一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机的制作方法

1.本实用新型涉及圆珠笔生产检测领域，具体涉及一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机。


背景技术：

2.圆珠笔是通过笔或笔芯前端的球珠滚动带出书写介质的笔，圆珠笔的书写原理，主要是利用球珠在书写时与纸面直接接触产生摩擦力，使圆珠在球座内滚动，带出笔芯内的油墨或墨水，以达到书写的目的，圆珠笔品种繁多、式样各异，就质量而言又有高、中、低等不同档次，但从类别上说，可分为油性圆珠笔、水性圆珠笔、中性圆珠笔等。
3.圆珠笔在生产过程中需要对圆珠笔进行检测，例如检测圆珠笔上的整笔及配件有无明显歪斜、离缝等，目前对圆珠笔的检测通常是将圆珠笔一一放入检测工位，通过工位上的摄像机将拍摄的圆珠笔放大到显示屏上，由人工观察的方式对圆珠笔进行检测，但人工识别效率低下，人力成本高，而且长时间识别笔芯容易产生人眼疲劳和判断出错。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机，该检测机能够自动检测圆珠装配是否合格并将不合格圆珠笔分拣出来。
5.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机，包括机架、传送带、工业相机、顶出剔除机构、工控机以及控制器，所述机架上设置有若干滚筒，滚筒通过其一端连接的电机驱动转动，电机与所述控制器通过线路连接通信耦合，所述传送带套设在滚筒上，传送带上设置有若干槽座，相邻槽座之间构成容纳单支圆珠笔的沟槽，所述工业相机设置有若干个且其分布在传送带的内外两侧，工业相机与所述工控机通过线路连接通信耦合使得工业相机将图片传输至工控机，工控机与控制器建立通过通信链路耦合使得工控机输出信号到控制器，所述顶出剔除机构设置在传动带的一侧与圆珠笔的一端位置适配，控制器与顶出剔除机构的驱动部件通过线路连接通信耦合使得控制器控制顶出剔除机构顶出剔除传动带上的圆珠笔脱离流水线。
6.上述技术方案中，优选地，所述顶出剔除机构包括气缸和顶杆，气缸控制顶杆伸出至沟槽内以及收缩到传送带一侧，所述的驱动部件为气泵管路系统，气缸与气泵管路系统连接，所述的气泵的电磁阀部件与控制器通过线路连接通信耦合。
7.上述技术方案中，优选地，所述传送带上设置有上料装置，上料装置呈漏斗状，并且上料装置的下端的出口位于传送带的上方，通过上料装置逐一输出圆珠笔。
8.上述技术方案中，优选地，所述机架上设置有显示屏，通过数据线路与工业相机的视频输出端口通信耦合。
9.上述技术方案中，优选地，所述工业相机呈圆形阵列均匀排布在固定盘上。
10.上述技术方案中，优选地，所述固定盘中间设置有光源。
11.上述技术方案中，优选地，所述电机为步进电机。
12.上述技术方案中，优选地，所述传送带一侧的挡板上设置有通孔，通孔位置与顶出剔除机构的顶杆的位置相适配。
13.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
14.本实用新型通过工业相机拍摄圆珠笔的图像并将图像传输至工控机，再由工控机判定拍摄的图像与合格圆珠笔的图像进行对比的结果，若识别到装配不合格的圆珠笔，则由工控机输出信号控制气缸顶出顶杆，顶杆将不合格的圆珠笔从传送带一侧顶出，从而实现了圆珠装配是否合格的自动检测，且将不合格圆珠笔分拣出来的目的。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例基于图像处理的圆珠笔自动检测机的剖视图。
16.图2是图1的左视局部图。
17.图3是本实用新型实施例基于图像处理的圆珠笔自动检测机的结构图。
18.图4是本实用新型实施例基于图像处理的圆珠笔自动检测机的通信关系示意图。
19.其中，机架1，传送带2，槽座21，滚筒22，工业相机3，固定盘31，光源32，出料口33，顶出剔除机构4，顶杆41，通孔42，上料装置5，显示屏6，圆珠笔7。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
21.参见图1，本实施例基于图像处理的圆珠笔自动检测机，包括机架1、传送带2、工业相机3、顶出剔除机构4、工控机以及控制器，所述机架1上设置有若干滚筒22，滚筒22通过其一端连接的电机驱动转动，电机与所述控制器通过线路连接通信耦合，所述传送带2套设在滚筒22上，传送带2上设置有若干槽座21，相邻槽座21之间构成容纳单支圆珠笔7的沟槽，所述工业相机3设置有若干个且其分布在传送带2的内外两侧，工业相机3与所述工控机通过线路连接通信耦合使得工业相机3将图片传输至工控机，工控机与控制器建立通过通信链路耦合使得工控机输出信号到控制器，所述顶出剔除机构4设置在传动带的一侧与圆珠笔7的一端位置适配，控制器与顶出剔除机构4的驱动部件通过线路连接通信耦合使得控制器控制顶出剔除机构4顶出剔除传动带上的圆珠笔7脱离流水线。
22.本实施例中，所述控制器用于对圆珠笔7检测并剔除不合格品进行自动化控制，控制器可以为可编程逻辑控制器(简称plc)，plc与工控机、顶出剔除机构4以及电机均通过线路连接通信耦合。
23.本实施例中，所述工控机为dtb-3116-q670e工控机。
24.本实施例中，工控机可采用tektronix图像质量分析系统，型号为pqa500，其通过对标准图像与采集的实际图像空间域内比对获得损伤映射，从而获得产品的质量的优劣整段结果，由于本产品的视觉系统模型可在各种hd视频格式下进行扫描测量，可对图像在时间以及空间上进行校准，因此该质量检测系统可在传送带2持续的输送进行，本产品系统支持网络、usb等多种通信方式，通过多种协议可与工业相机3以及控制器件通信耦合。
