发明内容
本发明的目的在于提供一种高检测准确率和高效率的字符二维码检测设备。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案是:
本发明是一种字符二维码检测设备,包括机架、上料物料盘缓存机构、下料物料盘缓存机构、吸盘机构、检测机构、NG品取料机构;
所述的上料物料盘缓存机构、下料物料盘缓存机构分别固定在机架上的左右两侧,检测组件固定在机架上的中间区域,吸盘机构架设固定在上料物料盘缓存机构、下料物料盘缓存机构上且位于检测组件的上方,NG品取料机构固定在吸盘机构的后方;
所述的上料物料盘缓存机构和下料物料盘缓存机构为相同结构,包括水平固定板、垂直固定板、固定架、载台放置板、升降托架组件、气缸、抽屉板、抽屉板直线导轨、电机、丝杆组件、升降组件直线导轨、可调限位架、光纤固定架、光纤、槽型光电开关A、槽型光电开关B、槽型光电开关C;
所述的水平固定板相对升降托架组件中的升降托板区域镂空设置,水平固定板上的左右两侧分别设置有抽屉板直线导轨,左、右侧抽屉板直线导轨上各活动套接有抽屉板,载台放置板架设固定在左、右两侧抽屉板上,载台放置板中间设置有让升降托架组件通过的贯通槽,水平固定板上的另一端设置有气缸,气缸的活塞杆末端与载台放置板固定连接,气缸活塞杆驱动载台放置板前后活动,载台放置板上左、右两侧和靠近垂直固定板一侧分别设置有1个或2个可调限位架,该可调限位架用于防止升降托架组件上下运动过程中,其上的堆叠物料盘倾斜滑落,可调限位架通过套入卡槽固定的方式安装在载台放置板上,水平固定板上的后半部分设置有固定架,固定架上相对于水平固定板中间区域一侧设置有垂直固定板,垂直固定板贯穿于水平固定板中,垂直固定板的左、右两侧分别设置有升降组件直线导轨,垂直固定板上端中间区域安装有电机,电机下端连接有丝杆组件,丝杆组件末端连接有升降托架组件,电机驱动丝杆组件转动以使升降托架组件做上下运动,垂直固定板上端左、右两侧各设置有光纤固定架,左、右两侧光纤固定架上各设置有光纤,该光纤感应物料盘到位后发信号使电机停止作用,垂直固定板的一侧从下往上依次设置有槽型光电开关A、槽型光电开关B、槽型光电开关C;
所述的吸盘机构包括模组、滑块、气缸、直线导轨、导柱、固定架、吸盘支架、吸盘、吸嘴、拖链、支架;所述的滑块活动套接在模组上,滑块左右两侧各设置有直线导轨,气缸固定在滑块上,气缸下方左右两侧各设置有导柱,气缸的活塞杆末端固定连接有固定块,固定块套接在左右两侧导柱且滑接在直线导轨上,吸盘支架固定安装在固定块正面上,吸盘支架的左右两侧下方各设置有吸盘,吸盘下方安装有多个吸嘴,模组下方两端安装有支架,该支架可固定在上料物料盘缓存机构和下料物料盘缓存机构上且位于检测组件的上方;
所述的检测机构包括载台支架、检测支架、检测载台、载台直线导轨、载台导轨滑块、载台电机、载台丝杆组件、丝杆套件、CCD相机、光源;在载台支架上一端中间区域设置有载台电机,载台电机末端与载台丝杆组件的一端连接,载台丝杆组件的另一端固定在载台支架的另一端,载台丝杆组件上设置有丝杆套件,在载台支架上左、右两侧各设置有载台直线导轨,在左右两侧的载台直线导轨上各活动套接有载台导轨滑块,检测载台固定架设在左右两侧的载台导轨滑块上且固定在载台丝杆组件的丝杆套件上,检测支架架设固定在上料物料盘缓存机构和下料物料盘缓存机构上且位于载台支架上方,检测支架相对应于检测载台的一侧支架下设置有一或两个CCD相机,检测支架下方的左、右两侧各设置有光源;
所述的NG品取料机构包括模组、电机、滑块、导柱、导柱固定块、气缸、活动块、吸嘴固定架、吸嘴、拖链、支架;在模组的一端固定有电机,在模组上套接有滑块,滑块四角固定有导柱固定块,滑块的左、右两侧各设置有导柱;气缸固定在滑块上端,气缸的活塞杆末端固定连接有活动块,活动块下方设置有吸嘴固定架,吸嘴固定设置在吸嘴固定架的末端;在模组两端下方固定有支架。
所述升降托架组件包括升降托板、垂直支撑板、三角支撑板、导轨滑块、感应片;所述的升降托板与垂直支撑板垂直连接,三角支撑板设置在升降托板与垂直支撑板的结合处,在垂直支撑板的两侧分别安装有导轨滑块,该两个导轨滑块分别滑接在左、右两侧的升降组件直线导轨上,升降托板靠垂直固定板的一端套接在丝杆组件上,升降托板可上下活动穿梭于载台放置板和水平固定板中,垂直支撑板相对于槽型光电开关A一侧下端设置有感应片。
本发明还包括显示器;所述的显示器固定在上料物料盘缓存机构上。
