一种管件外观视觉检测设备的制作方法
1.本实用新型涉及技术领域，特别是涉及一种管件外观视觉检测设备。
背景技术：
2.管状结构的管件，如吸管，在生产过程中难免会出现外观瑕疵，比如油污、黑点、头发丝、外形等问题，对吸管的质量造成非常大的影响。为了检测出吸管的外观瑕疵，现在每条包装线上必须配备工人进行人工检测。而人工检测效率低、成本高，而且检测质量无法保证。
3.中国发明专利：吸管视觉检测机(公开号cn 112782189 a)公开了用于吸管外观缺陷和内部缺陷进行检测的设备和方法：待检测的吸管被并列等距离封装于塑料膜中形成吸管料带，塑料膜形成相邻两根吸管之间的连接膜；传动轮上设置有与吸管料带上的吸管所在位置对应的凹槽；被感应齿轮的齿间距与料带上相邻吸管的间距相等；被感应齿轮与所述传动轮同轴一起转动；距离传感器感应部件靠近被感应齿轮，实现对“有齿靠近”、“无齿靠近”两种状态的交替感应。虽然该技术方案与人工检测的方式相比，在一定程度上提升了检测效率和检测出效果，降低了劳动强度和劳动成本，但是依然存在以下不足：
4.首先，其采用塑料膜封装吸管形成连接膜，用于待检测的吸管的连续排列和送进，需要连接膜具备一定的强度，否则存在连接膜容易出现断裂的风险，且对于现有的采用链板传送机构和模具夹持的生产设备来说，不能很好地适用。其次，该设备在检测过程中，经图像处理软件分析，吸管外观正常时，控制主机对传动轮不进行干预，而吸管外观异常时，控制主机干预传动轮，使问题吸管停止在滑道上，人工处理异常吸管，处理之后再次重启装置进行检测。此种方式依然需要人工干预，不断地停机不仅对设备寿命造成不利影响，更会更加过多的不必要劳动时间，从而降低生产效率；同时，由于吸管采用塑料膜封装形成连接膜，对于不合格品的剔除不易实现机械化操作，而人工操作又比较费力。
技术实现要素：
5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管件外观视觉检测设备，能够直接应用在现有的吸管生产输送设备上，通用性较好，成本投入较低，且可实现不停机状态下的连续送料、检测和自动分拣，无需人工干预，检测效率高、效果好。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供
7.一种管件外观视觉检测设备，包括用于连续输送待检测的管件的管件输送装置和用于图像信息对比分析的视觉检测系统，在管件输送装置上，沿管件的输送方向依次设置有编码器组件、图像采集组件和分拣组件，所述编码器组件、图像采集组件和分拣组件分别与视觉检测系统连接；
8.所述图像采集组件包括在管件输送装置两侧相对设置的第一相机和第二相机，以及设置于管件输送装置的正上方且位于第一相机和第二相机采像位置前侧方的光纤传感器。
9.进一步的，所述图像采集组件还包括分别连接于管件输送装置两侧顶部的支撑板，两个支撑板的顶端固定连接有顶板，所述顶板的底面上固定连接有传感器支架，所述光纤传感器安装于传感器支架的底部，所述支撑板的外侧壁上连接有相机安装架，所述第一相机和第二相机分别安装于相机安装架的底部。
10.进一步的，所述支撑板为倒“y”型结构，其两侧底部均开设有垂向设置的第一腰型通孔，并通过穿设于第一腰型通孔内的螺栓紧固于管件输送装置的外壁上。
11.进一步的，所述传感器支架为“l”型结构，其底部水平段开设有水平设置的第二腰型通孔，所述光纤传感器通过穿设于第二腰型通孔内的螺栓紧固于传感器支架上。
12.进一步的，所述相机安装架包括固定安装于支撑板外壁上的垂向位置调节装置和安装于垂向定位装置上的水平位置调节装置。
13.进一步的，所述垂向位置调节装置包括垂向导轨、滑动连接于垂向导轨上的垂向滑块，所述水平位置调节装置包括固定连接于垂向滑块侧面上的水平导轨、滑动连接于水平导轨上的第一水平滑块，所述第一水平滑块的底面上固定连接有相机支架，所述第一相机/第二相机固定安装于第一水平滑块的底部。
14.进一步的，所述垂向导轨的侧面上固定设置有垂向定位齿条，所述垂向滑块的侧壁内转动连接有与垂向定位齿条啮合连接的垂向调节齿轮，垂向滑块的侧壁内还螺纹连接有第一锁紧螺钉，第一锁紧螺钉的内侧端抵靠于垂向导轨的侧壁上。
15.进一步的，所述水平导轨的底面上固定设置有水平定位齿条，所述第一水平滑块的侧壁内转动连接有水平定位齿条啮合连接的第一水平调节齿轮，第一水平滑块的侧壁内还螺纹连接有第二锁紧螺钉，所述第二锁紧螺钉的内侧端抵靠于水平导轨的侧壁上。
