一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310302024.8

申请日:

2013.07.18

公开号:

CN103364411A

公开日:

2013.10.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/95申请日:20130718|||公开

IPC分类号:

G01N21/95; G01N21/956; B07C5/342

主分类号:

G01N21/95

申请人:

江苏科思机电工程有限公司

发明人:

许群波; 周基祥; 周辉; 徐大建; 张万依; 任桂平

地址:

211113 江苏省南京市江宁区禄口街道华商路32号

优先权:

专利代理机构:

南京汇盛专利商标事务所(普通合伙) 32238

代理人:

吴静安

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内容摘要

本发明涉及一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方法。所述检测机包括大转盘、分叠转盘、变速传送带、工件运行轨道、第一、二检测相机、第一、二光源,所述轨道一端连接大转盘的工件输出口,分叠转盘平行置于大转盘输出口上;变速传送带置于所述轨道上,其一侧的输送面贴于轨道面上;第一、二检测相机按工件运行方向依次置于变速传送带另一端;第一、二光源置于第一检测相机拍摄范围所对应的位置,所述检测方法包括工件被传送带加速抛出,飞行越过第一、二检测相机拍摄区域时分别进行第一、二次表面质量检测,剔除不合格工件。优点是,重大缺陷冗余式检测保证了检测可靠性,工件正反面和边缘图案及隐形图案的检测在相机两次曝光中完成,效率高。

权利要求书

权利要求书
1.  工件表面和边缘质量检测机,其特征在于包括大转盘,分叠转盘,第一传送带,工件运行轨道,第一、二检测相机,第一、二光源和气嘴;所述大转盘边缘一侧设有工件输出口,所述工件运行轨道一端连接所述输出口;所述分叠转盘置于大转盘输出口上侧且与大转盘平行;第一传送带置于工件运行轨道上且第一传送带一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面上;第一、二检测相机按所述工件运行方向依次置于传送带另一端;第一、二光源分别置于所述工件飞行通过路径一侧且分别对应于第一、第二检测相机拍摄范围。

2.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述大转盘与分叠转盘的转动方向相反。

3.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述分叠转盘连接于一高度调节滑座上。

4.  根据权利要求1所述的工件表面质量和边缘检测机,其特征在于所述工件运行轨道的轨道面为第二传送带,所述工件被第一、第二传送带夹持传动。

5.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述第一传送带包括至少两种传送速度不同的传送带;所述传送带以逐渐增速的同一个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成串连传送带;或所述传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成并连传送带。

6.  根据权利要求5所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于每一传送带由一皮带传动机构传动,所述皮带传动机构包括;主动皮带轮、从动皮带轮和传动连接主动皮带轮的驱动电机;所述串连传送带所对应皮带传动机构传动中的各皮带轮沿同一个传送带宽方向平行排列;所述并连传送带所对应皮带传动机构中的各皮带轮沿至少两个传送带宽方向平行排列,且相邻传送带相邻端所对应的各皮带轮共一轴线。

7.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述第一、二检测相机按相互垂直的拍摄方向放置。

8.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述第一光源包括设置于第一检测相机拍摄方向前侧的同轴光源或环形光源;或包括按第一检测相机拍摄方向由近至远放置的同轴光源、环形光源、透镜组件和漫反射光源。

9.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述第二光源包括半透镜及按所述工件通过方向依次设置的一区光源和二区光源;所述一区光源为一次性全部打开的同轴光源或和环形光源;所述二区光源由分别打开的分光源组成,分光源为非同轴光源;所述半透射镜镜面与光源投射的光线呈45°角放置。

10.  根据权利要求8或9所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述第一、第二光源的源光源为LED灯;所述一区光源为由若干LED灯相互串接形成;所述分光源按圆周角方向分布,每一分区光源的若干LED灯相互串接形成,若干分区光源相互并接。

11.  根据权利要求1所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述气嘴按出气口向下对着所述工件的运行路径方向放置。

12.  根据权利要求11所述的工件表面和边缘质量检测机,其特征在于所述气嘴下方设有漏斗。

13.  如权利要求1-12任一项所述的工件表面和边缘质量检测机的检测方法,其特征在于,包括:
被检测的所述工件置于大转盘内,大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动,工件无堆叠的由大转盘输出口输出并进入工件运行轨道;
工件在进入所述运行轨道后,起先被第二传动带传动,接着被第一、第二传动带夹持传动,并被至少二级增速的第一传送带推动使其沿所述轨道做加速的直线运动,在运动到所述轨道的末端时,所述工件做平抛运动;
  做平抛运动的工件首先经过第一检测相机拍摄区域时被拍摄,根据拍摄图像进行第一次工件质量检测,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,未被剔除工件继续飞行进入第二检测相机拍摄区域;
  未被剔除工件进入第二检测相机拍摄区域中的一区光源区时被拍摄,根据拍摄图像进行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源打开时刻,依据确定了的隐形图案位置确定第二光源照射角度,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,未被剔除工件继续飞行进入二区光源区;
   未被剔除工件进入二区光源区时被拍摄,对应分光源相应打开,第二检测相机拍摄所述工件的隐形图像,根据拍摄图像对工件隐形图像进行判别,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,合格工件继续飞行进入成品箱。

14.  根据权利要求12所述的工件表面和边缘质量检测方法,其特征在于,所述第一次工件质量检测包括对所述工件表面是否出现:无图案的白饼、字符缺陷、边缘字符缺陷和缺角的检测。

15.  根据权利要求12所述的工件表面和边缘质量检测方法,其特征在于,所述第二次工件质量检测包括对所述工件表面是否出现:无图案的白饼、字符缺陷、颜色缺陷、立体缺陷、平面缺陷、边部缺陷、非字符区域表面划伤、凹坑和缺角的检测,及工件表面是否有隐形图案和隐形图案是否为真的检测。

