本發(fā)明涉及一種檢測裝置，具體涉及一種隨動回轉(zhuǎn)式視覺檢測裝置。

背景技術(shù)：

視覺檢測就是用攝像頭代替人眼來進(jìn)行檢測，它是指通過機(jī)器的攝像頭將被檢測物體的外形轉(zhuǎn)換成模擬信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，然后該系統(tǒng)根據(jù)再把圖像中像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。采用該方式在對工件的尺寸或外觀等方面進(jìn)行檢測，相對傳統(tǒng)的人工檢測具有快速、準(zhǔn)確、高效等優(yōu)點。

目前在視覺檢測領(lǐng)域，在對工件的尺寸進(jìn)行檢測時一般采取以下兩種方法：

1、靜止測量。采用該種方式進(jìn)行檢測時，必須把工件固定在檢測攝像頭正下方，攝像頭與工件保持固定不動；接著攝像頭把工件拍照，然后再通過圖像處理系統(tǒng)把所拍圖像進(jìn)行分析得出檢測結(jié)果，最后把工件從攝像頭正下方移走完成檢測。采用這種方式檢測的效果好，精度高，但是存在檢測的速度慢、效率低的缺點。

2、動態(tài)檢測。采用該種方式進(jìn)行檢測時，檢測攝像頭固定在機(jī)器的機(jī)架上，通過傳送機(jī)構(gòu)把工件依次從攝像頭下方移動過去，攝像頭與工件有相對位移，攝像頭對其正下方移動的工件進(jìn)行掃描檢測，然后再通過圖像處理系統(tǒng)把掃描圖像進(jìn)行分析得出檢測結(jié)果。采用這種方式檢測的速度快，效率高，但是由于檢測時攝像頭與工件有相對位移，導(dǎo)致攝像頭采集的圖像信號不穩(wěn)定，存在檢測的效果差、精度低的缺點。

在對工件的外觀缺陷檢測時，一般要仔細(xì)檢測工件每個表面的顏色、尺寸、完整度等細(xì)節(jié)。目前，如果要高速連續(xù)在線對一個六面的正方體或長方體包裝箱進(jìn)行外觀缺陷檢測時，目前還不能采用視覺檢測對其進(jìn)行測量，只能人工用手拿著工件憑人眼對每個面進(jìn)行觀測。因為視覺檢測的攝像頭只能檢測六面體的一個面，通過配置多個攝像頭，最多只能檢測4個面。無法實現(xiàn)六個面都連續(xù)在線的檢測。采用人工檢測的工藝速度慢，效果差，效率低，遠(yuǎn)無法滿足實際的工作要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種隨動回轉(zhuǎn)式視覺檢測裝置。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種隨動回轉(zhuǎn)式視覺檢測裝置，包括兩個呈U型的傳送平臺、兩個隨動檢測系統(tǒng)以及工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，兩個呈U型的傳送平臺相連接形成S形輸送平臺，隨動檢測系統(tǒng)包括圖像采集裝置以及用于帶動圖像采集裝置沿呈U型的傳送平臺的弧形部轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)平臺，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于兩個傳送平臺的連接處，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)臂、吸盤、用于接應(yīng)翻轉(zhuǎn)后的工件并將工件送入另一傳送平臺的工件接應(yīng)斜臺，翻轉(zhuǎn)電機(jī)與翻轉(zhuǎn)臂連接，吸盤設(shè)置于翻轉(zhuǎn)臂上。

優(yōu)選的，所述工件接應(yīng)斜臺包括兩個傳送斜臺，兩個傳送斜臺之間形成供翻轉(zhuǎn)臂穿過的避讓區(qū)間。

優(yōu)選的，還設(shè)置有兩導(dǎo)向板，兩導(dǎo)向板設(shè)置于工件接應(yīng)斜臺輸出口的兩側(cè)，兩導(dǎo)向板之間形成用于擺正工件的工件擺正通道，工件擺正通道大小從輸入口向輸出口逐漸減少。

優(yōu)選的，隨動檢測系統(tǒng)還包括輔助掃描機(jī)構(gòu)，輔助掃描機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)、絲杠滑臺、連接滑塊以及連接機(jī)架，驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動絲杠滑臺的絲杠轉(zhuǎn)動，連接滑塊連接在絲杠滑臺的絲杠上，連接機(jī)架與連接滑塊連接，圖像采集裝置設(shè)置于連接機(jī)架上，絲杠滑臺設(shè)置于旋轉(zhuǎn)平臺上。

