CN110116098A - 一种纸餐盘视觉检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纸餐盘视觉检测设备，包括上料机构、克重检测机构、餐具检测输送机构和视觉***；所述上料机构包括上料架，上料架下方设有通过电机驱动的两条互相平行隔离设置的送料带；所述克重检测机构顶部设有通过电机驱动的称重输送带；所述餐具检测输送机构包括餐具检测平台，所述餐具检测平台的左侧和右侧分别设有前端输送***和后端输送***，所述前端输送***上设有检测推送装置，且前端输送***和后端输送***之间设有检测工位；所述检测工位的上方和下方分别设置有正面检测组件和背面检测组件，且正面检测组件和背面检测组件分别与视觉***电连接。本发明运用视觉***，检测效率高，且检测错误率低。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种纸餐盘视觉检测设备。
背景技术
纸餐盒已广泛运用于餐饮行业，尤其是快餐中，具有使用方便、成本低廉等优点，一次性使用的纸餐盒既可以回收制造纸浆，在自然环境中也能快速降解，相比于塑材餐盒具备更好的环保效益。
纸餐盒在生产后需要对餐盒进行检测，对纸餐盒进行识别分类，保证纸餐盒的质量，目前传统的纸餐盒检测，主要靠人工检测，工作效率低，而且不定因素较多，容易受外界干扰，甚至工人的精神状态都会导致错误率高，从而使得纸餐盒的不良率提高，对厂家的信誉造成影响。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纸餐盘视觉检测设备，运用视觉***，检测效率高，且检测错误率低。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种纸餐盘视觉检测设备，包括上料机构、克重检测机构、餐具检测输送机构和视觉***；所述上料机构包括上料架，上料架下方设有通过电机驱动的两条互相平行隔离设置的送料带；所述克重检测机构顶部设有通过电机驱动的称重输送带；所述餐具检测输送机构包括餐具检测平台，所述餐具检测平台的左侧和右侧分别设有前端输送***和后端输送***，所述前端输送***上设有检测推送装置，且前端输送***和后端输送***之间设有检测工位；所述检测工位的上方和下方分别设置有正面检测组件和背面检测组件，且正面检测组件和背面检测组件分别与视觉***电连接；所述后端输送***两侧分别设有不良品剔除装置和良品推送装置；所述送料带和前端输送***分别水平设置在称重输送带的两端。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述上料机构包括上料支撑架和设置在上料支撑架中的吸盘装置，该吸盘装置位于两条送料带之间的空隙下方。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述吸盘装置包括设置在上料支撑架上的真空发生器和升降气缸，在升降气缸的顶部设有吸盘，该吸盘通过气管与真空发生器连接。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述上料架中间开有通孔，该通孔的中心位于两条送料带之间的空隙上方；在通孔的侧壁上方分别均匀地布置有多个卡盘。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述卡盘包括垂直设置在通孔上边缘处的立柱，立柱朝向通孔中心的侧壁上设有弧形弹片，弧形弹片的上端固定在立柱的侧壁上，其中间部分向外呈弧形拱起状，其下端与立柱隔离设置。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述检测工位包括透明平板，该透明平板位于前端输送***和后端输送***之间；所述视觉***安装在所述餐具检测输送机构的一侧。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述前端输送***包括由电机驱动的前端输送带，所述后端输送***包括由电机驱动的后端输送带；所述不良品剔除装置包括剔除气缸和设置在剔除气缸输出端的剔除活塞杆，所述剔除活塞杆与后端输送带之间垂直设置；所述良品推送装置包括推送气缸和设置在推送气缸输出端的推送活塞杆，所述推送活塞杆与后端输送带之间垂直设置。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述正面检测组件包括上安装架、上检测镜头和上发光源，所述上安装架设置在检测工位的上方，所述上检测镜头固定在上安装架的顶端中心，且与视觉***连接，所述上发光源设置在上安装架的侧壁；所述背面检测组件包括下安装架、下检测镜头和下发光源，所述下安装架设置在检测工位的下方，所述下检测镜头固定在下安装架的底部中心，且与视觉***连接，所述下发光源设置在下安装架的侧壁。