说明书

说明书一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方法
 
技术领域
    本发明涉及工件表面和边缘质量检测机及其检测方法。
背景技术
工件是指具有硬币形状的工件,所述工件一般是指包括流通币和纪念币等在制作过程中未形成成品的状态。
上述工件在制作完成时表面都具有图案,该图案不仅包含正反面明示的图案,一般还设有隐形图案,有的边缘还设图案。因此在制作完成后,需对工件表面和边缘质量进行检测,而工件表面质量包括表面完整性(不能有缺角)和图案质量,边缘质量包括边缘图案是否缺失。现有的这类工件表面质量检测设备是通过多相机多次成像对工件的正反面及侧边的表面质量进行检测。然而,这种多相机多次成像的检测方式,使检测步骤繁琐,工作效率低。对应的检测设备在检测隐形图案时,需要先判断隐形图案的显影方向,再选取对应照明方位(角度)分步骤进行,使检测设备结构复杂,设备体积大,同时对应的图像处理软件编制繁杂。如若要进行双面检测,一般采用先对其一面进行检测,再通过翻面机构翻面进行另一面的检测,这使得设备更加复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工件表面和边缘质量检测机,以克服现有工件表面和边缘质量检测设备积大,检测步骤繁琐,效率低的缺陷。
本发明的目由下述技术方案实现。
所述表面和边缘质量检测机,包括大转盘,分叠转盘,传送带,工件运行轨道,第一、二检测相机,第一、二光源和气嘴;所述大转盘边缘一侧设有工件输出口,所述工件运行轨道一端连接所述输出口;所述分叠转盘置于大转盘输出口上侧且与大转盘工作平面平行;传送带置于工件运行轨道上且传送带一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面上;第一、二检测相机按所述工件运行方向依次置于传送带另一端;第一、二光源分别置于所述工件飞行通过路径一侧且分别对应于第一、第二检测相机拍摄范围。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述大转盘与分叠转盘的转动方向相反。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述分叠转盘连接于一高度调节滑座上。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述工件运行轨道的轨道面为第二传送带,所述工件被第一、第二传送带夹持传动。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述传送带包括至少两种传送速度不同的传送带;所述传送带以逐渐增速的同一个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成串连传送带;或所述传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成并连传送带。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,每一传送带由一皮带传动机构传动,所述皮带传动机构包括;主动皮带轮、从动皮带轮和传动连接主动皮带轮的驱动电机;所述串连传送带所对应皮带传动机构传动中的各皮带轮沿同一个传送带宽方向平行排列;所述并连传送带所对应皮带传动机构中的各皮带轮沿至少两个传送带宽方向平行排列,且相邻传送带相邻端所对应的各皮带轮共一轴线。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述第一、二检测相机按相互垂直的拍摄方向放置。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述第一光源包括包括设置于第一检测相机拍摄方向前侧的同轴光源或环形光源;或包括按第一检测相机拍摄方向由近至远放置的同轴光源、环形光源、透镜组件和漫反射光源。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述第二光源包括半透镜及按所述工件通过方向依次设置的一区光源和二区光源;所述一区光源为一次全部打开的同轴光源或和环形光源;所述二区光源由分别打开的分光源组成,分光源为非同轴光源;所述半透射镜镜面与光源投射的光线呈45°角放置。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述第一、第二光源的源光源为LED灯;所述一区光源为由若干LED灯相互串接形成;所述分光源按圆周角方向分布,每一分区光源的若干LED灯相互串接形成,若干分区光源相互并接。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述气嘴按出气口向下对着所述工件的运行路径方向放置。
所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于,所述气嘴下方设有漏斗。
所述检测机的检测方法,包括:
被检测的所述工件置于大转盘内,大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动,工件无堆叠的由大转盘输出口输出并进入工件运行轨道;
运行在所述轨道的工件被至少二级增速的传送带推动,使其沿所述轨道做加速的直线运动,在运动到所述轨道的末端时,所述工件做平抛运动;
  做平抛运动的工件首先经过第一检测相机拍摄区域时被拍摄,根据拍摄图像进行第一次工件质量检测,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,未被剔除工件继续飞行进入第二检测相机拍摄区域;
  未被剔除工件进入第二检测相机拍摄区域中的一区光源区时被拍摄,根据拍摄图像进行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源打开时刻,依据确定了的隐形图案位置确定第二光源照射角度,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,未被剔除工件继续飞行进入二区光源区;
  未被剔除工件进入二区光源区时被拍摄,对应分光源相应打开,第二检测相机拍摄所述工件的隐形图像,根据拍摄图像对工件隐形图像进行判别,如所述工件不合格,所述气嘴吹气,不合格工件被剔除,合格工件继续飞行进入成品箱。
所述检测方法的进一步设置在于,所述第一次工件质量检测包括对所述工件表面是否出现:无图案的白饼、字符缺陷、边缘字符缺陷和缺角的检测。
所述检测方法的进一步设置在于,所述第二次工件质量检测包括对所述工件表面是否出现:无图案的白饼、字符缺陷、颜色缺陷、立体缺陷、平面缺陷、边部缺陷、非字符区域表面划伤、凹坑和缺角的检测,及工件表面是否有隐形图案和隐形图案是否为真的检测。
 