采用上述方案后,由于本发明采用CCD相机对电子行业中的FPC上的字符、二维码进行识别检测,采用1或2个高精度大视野CCD相机实现对物料盘整盘大面积检测,例如某产品的物料盘,每层物料盘内放置40PCS产品,采用此设备检测效率3-5s/层,相对人工检测效率(4-6)s/PCS*40PCS=(160-240)s/层,大幅度有效提高了检测效率,通过控制***和软件***进行产品的自动检测和记录,设备软件***上可安装二维码等级判断等软件,可对二维码进行识别读取并做等级判定,工业CCD相机识别性能优于手持扫描枪,可确保生产过程中合格产品的有效检测记录、NG产品的有效检出并挑离出,实现OK产品和NG产品的有效分离,杜绝混料,防止NG品流出,提高产品检测准确率;本设备采用工业CCD检测相机,保证检测过程中的稳定性;机构动作采用电机配丝杆及直线导轨、或气缸配直线导轨进行动作,保证运动过程中稳定性与位置精度要求,本设备对电子行业的产品,例如柔性线路板上的字符、二维码识别检测的稳定性和准确率高达100%,有效杜绝NG品流出,本设备采用上/下料物料盘缓存机构,可有效减少自动生产过程中上料或下料等待时间,有效提高生产效率,本机构可兼容不同规格的物料盘,有效提高设备的适用性,减少企业的设备成本投入,实现设备代替自动化生产,减少人工成本,减少客诉罚款,更有益于企业的高品质形象塑造。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
如图1至图4所示,本发明是一种字符二维码检测设备,包括机架1、上料物料盘缓存机构2、下料物料盘缓存机构3、吸盘机构4、检测机构5、NG品取料机构6、显示器7。
所述的上料物料盘缓存机构2、下料物料盘缓存机构3分别固定在机架1上的左右两侧,检测组件5固定在机架1上的中间区域,吸盘机构5架设固定在上料物料盘缓存机构2、下料物料盘缓存机构3和检测机构上且位于待检测组件的上方,NG品取料机构6固定在吸盘机构4的后方,显示器7固定在上料物料盘缓存机构2上。
如图5至图8所示,所述的上料物料盘缓存机构和下料物料盘缓存机构为相同结构,包括水平固定板201、垂直固定板202、固定架203、载台放置板204、升降托架组件205、气缸206、抽屉板207、抽屉板直线导轨208、电机209、丝杆组件210、升降组件直线导轨211、可调限位架212、光纤固定架213、光纤214、槽型光电开关A215、槽型光电开关B216、槽型光电开关C217。
所述的水平固定板201相对升降托架组件205中的升降托板2051区域镂空设置,水平固定板201上的左右两侧分别设置有抽屉板直线导轨208,左、右侧抽屉板直线导轨208上各活动套接有抽屉板207,载台放置板204架设固定在左、右两侧抽屉板207上,载台放置板204中间设置有让升降托架组件205中升降托板2051通过的贯通槽,水平固定板201上的另一端设置有气缸206,气缸206的活塞杆末端与载台放置板204固定连接,气缸206活塞杆驱动载台放置板204前后活动,载台放置板204上左、右两侧和靠近垂直固定板202一侧分别设置有1个或2个可调限位架212,该可调限位架212用于防止升降托架组件5上下运动过程中,其上的堆叠物料盘倾斜滑落,可调限位架212通过套入卡槽2041固定的方式安装在载台放置板204上,可兼容不同尺寸规格的物料盘,水平固定板201上的后半部分设置有固定架203,固定架203上相对于水平固定板201中间区域一侧设置有垂直固定板202,垂直固定板202贯穿于水平固定板201中,垂直固定板202的左、右两侧分别设置有升降组件直线导轨211,垂直固定板202上端中间区域安装有电机209,电机209下端连接有丝杆组件210,丝杆组件210末端连接有升降托架组件205,电机209驱动丝杆组件210转动以使升降托架组件205做上下运动,垂直固定板202上端左、右两侧各设置有光纤固定架213,左、右两侧光纤固定架213上各设置有光纤214,该光纤14感应物料盘到位后发信号使电机停止作用,垂直固定板202的一侧从下往上依次设置有槽型光电开关A215、槽型光电开关B216、槽型光电开关C217。
