全自动铆钉光学检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种全自动铆钉光学检测系统，其包括PLC、两台工业相机、储料仓、振动料盘、直线轨道、机械转盘、废品吹气管、废品落料槽、正品吹气管、正品落料槽、落料挡板、图像采集卡、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器、步进电机驱动器和步进电机。该系统检测精度在±0.03mm以内；通过PLC对电磁阀的控制，完成精准的废品吹气，实现正废品分离；最终的正品数由计数器准确记录，利用时间差关闭落料口，为后续打包工序进行准备；所有数据记录于数据库中，一键可生成各类生产、客户、分析和CPK报表。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

全自动铆钉光学检测系统
本技术涉及工业自动化检测的
，特别地，涉及一种全自动铆钉光学检测系统，其用于识别不同铆钉的外形、规格、尺寸，并完成正废品分离的工作。
技术介绍
现代工业自动化生产包括汽车制造、制药、电子、包装、印刷、日化、建材、制币、制卡等几乎所有行业，其中涉及到各种各样的零件规格检验、尺寸识别，如汽车零件批量加工，铆钉、螺丝尺寸检测，IC规格识别等等。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能用人的肉眼来完成。但有些时候，如微小的尺寸要做到精确快速测量、形状匹配、正废品分离等，人们根本无法用肉眼连续稳定地进行，其他物理测量设备也难以有用武之地。因此开发自动检测设备可以大大改善劳动者的工作条件，并且大幅度提高测量效率与数据精度。传统铆钉检测是采用人工或者其他简易机械装置来完成，对工人要求较高，工作效率极低，不但需要耗费大量的人力、物力，而且常常不能达到较高的准确率，不利于现代工厂对自动化水平的要求。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种全自动铆钉光学检测系统，其采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)作为电气控制单元，通过获取传感器信号和图像检测信号，控制电机转盘、振动料盘以及气泵和电磁阀，使得铆钉以每分钟300个的速率通过相机镜头曝光拍照，并在电脑(Personal Computer, PC)上给出合格或不合格信号后，通过吹气将正品与废品分离，从而完成整个检测功能。为实现上述目的，本技术提供了一种全自动铆钉光学检测系统，其包括PLC、 两台工业相机、储料仓、振动料盘、直线轨道、机械转盘、废品吹气管、废品落料槽、正品吹气管、正品落料槽、落料挡板、图像采集卡、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器、步进电机驱动器和步进电机，其中，所述PLC分别与所述两台工业相机、振动料盘、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器和步进电机驱动器相连，所述储料仓与所述振动料盘相连，所述工业相机、 图像采集卡、工控机和触摸屏依次相连，所述步进电机与所述步进电机驱动器相连，所述直线轨道与振动料盘相连，所述机械转盘与所述直线轨道和步进电机相连；铆钉检测位置设置在所述机械转盘水平面上，且位于所述两台工业相机的正前方，所述铆钉检测位置的顺时针120度处设置有废品吹气管，逆时针120度处设置所述孔传感器，在所述废品吹气管到孔传感器之间，依次装设有废品落料槽、所述计数传感器、正品吹气管和正品落料槽，在所述孔传感器之前镶嵌一个落料挡板。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述PLC中包含一个Μ000Ε到M0032 的移位寄存器。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述直线轨道与振动料盘连接处装有吹气口，以保证待测铆钉有序进入所述直线轨道；所述直线轨道与机械转盘的接触口装有吹气装置，以保证待测铆钉平滑进入所述机械转盘齿槽。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述振动料盘的铆钉轨道输出口与直线轨道上端相连，所述直线轨道下端切于所述机械转盘外齿，所述步进电机装于所述机械转盘底座，所述直线轨道的上下半段分别装设有所述上传感器和下传感器。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述两台工业相机分别为水平相机和垂直相机。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述计数传感器设置在废料吹气管的后而。根据上述的全自动铆钉光学检测系统，其中，所述上传感器、下传感器和孔传感器为对射光纤传感器，所述技术传感器为反射光纤传感器。因此，本技术的全自动铆钉光学检测系统可以在无人工操作情况下，自动稳定连续运行5小时以上，完成超过9万个铆钉的图像尺寸识别，识别精度在±0. 03mm以内， 并实现废品剔除与正品计数打包等操作；同时对所测数据，可以记录、提取，并生成各种客户需要的报表，可以提高工厂自动化设备水平，节约人工检测成本，并可根据生成的分析报表对生产工艺提出改进性意见。附图说明图1是本技术的全自动铆钉光学检测系统的俯视结构图图2是本技术的全自动铆钉光学检测系统的侧视结构图图3是本技术的全自 动铆钉光学检测系统的系统结构图图4是本技术的全自动铆钉光学检测系统的检测流程图图5是本技术的全自动铆钉光学检测系统的Iabview软件中VisionAssistant模块的流程图。