本发明的有益效果在于:
1)本发明的被检测工件是飞行通过检测区域,并在对应的光源区设置对称放置的半透射镜,这样工件正反面图案及隐形图案的检测在相机两次曝光中完成,工件的一次飞越,就可完成双面隐形图案的检测,无需正反面分别检测,避免了工件的翻身,是整个检测设备结构简单成本低;
2)利用2个相机对工件的两次重复拍摄,进行重大缺陷冗余检测,大大降低了重大缺陷的漏检率,保证了可靠的检测质量;
3)将第二光源设置为一区、二区光源,如一工件在进入二区光源范围进行隐形检测检测时,下一个工件就可以进入一区光源范围进行方向判断,以便该工件一进入二区光源时,对应的分光源立即打开,实现连续检测,极大提高了检测速度。
4)光源分布于工件运动路径两侧,光线分布均匀,并为一次性完成双面的隐形图案检测提供了必要的光源。
5)利用2个相机配合不同光源,能完成对工件的包括边缘文字、隐形图案、正反面图案的多种检测;
附图说明
图1是本发明的工件表面和边缘质量检测机一实施方案的结构示意图。
图2是本发明的工件表面和边缘质量检测机另一实施方案的结构示意图。
图3是图1、2所示检测机的A向视图。
图4是高度调节滑座的结构示意图。
图5是串联皮带传动机构的结构示意图。
图6是并联皮带传动机构的结构示意图。
图7是第二光源示意图。
图8是所示半透镜与第二光源位置关系示意图。
图9是半透镜与第二光源位置关系示意图中的B向视图,该图中显示了半透镜中的工件虚像。
图10是剔除机构的结构示意图。
图中:1大转盘,11a输出口,12大转盘1沿边缘设置的挡边, 13转盘座,14大转盘中心轴座,置于大转盘上并由15驱动电机,2分叠转盘, 23分叠转盘中心轴,24高度调节滑座,241固定套筒,241a腰形孔,241b键槽孔,241c键槽, 242滑动套筒,242a键,243轴承,244螺钉,25分叠转盘驱动电机,3变速传送带,31工件运行轨道,31a轨道面,32工件运行轨道, 33、34、36、37皮带轮,309、310电机,35、311为传动带,41第一检测相机、第一光源42、44凸透镜组件,51第二检测相机,5a第二光源,53半透镜,54第二光源中的一区光源,55第二光源中的二区光源,54′一区光源54对应的区域,55′二区光源55对应的区域,6剔除机构,61气嘴,62漏斗,63成品箱。
具体实施方式
对照图1、图2、图3,本发明的工件表面和边缘质量检测机针对的工件是圆扁形呈硬币形状的工件。该检测机主要由大转盘1、分叠转盘2、变速传送带3、工件运行轨道32、第一检测相机41、第一光源、第二检测相机51、第二光源和气嘴61组成。大转盘1沿边缘设有挡边12并在边缘一侧切线方向设有工件输出口11a;工件运行轨道31一端连接于上述大转盘的工件输出口11a,分叠转盘2平行置于大转盘输出口上侧,且与大转盘相间小于所述工件两倍厚度的距离;传送带3置于工件运行轨道31上,且一端处于大转盘的输出口11a处,传送带3一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面31a上;第一、二检测相机41、51按工件120运行方向依次置于传送带另一端的工件运行路径上;第一光源42置于第一检测相机拍摄范围所对应的工件120通过路径一侧的对应位置,同理第二光源置于第二检测相机拍摄范围所对应的所述工件通过路径一侧的对应位置上;对应的气嘴61置于二检测相机51的一侧。
为了推开可能堆叠于大转盘1上的工件,进一步的设计是使大转盘1与分叠转盘2的转动方向相反。大转盘1通过中心轴14置于转盘座13上并由电机15驱动。分叠转盘2的中心轴23置于高度调节滑座24上,使分叠转盘高度可调节,从而达到调节分叠转盘与大转盘之间间距的目的,使其间距大于工件厚度而小于工件两倍厚度,保证大转盘输送到工件运行轨道31中的工件不会堆叠。
高度调节滑座24一个优选实施例如图4所示,主要由固定套筒241、滑动套筒242、轴承243和螺钉244组成。固定套筒241固定在机架上,该固定套筒241内设有键槽孔241b并在对应于键槽241c一侧设有腰形孔241a,滑动套筒242外侧设有对应的键242a并在键一侧筒壁的径向方向设有螺孔,螺钉244通过键槽孔后旋接在该螺孔中;滑动套筒242通过键242a插接在固定套筒241内的键槽孔中,可沿固定套筒241的轴向滑动;分叠转盘2的转轴21通过轴承243支承在滑动套筒242中并与电机25连接。在调节分叠转盘2与大转盘1适当距离后,通过旋紧螺钉243,使滑动套筒242固定在固定套筒241的一轴向位置上。
为了提高工件的运行速度,设置了第一传送带3,该第一传送带3为变速传送带,以期通过逐渐增加传送带的速度,使工件的运行速度加快。该变速传送带包括至少两种传送速度不同的传送带,传送带的分布一般有两种方式:一种是所有传送带以逐渐增速的同一个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成串连传送带,如图4中的传送带35、311。另一种是所有传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻的分布,形成并连传送带,如图5中的传送带35、311。
上述第一传送带中的每一传送带,例如图5、图6中相对较低速度的传送带35或相对较高速度的传送带311由对应的皮带传动机构传动。所述皮带传动机构包括主动皮带轮(例如皮带轮33、37),从动皮带轮(例如皮带轮34、36)和驱动电机(例如电机309、310)。对于串连传送带,见图4,皮带传动机构传动中的各皮带轮33、34、36、37沿同一个传送带宽方向平行排列。对于并连传送带,见图7,皮带传动机构传动中的各皮带轮沿至少两个传送带宽方向平行排列。例如皮带轮33、34沿传送带35带宽方向平行排列,皮带轮36、37沿传送带311带宽方向平行排列,皮带轮38、39沿传送带312带宽方向平行排列,对应于相邻传送带(例如传送带35、311)相邻端的皮带轮34、36、39其转动中心共一轴线,本实施例的上述三皮带轮分别转动连接于一轴上,当然也可分别转动连接于共轴线的对应三根轴上。
上述串连传送带或并联传送带中传送带及对应皮带传动机构的多寡根据设计需要设置不局限于上述的实施例。
进一步的,工件运行轨道的轨道面31为第二传送带,该第二传送带由对应的皮带传送机构(未画出)传送,这样工件120被第一、第二传送带夹持传动,保证了工件120从大转盘输出口输出后,能可靠的被传动。
上述的第一检测相机41与第一光源组成第一检测机构4,第二检测相机51和第二光源5a配合组成第二检测机构5,第一、第二光源分别置于所对应的第一、第二检测相机拍摄范围内,该两检测机构分别对工件进行拍摄,根据拍摄的图像对工件表面质量进行检测。一种较优选的方案是将该两检测相机按拍摄方向相互垂直的方向放置,第一检测相机41按垂直拍摄方向设置,第二检测相机5-4按水平拍摄方向设置。
第一检测机构4中的第一光源包括同轴光源42(参见图1),该同轴光源设置于第一检测相机41拍摄方向前侧,其光线基本垂直射入所述工件表面,该种光源一般用于表面较为光亮,反光效果较好的工件。对于表面光亮度不是太好,反光不强烈的工件,为了达到较清晰的图像,第一光源还可采用环形光源(参见图1),该光源光线以小于90°的角度入射到工件表面。如为了同时拍摄工件边缘滚字字体。第一光源还可包括按第一检测相机拍摄方向由近至远放置的同轴光源42、环形光源43、透镜组件44和漫反射光源45(参见图2),工件120在漫反射光源45和透镜组件44之间通过,透镜组件44采用申请人之前提出的凸透镜组件(具体参见公开号为CN102184588的专利公开文件)。
第二检测机构5中的第二光源包括半透镜53及按所述工件通过方向依次设置的一区光源54和二区光源55参见图6。半透射镜53置于工件120通过路径一侧的一区光源54和二区光源55内,且镜面与光源投射角呈45°。一区光54源为一次全部打开的同轴光源或和环形光源,二区光源55由分别打开的若干分光源55a组成,若干分光源55a按圆周角方向分布。分光源为非同轴光源,即光源光线至工件表面的入射角小于90°且大于 0°。在工件120处于二区光源55中的S2位置时,分光源55a都是非垂直入射到工件表面上,以便对隐形图案及具有凹凸形状的图案进行拍摄。
更进一步的,一区光源54和二区光源55及半透射镜53对称放置,如图8,在该对称放置在两光源之间,设置两对称放置且相互夹角为90°的半透射镜53,每一半透射镜53的镜面与对应一侧光源投射的光线呈45°夹角。这样,第二检测相机51同时获取工件120两面图像120′,参见图9,一次性完成工件两面的检测工作。
更进一步的,上述第一、第二光源的源光源为LED灯。例如,第一光源中的同轴光源42、漫光源44及一区光源54分别由若干LED灯相互串接形成。分光源按圆周角方向分布,每一分区光源的若干LED灯相互串接形成,若干分区光源相互并接。
在上述的第二检测机构5后侧(按工件运行方向)设置气嘴61。进一步的,在该气嘴61的下方设置漏斗62,构成剔除机构6。一种较优选的方法是将气嘴的出气口向下对着工件的运行路径方向,如若通过检测发现一工件不符合要求,气嘴61向下吹气将不合格工件剔除到漏斗62内,剔除方向为由上至下,在工件自身重力作用下,只需要很小的气流就可以将所需要的物体剔除,参见图10。数个气嘴61和对应漏斗62分别与第一、第二检测机构4、5相对应,以便分类剔除不符合对应质量标准的工件120。
本发明的检测机工作前,首先通过高度调节滑座24将分叠转盘2与大转盘1的间距调整到一个合适间距,一般为略大于工件的厚度。工作时,被检测的工件置于大转盘内,使大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动,大转盘1转动时,置于大转盘1工作面上的的工件120受到离心作用向大转盘挡边11移动,分叠转盘2 的转动可将堆叠的工件摊平,保证输出口11a处输出的工件不堆叠,工件120受离心力作用由大转盘输出口输出,并进入工件运行轨道。
具有一定速度的工件120从输出口11a运行到工件运行轨道31上,起先收到第二传动带的传动,接着受到第一、第二两传送带的夹持,由于第一传送带是包含至少二级逐渐增速的传送带,所以工件被第一传送带至少两次加速,对于轨道31中即第二两传送带上的各工件120,如受到不同速度的第一传送带的夹持传动,由于在同一时间内运行速度的不同它们之间的距离将被拉大。因此运行在轨道31中的工件被至少二级增速的传送带推动,使其沿所述轨道做加速的直线运动,在运动到所述轨道的末端时,所述工件做平抛运动。
做平抛运动的工件开始飞行,分别飞越第一、第二检测相机的拍摄区域,该两拍摄区域所对应的分别是第一、第二光源。
工件飞越第一检测相机的拍摄区域时,通过第一检测相机的单次曝光拍摄,摄取对应图像,根据拍摄图像进行第一次工件质量检测,第一次工件质量检测包括对所述工件表面是否出现:无图案的白饼,字符缺陷和缺角的检测。其中字符缺陷包括工件表面字符缺陷和边缘字符缺陷。如所述工件不合格,对应的一气嘴61吹气,将不合格工件剔除至对应的漏斗62中,未被剔除工件继续飞行进入第二检测相机拍摄区域。
未被剔除工件飞越第二检测相机的拍摄区域是从两半透射镜之间的对称面中通过(参见图8),期间进行两次拍摄。在进入一区光源区54′S1位置(参见7)时,检测相机采集的图像,根据拍摄图像进行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源55打开时刻,依据确定了的隐形图案位置确定第二光源照射角度。第二次工件质量检测包括对工件表面是否出现:上述白饼和字符缺陷,颜色缺陷、立体缺陷、平面缺陷、边部缺陷、字符缺陷、非字符区域表面划伤、凹坑和缺角的检测,以及工件表面是否有隐形图案和隐形图案是否为真的检测。如所未被剔除工件不合格,对应的一气61嘴吹气,不合格工件被剔除至对应的漏斗62中,未被剔除工件继续飞行进入二区光源区。
未被剔除工件进入二区光源区时,对应分光源相应打开,检测相机3同时获取工件120两面图像120′(见图10),一次性完成工件两面的检测工作。第二检测相机拍摄工件120的隐形图像,根据拍摄图像对工件隐形图像进行判别,如所述工件120不合格,对应气嘴61吹气,将不合格工件剔除至对应的漏斗62中,未被剔除工件被剔除,合格工件继续飞行进入成品箱63。