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述上安装架上设有升降挡板和升降电机，所述升降电机驱动升降挡板在检测工位与后端输送***之间的连接处上方做升降运动。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述克重检测机构包括称重传感器、称重处理模块和称重剔除装置，所述称重输送带包括依次水平设置的提速段输送带、称重段输送带和剔除段输送带，所述称重传感器设置在称重段输送带的内侧一面，所述称重处理模块设置在称重段输送带一侧，所述称重剔除装置设置在剔除段输送带的上方一侧，且称重处理模块分别与称重传感器和称重剔除装置电连接。
由此，本发明所述的纸餐盘视觉检测设备，采用上料机构进行餐盘的自动输送，首先通过克重检测机构对餐盒进行快速的体重检测，然后通过餐具检测平台上的正面检测组件和背面检测组件分别对餐盘的正反面进行快速的图像采集处理，并将采集到的图像信息输送至视觉***，经由视觉***对比处理后，将检测后的产品分别通过不良品剔除装置和良品推送装置进行分类输送，相比传统的人工检测，该设备检测效率高，通过视觉***进行检测分析，使得检测错误率大大降低，从而保证了产品的优良率。
附图说明
图1为本发明的纸餐盘视觉检测设备的结构示意图；
图2为本发明的上料机构的结构示意图；
图3为本发明的上料机构的俯视示意图；
图4为本发明的上料架的结构示意图；
图5为本发明的餐具检测输送机构的结构示意图；
图6为本发明的餐具检测输送机构的分解示意图；
图7为本发明的餐具检测输送机构的另一分解示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域的普通技术人员应能理解其他可能得实施方式以及本发明的优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请同时参阅图1至图7，本实施例提供一种纸餐盘视觉检测设备，用于检测纸餐盘的体重是否达标、表面是否存在污点等不良问题，并且代替现有的人工检测，检测效率大大提高，准确度也大大提高。
本实施例的纸餐盘视觉检测设备包括上料机构100、克重检测机构200、餐具检测输送机构300和视觉***400；所述上料机构100包括上料架110，上料架110下方设有通过电机驱动的两条互相平行隔离设置的送料带120；所述克重检测机构200顶部设有通过电机驱动的称重输送带210；所述餐具检测输送机构300包括餐具检测平台310，所述餐具检测平台310的左侧和右侧分别设有前端输送***320和后端输送***330，所述前端输送***320上设有检测推送装置340，且前端输送***320和后端输送***330之间设有检测工位350；所述检测工位350的上方和下方分别设置有正面检测组件360和背面检测组件370，且正面检测组件360和背面检测组件370分别与视觉***400电连接；所述后端输送***330两侧分别设有不良品剔除装置380和良品推送装置390；所述送料带120和前端输送***320分别水平设置在称重输送带210的两端。
在本实施例中，上料机构100包括上料支撑架130和设置在上料支撑架130中的吸盘装置140，该吸盘装置140位于两条送料带120之间的空隙下方。具体地，所述吸盘装置140包括设置在上料支撑架130上的真空发生器和升降气缸141，在升降气缸141的顶部设有吸盘142，该吸盘142通过气管与真空发生器连接。另外，本实施例的上料架110架设在两条送料带120的上方，上料架110的中间开有通孔111，该通孔111的中心位于两条送料带120之间的空隙上方；在通孔111的侧壁上方分别均匀地布置有多个卡盘112，优选地，所述卡盘112包括垂直设置在通孔111上边缘处的立柱113，立柱113朝向通孔111中心的侧壁上设有弧形弹片114，弧形弹片114的上端固定在立柱113的侧壁上，其中间部分向外呈弧形拱起状，其下端与立柱113隔离设置。
在本实施例中，所述称重输送带210包括依次水平设置的提速段输送带211、称重段输送带212和剔除段输送带213，提速段输送带211、称重段输送带212和剔除段输送带213分别由三个电机进行驱动，且通过三个水平设置的安装架240支撑。
