小規格瓷磚視覺分揀裝置的製作方法

2023-05-17 02:25:21

本實用新型涉及小規格瓷磚視覺分揀裝置。

背景技術：

由於工藝的原因，瓷磚在燒結過程中會產生彎曲、翹曲、扭曲、色差等變形而造成平整度誤差，從而影響產品質量，視覺測量的瓷磚缺陷檢測裝置應運而生。

如授權公告號CN 204881559 U，名稱為「一種基於機器視覺的瓷磚平整度檢測裝置」的中國實用新型專利中，公開了一種基於機器視覺的瓷磚平整度檢測裝置，主要由圖像採集系統、圖像控制系統、輸送系統三部分組成，所述圖像採集系統主要由面陣相機、線性結構光源組成，所述面陣相機設置有相機保護罩，所述面陣相機設置於相機支架頂部，所述線性結構光源設置光源支架頂部，所述相機支架與光源支架之間設置有間距，所述光源支架中部設置有紅外傳感器。所述圖像控制系統主要由紅外傳感器、旋轉編碼器、同步控制器組成，所述同步控制器設置於相機保護罩內部，所述同步控制器分別與面陣相機、紅外傳感器、旋轉編碼器相連接；所述輸送系統主要由瓷磚輸送機組成，所述瓷磚輸送機主要由滾軸、支架、導輥以及發動機組成。

再如，授權公告號CN2795852，名稱為「瓷磚表面質量自動檢測裝置」的中國實用新型專利中，公開了一種瓷磚表面質量自動檢測裝置，它由主架、圖像採集裝置、圖像數據處理器和傳送裝置組成，圖像採集裝置和圖像數據處理器安裝在主架上，圖像採集裝置與圖像數據處理器電連接，圖像數據處理器與傳送裝置電連接。所述圖像採集裝置由光源和攝像頭組成，所述傳送裝置由傳送架、傳送帶、傳動輪和電機組成，傳送架位於主架的下部並從主架內穿過，傳送帶通過傳動輪安裝在傳送架上，電機與傳動輪傳動連接，圖像數據處理器分別與攝像頭和電機電信號相連。

上述的自動檢測裝置，至少存在以下不足：採用面陣CCD相機進行瓷磚圖像採集，由於生產技術的制約，一般面陣CCD相機很難達到加工精度的要求，尤其對於運動的物體，面陣CCD相機在前進方向成像效果較差；另外殘次品剔除方面主要由人工來完成，由於小規格瓷磚生產過程中瓷磚數量巨大，由人工對瓷磚進行分揀，會產生遺漏、分揀速度過慢等問題，而且人工成本昂貴，導致生產成本的提高。

鑑於此，本發明人對上述問題進行深入的研究，遂有本案產生。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種檢測更加精準、自動化程度更高、能夠節省人工成本的小規格瓷磚視覺分揀裝置。

為了達到上述目的，本實用新型採用這樣的技術方案：

小規格瓷磚視覺分揀裝置,包括用以輸送瓷磚的輸送裝置、用以採集瓷磚圖像信息的圖像採集裝置、圖像處理裝置以及控制器，輸送裝置、圖像採集裝置以及圖像處理裝置均連接至控制器，輸送裝置包括機架和設置在機架上的傳送帶，傳送帶的一端為進料端，另一端為出料端，圖像採集裝置設置在進料端與出料端之間，還包括與控制器連接的殘次品剔除裝置，殘次品剔除裝置包括工業機器人和用以挑揀瓷磚的挑揀機構，挑揀機構連接在工業機器人上，圖像採集裝置包括對應傳送帶設置的隔離暗箱，隔離暗箱設置在傳送帶的進料端與出料端之間，隔離暗箱內設有安裝架和光源，安裝架上設有線陣CCD相機，還包括用以感測瓷磚來料的傳感器，傳感器設置在隔離暗箱的進料口且連接至控制器。