一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方法.pdf_第1页
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1、(10)申请公布号 CN 103364411 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103364411 A *CN103364411A* (21)申请号 201310302024.8 (22)申请日 2013.07.18 G01N 21/95(2006.01) G01N 21/956(2006.01) B07C 5/342(2006.01) (71)申请人 江苏科思机电工程有限公司 地址 211113 江苏省南京市江宁区禄口街道 华商路 32 号 (72)发明人 许群波 周基祥 周辉 徐大建 张万依 任桂平 (74)专利代理机构 南京汇盛专利商标事务所 ( 普通合伙 ) 3223。

2、8 代理人 吴静安 (54) 发明名称 一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种工件表面和边缘质量检测机 及其检测方法。所述检测机包括大转盘、 分叠转 盘、 变速传送带、 工件运行轨道、 第一、 二检测相 机、 第一、 二光源, 所述轨道一端连接大转盘的工 件输出口, 分叠转盘平行置于大转盘输出口上 ; 变速传送带置于所述轨道上, 其一侧的输送面贴 于轨道面上 ; 第一、 二检测相机按工件运行方向 依次置于变速传送带另一端 ; 第一、 二光源置于 第一检测相机拍摄范围所对应的位置, 所述检测 方法包括工件被传送带加速抛出, 飞行越过第一、 二检测相机拍摄区域时。

3、分别进行第一、 二次表面 质量检测, 剔除不合格工件。优点是, 重大缺陷冗 余式检测保证了检测可靠性, 工件正反面和边缘 图案及隐形图案的检测在相机两次曝光中完成, 效率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103364411 A CN 103364411 A *CN103364411A* 1/2 页 2 1. 工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于包括大转盘, 分叠转盘, 第一传送带, 工件 运行轨道, 第一、 二检测相机, 第。

4、一、 二光源和气嘴 ; 所述大转盘边缘一侧设有工件输出口, 所述工件运行轨道一端连接所述输出口 ; 所述分叠转盘置于大转盘输出口上侧且与大转盘 平行 ; 第一传送带置于工件运行轨道上且第一传送带一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面 上 ; 第一、 二检测相机按所述工件运行方向依次置于传送带另一端 ; 第一、 二光源分别置于 所述工件飞行通过路径一侧且分别对应于第一、 第二检测相机拍摄范围。 2. 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述大转盘与分叠 转盘的转动方向相反。 3. 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述分叠转盘连接 于一高度调节滑座。

