基于机器视觉的竹条自动分拣装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的竹条自动分拣装置，包括有竹条传送装置、机器视觉检测装置以及竹条分拣装置，竹条传送装置在支架下方用若干下滚轮装置传递动力，上方有若干弹簧滚轮压制，竹条两侧有挡板限制左右位移。机器视觉检测装置由相机拍摄图像后交计算机处理；竹条分拣装置由位于竹条一侧的气缸与推板相连，扭簧翻板被推翻下后可自动回复，翻板料盒的翻板由气缸带动齿轮齿条机构实现运动，分类滑道与翻板料盒相连，层层对应。本实用新型专利技术可以完成对竹条四个表面常见的缺陷种类的检测，可以对竹条的主检测面进行颜色分类。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于产品的自动分拣装置，具体是对竹条进行分拣的装置。
技术介绍
竹质人造板是近几年才发展起来的一种新型建筑装饰材料，它以天然优质竹子为 原料，以其天然赋予的优势和成型之后的诸多优良性能在建材市场大量推广。目前，对于各种竹质人造板母材竹条的上下左右四个面的缺陷检测以及主利用面(可选择竹 条正面或侧面作为主利用面)的颜色分类，大多还是靠人工来判别。但是工人长时间 进行竹条缺陷品和正品的分拣以及正品的颜色分类，容易疲劳操作，造成对竹条缺陷 的误判及漏检，并对于竹条正品的主利用面的颜色也不能持续稳定分类，这样使生产 对人为因素的影响依赖性较大。经对现有技术文献的检索分析，发现浙江大学郑传祥的名为"自动竹片电脑分色设备"的专利申请公开说明书，申请号为200610052153.6，公开了一种利用电脑对竹 片进行分色、分拣的自动分色设备。该设备采用传送带和输送槽配合传动，步进电机 驱动带倾角的转动槽转动实现竹片分色，采用三个呈直线分布的光电传感器，通过软 件将采集的数据进行剔除竹节颜色处理，处理后的数据输出不同的驱动信号给步进电 机，驱动转动槽对准相应颜色的分类收集器中的分类槽，完成连续、自动化分色。该 设备只能实现竹片正面的颜色区分，但是根据竹条可用于正压板(利用竹条的侧面胶 合压制起来的地板)和侧压板(利用竹条的正面胶合压制起来的地板)的实际应用领 域的情况，竹条的可利用表面不会只有一个，显然只检测一个表面是不够的；其次， 实际应用领域中，竹条有不同的长短需求，长度范围一般在0.9m 2.66m之间，申请 号为200610052153.6的专利申请利用竹条的重量和惯性把不同长度和重量的竹条甩入 相应料槽的方法难以使竹条命中相应料槽；另外，只检测竹片颜色，没有检测缺陷， 便需要另外耗费人力和时间再检测缺陷，这样不仅硬件设备成本增加，而且并没有节 省资源；还有，该设备只检测竹片一个表面的颜色就使用了三部光电传感器。显然， 此设备的造价太高，且功能过于单一等不足之处，在实际生产应用中不能满足减少人 为因素、充分利用竹条、降低成本的要求。
技术实现思路
为了克服现有技术只检测单一表面、不能准确命中料槽、不能检测缺陷以及造价 高等不足，本技术提供一种竹条的自动分拣装置，可以更好的解决由于人为因素 所造成的对竹条缺陷的误判及漏检、对竹条颜色的分类模糊；可适应市面上现有竹条 的规格；提高了竹条的检测效率同时检测竹条的四个表面，检测速度高，可以准确 可控的进行竹条四个面的缺陷检测以及主检测面的颜色分类。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是包括竹条传送装置、机器视觉 检测装置以及竹条分拣装置。其中，竹条传送装置包括电机、支架、上下滚轮装置、同步带轮、同步齿型带和 左右侧挡块。上下滚轮装置包括上弹簧滚轮装置和下滚轮装置。其中，上弹簧滚轮装 置包括上内嵌轴承滚轮、上滚轮轴、滑块、滑槽和弹簧，上内嵌轴承滚轮的轴承内圈 与上滚轮轴固连，上滚轮轴两侧连接滑块，滑块装在滑槽内可上下滑动，弹簧装置置 于滑块与滑槽顶部之间；下滚轮装置包括下滚轮、下滚轮轴和轴承、轴承座，下滚轮 与下滚轮轴固连，下滚轮两端的轴承置于两侧的轴承座内；上弹簧滚轮装置中的滑槽 和下滚轮装置中的轴承座固连在一起，使上弹簧滚轮装置和下滚轮装置合于一体组成 了上下滚轮装置。支架上开有若干空槽，下滚轮装置从下方伸出空槽接触被传动竹条 传递动力；电机与其中一个作为下滚轮中主动轮的下滚轮轴相连，各下滚轮轴的一侧 装有同步带轮，用同步齿型带带动各下滚轮装置同步转动；被传动的竹条上方由上弹 簧滚轮装置压制，竹条左右两侧有挡板限制左右位移。机器视觉检测装置包括四台相机、光源、工业计算机、可编程控制器(PLC)和 脉冲编码器，其中相机分布在被传动竹条的上下左右四个方向，各相机之间沿竹条传 动方向错位一个视场的距离，各相机分别配有光源。工业计算机连接相机，处理相机 拍摄的图片，脉冲编码器为电机转动计数，通过PLC实现对相机拍摄的外触发，PLC 与各控制元件相连，完成对设备中电源通断、传感器、电机、光源及图像处理结果信 号的控制、相机的拍摄触发和竹条分拣装置的触发。所述的机器视觉检测装置也可以包括两台相机、光源、镜子装置、工业计算机、 可编程控制器PLC和脉冲编码器。