一种全自动电容外观检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及外观检测设备技术领域，具体涉及一种全自动电容外观检测设备及其检测方法。

背景技术

两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器在生产过后，需要对其外观进行检测，防止有混规、漏液、鼓包、极反、破洞、封口不良以及其他不良的电容器流出最终(增加)影响成品质量。

在中国发明专利申请号：CN201821770443.9中公开有一种电解电容器外观检测结构，该装置包括基板、转动主机、电容导槽、主机垫高支架、合格品料盆和次品料盆，基板水平布置，主机垫高支架设置在基板上，转动主机设置在主机垫高支架上，电容导槽倾斜设置在基板上且位于转动主机的一侧，电容导槽的一端为高端，另一端为低端。该装置在使用过程中，使电容器进行转动检测其外观，在机器运转过程中，电容的转动速度较快，不利于发现其外观瑕疵，容易出现漏检的现象，且该装置在电容检测过程中，电容传送过程中会出现检测效率较低，不利于推广使用。

为解决上述技术问题，在中国公开了一种自动化电容全检机(专利号为202020118579.2)，包括上料装置、第一运输装置、第二运输装置、视觉检测装置和下料装置，上料装置、第一运输装置、第二运输装置、下料装置依次对接设置，视觉检测装置与第一运输装置、第二运输装置对应，上料装置用于将电容逐个下放到第一运输装置，第一运输装置用于将电容传送到第二运输装置，视觉检测装置用于对第一运输装置、第二运输装置上的电容进行视觉检测，下料装置用于对第二运输装置上检测后的电容进行下料。该专利公开了视觉检测装置虽然实现了对电容周边进行全面检测，但是仍存在一些不足：1、在实际使用过程中，当电容器从上料装置振动运输到达第一运输装置的时候，电容器在上料装置的振动下会上下跳动，不利于电容器运输平稳，大多数的时候都是偏位的，从而影响后续的外观检测；2、不具备挡光装置，造成检测效果不佳，电容本体侧面不良没办法做到精确检测；3、结构不紧凑，镜头分布错乱，调机不方便，影响检测效率检测精度；4、现有的下料装置虽然实现了对电容进行下料，但是没有形成对良品、返检品和不良品进行分类过滤，且自动化程度有待于提高。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供了一种全自动电容外观检测设备，该设备可以提高电容的外观检测效率、精度和通用性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种全自动电容外观检测设备，包括上料机构、第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构、第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构、下料机构及与它们电连接的控制分析机构，所述第一输送机构对接于所述上料机构，所述第二输送机构的一端对接于所述第一输送机构，所述第二输送机构的另一端对接于所述第三输送机构，所述下料机构对接于所述第三输送机构，所述第一检测机构检测第一输送机构上输送的产品，所述第二检测机构检测第二输送机构上输送的产品，所述第三检测机构检测第三输送机构上输送的产品，所述第一输送机构和所述第三输送机构的位置均高于所述第二输送机构的位置。检测电容外观一般分上表面、周边和下表面三段进行检测，本发明设置了三个输送机构和三个检测机构，它们快速高效地配合实现了电容的外观检测，提高电容外观检测效率、精度、通用性及自动化程度；其中第一检测机构和第三检测机构可以根据需要对上表面或下表面进行检测，检查下表面时相应的检测机构还可以检测到电容下端引线部位，设置的时只需变换它们的位置即可实现，当需要检测电容上表面时相应的检测机构设置在上方即可，当需要检测电容下表面时相应的检测机构设置在下方即可，这样大大提高了电容外观检测的通用性，适用于多种规格和尺寸的电容产品。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述上料机构包括上料振动盘及与所述上料振动盘对接的输送缓冲过渡机构，所述输送缓冲过渡机构包括输料机构及与所述输料机构连接的直震机构，所述输料机构包括左无动力机构、与所述左无动力机构间隙配合的右无动力机构、及架设于所述左无动力机构和所述右无动力机构的限高机构；所述左无动力机构包括左固定板及设置于所述左固定板的左挡料护栏，所述右无动力机构包括右固定板及设置于所述右固定板的右挡料护栏，所述左固定板和所述右固定板之间具有间隙，所述左挡料护栏和所述右挡料护栏平行设置。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述左固定板和所述右固定板处于同一水平面上，所述左固定板和所述右固定板上间隔均匀分布有多个导正机构，相邻的两个所述导正机构分别对应设置于所述间隙的两侧；每个所述导正机构包括导正座及插设于所述导正座的磁铁条。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述限高机构包括限高安装座及设置于所述限高安装座的调节块，所述限高安装座设置为″n″形结构；所述输料机构的一端设置有对接机构，所述对接机构包括调节底板、与所述调节底板顶部连接的安装块、及固定设置于所述安装块的左托板和右托板；所述直震机构包括安装底板、固定设置于所述安装底板的上下调节块及固定设置于所述上下调节块的直震供料器。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，第二检测机构包括至少两个设置于第二输送机构上的挡光装置、对应于所述挡光装置的检测装置及安装板，所述安装板架设于所述挡光装置的上方，所述检测装置安装于所述安装板，所述检测装置设置有视觉相机，所述挡光装置设置有与所述视觉相机对应的穿射孔；所述挡光装置包括第一本体及与所述第一本体铰接第二本体，所述穿射孔的数量为多个，多个所述穿射孔均匀分布于所述第二本体的底部；所述第一本体和所述第二本体形成一圆柱空心结构；所述挡光装置和所述检测装置的数量为两个，两个所述挡光装置并排设置，其中一个所述检测装置设置于所述安装板的一侧，另一个所述检测装置设置于所述安装板的另一侧。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述检测装置包括半圆底板、圆弧调节板、前后调节滑台、滑台板、上下调节板和相机固定板，所述相机固定板固定于所述上下调节板的端部，所述视觉相机固定设置于所述相机固定板的底面；所述半圆底板固定于所述挡光装置的上方，所述圆弧调节板设置于所述圆弧底板，所述滑台板通过所述前后调节滑台与所述圆弧调节板滑动连接，所述上下调节板的一端与所述滑台板连接，所述上下调节板的另一端与视觉相机连接；所述上下调节板设置有调节槽，所述滑台板的端部与所述调节槽固定连接；所述半圆底板、所述圆弧调节板、所述前后调节滑台、所述滑台板和所述上下调节板的数量至少为四个，所述半圆底板、所述圆弧调节板、所述前后调节滑台、所述滑台板和所述上下调节板呈圆弧状排布。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述下料机构包括剔除机构、及与所述剔除机构和所述第三输送机构对接的分类过滤机构，所述分类过滤机构包括良品收集机构、返检品收集机构及不良品收集机构，所述良品收集机构设置于所述第三输送机构的末端，所述返检品收集机构及所述不良品收集机构均设置于所述剔除机构的下方，所述良品收集机构、所述返检品收集机构及所述不良品收集机构集成为一箱式结构，所述良品收集机构包括第一良品收集盒及与所述第一良品收集盒紧邻并排设置的第二良品收集盒，所述返检品收集机构包括返检品盒及对应于所述返检品盒的返检过道，所述不良品收集机构包括不良品盒及对应于所述不良品盒的不良品过道。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进，所述剔除机构包括不良品剔除机构及与所述不良品剔除机构并排设置的返检品剔除机构，所述不良品剔除机构和所述返检品剔除机构的结构相同；所述不良品剔除机构和所述返检品剔除机构均包括固定架、设置于所述固定架的剔除气缸、固定于所述固定架的保中件及连接于所述剔除气缸输出端且穿插于所述保中件的剔除部。