5、上。 4. 根据权利要求 1 所述的工件表面质量和边缘检测机, 其特征在于所述工件运行轨道 的轨道面为第二传送带, 所述工件被第一、 第二传送带夹持传动。 5. 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述第一传送带包 括至少两种传送速度不同的传送带 ; 所述传送带以逐渐增速的同一个传送带宽方向连续紧 邻的分布, 形成串连传送带 ; 或所述传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻 的分布, 形成并连传送带。 6. 根据权利要求 5 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于每一传送带由一皮 带传动机构传动, 所述皮带传动机构包括 ; 主动皮带轮、 从动皮带轮和传动。

6、连接主动皮带轮 的驱动电机 ; 所述串连传送带所对应皮带传动机构传动中的各皮带轮沿同一个传送带宽方 向平行排列 ; 所述并连传送带所对应皮带传动机构中的各皮带轮沿至少两个传送带宽方向 平行排列, 且相邻传送带相邻端所对应的各皮带轮共一轴线。 7. 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述第一、 二检测 相机按相互垂直的拍摄方向放置。 8. 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述第一光源包括 设置于第一检测相机拍摄方向前侧的同轴光源或环形光源 ; 或包括按第一检测相机拍摄方 向由近至远放置的同轴光源、 环形光源、 透镜组件和漫反射光源。 9.。

7、 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述第二光源包括 半透镜及按所述工件通过方向依次设置的一区光源和二区光源 ; 所述一区光源为一次性全 部打开的同轴光源或和环形光源 ; 所述二区光源由分别打开的分光源组成, 分光源为非同 轴光源 ; 所述半透射镜镜面与光源投射的光线呈 45角放置。 10. 根据权利要求 8 或 9 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述第一、 第 二光源的源光源为 LED 灯 ; 所述一区光源为由若干 LED 灯相互串接形成 ; 所述分光源按圆 周角方向分布, 每一分区光源的若干 LED 灯相互串接形成, 若干分区光源相互并接。 11.。

8、 根据权利要求 1 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述气嘴按出气 口向下对着所述工件的运行路径方向放置。 12. 根据权利要求 11 所述的工件表面和边缘质量检测机, 其特征在于所述气嘴下方设 有漏斗。 13. 如权利要求 1-12 任一项所述的工件表面和边缘质量检测机的检测方法, 其特征在 于, 包括 : 权 利 要 求 书 CN 103364411 A 2 2/2 页 3 被检测的所述工件置于大转盘内, 大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动, 工件无 堆叠的由大转盘输出口输出并进入工件运行轨道 ; 工件在进入所述运行轨道后, 起先被第二传动带传动, 接着被第一、 第二传动带夹。

9、持传 动, 并被至少二级增速的第一传送带推动使其沿所述轨道做加速的直线运动, 在运动到所 述轨道的末端时, 所述工件做平抛运动 ; 做平抛运动的工件首先经过第一检测相机拍摄区域时被拍摄, 根据拍摄图像进行第一 次工件质量检测, 如所述工件不合格, 所述气嘴吹气, 不合格工件被剔除, 未被剔除工件继 续飞行进入第二检测相机拍摄区域 ; 未被剔除工件进入第二检测相机拍摄区域中的一区光源区时被拍摄, 根据拍摄图像进 行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源打开时刻, 依据确定了的隐形图 案位置确定第二光源照射角度, 如所述工件不合格, 所述气嘴吹气, 不合格工件被剔除, 未 被剔除工件继续。

10、飞行进入二区光源区 ; 未被剔除工件进入二区光源区时被拍摄, 对应分光源相应打开, 第二检测相机拍摄所 述工件的隐形图像, 根据拍摄图像对工件隐形图像进行判别, 如所述工件不合格, 所述气嘴 吹气, 不合格工件被剔除, 合格工件继续飞行进入成品箱。 14. 根据权利要求 12 所述的工件表面和边缘质量检测方法, 其特征在于, 所述第一次 工件质量检测包括对所述工件表面是否出现 : 无图案的白饼、 字符缺陷、 边缘字符缺陷和缺 角的检测。 15. 根据权利要求 12 所述的工件表面和边缘质量检测方法, 其特征在于, 所述第二次 工件质量检测包括对所述工件表面是否出现 : 无图案的白饼、 字符缺陷。

11、、 颜色缺陷、 立体缺 陷、 平面缺陷、 边部缺陷、 非字符区域表面划伤、 凹坑和缺角的检测, 及工件表面是否有隐形 图案和隐形图案是否为真的检测。 权 利 要 求 书 CN 103364411 A 3 1/6 页 4 一种工件表面和边缘质量检测机及其检测方法 0001 技术领域 0002 本发明涉及工件表面和边缘质量检测机及其检测方法。 背景技术 0003 工件是指具有硬币形状的工件, 所述工件一般是指包括流通币和纪念币等在制作 过程中未形成成品的状态。 0004 上述工件在制作完成时表面都具有图案, 该图案不仅包含正反面明示的图案, 一 般还设有隐形图案, 有的边缘还设图案。 因此在制作完。

12、成后, 需对工件表面和边缘质量进行 检测, 而工件表面质量包括表面完整性 (不能有缺角) 和图案质量, 边缘质量包括边缘图案 是否缺失。 现有的这类工件表面质量检测设备是通过多相机多次成像对工件的正反面及侧 边的表面质量进行检测。然而, 这种多相机多次成像的检测方式, 使检测步骤繁琐, 工作效 率低。 对应的检测设备在检测隐形图案时, 需要先判断隐形图案的显影方向, 再选取对应照 明方位 (角度) 分步骤进行, 使检测设备结构复杂, 设备体积大, 同时对应的图像处理软件编 制繁杂。 如若要进行双面检测, 一般采用先对其一面进行检测, 再通过翻面机构翻面进行另 一面的检测, 这使得设备更加复杂。。

13、 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种工件表面和边缘质量检测机, 以克服现有工件表面和 边缘质量检测设备积大, 检测步骤繁琐, 效率低的缺陷。 0006 本发明的目由下述技术方案实现。 0007 所述表面和边缘质量检测机, 包括大转盘, 分叠转盘, 传送带, 工件运行轨道, 第 一、 二检测相机, 第一、 二光源和气嘴 ; 所述大转盘边缘一侧设有工件输出口, 所述工件运行 轨道一端连接所述输出口 ; 所述分叠转盘置于大转盘输出口上侧且与大转盘工作平面平 行 ; 传送带置于工件运行轨道上且传送带一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面上 ; 第一、 二检测相机按所述工件运行方向依次置于传送带另一。

14、端 ; 第一、 二光源分别置于所述工件 飞行通过路径一侧且分别对应于第一、 第二检测相机拍摄范围。 0008 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述大转盘与分叠转盘的转动方向 相反。 0009 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述分叠转盘连接于一高度调节滑 座上。 0010 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述工件运行轨道的轨道面为第二 传送带, 所述工件被第一、 第二传送带夹持传动。 0011 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述传送带包括至少两种传送速度 不同的传送带 ; 所述传送带以逐渐增速的同一个传送带宽方向连续紧邻的分布, 形成串连 说 明 书 。