25.参见图2，所述顶出剔除机构4的驱动部件包括气缸和顶杆41，即上述中，驱动部件为气泵管路系统，气缸与气泵管路系统连接，气缸控制顶杆41伸出至沟槽内以及收缩到传
送带2一侧，气缸的电磁阀部件与控制器通过线路连接通信耦合。
26.参见图1，所述传送带2上设置有上料装置5，上料装置5呈漏斗状，并且上料装置5的下端的出口位于传送带2的上方，通过上料装置5逐一输出圆珠笔7。本实施例中，通过上料装置5可以人工批量或对接生产线进行自动上料，相较于人工将圆珠笔7一一放置到传送带2上的方式，上料装置5可减少工人的工作强度。
27.综上所述，本实用新型使用方法如下：
28.首先，将圆珠笔7批量放置在上料装置5中，启动电机使得传送带2每次固定前进一段距离，从而以间隔前进的方式确保圆珠笔7顺序进入传动带上的每一个沟槽内，并且使得传送带2上的沟槽与顶出剔除机构4的顶杆41一一对应，工业相机3对移动到拍摄位置的圆珠笔7进行拍摄，并将图像传输至工控机将拍摄的图像与合格圆珠笔7的图像进行对比判定，若判定为不合格的圆珠笔7，工控机将信号传输至plc，然后在不合格品移动至顶出剔除机构4位置时，plc对顶出剔除机构4的气泵管路系统上的电磁阀进行启闭控制进而对气缸动作进行控制，顶出剔除机构4将顶杆41顶出，从而将不合格的圆珠笔7从传送带2的侧边顶出(参见图4)，合格的圆珠笔7则继续留在传送带2上继续随传送带2移动至出料口33，圆珠笔7在重力作用下从本装置脱离，从而实现了圆珠笔7装配步骤是否合格的自动检测，且将不合格圆珠笔7分拣出来的目的。
29.参见图1，所述机架1上设置有显示屏6，由于本实施例中，所述的工控机的后板面设置有视频卡连接器，显示屏6(监控器)可连接工控机同步进行图像显示，使得实现质检检测阶段数据的实时可视化。
30.参见图1，所述固定盘31中间设置有光源32，本实施例中，光源32用于照亮圆珠笔7的结构提高图像光亮度，避免设备遮挡导致拍摄受到光影影响，通过光源32对拍摄部位的补光，从而保证拍摄图像质量，保证设备在质量识别的精准度。
31.参见图3，所述传送带2一侧的挡板上设置有通孔42，通孔42位置与顶出剔除机构4的顶杆41的位置相适配，当顶出剔除机构4将不合格的圆珠笔7从传送带2的侧边顶出时，不合格的圆珠笔7穿过通孔42并掉落到本实用新型外，可通过将收集容器放置在通孔42的下方用来收集不合格的圆珠笔7，实现了对不合格的圆珠笔7的剔除并收集。
32.本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：包括机架、传送带、工业相机、顶出剔除机构、工控机以及控制器，所述机架上设置有若干滚筒，滚筒通过其一端连接的电机驱动转动，电机与所述控制器通过线路连接通信耦合，所述传送带套设在滚筒上，传送带上设置有若干槽座，相邻槽座之间构成容纳单支圆珠笔的沟槽，所述工业相机设置有若干个且其分布在传送带的内外两侧，工业相机与所述工控机通过线路连接通信耦合使得工业相机将图片传输至工控机，工控机与控制器建立通过通信链路耦合使得工控机输出信号到控制器，所述顶出剔除机构设置在传动带的一侧与圆珠笔的一端位置适配，控制器与顶出剔除机构的驱动部件通过线路连接通信耦合使得控制器控制顶出剔除机构顶出剔除传动带上的圆珠笔脱离流水线。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述顶出剔除机构包括气缸和顶杆，气缸控制顶杆伸出至沟槽内以及收缩到传送带一侧，所述的驱动部件为气泵管路系统，气缸与气泵管路系统连接，所述的气泵的电磁阀部件与控制器通过线路连接通信耦合。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述传送带上设置有上料装置，上料装置呈漏斗状，并且上料装置的下端的出口位于传送带的上方，通过上料装置逐一输出圆珠笔。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述机架上设置有显示屏，通过数据线路与工业相机的视频输出端口通信耦合。5.根据权利要求1所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述工业相机呈圆形阵列均匀排布在固定盘上。6.根据权利要求5所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述固定盘中间设置有光源。7.根据权利要求1所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述电机为步进电机。8.根据权利要求2所述的基于图像处理的圆珠笔自动检测机，其特征在于：所述传送带一侧的挡板上设置有通孔，通孔位置与顶出剔除机构的顶杆的位置相适配。

技术总结
本实用新型公开了一种基于图像处理的圆珠笔自动检测机，包括机架、传送带、工业相机、顶出剔除机构、工控机以及控制器，机架上设置有若干滚筒，滚筒通过其一端连接的电机驱动转动，电机与控制器通过线路连接通信耦合，传送带套设在滚筒上，传送带上设置有若干槽座，工业相机设置有若干个且其分布在传送带的内外两侧，工业相机将图片传输至工控机，工控机与控制器建立通过通信链路耦合使得工控机输出信号到控制器，顶出剔除机构设置在传动带的一侧与圆珠笔的一端位置适配，控制器控制顶出剔除机构顶出剔除传动带上的圆珠笔脱离流水线。本实用新型能够自动检测圆珠装配是否合格并将不合格圆珠笔分拣出来。将不合格圆珠笔分拣出来。将不合格圆珠笔分拣出来。


技术研发人员：吴昊
受保护的技术使用者：桐庐图帧新材料科技有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/19