【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硬质合金棒材生产，具体而言涉及一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机。
技术介绍
1、传统硬质合金棒材通过压制烧结后的胚料，需要经过磨床对其外圆、端面、及倒角磨削至对应尺寸精度，磨削过程会产生十余种外观缺陷，因此磨削后的产品需要由人工对其外观缺陷、外径、倒角尺寸、长度进行检测，并挑出不良品，良品进行装盒。
2、现有这种作业方式存在如下问题：1、人工检测的效率较低，耗时长，影响产品制造周期，花费较高的人工成本2、尺寸类检测量较大，无法全检，人工按比例进行抽检，不良品流出风险增加3、外观缺陷依靠人工肉眼检测，缺陷挑拣一致性差，检测精度低，长时间检测易疲劳，导致不良品流出4、人工检测过程易对棒材造成磕碰，导致产品产生缺口不良；5、检测完成后的良品装盒，依靠称重计数，易产生数量偏差，客户满意度下降。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，主要用于pcb精磨棒材表面缺陷、外观尺寸全自动检测、不良品筛分及自动装盒。本专利技术是针对规格φ3.175xl38.5mm硬质合金pcb精磨棒材所设计的一款专用检测机，该设备需要解决的技术问题如下：
2、1、针对棒身、两端面、倒角面的十余种缺陷缺，设计成像方案，在图像上使不同缺陷特征与背景区分，具备检测条件，针对不通缺陷特征再设计对应的检测算法，解决缺陷检测问题；
3、2、针对倒角尺寸、外径尺寸、长度尺寸检测的不同要求，设计检测方案，实
4、3、该设备检测效率要求105件/min检测效率，需要解决产品的自动上料，检测过程的送料，以及各个检测工位棒材的定位，尤其是棒身检测工位，还需对棒材进行360度旋转拍摄；
5、4、检测完成后，需对不同缺陷的产品进行筛分，以便不良品分类处理，同时检测完成的良品还需倒角端统一朝向，按指定数量进行产品装盒。
6、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，所述自动检测机包括：pcb棒料盒、双通道料盒定位出料机构、双通道棒料间歇爬坡机构、双通道凸轮移载送料定位机构、倒角检测换向工位、端面缺陷检测工站、尺寸检测工站、棒身缺陷检测工站、不良品抛料机构、良品赶料整列工位、良品自动计数装盒工位、收料料车、空料盒输送带；
7、所述pcb棒料盒作为清洗烘干后棒材的存储料仓，通过所述双通道料盒定位出料机构的气缸夹紧定位；所述pcb棒料盒通过侧边机构打开料盒底部开关，实现自动出料；所述双通道棒料间歇爬坡机构将滑道上的棒料一根根往上运送；所述双通道凸轮移载送料定位机构将棒料接驳至所述倒角检测换向工位，完成棒材倒角统一朝向；棒材被继续往前送至所述端面缺陷检测工站，完成端面缺陷检测；继续送至所述尺寸检测工站，完成倒角、长度、外径尺寸检测；所述不良品抛料机构中包括八个抛料通道，其中，前五个抛料通道用于对检测完后的不良品进行逐个分拣；良品往后继续送往所述棒身缺陷检测工站，对棒身表面缺陷进行检测；所述不良品抛料机构中的后三个抛料通道用于对检测完后的不良品进行逐个分拣；检测后的良品通过所述良品赶料整列工位进行整齐摆列；所述空料盒输送带用于将空料盒运送至指定位置；所述良品自动计数装盒工位用于将良品放入料盒中，最后放置在收料料车内。
8、进一步地，所述双通道料盒定位出料机构包括无动力滚子轨道、料盒夹紧定位机构、料盒出料口开闭机构、料盒限位机构；所述pcb棒料盒放置在所述无动力滚子轨道上，往前推到位，所述料盒夹紧定位机构的气缸向前动作，推板将所述pcb棒料盒往所述料盒限位机构方向夹紧，所述料盒出料口开闭机构往后动作，开启所述pcb棒料盒出料口。
9、进一步地，所述双通道棒料间歇爬坡机构包括料盒到位传感器、缓冲料道、间歇送料机构、送料轨道；所述pcb棒料盒到达时，所述料盒到位传感器给到位信号；棒料从所述pcb棒料盒底部开口处下落至所述缓冲料道；所述间歇送料机构带动所述送料轨道将棒料一件件往上递送。
10、进一步地，所述双通道凸轮移载送料定位机构包含凸轮移载机构和v型定位机构；棒料通过所述凸轮移载机构间歇向前输送，通过所述v型定位机构对棒料进行定位。