優(yōu)選的，所述連接機(jī)架為金屬軟管。

優(yōu)選的，連接機(jī)架呈U形，圖像采集裝置包括多個攝像頭，分別設(shè)置在連接機(jī)架的兩端和中部。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺包括轉(zhuǎn)軸以及多個檢測臂，檢測臂均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，所述圖像采集裝置為多個，分別設(shè)置在各檢測臂上。

優(yōu)選的，設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器以及傳感器，傳感器用于檢測是否有工件輸入，傳感器為兩個，分別設(shè)置于兩傳送平臺的弧形部的入口處，兩個傳送平臺與兩個隨動檢測系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)連接，控制器用于接收傳感器的檢測信號，并控制兩個傳送平臺和兩個隨動檢測系統(tǒng)的啟動。

優(yōu)選的，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還設(shè)置有工件擋板，工件擋板固定設(shè)置于兩個傳送平臺相連接處，傳送平臺的弧形部的兩側(cè)分別設(shè)置有補(bǔ)光燈。

優(yōu)選的，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還包括輸出檢測器，輸出檢測器設(shè)置于工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前，用于檢測是否有工件到達(dá)工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前，控制器與工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，控制器根據(jù)輸出檢測器檢測到的數(shù)據(jù)信息，控制翻轉(zhuǎn)電機(jī)和吸盤啟動。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確、高效的對工件的尺寸或外觀進(jìn)行精密檢測，集靜止檢測及動態(tài)檢測的優(yōu)點，剔除了兩者的缺點，在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集時，傳送平臺把圖像采集裝置與工件一起做回轉(zhuǎn)運動，使其兩者在做同時同向運動中保持相對不動，或可控的相對運動，實現(xiàn)攝像頭對所有被送到傳送平臺上的工件進(jìn)行運動中的靜止檢測或掃描檢測。攝像頭完成圖像采集后又能回到初始位置對下一個工件進(jìn)行檢測，這樣就能使本發(fā)明能夠?qū)B續(xù)輸送的工件進(jìn)行檢測，又能保證檢測時攝像頭相對工件是靜止的或做可控的相對運動。就達(dá)到了既集中靜止檢測及動態(tài)檢測的優(yōu)點，又剔除其缺點的目的。本發(fā)明還設(shè)置有工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將工作進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，然后再進(jìn)行圖像采集，因此本發(fā)明可以對工件的每一個表面的外觀進(jìn)行詳細(xì)檢測，以保證高速、高效和高精度的檢測效果。

2、本發(fā)明設(shè)置有輔助掃描機(jī)構(gòu)，輔助掃描機(jī)構(gòu)可驅(qū)動圖像采集裝置相對工件進(jìn)行可控的相對運動，從而實現(xiàn)圖像采集裝置對所有被送到傳送平臺上的工件進(jìn)行運動中的靜止檢測或掃描檢測。這樣既能吸取了靜態(tài)檢測效果好，精度高的好處，又能保證其具有動態(tài)測量速度快和效率高的優(yōu)點。

3、本發(fā)明的工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過高效簡單的吸盤對工件進(jìn)行吸緊后能快速的把工件翻轉(zhuǎn)180°，從而實現(xiàn)了高速，高效的連續(xù)在線測量。

4、本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)置有多個等角度設(shè)置的檢測臂，各檢測臂上均設(shè)有圖像采集裝置，因此，在旋轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)過程中圖像采集裝置不斷的檢測與復(fù)位，實現(xiàn)連續(xù)不斷地對傳送平臺上的工件進(jìn)行在線檢測，提高了檢測的效率。

5、本發(fā)明可通過配置不同的攝像頭，設(shè)置不同的輸送速度，調(diào)整攝像頭的檢測角度，利用隨動式掃描檢測的原理，可以對工件的外形尺寸進(jìn)行精密測量，也可以對不同外形工件進(jìn)行外觀缺陷檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本發(fā)明的傳送平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的隨動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的圖像采集裝置對工件進(jìn)行圖像采集時的示意圖。