16.进一步的，所述水平导轨上还滑动连接有位于第一水平滑块与支撑板之间的第二水平滑块，所述第二水平滑块的底部固定连接有位于第一相机/第二相机采像区域的补光灯组。
17.进一步的，所述第二水平滑块的侧壁内转动连接有与水平定位齿条啮合连接的第二水平调节齿轮，第二水平滑块的侧壁内还螺纹连接有第三锁紧螺钉，所述第三锁紧螺钉的内侧端抵靠于水平导轨的侧壁上。
18.进一步的，所述编码器组件包括连接于管件输送装置外壁上的编码器支架、固定安装于编码器支架顶部的编码器和固定连接于编码器输出端上的链轮，所述链轮与管件输送装置的输送链啮合连接。
19.进一步的，所述分拣组件包括连接于管件输送装置外壁上的气缸支架、固定安装于气缸支架顶部的气缸和固定安装于气缸的输出轴端上的推板。
20.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果如下：
21.本实用新型通过设置编码器组件、图像采集组件和分拣组件，结合现有的图像检测分析设备，能够直接应用在现有的吸管生产输送设备上，通过编码器实现每个待检测的吸管的位置检测，通过光纤传感器检测每个待检测的吸管的到位情况，从而启动两个相机对管件的两端进行图像采集，采集的图像通过图像检测系统进行对比分析后，通过分拣组件将经检测为不合格的管件从管件队列中推出分离，可实现不停机状态下的连续送料、检测和自动分拣，且无需人工干预，检测效率高、效果好，设备的通用性较好，成本投入较低。
附图说明
22.图1为本实用新型的立体结构示意图；
23.图2为本实用新型移除壳罩状态下的立体结构示意图；
24.图3为本实用新型所述编码器组件的立体结构示意图；
25.图4为本实用新型所述图像采集组件得到立体结构示意图之一；
26.图5为本实用新型所述图像采集组件得到立体结构示意图之二；
27.图6为本实用新型所述分拣组件的立体结构示意图。
28.图中：1管件输送装置、2编码器组件、201编码器支架、202编码器、203链轮、3图像采集组件、301第一相机、302第二相机、303光纤传感器、304支撑板、305顶板、306传感器支架、307垂向导轨、308垂向滑块、309水平导轨、310第一水平滑块、311相机支架、312第二水平滑块、313补光灯组、314垂向调节齿轮、315垂向定位齿条、316第一锁紧螺钉、317水平定位齿条、318第一水平调节齿轮、319第二锁紧螺钉、320第二水平调节齿轮、321第三锁紧螺钉、322壳罩、323灯光支架、4分拣组件、401气缸支架、402气缸、403推板、404气缸防护罩。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
30.请参阅图1至图6，一种管件外观视觉检测设备，包括用于连续输送待检测的管件的管件输送装置1和用于图像信息对比分析的视觉检测系统。本实施例中，管件输送装置1采用某客户企业现有的吸管生产输送设备，为采用链板输送式物料提升输送装置，输送链板上固定设置有依次毗邻排列的管件放置卡座，用于吸管的定位放置；设备的前端设置有位于输送链底端的容纳腔，用于待检测管件的堆码放置；容纳腔与输送链衔接的部位设置有梳料装置，限制单次通过的吸管数量，保证每个管件放置卡座内仅放置一个待检测的吸管。视觉检测系统采用本技术人自用并已市售的现有设备。以上现有设备的具体结构，此处不作详细赘述，仅对本技术的创新之处进行详细阐述。
31.在管件输送装置1上，沿管件的输送方向依次设置有编码器组件2、图像采集组件3和分拣组件4，编码器组件2、图像采集组件3和分拣组件4分别与视觉检测系统连接，在管件输送装置1连续送料的过程中，编码器组件2用于每个吸管所处位置的检测，图像采集组件3对每个到位的吸管进行图像采集，采集的图像传送至视觉检测系统中，视觉检测系统将采集的图像与预设的参考图像进行对比分析，判断该检测的吸管合格与否，检测判断后的吸管径管件输送装置1继续送进的过程中，判定为不合格的物品达到分拣组件4的位置处后，系统控制分拣组件4工作，从而将不合格的吸管从吸管队列中剔除。因此，该视觉检测设备可直接应用在现有的吸管生产输送设备上，对原吸管生产输送设备仅需做简单处理，以满足该视觉检测设备的安装即可，对原生产设备的生产运行不会造成任何的不利干涉和影响。
