CN106645151B - 一种螺丝的涂胶检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种螺丝的涂胶检测装置。一种螺丝的涂胶检测装置，包括侧视图像采集机构和俯视图像采集机构，螺丝排列在传送平台上，传送平台能够带动螺丝沿设定的传送路径移动，侧视图像采集机构包括第一光源和第一相机，俯视图像采集机构包括第二光源和第二相机，当传送机构将螺丝送入侧视检测区域时，螺丝绕自身轴线自转，第一光源能够将螺丝照亮，第一相机能够多次拍摄获得螺丝自转一周的侧面图像；当传送机构将螺丝送入俯视检测区域时，第二光源能够将螺丝照亮，第二相机能够拍摄获得螺丝俯视方向的图像。本发明有效替代人工检测，速度快、效率高且工作稳定；涂胶检测装置对螺丝100的胶高、头部沾料、座面缺胶的检测结果准确，无漏检。
Description
技术领域
本发明属于视觉检测领域，具体涉及一种螺丝的涂胶检测装置。
背景技术
在螺丝的行业中，需要对螺丝涂胶情况进行检测。螺丝种类繁多，颜色各异，涂胶的情况非常复杂，特别是涂深色胶水的深色螺丝，很难检测。且螺丝涂胶的产量很高，在线检测速度要求很快。
目前，对螺丝涂胶检测大多依靠人工，线下进行检测。但人工检测的劳动强度大，每个人对标准的执行也存在差异，影响检测结果，误差率高。且人工的效率太低，成本大，无法满足工厂高产量，低成本的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够自动检测螺丝涂胶情况的螺丝的涂胶检测装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种螺丝的涂胶检测装置，包括用于传送螺丝的传送机构、用于采集螺丝侧视方向涂胶情况的侧视图像采集机构和用于采集螺丝俯视方向涂胶情况的俯视图像采集机构，所述传送机构包括传送平台，多个螺丝依次排列在传送平台上，所述传送平台能够带动螺丝沿设定的传送路径移动，所述传送路径中依次设置有侧视检测区域和俯视检测区域，所述侧视图像采集机构设置在侧视检测区域外侧，所述侧视图像采集机构包括用于给侧视检测区域照明的第一光源和第一相机，所述第一相机的镜头视角范围能够容纳侧视检测区域，所述俯视图像采集机构设置在俯视检测区域外侧，所述俯视图像采集机构包括用于给俯视检测区域照明的第二光源和第二相机，所述第二相机的镜头视角范围能够容纳俯视检测区域，所述涂胶检测装置还包括设置在侧视检测区域的自转机构，所述传送机构能够带动螺丝依次经过侧视检测区域和俯视检测区域，当传送机构将螺丝送入侧视检测区域时，所述自转机构与螺丝接触且能带动螺丝在行进过程中绕自身轴线自转，所述第一光源能够将侧视检测区域内的螺丝照亮，所述第一相机能够多次拍摄获得所述螺丝自转一周的侧面图像；当传送机构将螺丝送入俯视检测区域时，所述第二光源能够将俯视检测区域内的螺丝照亮，所述第二相机能够拍摄获得所述螺丝俯视方向的图像。
具体的，所述涂胶检测装置还包括控制第一相机和第二相机拍照的控制器、分别与控制器连接的光电开关和自转角度检测器，所述光电开关设置在螺丝进入侧视检测区域的位置处，当螺丝进入侧视检测区域时，所述光电开关能够触发控制器控制第一相机开始对螺丝拍照，所述自转角度检测器能够检测螺丝在侧视检测区域自转的角速度并传输给控制器，所述控制器根据螺丝自转的角速度控制第一相机拍照的频率。
优选的，所述自转角度检测器为编码器，所述编码器与自转机构连接，当自转机构带动螺丝自转时，所述编码器的转轴能够与螺丝同步转动且编码器的转轴转动的角度与螺丝自转的角度相同。
优选的，所述第一光源与第一相机位于螺丝的同一侧，所述第一光源相对于第一相机为前景打光的面光源。
进一步的，所述第一光源与控制器相连，所述控制器能够控制第一光源频闪式发光，所述控制第一相机在第一光源的曝光时间内对螺丝拍照。
优选的，所述第一光源上安装有遮光板，所述遮光板能够在第一光源的发光面上移动调整位置，所述遮光板能够覆盖第一光源的部分发光面。
优选的，所述涂胶检测装置还包括增亮板，所述增亮板位于螺丝的一侧且与第一光源相对，所述增亮板具有反光面，所述反光面能够反射第一光源的光线进而提高第一相机拍摄的照片亮度。