所述升降托架组件205包括升降托板2051、垂直支撑板2052、三角支撑板2053、导轨滑块2054、感应片2055;所述的升降托板2051与垂直支撑板2052垂直连接,三角支撑板2053设置在升降托板2051与垂直支撑板2052的结合处,在垂直支撑板2052的两侧分别安装有导轨滑块2054,该两个导轨滑块2054分别滑接在左、右两侧的升降组件直线导轨211上,升降托板2051靠垂直固定板的一端套接在丝杆组件210上,升降托板2051可上下活动穿梭于载台放置板204和水平固定板201中,垂直支撑板2052相对于槽型光电开关A215一侧下端设置有感应片2055。
所述的上料物料盘缓存机构2或下料物料盘缓存机构3的工作原理:
当做为上料物料盘缓存机构2使用时,气缸206驱动活塞杆使其末端连接的载台放置板204通过抽屉板直线导轨208推出,将待检测的堆叠物料盘挨着左右后三侧的可调限位架212靠边放置在载台放置板204上,气缸活塞杆退回,带动载台放置板204回到初始位置,物料盘到位后,电机209驱动丝杆组件210转动,带动其连接的升降托架组件205上升,当升降托架组件205上的感应片2055处于槽型光电开关B216内时发出信号,此时升降托架组件205上的升降托板2051刚好托起物料盘,电机209暂停,当上升信号再次给到电机209时,电机209带动丝杆组件210转动,带动其连接的升降托架组件205托起物料盘上升,当光纤固定架213上的光纤214检测到堆叠的物料盘最上层到位后发出信号,电机209停止,物料盘到位;配合吸盘机构4把最上层的物料盘取走,当上升信号再次给到电机209时,电机209再次带动物料盘上升,其最上层物料盘再次被取走,循环动作,直至升降托架组件205的感应片2055处于槽型光电开关C217内时发出信号,此时堆叠的物料盘全部被取完,电机209带动丝杆组件210反转使升降托架组件205下降,当升降托架组件205的感应片处于槽型光电开关A215内时发出信号,升降托架组件205回到初始底部位置,到此,完成整个堆叠物料盘上料,达到物料盘自动上料的缓存储料功能。
当做为下料物料盘缓存机构3使用时,电机209带动丝杆组件210转动,当升降托架组件205的感应片2055处于槽型光电开关C215内时发出信号,电机209停止,升降托架组件205的升降托板2051处于最顶部位置,配合吸盘机构4把一层已完成检测的物料盘放置到升降托板2051上,此时光纤固定架213上的光纤214检测到物料盘到位后发出信号,电机209带动丝杆组件210转动使升降托架组件205下降一个物料盘的高度,循环动作,当待检测的物料盘已经全部完成检测并被自动转移堆放成一整叠的放置在载台放置板上204时,电机209再次带动丝杆组件210转动,使升降托架组件205下降,当升降托架组件205的感应片2055处于槽型光电开关B216内时发出信号,物料盘刚好下降到载台放置板204上,电机209再次带动丝杆组件210转动,使升降托架组件205下降,当升降托架组件205的感应片2055处于槽型光电开关A215内时发出信号,升降托架组件205的升降托板2051与物料盘脱离,升降托架组件205回到初始位置,物料盘完全放置于载台放置板204上,此时停止自动生产中的其它机构或设备动作,气缸206驱动活塞杆使其末端连接的载台放置板204通过抽屉板直线导轨208推出,此时,将已完成检测的堆叠物料盘取走,至此,完成整个物料盘自动下料的缓存储料循环。
如图9至图10所示,所述的吸盘机构4包括模组401、滑块402、气缸403、直线导轨404、导柱405、固定架406、吸盘支架407、吸盘408、吸嘴409、拖链410、支架411;所述的滑块402活动套接在模组401上,滑块402左右两侧各设置有直线导轨404,气缸403固定在滑块402上,气缸403下方左右两侧各设置有导柱405,气缸405的活塞杆末端固定连接有固定块406,固定块406套接在左右两侧导柱405且滑接在直线导轨404上,拖链410一端设置在模组401上,另一端设置在固定板406侧面上,吸盘支架407固定安装在固定块406正面上,吸盘支架407的左右两侧下方各设置有吸盘408,吸盘408下方安装有多个吸嘴409,模组401下方两端安装有支架411,该支架411可固定在上料物料盘缓存机构2和下料物料盘缓存机构3上且位于检测组件5的上方,该吸盘机构4主要用于转移物料盘。