32.具体的，如图3所示，编码器组件2包括连接于管件输送装置1外壁上的编码器支架201、固定安装于编码器支架201顶部的编码器202和固定连接于编码器202输出端上的链轮203，链轮203与管件输送装置1的输送链啮合连接，编码器202与视觉检测系统的主机通讯
连接。编码器支架201通过螺栓固定连接于管件输送装置1的设备外壳侧壁上，管件输送装置1的设备外壳侧壁上开设有通孔，以使编码器202和链轮203能穿过并位于输送链的内部，从而使得链轮203可与输送链啮合连接。链轮203通过啮合传动与输送链同步运动，进而带动编码器202转动，实现输送链行进距离的检测，从而可监测每个被检测后的吸管的位置变动情况，以便控制后方的分拣组件4有针对性地动作以剔除不合格的吸管。优选的，编码器支架201的底部开设有条形的腰型通孔，以便于链轮203位置的调节，保证链轮203与输送链啮合连接的可靠性。
33.如图4和图5所示，图像采集组件3包括在管件输送装置1两侧相对设置的第一相机301和第二相机302，以及设置于管件输送装置的正上方且位于第一相机301和第二相机302采像位置前侧方的光纤传感器303。具体的，管件输送装置1的两侧设备外壳顶部固定连接有支撑板304，两个支撑板304的顶端螺栓或焊接固定连接有顶板305，两个支撑板304和顶板305形成龙门架结构。支撑板304为倒“y”型结构，其两侧底部均开设有垂向设置的第一腰型通孔，并通过穿设于第一腰型通孔内的螺栓紧固于管件输送装置1的外壁上。通过设置第一腰型通孔，可调节支撑板304在管件输送装置1上的安装位置，从而调整其上所有安装部件的整体高度。
34.顶板305的底面上固定连接有传感器支架306，传感器支架306为“l”型结构，其底部水平段开设有水平设置的第二腰型通孔，光纤传感器303设置于传感器支架306的底部，并通过穿设于第二腰型通孔内的螺栓紧固于传感器支架306上。通过设置第二腰型孔，可调整光纤传感器303在传感器支架306上的安装位置，以满足到位检测的性能需要。光纤传感器303与视觉检测系统连接，当其检测到其正下方(图像采集位置)有吸管通过时，通过视觉检测系统控制第一相机301和第二相机302工作，对位于图像采集位置的吸管进行拍照以采集图像。
35.支撑板304的外侧壁上连接有相机安装架，第一相机301和第二相机302分别安装于相机安装架的底部。本实施例中，相机安装架包括固定安装于支撑板304外壁上的垂向位置调节装置和安装于垂向定位装置上的水平位置调节装置。垂向位置调节装置包括通过螺栓固定连接于支撑板304上的垂向导轨307、滑动连接于垂向导轨307上的垂向滑块308，水平位置调节装置包括固定连接于垂向滑块308侧面上的水平导轨309、滑动连接于水平导轨309上的第一水平滑块310，第一水平滑块310的底面上通过螺栓固定连接有相机支架311，第一相机301和第二相机302分别通过螺栓固定安装于两侧的两个第一水平滑块310的底部，使得第一相机301和第二相机302相对设置，当光纤传感器303检测到有吸管到达图像采集位置时，视觉检测系统启动第一相机301和第二相加302同时工作，从吸管的两个侧面拍摄吸管的轮廓图像。
36.通过设置垂向调节装置，可调节水平调节装置及其上各部件的的垂直高度，以使第一相机301和第二相机302的采像区域正对吸管的端部，从而获得完整的管件圆形截面轮廓形状，从而可直观检测管件的内径、外径尺寸，以及管件内部和外壁上(尤其是管件的两端部位)是否有多余的毛边、杂物等。通过设置水平调节装置，可调节第一相机301和第二相机302在吸管轴线方向上的位置，从而调节相机与吸管端部的距离，以使相机获得最佳的采像效果。
37.为满足两个相机的成像时所需的光照需要，水平导轨309上还滑动连接有位于第
一水平滑块310与支撑板304之间的第二水平滑块312，第二水平滑块312的底部固定连接有位于第一相机301/第二相机302采像区域的补光灯组313。补光灯组313采用led面光灯，对管件的端部进行照亮，使相机获得更加清晰的图像，以提升后期的检测分析结果的准确性。