具体的，所述第二相机位于俯视检测区域的上方，所述第二相机的镜头朝下并对着进入俯视检测区域的螺丝。
优选的，所述第二光源为环形光源，所述第二光源设置在第二相机的镜头和螺丝之间。
具体的，所述控制器为PLC控制器。
以上所涉及到的前后左右上下等方位词，是在所述螺丝的涂胶检测装置的正常使用时的方位作定义的。
本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：采用侧视图像采集机构和俯视图像采集机构对螺丝上的侧视方向和俯视方向的图像采集，有效替代人工检测，速度快、效率高且工作稳定，大大节约了工厂的劳动力成本，并能够实现24小时不间断生产，大幅提高了产能；涂胶检测装置对螺丝100的胶高、头部沾料、座面缺胶的检测结果准确，无漏检。
附图说明
图1为涂胶的螺丝立体示意图；
图2为涂胶的螺丝俯视图；
图3为涂胶的螺丝主视图；
图4为本发明螺丝的涂胶检测装置一立体结构示意图；
图5为本发明螺丝的涂胶检测装置另一立体结构示意图；
图6为图5中A处的局部放大示意图；
图7为本发明螺丝的涂胶检测装置再一立体结构示意图；
其中：1、第一光源；2、第一相机；3、第二光源；4、第二相机；5、光电开关；6、编码器；7、遮光板；8、增亮板；100、螺丝；101、胶水；102、粘胶部；103、缺胶部；104、起胶处。
具体实施方式
如图1至图3所示，在大批量对螺丝100进行涂抹胶水101时，由于操作以及工艺的问题，有时会在螺丝100的头部出现粘胶的情况，即图示的粘胶部102；还有时会在螺丝100的头部座面上出现缺胶的情况，即图示的缺胶部103。这些情况都需要避免，为了剔除存在这些缺陷的涂胶螺丝100，采用了如下所述的涂胶检测装置进行检测，下述的涂胶检测装置还能检测螺丝100上涂胶的胶高H。
如图4至图7所示，本发明所述的一种螺丝的涂胶检测装置，包括用于传送螺丝100的传送机构（图未示）、用于采集螺丝100侧视方向涂胶情况的侧视图像采集机构和用于采集螺丝100俯视方向涂胶情况的俯视图像采集机构、控制器（图未示）、以及分别与控制器连接的光电开关5和自转角度检测器。本实施例中，所述控制器采用PLC控制器，所述自转角度检测器采用编码器6。PLC控制器分别与传送机构、侧视图像采集机构和俯视图像采集机构连接并控制传送机构、侧视图像采集机构和俯视图像采集机构工作。
所述传送机构包括传送平台，多个螺丝100依次排列在传送平台上，所述传送平台能够带动螺丝100沿设定的传送路径移动。所述传送路径中依次设置有侧视检测区域和俯视检测区域，所述侧视图像采集机构设置在侧视检测区域外侧，本实施例中，采用能够在动力机构带动下自转的转盘（图未示）作为传送螺丝100的传送平台，所述螺丝100沿转盘的边缘周向排布。螺丝100随转盘的自转而绕转盘的中心公转且依次经过侧视检测区域和俯视检测区域。
由于螺丝100侧面涂胶各向异性，需要对螺丝100涂胶面进行360度检测。本发明通过侧视图像采集机构实现螺丝100一周的涂胶面的图像采集。所述侧视图像采集机构包括用于给侧视检测区域照明的第一光源1和用于拍摄侧视检测区域内的螺丝100的侧面图像的第一相机2。所述第一相机2的镜头视角范围能够容纳侧视检测区域。所述涂胶检测装置还包括设置在侧视检测区域的自转机构（图未示）。当传送机构将螺丝100送入侧视检测区域时，所述自转机构与螺丝100接触且能带动螺丝100在行进过程中绕自身轴线自转。本实施例中，自转机构采用的是一皮带传动机构，螺丝100可拆卸地装设在一治具上，治具的外周具有圆周面，治具随转盘转动行进，当治具与皮带传动机构的皮带接触，皮带运转，在摩擦力的作用下，治具贴着皮带自转进而带动螺丝100自转。在侧视检测区域内螺丝在绕转盘中心公转的同时绕自身轴线自转。