如图11至图14所示,所述的检测机构5包括载台支架501、检测支架502、检测载台503、载台直线导轨504、载台导轨滑块505、载台电机506、载台丝杆组件507、丝杆套件508、CCD相机509、光源510;在载台支架501上一部中间区域设置有载台电机506,载台电机506末端与载台丝杆组件507的一端连接,载台丝杆组件507的另一端固定在载台支架501的另一端,载台丝杆组件507上设置有丝杆套件508,在载台支架501上左、右两侧各设置有载台直线导轨504,在左右两侧的载台直线导轨504上各活动套接有载台导轨滑块505,检测载台503固定架设在左右两侧的载台导轨滑块505上且固定在载台丝杆组件507的丝杆套件508上,检测支架502架设固定在上料物料盘缓存机构2和下料物料盘缓存机构3上且位于载台支架501上方,检测支架502相对应于检测载台503的一侧支架下设置有一或两个CCD相机509,检测支架502下方的左、右前后各设置有光源510或左、右两侧各设置有光源510,该检测机构5主要用于检测物料盘内产品的字符和二维码。
如图15至图16所示,所述的NG品取料机构6包括模组601、电机602、滑块603、导柱604、导柱固定块605、气缸606、活动块607、吸嘴固定架608、吸嘴609、拖链610、支架611;在模组601的一端固定有电机602,在模组601上套接有滑块603,滑块603四角固定有导柱固定块605,滑块603的左、右两侧各设置有导柱604,导柱604两端分别固定在滑块603左、右两侧的上下导柱固定块605内,气缸606固定在滑块603上端,气缸606的活塞杆末端固定连接有活动块607,活动块607下方设置有吸嘴固定架608,吸嘴609固定设置在吸嘴固定架608的末端,拖链610一端设置在模组601上,另一设置在活动块607一侧上,在模组601两端下方固定有支架611,该NG品取料机构6主要用于挑选出检测后物料盘上的NG产品。
本发明的工作原理:
本字符、二维码检测设备工作时,堆叠的物料盘8完成上料后,上料物料盘缓存机构2的电机209带动丝杆组件210转动,把堆叠的物料盘8进行抬升,光纤214检测物料盘8到位后,通过吸盘机构4每次抓取一层物料盘8,放到中间检测机构5的检测载台503位置上;检测载台503上物料盘8通过载台电机506带动载台丝杆组件507做步进动作的同时,检测组件5上的CCD相机509自动完成对物料盘8内产品上的字符、二维码识别拍摄,并通过设备软件内置的影像处理***完成识别检测,影像处理结果通过工控显示器7显示并存储记录,检测后,如一层物料盘8内的所有产品检测OK,检测载台503上物料盘8通过载台电机506带动载台丝杆组件507转动退回到初始位置,吸盘机构4的气缸403驱动活塞杆使吸盘408下降,左侧吸盘通过吸嘴409抓取一层待检测的物料盘,右侧吸盘通过吸嘴409抓取一层已检测的物料盘,吸盘机构4向右移动,将右侧的一层已检测的物料盘放入下料物料盘缓存机构3,同时左侧的一层待检测的物料盘放置检测机构5的检测载台503上,进行下次循环动作;如一层物料盘内的部分产品检测NG,检测载台503上物料盘8通过载台电机506带动载台丝杆组件507步做步进动作的同时,通过NG取料机构6自动完成NG产品的挑选收集,NG产品被挑出后,检测载台503上物料盘通过载台电机506带动载台丝杆组件507转动退回到初始位置,吸盘机构4的气缸403驱动活塞杆使吸盘408下降,左侧吸盘通过吸嘴409抓取一层待检测的物料盘,右侧吸盘通过吸嘴抓取一层已检测的物料盘,吸盘机构4向右移动,将右侧的一层已检测的物料盘放入下料物料盘缓存机构3,同时左侧的一层待检测的物料盘放置检测机构5的检测载台503上,进行下次循环动作;设备自动完成循环检测动作,当待检测的物料盘全部检测完成后,设备报警,提醒人工取出已检测的堆叠物料盘,再次放入另一待检测的堆叠的物料盘进行检测。
本字符、二维码检测设备的简化动作流程:
物料盘上料→上料物料盘缓存机构抬升→物料盘光纤检测到位→吸盘机构抓料→上料到检测载台→检测机构CCD相机抓拍检测→***记录OK和NG产品→
1)如无NG产品,检测载台回到初始位置→吸盘机构动作→物料盘叠放于下料物料盘缓存机构上,同时另一层待检物料盘上料到检测载台;
2)如有NG产品,检测载台退到后台→NG取料机构挑出NG产品→检测载台回到初始位置→吸盘机构动作→余下OK产品的物料盘叠放于下料物料盘缓存机构上,同时另一层待检物料盘上料到检测载台;→进行下个循环动作。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能以此限定本发明实施的范围,即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。