38.为实现垂向调节装置和水平调节装置的位置调节和位置锁定功能，本实施例中，在垂向导轨307的侧面上通过螺栓固定设置有垂向定位齿条315，垂向滑块308的侧壁内转动连接有与垂向定位齿条315啮合连接的垂向调节齿轮314，垂向调节齿轮314的端面中心处一体设置有手柄，通过手动转动手柄，可驱动垂向调节齿轮314与垂向定位块齿条315产生啮合运动，从而带动垂向滑块308在垂向导轨307上实现定位调节。同时，垂向滑块308的侧壁内还螺纹连接有第一锁紧螺钉316，第一锁紧螺钉316的内侧端抵靠于垂向导轨307的侧壁上，在垂向滑块308移动到预设位置后，旋紧第一锁紧螺钉316，即可实现垂向滑块308在垂向导轨307上得到位置锁定。
39.同样的，在水平导轨309的底面上通过螺栓固定设置有水平定位齿条317，第一水平滑块310的侧壁内转动连接有水平定位齿条317啮合连接的第一水平调节齿轮318，第一水平滑块310的侧壁内还螺纹连接有第二锁紧螺钉319，第二锁紧螺钉319的内侧端抵靠于水平导轨309的侧壁上。第二水平滑块312的侧壁内转动连接有与水平定位齿条317啮合连接的第二水平调节齿轮320，第二水平滑块312的侧壁内还螺纹连接有第三锁紧螺钉321，第三锁紧螺钉321的内侧端抵靠于水平导轨309的侧壁上。可采用与垂向滑块308相同的位置调节方式，实现第一水平滑块310和第二水平滑块312在水平导轨309上的位置调节和锁定，以调整相机与补光灯组之间距离和相机与管件端部之间的距离，便于采像区域的调整和成像效果的调整。
40.如图6所示，分拣组件4包括连接于管件输送装置1外壁上的气缸支架401、固定安装于气缸支架401顶部的气缸402和固定安装于气缸402的输出轴端上的推板403。气缸支架401通过螺栓固定连接于管件输送装置1的设备外壳侧壁上，且推板403与管件的端部相对，当经检验不合格的管件到达推板403的工作位置时，视觉检测系统控制气缸402启动，推动推板403向管件一侧移动，推板403将不合格的管件水平地从管件放置卡座上推出，使不合格的管件从管件队列中被剔除，不再被管件输送装置1继续输送以参与后续的生产工序。优选的，气缸支架401的底部也开设有条形的腰型通孔，以便于气缸402和推板403的高度调节，保证推板403对管件端部推动作用的可靠性。进一步的，在气缸402的顶部外侧还设置有气缸防护罩404，以对气缸402进行适当地防护，也尽量避免外部粉尘落在气缸402上，保证气缸402的可靠工作。
41.本设备在实际使用时，分拣组件4与光纤传感器303的到位检测工作位置的距离提前设定，并在视觉检测系统中作为控制参数；光纤传感器303检测吸管到位后，将检测信号发送给视觉检测系统，并对该管件进行计数和编码；视觉检测系统启动两个相机完成管件的图像采集，两个相机将采集的图像信息传送至视觉检测系统进行对比分析，视觉检测系统对采集图像与预存的参照图像进行对比分析，得出管件合格或者不合格的结果；编码器202记录该被检测的管件在采像的位置为初始位置，当管件输送装置1继续将检测后的管件输送至分拣组件4的工作位置时，编码器202记录该位置并对该位置对应的管件进行剔除与否的判断；若该管件经检测为合格，则该管件到达分拣组件4的工作位置时，视觉检测系统不启动气缸402工作，管件被管件输送装置1继续下个后方输送；若该管件经检测为不合格，
则该管件到达分拣组件4的工作位置时，视觉检测系统启动气缸402工作，驱动推板403将该管件从管件放置卡座上推出。如此，可在不停机状态下，完成待检测管件的连续送料、检测和分拣工作，无需人工干预，检测效率高、效果好。
42.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种管件外观视觉检测设备，包括用于连续输送待检测的管件的管件输送装置(1)和用于图像信息对比分析的视觉检测系统，其特征在于：在管件输送装置(1)上，沿管件的输送方向依次设置有编码器组件(2)、图像采集组件(3)和分拣组件(4)，所述编码器组件(2)、图像采集组件(3)和分拣组件(4)分别与视觉检测系统连接；所述图像采集组件(3)包括在管件输送装置两侧相对设置的第一相机(301)和第二相机(302)，以及设置于管件输送装置的正上方且位于第一相机(301)和第二相机(302)采像位置前侧方的光纤传感器(303)。2.根据权利要求1所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述图像采集组件(3)还包括分别连接于管件输送装置(1)两侧顶部的支撑板(304)，两个支撑板(304)的顶端固定连接有顶板(305)，所述顶板(305)的底面上固定连接有传感器支架(306)，所述光纤传感器(303)安装于传感器支架(306)的底部，所述支撑板(304)的外侧壁上连接有相机安装架，所述第一相机(301)和第二相机(302)分别安装于相机安装架的底部。