11、进一步地，所述倒角检测换向工位包含倒角换向机构和倒角图像采集机构；所述倒角图像采集机构用于对棒料端部采图，判断有无倒角；所述倒角换向机构用于将有倒角端棒料进行旋转，统一朝向后继续往前输送。
12、进一步地，所述端面缺陷检测工站包含端面图像采集机构和倒角带图像采集机构；所述端面图像采集机构用于对棒料端面采图，检测有无缺陷；所述倒角带图像采集机构用于对棒料倒角带采图，检测有无缺陷；所述尺寸检测图像采集机构用于对棒料的两端及中间采集图像，测量其外径、倒角、长度。
13、进一步地，所述棒身缺陷检测工站包含线扫相机、棒材旋转机构和条形光源；所述棒材旋转机构带动棒料匀速旋转，所述线扫相机在所述条形光源的照射下，对棒身360度采集图像，展开成平面图，ai算法模型进行缺陷检测。
14、进一步地，所述良品赶料整列工位包含移动退料机构、缓存料道机构、凸轮赶料机构和夹紧整列机构；所述凸轮赶料机构将检测完成的良品棒料赶至所述缓存料道机构，缓存一定数量后，所述移动退料机构将棒料推送至所述夹紧整列机构，对棒料夹紧整列，等待装盒。
15、进一步地，所述良品自动计数装盒工位包含料盒定位夹紧机构、第一桁架机械手、第二桁架机械手、棒材数量检测机构、磁吸机构和料盒夹爪；所述第一桁架机械手带动所述料盒夹爪将空料盒送至所述料盒定位夹紧机构中定位夹紧；所述第二桁架机械手带动所述磁吸机构将良品棒材吸取至所述棒材数量检测机构，判断吸取的棒材数量是否准确，接着再将棒材整齐放置在空料盒中。
16、本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，具有以下几点优势：
17、1)通过双通道凸轮移载机构设计，可实现高达105件/min的送料定位效率，效率大幅提升；
18、2)通过设计三个检测工站，实现对棒材十余种外观缺陷，倒角、长度、外径全自动检测，通过传统算法与深度学习算法组合的模式，传统算法用于尺寸类检测，先通过灰度二值化、滤波去噪、图像分割对图像预处理，采用边缘拟合的算法，提取亚像素精度边缘，提高检测精度，深度学习算法用于表面缺陷检测，通过对不同棒材表面缺陷样图分类采集，标记缺陷作为训练集，输入ai模型软件进行学习训练后，输出检测模型进行缺陷检测，漏判率仅为十万分之一，远远高于人工检测，避免不良品流出；
19、3)实现对不良品的分类检测与筛分，方便不良原因追溯与工艺改善，同时有助于不良品的分类返工，提高良品率；
20、4)可对检测完成的良品进行计数包装，大幅节约人力，且计数准确，避免以往人工包装的数量差异，提高客户满意度。
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1.一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于，所述自动检测机包括：PCB棒料盒、双通道料盒定位出料机构、双通道棒料间歇爬坡机构、双通道凸轮移载送料定位机构、倒角检测换向工位、端面缺陷检测工站、尺寸检测工站、棒身缺陷检测工站、不良品抛料机构、良品赶料整列工位、良品自动计数装盒工位、收料料车、空料盒输送带；
2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道料盒定位出料机构包括无动力滚子轨道、料盒夹紧定位机构、料盒出料口开闭机构、料盒限位机构；所述PCB棒料盒放置在所述无动力滚子轨道上，往前推到位，所述料盒夹紧定位机构的气缸向前动作，推板将所述PCB棒料盒往所述料盒限位机构方向夹紧，所述料盒出料口开闭机构往后动作，开启所述PCB棒料盒出料口。
3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道棒料间歇爬坡机构包括料盒到位传感器、缓冲料道、间歇送料机构、送料轨道；所述PCB棒料盒到达时，所述料盒到位传感器给到位信号；棒料从所述PCB棒料盒底部开口处下落至所述缓冲料道；所述间
4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道凸轮移载送料定位机构包含凸轮移载机构和V型定位机构；棒料通过所述凸轮移栽机构间歇向前输送，通过所述V型定位机构对棒料进行定位。
5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述倒角检测换向工位包含倒角换向机构和倒角图像采集机构；所述倒角图像采集机构用于对棒料端部采图，判断有无倒角；所述倒角换向机构用于将有倒角端棒料进行旋转，统一朝向后继续往前输送。