圖6是本發(fā)明的工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)工件前的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)工件后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的圖像采集裝置安裝于輔助掃描機(jī)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明的三個攝像頭對工件進(jìn)行圖像采集時的示意圖。

圖10是本發(fā)明的輔助掃描機(jī)構(gòu)帶動圖像采集裝置對工件進(jìn)行進(jìn)行掃描檢測的示意圖，其中，A是輔助掃描機(jī)構(gòu)在檢測臂帶動下的移動方向；B是輔助掃描機(jī)構(gòu)帶動圖像采集裝置的移動方向；C是工件的移動方向。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例一：

一種隨動回轉(zhuǎn)式視覺檢測裝置，包括兩個呈U型的傳送平臺1、兩個隨動檢測系統(tǒng)2以及工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，兩個呈U型的傳送平臺相連接形成呈S形輸送平臺，隨動檢測系統(tǒng)包括圖像采集裝置4以及用于帶動圖像采集裝置沿呈U型的傳送平臺的弧形部轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)平臺5，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于兩個傳送平臺的連接處，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)電機(jī)6、翻轉(zhuǎn)臂7、吸盤8、用于接應(yīng)翻轉(zhuǎn)后的工件并將工件送入另一傳送平臺的工件接應(yīng)斜臺，翻轉(zhuǎn)電機(jī)與翻轉(zhuǎn)臂連接，吸盤設(shè)置于翻轉(zhuǎn)臂上。

優(yōu)選的，所述工件接應(yīng)斜臺包括兩個傳送斜臺9，兩個傳送斜臺之間形成供翻轉(zhuǎn)臂穿過的避讓區(qū)間。

優(yōu)選的，所述兩個呈U型的傳送平臺分別為：第一傳送平臺和第二傳送平臺，第一傳送平臺的輸出口與第二傳送平臺的輸入口對接，兩個傳送斜臺分別設(shè)置在第二傳送平臺的輸入口兩側(cè)。

兩個隨動檢測系統(tǒng)分別為第一隨動檢測系統(tǒng)和第二隨動檢測系統(tǒng)，第一隨動檢測系統(tǒng)設(shè)置在第一傳送平臺的弧形部處，第二隨動檢測系統(tǒng)設(shè)置在第二傳送平臺的弧形部處。

所述傳送平臺為板鏈輸送帶，所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)這伺服電機(jī)。

優(yōu)選的，還設(shè)置有兩導(dǎo)向板10，兩導(dǎo)向板設(shè)置于工件接應(yīng)斜臺輸出口的兩側(cè)，兩導(dǎo)向板之間形成用于擺正工件的工件擺正通道，工件擺正通道大小從輸入口向輸出口逐漸減少。

優(yōu)選的，兩導(dǎo)向板設(shè)置于第二傳送平臺的入口處。工件擺正通道大小沿第二傳送平臺的傳送方向逐漸減少。

優(yōu)選的，隨動檢測系統(tǒng)還包括輔助掃描機(jī)構(gòu)11，輔助掃描機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)12、絲杠滑臺13、連接滑塊14以及連接機(jī)架15，驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動絲杠滑臺的絲杠轉(zhuǎn)動，連接滑塊連接在絲杠滑臺的絲杠上，連接機(jī)架與連接滑塊連接，圖像采集裝置設(shè)置于連接機(jī)架上，絲杠滑臺設(shè)置于旋轉(zhuǎn)平臺上。

優(yōu)選的，所述連接機(jī)架為金屬軟管。

優(yōu)選的，連接機(jī)架呈U形，圖像采集裝置包括多個攝像頭，分別設(shè)置在連接機(jī)架的兩端和中部。金屬軟管可方便對各攝像頭的拍攝角度進(jìn)行調(diào)整，以使各攝像頭能準(zhǔn)確達(dá)到所需的拍攝角度。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺包括轉(zhuǎn)軸16以及多個檢測臂17，檢測臂均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，所述圖像采集裝置為多個，分別設(shè)置在各檢測臂上。各檢測臂間形成的夾角相等，在進(jìn)行圖像采集時，可分別對在傳送平臺上的多個工件同時進(jìn)行圖像采集，提高工作效率。