所述第一光源1能够将侧视检测区域内的螺丝100照亮，所述第一相机2能够多次拍摄获得所述螺丝100自转一周的侧面图像。具体地说，所述光电开关5设置在侧视检测区域的入口处，当螺丝100进入侧视检测区域时，所述光电开关5能够触发PLC控制器控制第一相机2开始对螺丝100拍照。所述编码器6的转轴与自转机构的皮带接触连接，当自转机构带动螺丝100自转时，所述编码器6的转轴能够在皮带的带动下与螺丝100同步转动且编码器6的转轴转动的角度与螺丝100自转的角度相同，因此所述编码器6能够检测螺丝100在侧视检测区域自转转动的角度并传输给PLC控制器。所述PLC控制器根据螺丝100自转转动的角度控制第一相机2拍照的频率，保证螺丝100经过侧视检测区域的过程中第一相机2通过多次间隔拍摄获得螺丝100自转一周的侧面图像，PLC控制器能够将第一相机2多次拍摄的照片拼接获得螺丝100侧面完整一周的图像。
所述第一光源1与第一相机2位于螺丝100的同一侧，所述第一光源1相对于第一相机2为前景打光的面光源。这样，第一光源1能够照亮螺丝100侧面的一片区域，螺丝100上被照亮的区域能够反光，第一相机2能够清晰拍摄到该区域的螺丝100的侧面图像。所述第一光源1与PLC控制器相连，所述第一光源1采用的是高亮光源，照度高达到100000Lx，由于发热量较大，所以第一光源1不能常亮。本实施例中，所述PLC控制器能够控制第一光源1频闪式发光，所述PLC控制器控制第一相机2在第一光源1的曝光时间内对螺丝100拍照。根据螺丝100和胶水颜色设置第一光源1的曝光时间，本实施例中针对对黑色螺丝100和胶水，第一光源1的曝光时间设置为0.2ms，即能保证第一相机2拍摄的图像不拖影，又保证黑色产品强烈的反光。若是浅色产品，只需调高曝光时间就能满足要求，所述第一光源1能够兼容不同颜色的产品。
另外，由于螺丝100的起胶处104有一定的坡度，第一光源1的光使起胶处被打亮，同时螺丝100上未涂胶区域也会被打亮，这样就不利于凸显起胶的位置。因此，本实施例的第一光源1上安装有遮光板7，所述遮光板7能够在第一光源1的发光面上移动调整位置，所述遮光板7能够覆盖第一光源1的部分发光面。将遮光板7调整到对着螺丝100的起胶处104，使得起胶处104不被打亮，而螺丝100上未被涂胶的区域被打亮强烈反光，在第一相机2处显现为高亮区域，从而使得第一相机2拍摄的起胶处104的图像清晰可见。通过侧视图像采集机构获得螺丝100的起胶位置后，即可测量螺丝100上涂胶的胶高。在螺丝100头部被第一光源1照亮的区域，可以很清晰地看见螺丝100头部的粘胶情况，在第一相机2处显现的就是粘胶处为黑色的点，通过设定阈值，筛选沾料处粘胶的螺丝100。
所述涂胶检测装置还包括增亮板8，所述增亮板8位于螺丝100的一侧且与第一光源1相对，所述增亮板8具有反光面，所述反光面能够反射第一光源1的光线进而提高第一相机2拍摄的照片亮度。
所述俯视图像采集机构设置在俯视检测区域外侧。所述俯视图像采集机构包括用于给俯视检测区域照明的第二光源3和第二相机4。所述第二相机4的镜头视角范围能够容纳俯视检测区域。具体的说，所述第二相机4位于俯视检测区域的上方，所述第二相机4的镜头朝下并对着进入俯视检测区域的螺丝100。所述第二光源3为环形光源，所述第二光源3设置在第二相机4的镜头和螺丝100之间。
当传送机构将螺丝100送入俯视检测区域时，所述第二光源3能够将俯视检测区域内的螺丝100照亮，所述第二相机4能够拍摄获得所述螺丝100俯视方向的图像。在第二光源3的照射下，螺丝100的头部底座上若是出现缺胶的情况，缺胶区域反光很强烈，通过第二相机4即可筛选头部底座缺胶的螺丝100。
通过侧视图像采集机构和俯视图像采集机构对螺丝100上的侧视方向和俯视方向的图像采集，能够获得螺丝100的侧面、顶面、头部底座的图像，通过控制器的自动分析图像，能够快速分辨处存在粘胶、缺胶的螺丝100并将之剔除，并检测获得螺丝100的涂胶的胶高H。使用本发明所述的涂胶检测装置替代人工检测，即高效又稳定，大大节约了工厂的劳动力成本，并能够实现24小时不间断生产，大幅提高了产能。对螺丝100的胶高、头部沾料、座面缺胶的检测结果准确。侧视图像采集机构、俯视图像采集机构以及其他部件均是模块化集成，易于后期的维护保养。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。
Claims (7)