15、CN 103364411 A 4 2/6 页 5 传送带 ; 或所述传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻的分布, 形成并连传 送带。 0012 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 每一传送带由一皮带传动机构传 动, 所述皮带传动机构包括 ; 主动皮带轮、 从动皮带轮和传动连接主动皮带轮的驱动电机 ; 所述串连传送带所对应皮带传动机构传动中的各皮带轮沿同一个传送带宽方向平行排列 ; 所述并连传送带所对应皮带传动机构中的各皮带轮沿至少两个传送带宽方向平行排列, 且 相邻传送带相邻端所对应的各皮带轮共一轴线。 0013 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述第一、 二检测相机。

16、按相互垂直 的拍摄方向放置。 0014 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述第一光源包括包括设置于第一 检测相机拍摄方向前侧的同轴光源或环形光源 ; 或包括按第一检测相机拍摄方向由近至远 放置的同轴光源、 环形光源、 透镜组件和漫反射光源。 0015 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述第二光源包括半透镜及按所述 工件通过方向依次设置的一区光源和二区光源 ; 所述一区光源为一次全部打开的同轴光源 或和环形光源 ; 所述二区光源由分别打开的分光源组成, 分光源为非同轴光源 ; 所述半透 射镜镜面与光源投射的光线呈 45角放置。 0016 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于。

17、, 所述第一、 第二光源的源光源为 LED 灯 ; 所述一区光源为由若干 LED 灯相互串接形成 ; 所述分光源按圆周角方向分布, 每一分区 光源的若干 LED 灯相互串接形成, 若干分区光源相互并接。 0017 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述气嘴按出气口向下对着所述工 件的运行路径方向放置。 0018 所述表面和边缘质量检测机进一步设计在于, 所述气嘴下方设有漏斗。 0019 所述检测机的检测方法, 包括 : 被检测的所述工件置于大转盘内, 大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动, 工件无 堆叠的由大转盘输出口输出并进入工件运行轨道 ; 运行在所述轨道的工件被至少二级增速的传送。

18、带推动, 使其沿所述轨道做加速的直线 运动, 在运动到所述轨道的末端时, 所述工件做平抛运动 ; 做平抛运动的工件首先经过第一检测相机拍摄区域时被拍摄, 根据拍摄图像进行第一 次工件质量检测, 如所述工件不合格, 所述气嘴吹气, 不合格工件被剔除, 未被剔除工件继 续飞行进入第二检测相机拍摄区域 ; 未被剔除工件进入第二检测相机拍摄区域中的一区光源区时被拍摄, 根据拍摄图像进 行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源打开时刻, 依据确定了的隐形图 案位置确定第二光源照射角度, 如所述工件不合格, 所述气嘴吹气, 不合格工件被剔除, 未 被剔除工件继续飞行进入二区光源区 ; 未被剔除工。

19、件进入二区光源区时被拍摄, 对应分光源相应打开, 第二检测相机拍摄所 述工件的隐形图像, 根据拍摄图像对工件隐形图像进行判别, 如所述工件不合格, 所述气嘴 吹气, 不合格工件被剔除, 合格工件继续飞行进入成品箱。 0020 所述检测方法的进一步设置在于, 所述第一次工件质量检测包括对所述工件表面 是否出现 : 无图案的白饼、 字符缺陷、 边缘字符缺陷和缺角的检测。 说 明 书 CN 103364411 A 5 3/6 页 6 0021 所述检测方法的进一步设置在于, 所述第二次工件质量检测包括对所述工件表面 是否出现 : 无图案的白饼、 字符缺陷、 颜色缺陷、 立体缺陷、 平面缺陷、 边部缺。

20、陷、 非字符区域 表面划伤、 凹坑和缺角的检测, 及工件表面是否有隐形图案和隐形图案是否为真的检测。 0022 本发明的有益效果在于 : 1) 本发明的被检测工件是飞行通过检测区域, 并在对应的光源区设置对称放置的半透 射镜, 这样工件正反面图案及隐形图案的检测在相机两次曝光中完成, 工件的一次飞越, 就 可完成双面隐形图案的检测, 无需正反面分别检测, 避免了工件的翻身, 是整个检测设备结 构简单成本低 ; 2) 利用 2 个相机对工件的两次重复拍摄, 进行重大缺陷冗余检测, 大大降低了重大缺 陷的漏检率, 保证了可靠的检测质量 ; 3) 将第二光源设置为一区、 二区光源, 如一工件在进入二。

21、区光源范围进行隐形检测检 测时, 下一个工件就可以进入一区光源范围进行方向判断, 以便该工件一进入二区光源时, 对应的分光源立即打开, 实现连续检测, 极大提高了检测速度。 0023 4) 光源分布于工件运动路径两侧, 光线分布均匀, 并为一次性完成双面的隐形图 案检测提供了必要的光源。 0024 5) 利用 2 个相机配合不同光源, 能完成对工件的包括边缘文字、 隐形图案、 正反面 图案的多种检测 ; 附图说明 0025 图 1 是本发明的工件表面和边缘质量检测机一实施方案的结构示意图。 0026 图 2 是本发明的工件表面和边缘质量检测机另一实施方案的结构示意图。 0027 图 3 是图 。

22、1、 2 所示检测机的 A 向视图。 0028 图 4 是高度调节滑座的结构示意图。 0029 图 5 是串联皮带传动机构的结构示意图。 0030 图 6 是并联皮带传动机构的结构示意图。 0031 图 7 是第二光源示意图。 0032 图 8 是所示半透镜与第二光源位置关系示意图。 0033 图 9 是半透镜与第二光源位置关系示意图中的 B 向视图, 该图中显示了半透镜中 的工件虚像。 0034 图 10 是剔除机构的结构示意图。 0035 图中 : 1 大转盘, 11a 输出口, 12 大转盘 1 沿边缘设置的挡边, 13 转盘座, 14 大转 盘中心轴座, 置于大转盘上并由15驱动电机,。

23、 2分叠转盘, 23分叠转盘中心轴, 24高度调节 滑座, 241 固定套筒, 241a 腰形孔, 241b 键槽孔, 241c 键槽, 242 滑动套筒, 242a 键, 243 轴 承, 244 螺钉, 25 分叠转盘驱动电机, 3 变速传送带, 31 工件运行轨道, 31a 轨道面, 32 工件运 行轨道, 33、 34、 36、 37皮带轮, 309、 310电机, 35、 311为传动带, 41第一检测相机、 第一光源 42、 44凸透镜组件, 51第二检测相机, 5a第二光源, 53半透镜, 54第二光源中的一区光源, 55 第二光源中的二区光源, 54一区光源54对应的区域, 5。

