料装置，传送装置，图像采集装置，图像处理和结果判定装置，产品分类装置和控制单元；其特征在于：　１）传送装置：包括调速电机（２９），两根相同结构的由三段不同螺距的螺杆构成紧配合组装在芯轴（１６、１７）上形成的平行导轨（１８、１９），三个同步带轮（２４、２５、２８）和同步带（２７），左右支撑架（４、２６）和拨杆（１３）；三段不同螺距的螺杆从左至右依次形成导轨检测段（９）、导轨调整段（１１）和导轨送料段（１４），两根导轨（１８、１９）水平安装在左右支撑架（４、２６）上，导轨送料段（１４）左上方装有拨杆（１３），两根导轨（１８、１９）的间距根据所检测的橡胶栓圆柱直径设计，露出在右支撑架（２６）外的两根导轨（１８、１９）的一端分别装有第一、第二同步带轮（２４、２５），调速电机（２９）安装在右支撑架上（２６），调速电机（２９）轴上的第三同步带轮（２８）经同步带（２７）和两根导轨（１８、１９）的一端的第一、第二同步带轮（２４、２５）连接，两根导轨（１８、１９）的转动速度由系统控制单元（３１）中的电机调速器调节；　２）图像采集装置：包括第三光电开关（１０）、超高速摄像机（８）、环形光源（７）；第三光电开关（１０）安装在靠近左支撑架（４）的导轨检测段（９）进料口正上方，超高速摄像机（８）安装在第三光电开关（１０）左上方，环形光源（７）套在超高速摄像机（８）上，第三光电开关（１０）检测到待测橡胶栓后，控制单元控制超高速摄像机（８）自动延时准确多次拍摄视野内的橡胶栓图像，在线获取橡胶栓柱面３６０度的外形图像。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏燕定，周豪，陈波扬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]