所述克重检测机构200还包括称重传感器、称重处理模块220和称重剔除装置230，所述称重传感器设置在称重段输送带212的内侧一面，所述称重处理模块220设置在称重段输送带212的一侧，所述称重剔除装置230设置在剔除段输送带213的上方一侧，且称重处理模块220分别与称重传感器和称重剔除装置230电连接。其中，所述称重处理模块220包括保护装置、设置在保护装置内的处理单元以及设置在保护装置表面的触摸控制屏，所述处理单元分别与称重传感器和称重剔除装置230电连接，且通过触摸控制屏进行参数的设置与修改。本实施例的称重剔除装置230包括称重剔除气缸和设置在称重剔除气缸输出端的称重剔除活塞杆，称重剔除活塞杆位于剔除段输送带213的上方，且与剔除段输送带213的长度方向垂直设置，在称重剔除活塞杆的对面设置有称重剔除回收箱。
具体地，本实施例的称重传感器采用的型号为美国suncell紧密传感器，称重传感器外表面还设有保护罩，防止称重传感器被损坏，另外，称重段输送带212为食品级的PU输送带。
在本实施例中，所述检测工位350设置有一块透明平板，该透明平板位于前端输送***320和后端输送***330之间；所述视觉***400安装在所述餐具检测输送机构300的一侧。其中，前端输送***320包括由电机驱动的前端输送带，后端输送***330包括由电机驱动的后端输送带331；所述不良品剔除装置380包括剔除气缸381和设置在剔除气缸381输出端的剔除活塞杆382，所述剔除活塞杆382与后端输送带331之间垂直设置；所述良品推送装置390包括推送气缸391和设置在推送气缸391输出端的推送活塞杆392，所述推送活塞杆392与后端输送带331之间垂直设置。在剔除活塞杆382的对面一侧设有不良品回收箱383。
其中，所述正面检测组件360包括上安装架361、上检测镜头362和上发光源363，所述上安装架361设置在检测工位350的上方，所述上检测镜头362固定在上安装架361的顶端中心，且与视觉***400连接，所述上发光源363设置在上安装架361的侧壁；所述背面检测组件370包括下安装架371、下检测镜头372和下发光源373，所述下安装架371设置在检测工位350的下方，所述下检测镜头372固定在下安装架371的底部中心，且与视觉***400连接，所述下发光源373设置在下安装架371的侧壁。本实施例中，上安装架361上设有升降挡板364和升降电机，所述升降电机驱动升降挡板364在检测工位350与后端输送***330之间的连接处上方做升降运动。
以下说明本实施例的纸餐盘视觉检测设备的工作原理：
使用时，上料架110上的纸餐盘通过送料带120下方的升降气缸141带动真空发生器上升至吸盘142穿过两条送料带120之间的间隙并吸附在最底层的纸餐盘的底部，真空发生器施加一定的抽气频率使得吸盘142吸紧最底层的纸餐盘，同时结合升降气缸141快速下落使得吸盘142吸住的纸餐盘向下顶压弧形弹片114并脱离，纸餐盘脱离弧形弹片114的瞬间，弧形弹片114在弹性的作用下瞬间复位，从而托住上一个纸餐盘，保证了吸盘142每次只能吸附一个纸餐盘的效果；待纸餐盘落至两条送料带120上时，真空发生器停止抽气，纸餐盘由送料带120向前输送至克重检测机构200。
上料机构100输送至克重检测机构200的纸餐盘首先进入加速段输送带211上，在本实施例中，称重段输送带212的内侧等间距地设有两个称重传感器，并且通过称重模块220中的处理单元分别设置加速段输送带212和称重段输送带212的速率，使得在加速段输送带211进入到称重段输送带212上的纸餐盘刚好位于称重传感器上方对应的位置上，此时，通过称重传感器采集纸餐盘的体重信号，并输送至处理单元，由处理单元进行处理分析，当纸餐盘的体重超出正常重量范围时，处理单元驱动称重剔除气缸对重量不及格的纸餐盘进行剔除处理，位于正常重量范围的纸餐盘正常输送至餐具检测平台310。
此时，体重过关的纸餐盘经由剔除段输送带213输送至前端输送***320上，并输送至检测工位350上，升降电机驱动升降挡板364下落挡住纸餐盘使得纸餐盘固定在检测工位350的透明平板上，上发光源363和下发光源373同时面向检测工位350点亮照明，然后上检测镜头362和下检测镜头372分别对透明平板上的纸餐盘进行图像采集，并将采集完的图像信息输送至视觉***400上，视觉***400对接受到的图像信息进行图像处理分析，并采集纸餐盘上的缺陷特征，同时升降挡板364上升，检测推送装置340将检测工位350上的纸餐盘推送至后端输送***330上，此时，视觉***400检测得到的结果如果属于正常范围，则驱动良品推送装置390将合格的纸餐盘推送出来，如果检测得到的结果属于缺陷范围，则驱动不良品推送装置380对有缺陷的纸餐盘剔除出去，完成检测作业。
在本实施例中，为了更好的提高检测效率，在餐具检测输送机构300上分别设置有两套相同的缺陷检测装置。同时，为了防止作业环境对检测的影响，在餐具检测输送机构300上设有保护壳体。