24、5二区光源55对应的区域, 6剔除 机构, 61 气嘴, 62 漏斗, 63 成品箱。 说 明 书 CN 103364411 A 6 4/6 页 7 具体实施方式 0036 对照图 1、 图 2、 图 3, 本发明的工件表面和边缘质量检测机针对的工件是圆扁形呈 硬币形状的工件。该检测机主要由大转盘 1、 分叠转盘 2、 变速传送带 3、 工件运行轨道 32、 第一检测相机 41、 第一光源、 第二检测相机 51、 第二光源和气嘴 61 组成。大转盘 1 沿边缘 设有挡边 12 并在边缘一侧切线方向设有工件输出口 11a ; 工件运行轨道 31 一端连接于上 述大转盘的工件输出口 11a, 分叠。

25、转盘 2 平行置于大转盘输出口上侧, 且与大转盘相间小于 所述工件两倍厚度的距离 ; 传送带 3 置于工件运行轨道 31 上, 且一端处于大转盘的输出口 11a处, 传送带3一侧的输送面紧贴于所对应的轨道面31a上 ; 第一、 二检测相机41、 51按工 件120运行方向依次置于传送带另一端的工件运行路径上 ; 第一光源42置于第一检测相机 拍摄范围所对应的工件 120 通过路径一侧的对应位置, 同理第二光源置于第二检测相机拍 摄范围所对应的所述工件通过路径一侧的对应位置上 ; 对应的气嘴 61 置于二检测相机 51 的一侧。 0037 为了推开可能堆叠于大转盘1上的工件, 进一步的设计是使大。

26、转盘1与分叠转盘2 的转动方向相反。大转盘 1 通过中心轴 14 置于转盘座 13 上并由电机 15 驱动。分叠转盘 2 的中心轴 23 置于高度调节滑座 24 上, 使分叠转盘高度可调节, 从而达到调节分叠转盘与 大转盘之间间距的目的, 使其间距大于工件厚度而小于工件两倍厚度, 保证大转盘输送到 工件运行轨道 31 中的工件不会堆叠。 0038 高度调节滑座 24 一个优选实施例如图 4 所示, 主要由固定套筒 241、 滑动套筒 242、 轴承243和螺钉244组成。 固定套筒241固定在机架上, 该固定套筒241内设有键槽孔 241b 并在对应于键槽 241c 一侧设有腰形孔 241a,。

27、 滑动套筒 242 外侧设有对应的键 242a 并 在键一侧筒壁的径向方向设有螺孔, 螺钉 244 通过键槽孔后旋接在该螺孔中 ; 滑动套筒 242 通过键 242a 插接在固定套筒 241 内的键槽孔中, 可沿固定套筒 241 的轴向滑动 ; 分叠转盘 2 的转轴 21 通过轴承 243 支承在滑动套筒 242 中并与电机 25 连接。在调节分叠转盘 2 与 大转盘 1 适当距离后, 通过旋紧螺钉 243, 使滑动套筒 242 固定在固定套筒 241 的一轴向位 置上。 0039 为了提高工件的运行速度, 设置了第一传送带 3, 该第一传送带 3 为变速传送带, 以期通过逐渐增加传送带的速度。

28、, 使工件的运行速度加快。该变速传送带包括至少两种传 送速度不同的传送带, 传送带的分布一般有两种方式 : 一种是所有传送带以逐渐增速的同 一个传送带宽方向连续紧邻的分布, 形成串连传送带, 如图4中的传送带35、 311。 另一种是 所有传送带以逐渐增速的至少两个传送带宽方向连续紧邻的分布, 形成并连传送带, 如图 5 中的传送带 35、 311。 0040 上述第一传送带中的每一传送带, 例如图5、 图6中相对较低速度的传送带35或相 对较高速度的传送带 311 由对应的皮带传动机构传动。所述皮带传动机构包括主动皮带轮 (例如皮带轮 33、 37) , 从动皮带轮 (例如皮带轮 34、 3。

29、6) 和驱动电机 (例如电机 309、 310) 。对 于串连传送带, 见图 4, 皮带传动机构传动中的各皮带轮 33、 34、 36、 37 沿同一个传送带宽方 向平行排列。对于并连传送带, 见图 7, 皮带传动机构传动中的各皮带轮沿至少两个传送带 宽方向平行排列。例如皮带轮 33、 34 沿传送带 35 带宽方向平行排列, 皮带轮 36、 37 沿传送 带 311 带宽方向平行排列, 皮带轮 38、 39 沿传送带 312 带宽方向平行排列, 对应于相邻传送 带 (例如传送带 35、 311) 相邻端的皮带轮 34、 36、 39 其转动中心共一轴线, 本实施例的上述 说 明 书 CN 1。

30、03364411 A 7 5/6 页 8 三皮带轮分别转动连接于一轴上, 当然也可分别转动连接于共轴线的对应三根轴上。 0041 上述串连传送带或并联传送带中传送带及对应皮带传动机构的多寡根据设计需 要设置不局限于上述的实施例。 0042 进一步的, 工件运行轨道的轨道面 31 为第二传送带, 该第二传送带由对应的皮带 传送机构 (未画出) 传送, 这样工件 120 被第一、 第二传送带夹持传动, 保证了工件 120 从大 转盘输出口输出后, 能可靠的被传动。 0043 上述的第一检测相机 41 与第一光源组成第一检测机构 4, 第二检测相机 51 和第 二光源 5a 配合组成第二检测机构 5。

31、, 第一、 第二光源分别置于所对应的第一、 第二检测相机 拍摄范围内, 该两检测机构分别对工件进行拍摄, 根据拍摄的图像对工件表面质量进行检 测。一种较优选的方案是将该两检测相机按拍摄方向相互垂直的方向放置, 第一检测相机 41 按垂直拍摄方向设置, 第二检测相机 5-4 按水平拍摄方向设置。 0044 第一检测机构 4 中的第一光源包括同轴光源 42(参见图 1) , 该同轴光源设置于第 一检测相机 41 拍摄方向前侧, 其光线基本垂直射入所述工件表面, 该种光源一般用于表面 较为光亮, 反光效果较好的工件。对于表面光亮度不是太好, 反光不强烈的工件, 为了达到 较清晰的图像, 第一光源还可。