6.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述端面缺陷检测工站包含端面图像采集机构和倒角带图像采集机构；所述端面图像采集机构用于对棒料端面采图，检测有无缺陷；所述倒角带图像采集机构用于对棒料倒角带采图，检测有无缺陷；所述尺寸检测图像采集机构用于对棒料的两端及中间采集图像，测量其外径、倒角、长度。
7.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述棒身缺陷检测工站包含线扫相机、棒材旋转机构和条形光源；所述棒材旋转机构带动棒料匀速旋转，所述线扫相机在所述条形光源的照射下，对棒身360度采集图像，展开成平面图，AI算法模型进行缺陷检测。
8.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述良品赶料整列工位包含移动退料机构、缓存料道机构、凸轮赶料机构和夹紧整列机构；所述凸轮赶料机构将检测完成的良品棒料赶至所述缓存料道机构，缓存一定数量后，所述移动退料机构将棒料推送至所述夹紧整列机构，对棒料夹紧整列，等待装盒。
9.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的PCB精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述良品自动计数装盒工位包含料盒定位夹紧机构、第一桁架机械手、第二桁架机械手、棒材数量检测机构、磁吸机构和料盒夹爪；所述第一桁架机械手带动所述料盒夹爪将空料盒送至所述料盒定位夹紧机构中定位夹紧；所述第二桁架机械手带动所述磁吸机构将良品棒材吸取至所述棒材数量检测机构，判断吸取的棒材数量是否准确，接着再将棒材整齐放置在空料盒中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，其特征在于，所述自动检测机包括：pcb棒料盒、双通道料盒定位出料机构、双通道棒料间歇爬坡机构、双通道凸轮移载送料定位机构、倒角检测换向工位、端面缺陷检测工站、尺寸检测工站、棒身缺陷检测工站、不良品抛料机构、良品赶料整列工位、良品自动计数装盒工位、收料料车、空料盒输送带；
2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道料盒定位出料机构包括无动力滚子轨道、料盒夹紧定位机构、料盒出料口开闭机构、料盒限位机构；所述pcb棒料盒放置在所述无动力滚子轨道上，往前推到位，所述料盒夹紧定位机构的气缸向前动作，推板将所述pcb棒料盒往所述料盒限位机构方向夹紧，所述料盒出料口开闭机构往后动作，开启所述pcb棒料盒出料口。
3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道棒料间歇爬坡机构包括料盒到位传感器、缓冲料道、间歇送料机构、送料轨道；所述pcb棒料盒到达时，所述料盒到位传感器给到位信号；棒料从所述pcb棒料盒底部开口处下落至所述缓冲料道；所述间歇送料机构带动所述送料轨道将棒料一件件往上递送。
4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述双通道凸轮移载送料定位机构包含凸轮移载机构和v型定位机构；棒料通过所述凸轮移栽机构间歇向前输送，通过所述v型定位机构对棒料进行定位。
5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的pcb精磨棒材自动检测机，其特征在于：所述倒角检测换向工位包含倒角换向机构和倒角图像采集机构；所述倒角图像采集机构用于对棒料端部采...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文学，王明胜，李云龙，王民，陈进华，
申请(专利权)人：厦门金鹭硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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