作為本實用新型的一種優選方式，所述挑揀機構包括真空吸盤和真空泵，真空吸盤設置在所述工業機器人上，真空吸盤通過氣管連接在真空泵，真空泵與所述控制器連接。

作為本實用新型的一種優選方式，所述控制器為PLC控制器。

作為本實用新型的一種優選方式，所述安裝架為龍門架，所述光源為條形光源。

作為本實用新型的一種優選方式，所述傳感器為光電傳感器。

作為本實用新型的一種優選方式，所述隔離暗箱由第一側板、第二側板、第三側板、第四側板以及頂板圍成，第一側板和第二側板固定在所述機架上且分設在所述傳送帶沿寬度方向的兩側，第三側板與第四側板均連接在第一側板與第二側板之間，第三側板與第四側板沿所述傳送帶的寬度方向布設，第三側板的下端與所述傳送帶的上表面之間形成進料口，第四側板的下端與所述傳送帶的上表面之間形成出料口。

作為本實用新型的一種優選方式，所述機架上設有主動軸和從動軸，所述傳送帶配合套設在主動軸和傳動軸上，在所述機架上還設有伺服電機，伺服電機的輸出軸與主動軸傳動連接，在伺服電機上安裝有用以將伺服電機的轉動信號轉換成電信號的編碼器，伺服電機與編碼器均連接至所述控制器。

採用本實用新型的技術方案，通過工業機器人和挑揀機構對瓷磚殘次品進行分揀，提高分揀速度，降低產品的生產周期，有效地減少了人工成本，採用線陣CCD相機對瓷磚進行圖像採集，能夠提高檢測精度。

附圖說明

圖1本實用新型的結構簡圖；

圖中：

11-機架 12-傳送帶

13-主動軸 14-從動軸

20-圖像處理裝置 30-控制器

41-工業機器人 42-真空吸盤

43-氣管 44-真空泵

50-瓷磚 60-隔離暗箱

61-第一側板 62-第二側板

63-第三側板 64-第四側板

65-頂板 66-傳感器

67-安裝架 68-線陣CCD相機

69-光源

具體實施方式

為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面結合附圖進行詳細闡述。

參照圖1，小規格瓷磚視覺分揀裝置,包括用以輸送瓷磚50的輸送裝置、用以採集瓷磚50圖像信息的圖像採集裝置、圖像處理裝置20以及控制器30，輸送裝置、圖像採集裝置以及圖像處理裝置20均連接至控制器30，在本實用新型中，圖像採集裝置、圖像處理裝置20和控制器均為公知結構，其所述承載的軟體功也已經為現有技術所揭示，其中，所述控制器30選用PLC控制器，例如可以選用授權公告號CN 203837657U，名稱為「一種瓷磚自動檢測裝置」中的控制器，本領域的技術人員可以根據成本和現場情況進行選擇。

本實用新型中，輸送裝置包括機架11和設置在機架11上的傳送帶12，傳送帶12的一端為進料端，另一端為出料端，圖像採集裝置20設置在進料端與出料端之間。本實用新型還包括與控制器30連接的殘次品剔除裝置，殘次品剔除裝置包括工業機器人41和用以挑揀瓷磚50的挑揀機構，挑揀機構連接在工業機器人41上，通過工業機器人41帶動挑揀機構移動至預定的位置，從而將不合格的瓷磚從傳送帶12上撿起。工業機器人41在工業自動化領域已有揭示，如採用日本安川機器MOTOMAN-MH80，再如可以採用授權公告號CN 104339368 B，名稱為「機器人」的中國發明專利中的機器人，或者申請公布號CN 105835085 A，名稱為「機器人」中的機器人。