图中I标号说明1、振动料盘 2、直线轨道 3、上传感器DO 5、孔传感器D2 6、计数传感器D3 7、机械转盘9、水平相机 10、垂直相机 13、废品落料槽14、正品落料槽图中2标号说明1、振动料盘 2、直线轨道 9、水平相机 10、垂直相机 13、废品落料槽14、正品落料槽11、废品吹气管 15、步进电机3、上传感器DO11、废品吹气管15、步进电机4、下传感器Dl 8、机械外盘12、正品吹气管16、落料挡板8、机械外盘12、正品吹气管 17、铆钉检测位置具体实施方式以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。在本技术的全自动铆钉光学检测系统中，待测铆钉可批量堆放于储料仓内，储料仓内的铆钉匀速落于振动料盘内，振动料盘铆钉轨道输出口与直线轨道上端相连，铆 钉经直线轨道有序置于机械转盘上的齿口中，由PLC以及各位置的传感器来控制振动料盘 与步进电机的运行。当铆钉经过两个相机检测位置时进行拍照，照片通过图像采集卡传输 到工控机中进行图像检测，判断正次品，并给出PLC废品剔除信号，等待废品剔除模块进行 分离。废品剔除模块固定在机械转盘末端，由PLC控制电磁阀的开断，通过废品吹气管将废 品吹出。为完成计数打包功能，在正品落料口处还装设了电磁铁，用于暂时关闭落料口给打 包留出时间。该系统还配有触摸屏，与PLC相连接，用以设置打包个数、运行时间、在线数据 实时显示功能。具体地，根据各个部件模块，本技术的全自动铆钉光学检测系统包括PLC、两 台工业相机、储料仓、振动料盘、直线轨道、机械转盘、废品吹气管、废品落料槽、正品吹气 管、正品落料槽、落料挡板、图像采集卡、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下 传感器、孔传感器、计数传感器、步进电机驱动器和步进电机，其中，所述PLC分别与所述两 台工业相机、振动料盘、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感 器、计数传感器和步进电机驱动器相连，所述储料仓与所述振动料盘相连，所述工业相机、 图像采集卡、工控机和触摸屏依次相连，所述步进电机与所述步进电机驱动器相连，所述直 线轨道与振动料盘相连，所述机械转盘与所述直线轨道和步进电机相连；铆钉检测位置设 置在所述机械转盘水平面上，且位于所述两台工业相机的正前方，所述铆钉检测位置的顺 时针120度处设置有废品吹气管，逆时针120度处设置所述孔传感器，在所述废品吹气管到 孔传感器之间，依次装设有废品落料槽、所述计数传感器、正品吹气管和正品落料槽，在所 述孔传感器之前镶嵌一个落料挡板。根据上述部件的功能，本技术的全自动铆钉光学检测系统又可分为(1)储 料仓-振动料盘；⑵直线轨道-电机转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动铆钉光学检测系统，其特征在于，包括PLC、两台工业相机、储料仓、振动料盘、直线轨道、机械转盘、废品吹气管、废品落料槽、正品吹气管、正品落料槽、落料挡板、图像采集卡、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器、步进电机驱动器和步进电机，其中，所述PLC分别与所述两台工业相机、振动料盘、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器和步进电机驱动器相连，所述储料仓与所述振动料盘相连，所述工业相机、图像采集卡、工控机和触摸屏依次相连，所述步进电机与所述步进电机驱动器相连，所述直线轨道与振动料盘相连，所述机械转盘与所述直线轨道和步进电机相连；铆钉检测位置设置在所述机械转盘水平面上，且位于所述两台工业相机的正前方，所述铆钉检测位置的顺时针120度处设置有废品吹气管，逆时针120度处设置所述孔传感器，在所述废品吹气管到孔传感器之间，依次装设有废品落料槽、所述计数传感器、正品吹气管和正品落料槽，在所述孔传感器之前镶嵌一个落料挡板。

【技术特征摘要】
1.一种全自动铆钉光学检测系统，其特征在于，包括PLC、两台工业相机、储料仓、振动料盘、直线轨道、机械转盘、废品吹气管、废品落料槽、正品吹气管、正品落料槽、落料挡板、图像采集卡、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器、步进电机驱动器和步进电机，其中，所述PLC分别与所述两台工业相机、振动料盘、工控机、触摸屏、电磁铁、气泵电磁阀、上传感器、下传感器、孔传感器、计数传感器和步进电机驱动器相连，所述储料仓与所述振动料盘相连，所述工业相机、图像采集卡、工控机和触摸屏依次相连，所述步进电机与所述步进电机驱动器相连，所述直线轨道与振动料盘相连，所述机械转盘与所述直线轨道和步进电机相连；铆钉检测位置设置在所述机械转盘水平面上，且位于所述两台工业相机的正前方，所述铆钉检测位置的顺时针120度处设置有废品吹气管，逆时针120度处设置所述孔传感器，在所述废品吹气管到孔传感器之间，依次装设有废品落料槽、所述计数传感器、正品吹气管和正品落料槽，在所述孔传感器之前镶嵌一个落料挡板。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：翟程远，鲁睿婷，陈德荣，崔杨，文杰，荆江平，田月华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
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