与现有技术相比，本发明所述的纸餐盘视觉检测设备，采用上料机构进行餐盘的自动输送，首先通过克重检测机构对餐盒进行快速的体重检测，然后通过餐具检测平台上的正面检测组件和背面检测组件分别对餐盘的正反面进行快速的图像采集处理，并将采集到的图像信息输送至视觉***，经由视觉***对比处理后，将检测后的产品分别通过不良品剔除装置和良品推送装置进行分类输送，相比传统的人工检测，该设备检测效率高，通过视觉***进行检测分析，使得检测错误率大大降低，从而保证了产品的优良率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明纸餐盘视觉检测设备范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：包括上料机构、克重检测机构、餐具检测输送机构和视觉***；所述上料机构包括上料架，上料架下方设有通过电机驱动的两条互相平行隔离设置的送料带；所述克重检测机构顶部设有通过电机驱动的称重输送带；所述餐具检测输送机构包括餐具检测平台，所述餐具检测平台的左侧和右侧分别设有前端输送***和后端输送***，所述前端输送***上设有检测推送装置，且前端输送***和后端输送***之间设有检测工位；所述检测工位的上方和下方分别设置有正面检测组件和背面检测组件，且正面检测组件和背面检测组件分别与视觉***电连接；所述后端输送***两侧分别设有不良品剔除装置和良品推送装置；所述送料带和前端输送***分别水平设置在称重输送带的两端。
2.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述上料机构包括上料支撑架和设置在上料支撑架中的吸盘装置，该吸盘装置位于两条送料带之间的空隙下方。
3.根据权利要求2所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述吸盘装置包括设置在上料支撑架上的真空发生器和升降气缸，在升降气缸的顶部设有吸盘，该吸盘通过气管与真空发生器连接。
4.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述上料架中间开有通孔，该通孔的中心位于两条送料带之间的空隙上方；在通孔的侧壁上方分别均匀地布置有多个卡盘。
5.根据权利要求4所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述卡盘包括垂直设置在通孔上边缘处的立柱，立柱朝向通孔中心的侧壁上设有弧形弹片，弧形弹片的上端固定在立柱的侧壁上，其中间部分向外呈弧形拱起状，其下端与立柱隔离设置。
6.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述检测工位包括透明平板，该透明平板位于前端输送***和后端输送***之间；所述视觉***安装在所述餐具检测输送机构的一侧。
7.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述前端输送***包括由电机驱动的前端输送带，所述后端输送***包括由电机驱动的后端输送带；所述不良品剔除装置包括剔除气缸和设置在剔除气缸输出端的剔除活塞杆，所述剔除活塞杆与后端输送带之间垂直设置；所述良品推送装置包括推送气缸和设置在推送气缸输出端的推送活塞杆，所述推送活塞杆与后端输送带之间垂直设置。
8.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述正面检测组件包括上安装架、上检测镜头和上发光源，所述上安装架设置在检测工位的上方，所述上检测镜头固定在上安装架的顶端中心，且与视觉***连接，所述上发光源设置在上安装架的侧壁；所述背面检测组件包括下安装架、下检测镜头和下发光源，所述下安装架设置在检测工位的下方，所述下检测镜头固定在下安装架的底部中心，且与视觉***连接，所述下发光源设置在下安装架的侧壁。
9.根据权利要求8所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述上安装架上设有升降挡板和升降电机，所述升降电机驱动升降挡板在检测工位与后端输送***之间的连接处上方做升降运动。
10.根据权利要求1所述的纸餐盘视觉检测设备，其特征在于：所述克重检测机构包括称重传感器、称重处理模块和称重剔除装置，所述称重输送带包括依次水平设置的提速段输送带、称重段输送带和剔除段输送带，所述称重传感器设置在称重段输送带的内侧一面，所述称重处理模块设置在称重段输送带一侧，所述称重剔除装置设置在剔除段输送带的上方一侧，且称重处理模块分别与称重传感器和称重剔除装置电连接。
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