本實用新型中，圖像採集裝置包括對應傳送帶12設置的隔離暗箱60，隔離暗箱60設置在傳送帶12的進料端與出料端之間，隔離暗箱60內設有安裝架67和光源69，安裝架67上設有線陣CCD相機68，在實施例中，線陣CCD相機68個數為3個，沿傳送帶12的寬度方向設置。本實用新型還包括用以感測瓷磚50來料的傳感器66，傳感器66設置在隔離暗箱60的進料口且連接至控制器30。作為本實用新型的一種優選方式，所述安裝架67為龍門架，所述光源69為條形光源。作為本實用新型的一種優選方式，所述傳感器66為光電傳感器，傳感器66的具體結構和型號在現有技術中已有介紹，這裡不再詳述。光電傳感器感測到瓷磚50進入隔離暗箱60，並將信號發送至控制器30，控制器30向線陣CCD相機發出信號，線陣CCD相機對經過隔離暗箱60的瓷磚50進行拍照。隔離暗箱60的條形光源，與外界環境隔離，保證相機拍攝過程中光源的穩定，隔離暗箱60中裝有三個線陣CCD相機68，線陣CCD相機68有解析度高、成像視場大等優點。

作為本實用新型的一種優選方式，所述挑揀機構包括真空吸盤42和真空泵44，真空吸盤42設置在所述工業機器人41上，真空吸盤42通過氣管43連接在真空泵44，真空泵44與所述控制器30連接。通過真空泵44控制真空吸盤42來吸住不合格瓷磚50，通過工業機器人41將不合格瓷磚50移走。

作為本實用新型的一種優選方式，所述隔離暗箱60由第一側板61、第二側板62、第三側板63、第四側板64以及頂板65圍成，第一側板61和第二側板62固定在所述機架11上且分設在所述傳送帶12沿寬度方向的兩側，第三側板63與第四側板64均連接在第一側板61與第二側板62之間，第三側板63與第四側板64沿所述傳送帶12的寬度方向布設，第三側板63的下端與所述傳送帶12的上表面之間形成進料口，第四側板64的下端與所述傳送帶12的上表面之間形成出料口，瓷磚50藉此進料口和出料口進出隔離暗箱60。在實施例中，安裝架67固定在第一側板61、第二側板62以及頂板65上，光源69固定在第二側板62上。

作為本實用新型的一種優選方式，所述機架11上設有主動軸12和從動軸13，所述傳送帶12配合套設在主動軸12和傳動軸13上，在所述機架11上還設有伺服電機14，伺服電機14的輸出軸與主動軸12傳動連接，在伺服電機14上安裝有用以將伺服電機的轉動信號轉換成電信號的編碼器，伺服電機14與編碼器均連接至所述控制器30，編碼器採用電控領域中的常規部件，其具體結構這裡不再進行詳述。

本實用新型在工作時，瓷磚50經過拍照區域時觸發光電傳感器，PLC控制器接收到光電傳感器後通過串口向圖像處理裝置(實施例中，圖像處理裝置採用計算機)發出命令，計算機接受命令後通過線陣CCD相機68對瓷磚50進行圖像採集，同時通過傳送帶12上伺服電機14的編碼器脈衝來控制線陣CCD相機68的曝光頻率。採集完成後，將圖像送至計算機進行處理。計算機對圖像進行圖像處理，以小規格瓷磚優等品的標準，檢測瓷磚50尺寸、色差等缺陷，根據計算機得出的檢測結果生成殘次品瓷磚的分揀信息，同時結合傳送帶12和伺服電機14編碼器的脈衝信號確定殘次品瓷磚50的位置信息，將殘次品瓷磚50的分揀信息和位置信息傳送給計算機，通過計算機生成工業機器人41的分揀程序，傳輸到工業機器人41中，並結合PLC控制器控制真空吸盤42的吸放動作，完成殘次品瓷磚50的分揀動作。

需要說明的是，本實用新型中圖像處理裝置20、控制器30、工業機器人41、傳感器33、編碼器以及線陣CCD相機均為現有技術的已知結構，其所述承載的軟體功也為現有技術所揭示，本領域的技術人員也可以根據實際需求對其型號進行具體選擇，本實用新型將圖像處理裝置20、控制器30、工業機器人41、傳感器33、編碼器以及線陣CCD相機進行有機整合形成分揀裝置。

本實用新型的產品形式並非限於本案圖示和實施例，任何人對其進行類似思路的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利範疇。