優(yōu)選的，設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器以及傳感器18，傳感器用于檢測是否有工件輸入，傳感器為兩個，分別設(shè)置于兩傳送平臺的弧形部的入口處，兩個傳送平臺與兩個隨動檢測系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)連接，控制器用于接收傳感器的檢測信號，并控制兩個傳送平臺和兩個隨動檢測系統(tǒng)的啟動。兩個傳感器分別為第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器設(shè)置在第一傳送平臺的弧形部的入口處，第二傳感器設(shè)置在第二傳送平臺的弧形部的入口處。

優(yōu)選的，工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還設(shè)置有工件擋板19，工件擋板固定設(shè)置于兩個傳送平臺相連接處，傳送平臺的弧形部的兩側(cè)分別設(shè)置有補(bǔ)光燈20。

優(yōu)選的，控制系統(tǒng)還包括輸出檢測器21，輸出檢測器設(shè)置于第一傳送平臺的出口處，用于檢測是否有工件到達(dá)第一傳送平臺的出口處，控制器與工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，控制器根據(jù)輸出檢測器檢測到的數(shù)據(jù)信息，控制翻轉(zhuǎn)電機(jī)和吸盤啟動。

本發(fā)明的工作過程及工作原理：當(dāng)工件進(jìn)入第一傳送平臺后，工件在第一傳送平臺上進(jìn)行輸送，當(dāng)進(jìn)入第一傳送平臺的弧形部時，第一傳感器向控制器發(fā)送工件輸入的信號，控制器控制第一隨動檢測系統(tǒng)啟動，第一隨動檢測系統(tǒng)啟動的工作過程如下：轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動此時位于工件上方的檢測臂帶動圖像采集裝置跟隨工件移動，且由于工件移動速度與軌跡和圖像采集裝置移動速度與軌跡相同，因此，在圖像采集裝置移動時就可以對工件的前側(cè)面、左側(cè)面、右側(cè)面以及頂面進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，也因為工件移動速度與軌跡和圖像采集裝置移動速度與軌跡相同，因此，圖像采集裝置相對工件是靜止的，能達(dá)到靜止測量的優(yōu)勢。

而當(dāng)工件較大時，輔助掃描機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)啟動使連接滑塊沿絲杠滑臺移動，從而使圖像采集裝置能相對工件移動，從而對工件的前側(cè)面、左側(cè)面、右側(cè)面以及頂面進(jìn)行掃描檢測，從而采集整個工件的前側(cè)面、左側(cè)面、右側(cè)面以及頂面圖像數(shù)據(jù)。

當(dāng)對工件的前側(cè)面、左側(cè)面、右側(cè)面以及頂面采集完圖像數(shù)據(jù)后，工件被傳送到第一傳送平臺的弧形部出口處時，圖像采集裝置開始偏離工件的運行線路退出第一傳送平臺，繼續(xù)隨檢測臂旋轉(zhuǎn)，為下次檢測做準(zhǔn)備。

當(dāng)工件被傳送到第一傳送平臺的出口時,輸出檢測器檢測到工件到達(dá)第一傳送平臺的出口，控制器控制翻轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，翻轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂向工件轉(zhuǎn)動，翻轉(zhuǎn)臂上的吸盤吸氣，將工件吸緊，翻轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，將工件倒置，然后放置到兩個傳送斜臺上，由于兩個傳送斜臺之間具有避讓區(qū)間，因此，當(dāng)翻轉(zhuǎn)臂將工件反轉(zhuǎn)后，位于工件下方的翻轉(zhuǎn)臂能穿過避讓區(qū)間，將工件放置到兩個傳送斜臺上，當(dāng)工件放置到兩個傳送斜臺上時，吸盤停止吸氣，工件脫離開吸盤，由于兩個傳送斜臺表面為斜面，因此，工件脫離吸盤后會沿兩個傳送斜臺的表面下滑進(jìn)入第二傳送平臺，工件進(jìn)入第二傳送平臺后，在兩導(dǎo)向板的作用下被擺正，然后從工件擺正通道輸出口輸出，進(jìn)入第二傳送平臺的弧形部，第二隨動檢測系統(tǒng)啟動，對工件進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，其工作過程及工作原理與第一隨動檢測系統(tǒng)相似，不同之處在于，第一隨動檢測系統(tǒng)對倒置后的工件頂面(倒置前是底面)和倒置后的工件前側(cè)面(倒置前是后側(cè)面)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。