其中相机在被传动竹条的上下分布，沿传动方向错 开一个视场的距离，两台相机分别配有不同的光源，上方的相机两侧置有光源分别打光在竹条的两侧，上方相机正下方的被测竹条两侧放置镜子装置，反射竹条的两个侧 面，上方设置的相机同时捕获竹条正面与两侧面图像。竹条分拣装置包括推板气缸、若干翻板气缸、齿轮齿条机构、推板机构、扭簧翻 板机构、竹条翻板料盒、竹条分类滑道、皮带传动机构以及分类料盒。推板机构位于 支架上竹条传动方向的一侧，与推板气缸输出杆相连，在支架上沿竹条传动方向相对 推板机构的另一侧安装有扭簧翻板机构，扭簧翻板机构被推板推动竹条而翻下后可自 动回复；翻板料盒中沿上下方向由翻板构成若干隔层，翻板的初始位置是竖立的，每 层的翻板由气缸带动齿轮齿条机构，在每次分拣中实现两次翻转运动，即向隔层外侧 翻转和恢复竖立位置；翻板隔层的数目由需要分类的竹条种类而定；分类滑道为一组 四分之一圆周长的同心圆弧，其入口端分别与翻板料盒的各个隔层相连，出口端与沿 传动方向传动的皮带传动机构相对，分类料盒与皮带传动机构相对，用于收集由皮带 传动机构上送出的各类竹条。本技术的有益效果是本技术可以完成对竹条四个表面常见的缺陷种类 的检测，包括虫蛀孔、竹青、裂纹、霉变和竹条的单侧或双侧斜切边等；可以对竹 条的主检测面进行颜色分类，通常能够区分2 8种颜色种类。采用本技术对竹条 进行检测，检测结果准确率可达96%。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的整体结构主视图。 图2是本技术的整体结构俯视图。 图3是图1中竹条分拣段的0向剖面图。 图4是本技术实施例二的剖面图。 图5是图4的B向剖面图。 图6是控制元件连线图。 图7是整体控制方框图。图中l一支架，2—上料装置，3—上下滚轮装置，4—挡板，5—上相机，6— 上相机光源，7—下相机光源，8—下相机，9一左侧相机，IO—左侧相机光源，11—右 侧相机光源，12—右侧相机，13—同步齿型带，14—推板气缸，15—皮带传动机构，16—分类料盒，17—皮带传动电机，18—推板机构，19一扭簧翻板机构，20—竹条 翻板料盒，21—竹条分类滑道，22—镜子装置，23—方案2上相机光源，24—竹条， 25—传感器，26—编码器，27—可编程控制器PLC， 28—工控机，29—齿轮齿条机构。具体实施方式实施例一如图l、图2和图4所示，竹条自动分拣装置由竹条传送装置、机器视觉检测装置以及竹条分拣装置组成。竹条传送装置以置于支架1上下的上下滚轮装置3为核心。其中，上下滚轮装置 3由上弹簧滚轮装置(由上内嵌轴承滚轮、上滚轮轴、滑块、滑槽、弹簧装置等构成) 和下滚轮装置(由下滚轮、下滚轮轴和轴承、轴承座等构成)组成。其中，上内嵌轴 承滚轮的轴承内圈与上滚轮轴固连，上滚轮轴两侧连接滑块，滑块装在滑槽内可上下 滑动，弹簧装置置于滑块与滑槽顶部之间；下滚轮与下本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于机器视觉的竹条自动分拣装置，包括竹条传送装置、机器视觉检测装置以及竹条分拣装置，其特征在于：竹条传送装置包括电机、支架、上下滚轮装置、同步带轮、同步齿型带和左右侧挡块；上下滚轮装置包括上弹簧滚轮装置和下滚轮装置；支架上开有若干空槽，下滚轮装置从下方伸出空槽接触被传动竹条传递动力；电机与其中一个作为下滚轮中主动轮的下滚轮轴相连，各下滚轮轴的一侧装有同步带轮，用同步齿型带带动各下滚轮装置同步转动；被传动的竹条上方由上弹簧滚轮装置压制，竹条左右两侧有挡板限制左右位移；　机 器视觉检测装置包括四台相机、光源、工业计算机、ＰＬＣ和脉冲编码器，其中相机分布在被传动竹条的上下左右四个方向，各相机之间沿竹条传动方向错位一个视场的距离，各相机分别配有光源；工业计算机连接相机，处理相机拍摄的图片，脉冲编码器为电机转动计数，通过ＰＬＣ实现对相机拍摄的外触发，ＰＬＣ与各控制元件相连，完成对设备中电源通断、传感器、电机、光源及图像处理结果信号的控制、相机的拍摄触发和竹条分拣装置的触发；　竹条分拣装置包括推板气缸、若干翻板气缸、齿轮齿条机构、推板机构、扭簧翻板 机构、竹条翻板料盒、竹条分类滑道、皮带传动机构以及分类料盒；推板机构位于支架上竹条传动方向的一侧，与推板气缸输出杆相连，在支架上沿竹条传动方向相对推板机构的另一侧安装有扭簧翻板机构，扭簧翻板机构被推板推动竹条而翻下后可自动回复；翻板料盒中沿上下方向由翻板构成若干隔层，翻板的初始位置是竖立的，每层的翻板由气缸带动齿轮齿条机构，在每次分拣中实现两次翻转运动，即向隔层外侧翻转和恢复竖立位置；翻板隔层的数目由需要分类的竹条种类而定；分类滑道为一组四分之一圆周长的同心圆弧，其入口端分别与翻板料盒的各个隔层相连，出口端与沿传动方向传动的皮带传动机构相对，分类料盒与皮带传动机构相对，收集由皮带传动机构上送出的各类竹条。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦现生，宋昕，蔡勇，刘琼，贺峰，尤向荣，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]