32、采用环形光源 (参见图 1) , 该光源光线以小于 90的角度入 射到工件表面。如为了同时拍摄工件边缘滚字字体。第一光源还可包括按第一检测相机拍 摄方向由近至远放置的同轴光源 42、 环形光源 43、 透镜组件 44 和漫反射光源 45(参见图 2) , 工件 120 在漫反射光源 45 和透镜组件 44 之间通过, 透镜组件 44 采用申请人之前提出 的凸透镜组件 (具体参见公开号为 CN102184588 的专利公开文件) 。 0045 第二检测机构 5 中的第二光源包括半透镜 53 及按所述工件通过方向依次设置的 一区光源 54 和二区光源 55 参见图 6。半透射镜 53 置于工件 1。

33、20 通过路径一侧的一区光源 54 和二区光源 55 内, 且镜面与光源投射角呈 45。一区光 54 源为一次全部打开的同轴光 源或和环形光源, 二区光源 55 由分别打开的若干分光源 55a 组成, 若干分光源 55a 按圆周 角方向分布。 分光源为非同轴光源, 即光源光线至工件表面的入射角小于90且大于 0。 在工件 120 处于二区光源 55 中的 S2 位置时, 分光源 55a 都是非垂直入射到工件表面上, 以 便对隐形图案及具有凹凸形状的图案进行拍摄。 0046 更进一步的, 一区光源 54 和二区光源 55 及半透射镜 53 对称放置, 如图 8, 在该对 称放置在两光源之间, 设。

34、置两对称放置且相互夹角为 90的半透射镜 53, 每一半透射镜 53 的镜面与对应一侧光源投射的光线呈 45夹角。这样, 第二检测相机 51 同时获取工件 120 两面图像 120, 参见图 9, 一次性完成工件两面的检测工作。 0047 更进一步的, 上述第一、 第二光源的源光源为 LED 灯。例如, 第一光源中的同轴光 源 42、 漫光源 44 及一区光源 54 分别由若干 LED 灯相互串接形成。分光源按圆周角方向分 布, 每一分区光源的若干 LED 灯相互串接形成, 若干分区光源相互并接。 0048 在上述的第二检测机构 5 后侧 (按工件运行方向) 设置气嘴 61。进一步的, 在该气。

35、 嘴 61 的下方设置漏斗 62, 构成剔除机构 6。一种较优选的方法是将气嘴的出气口向下对着 工件的运行路径方向, 如若通过检测发现一工件不符合要求, 气嘴 61 向下吹气将不合格工 件剔除到漏斗 62 内, 剔除方向为由上至下, 在工件自身重力作用下, 只需要很小的气流就 可以将所需要的物体剔除, 参见图10。 数个气嘴61和对应漏斗62分别与第一、 第二检测机 构 4、 5 相对应, 以便分类剔除不符合对应质量标准的工件 120。 说 明 书 CN 103364411 A 8 6/6 页 9 0049 本发明的检测机工作前, 首先通过高度调节滑座 24 将分叠转盘 2 与大转盘 1 的间。

36、 距调整到一个合适间距, 一般为略大于工件的厚度。工作时, 被检测的工件置于大转盘内, 使大转盘和分叠转盘做转动方向相反的转动, 大转盘1转动时, 置于大转盘1工作面上的的 工件 120 受到离心作用向大转盘挡边 11 移动, 分叠转盘 2 的转动可将堆叠的工件摊平, 保 证输出口11a处输出的工件不堆叠, 工件120受离心力作用由大转盘输出口输出, 并进入工 件运行轨道。 0050 具有一定速度的工件 120 从输出口 11a 运行到工件运行轨道 31 上, 起先收到第二 传动带的传动, 接着受到第一、 第二两传送带的夹持, 由于第一传送带是包含至少二级逐渐 增速的传送带, 所以工件被第一传。

37、送带至少两次加速, 对于轨道 31 中即第二两传送带上的 各工件 120, 如受到不同速度的第一传送带的夹持传动, 由于在同一时间内运行速度的不同 它们之间的距离将被拉大。因此运行在轨道 31 中的工件被至少二级增速的传送带推动, 使 其沿所述轨道做加速的直线运动, 在运动到所述轨道的末端时, 所述工件做平抛运动。 0051 做平抛运动的工件开始飞行, 分别飞越第一、 第二检测相机的拍摄区域, 该两拍摄 区域所对应的分别是第一、 第二光源。 0052 工件飞越第一检测相机的拍摄区域时, 通过第一检测相机的单次曝光拍摄, 摄取 对应图像, 根据拍摄图像进行第一次工件质量检测, 第一次工件质量检测。

38、包括对所述工件 表面是否出现 : 无图案的白饼, 字符缺陷和缺角的检测。 其中字符缺陷包括工件表面字符缺 陷和边缘字符缺陷。如所述工件不合格, 对应的一气嘴 61 吹气, 将不合格工件剔除至对应 的漏斗 62 中, 未被剔除工件继续飞行进入第二检测相机拍摄区域。 0053 未被剔除工件飞越第二检测相机的拍摄区域是从两半透射镜之间的对称面中通 过 (参见图 8) , 期间进行两次拍摄。在进入一区光源区 54 S1 位置 (参见 7) 时, 检测相机 采集的图像, 根据拍摄图像进行第二次工件质量检测并确定隐形图案的位置和第二区源 55 打开时刻, 依据确定了的隐形图案位置确定第二光源照射角度。第二。

39、次工件质量检测包括 对工件表面是否出现 : 上述白饼和字符缺陷, 颜色缺陷、 立体缺陷、 平面缺陷、 边部缺陷、 字 符缺陷、 非字符区域表面划伤、 凹坑和缺角的检测, 以及工件表面是否有隐形图案和隐形图 案是否为真的检测。如所未被剔除工件不合格, 对应的一气 61 嘴吹气, 不合格工件被剔除 至对应的漏斗 62 中, 未被剔除工件继续飞行进入二区光源区。 0054 未被剔除工件进入二区光源区时, 对应分光源相应打开, 检测相机 3 同时获取工 件 120 两面图像 120(见图 10) , 一次性完成工件两面的检测工作。第二检测相机拍摄工 件 120 的隐形图像, 根据拍摄图像对工件隐形图像。

40、进行判别, 如所述工件 120 不合格, 对应 气嘴 61 吹气, 将不合格工件剔除至对应的漏斗 62 中, 未被剔除工件被剔除, 合格工件继续 飞行进入成品箱 63。 说 明 书 CN 103364411 A 9 1/5 页 10 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103364411 A 10 2/5 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103364411 A 11 3/5 页 12 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103364411 A 12 4/5 页 13 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103364411 A 13 5/5 页 14 图 10 说 明 书 附 图 CN 103364411 A 14 。

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