3.根据权利要求2所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述相机安装架包括固定安装于支撑板(304)外壁上的垂向位置调节装置和安装于垂向定位装置上的水平位置调节装置。4.根据权利要求3所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述垂向位置调节装置包括垂向导轨(307)、滑动连接于垂向导轨(307)上的垂向滑块(308)，所述水平位置调节装置包括固定连接于垂向滑块(308)侧面上的水平导轨(309)、滑动连接于水平导轨(309)上的第一水平滑块(310)，所述第一水平滑块(310)的底面上固定连接有相机支架(311)，所述第一相机(301)/第二相机(302)固定安装于第一水平滑块(310)的底部。5.根据权利要求4所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述垂向导轨(307)的侧面上固定设置有垂向定位齿条(315)，所述垂向滑块(308)的侧壁内转动连接有与垂向定位齿条(315)啮合连接的垂向调节齿轮(314)，垂向滑块(308)的侧壁内还螺纹连接有第一锁紧螺钉(316)，第一锁紧螺钉(316)的内侧端抵靠于垂向导轨(307)的侧壁上。6.根据权利要求4或5所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述水平导轨(309)的底面上固定设置有水平定位齿条(317)，所述第一水平滑块(310)的侧壁内转动连接有水平定位齿条(317)啮合连接的第一水平调节齿轮(318)，第一水平滑块(310)的侧壁内还螺纹连接有第二锁紧螺钉(319)，所述第二锁紧螺钉(319)的内侧端抵靠于水平导轨(309)的侧壁上。7.根据权利要求6所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述水平导轨(309)上还滑动连接有位于第一水平滑块(310)与支撑板(304)之间的第二水平滑块(312)，所述第二水平滑块(312)的底部固定连接有位于第一相机(301)/第二相机(302)采像区域的补光灯组(313)。8.根据权利要求7所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述第二水平滑块(312)的侧壁内转动连接有与水平定位齿条(317)啮合连接的第二水平调节齿轮(320)，第二水平滑块(312)的侧壁内还螺纹连接有第三锁紧螺钉(321)，所述第三锁紧螺钉(321)的内侧端抵靠于水平导轨(309)的侧壁上。9.根据权利要求1所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述编码器组件(2)包括连接于管件输送装置(1)外壁上的编码器支架(201)、固定安装于编码器支架(201)
顶部的编码器(202)和固定连接于编码器(202)输出端上的链轮(203)，所述链轮(203)与管件输送装置(1)的输送链啮合连接。10.根据权利要求1所述的一种管件外观视觉检测设备，其特征在于：所述分拣组件(4)包括连接于管件输送装置(1)外壁上的气缸支架(401)、固定安装于气缸支架(401)顶部的气缸(402)和固定安装于气缸(402)的输出轴端上的推板(403)。
技术总结
本实用新型公开了一种管件外观视觉检测设备，包括用于连续输送待检测的管件的管件输送装置和用于图像信息对比分析的视觉检测系统，在管件输送装置上，沿管件的输送方向依次设置有编码器组件、图像采集组件和分拣组件，编码器组件、图像采集组件和分拣组件分别与视觉检测系统连接；图像采集组件包括在管件输送装置两侧相对设置的第一相机和第二相机，以及设置于管件输送装置的正上方且位于第一相机和第二相机采像位置前侧方的光纤传感器。本设备能够直接应用在现有的吸管生产输送设备上，通用性较好，成本投入较低，且可实现不停机状态下的连续送料、检测和自动分拣，无需人工干预，检测效率高、效果好。效果好。效果好。