1.一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：包括用于传送螺丝（100）的传送机构、用于采集螺丝（100）侧视方向涂胶情况的侧视图像采集机构和用于采集螺丝（100）俯视方向涂胶情况的俯视图像采集机构，所述传送机构包括传送平台，多个螺丝（100）依次排列在传送平台上，所述传送平台能够带动螺丝（100）沿设定的传送路径移动，所述传送路径中依次设置有侧视检测区域和俯视检测区域，所述侧视图像采集机构设置在侧视检测区域外侧，所述侧视图像采集机构包括用于给侧视检测区域照明的第一光源（1）和第一相机（2），所述第一相机（2）的镜头视角范围能够容纳侧视检测区域，所述俯视图像采集机构设置在俯视检测区域外侧，所述俯视图像采集机构包括用于给俯视检测区域照明的第二光源（3）和第二相机（4），所述第二相机（4）的镜头视角范围能够容纳俯视检测区域，所述涂胶检测装置还包括设置在侧视检测区域的自转机构，所述传送机构能够带动螺丝（100）依次经过侧视检测区域和俯视检测区域，当传送机构将螺丝（100）送入侧视检测区域时，所述自转机构与螺丝（100）接触且能带动螺丝（100）在行进过程中绕自身轴线自转，所述第一光源（1）能够将侧视检测区域内的螺丝（100）照亮，所述第一相机（2）能够多次拍摄获得所述螺丝（100）自转一周的侧面图像；当传送机构将螺丝（100）送入俯视检测区域时，所述第二光源（3）能够将俯视检测区域内的螺丝（100）照亮，所述第二相机（4）能够拍摄获得所述螺丝（100）俯视方向的图像；所述涂胶检测装置还包括控制第一相机（2）和第二相机（4）拍照的控制器、分别与控制器连接的光电开关（5）和自转角度检测器，所述光电开关（5）设置在螺丝（100）进入侧视检测区域的位置处，当螺丝（100）进入侧视检测区域时，所述光电开关（5）能够触发控制器控制第一相机（2）开始对螺丝（100）拍照，所述自转角度检测器能够检测螺丝（100）在侧视检测区域自转的角速度并传输给控制器，所述控制器根据螺丝（100）自转的角速度控制第一相机（2）拍照的频率；所述第二相机（4）位于俯视检测区域的上方，所述第二相机（4）的镜头朝下并对着进入俯视检测区域的螺丝（100）；所述第一光源（1）与第一相机（2）位于螺丝（100）的同一侧，所述第一光源（1）相对于第一相机（2）为前景打光的面光源。
2.根据权利要求1所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述自转角度检测器为编码器（6），所述编码器（6）与自转机构连接，当自转机构带动螺丝（100）自转时，所述编码器（6）的转轴能够与螺丝（100）同步转动且编码器（6）的转轴转动的角度与螺丝（100）自转的角度相同。
3.根据权利要求1所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述第一光源（1）与控制器相连，所述控制器能够控制第一光源（1）频闪式发光，所述控制第一相机（2）在第一光源（1）的曝光时间内对螺丝（100）拍照。
4.根据权利要求2所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述第一光源（1）上安装有遮光板（7），所述遮光板（7）能够在第一光源（1）的发光面上移动调整位置，所述遮光板（7）能够覆盖第一光源（1）的部分发光面。
5.根据权利要求2所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述涂胶检测装置还包括增亮板（8），所述增亮板（8）位于螺丝（100）的一侧且与第一光源（1）相对，所述增亮板（8）具有反光面，所述反光面能够反射第一光源（1）的光线进而提高第一相机（2）拍摄的照片亮度。
6.根据权利要求1所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述第二光源（3）为环形光源，所述第二光源（3）设置在第二相机（4）的镜头和螺丝（100）之间。
7.根据权利要求1所述的一种螺丝的涂胶检测装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。
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