作为本发明所述的全自动电容外观检测设备的一种改进所述下料机构还包括设置于所述第三输送机构末端的分料机构所述分料机构包括分料架、设置于所述分料架的分料气缸、连接于所述分料气缸输出端的旋转轴、设置于所述旋转轴端部的分料块、及连接所述旋转轴与所述分料气缸的连接块，所述分料块位于所述第一良品收集盒和所述第二良品收集盒之间的上方；所述分料架固定连接于所述固定架，所述固定架和所述分料架均设置于所述第三输送机构的上方。

本发明的另一个目的在于提供一种全自动电容外观检测方法，包括如下步骤：

步骤1，将需要检测的电容放置于上料机构中，通过上料机构的振动输送电容进入第一输送机构；

步骤2，进入第一输送机构后，第一检测机构执行对电容进行上表面或下表面检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构，接着电容流入第二输送机构内；

步骤3，进入第二输送机构后，第二检测机构执行对电容进行周边外观检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构，接着电容流入第三输送机构内；

步骤4，进入第三输送机构后，第三检测机构执行对电容进行下表面或上表面检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构，最后电容流入下料机构内；

步骤5，进入下料机构后，下料机构对电容进行分类过滤，形成良品、返检品和不良品。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中上料机构和第一输送机构的结构示意图。

图3为图2中局部结构示意图之一。

图4为图2中局部结构示意图之二。

图5为图2中局部结构示意图之三。

图6为本发明中第二检测机构和第二输送机构的结构示意图。

图7为图6中挡光装置的结构示意图。

图8为本发明中下料机构和第三输送机构的结构示意图。

图9为图8的A处放大图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、水平″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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″、″固定″等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～9所示，一种全自动电容外观检测设备，包括上料机构1、第一输送机构2、第二输送机构3、第三输送机构4、第一检测机构5、第二检测机构6、第三检测机构7、下料机构8及与它们电连接的控制分析机构9，第一输送机构2对接于上料机构1，第二输送机构3的一端对接于第一输送机构2，第二输送机构3的另一端对接于第三输送机构4，下料机构8对接于第三输送机构4，第一检测机构5检测第一输送机构2上输送的产品，第二检测机构6检测第二输送机构3上输送的产品，第三检测机构7检测第三输送机构4上输送的产品，第一输送机构2和第三输送机构4的位置均高于第二输送机构3的位置，第一输送机构2和第三输送机构4的位置高度相当，最佳状态是他们处于同一水平面上，当检测电容上表面或下表面时相应的第一检测机构5和第三检测机构7不需要再进行调机，这样提高了电容外观的检测精度和效率。第一输送机构2和第三输送机构4用于夹持电容本体部分，通过第一检测机构5和第三检测机构7实现电容上表面和下表面的检测，具体第一检测机构5和第三检测机构7哪个检测上表面或下表面根据需求而定，若第一检测机构5先检测了下表面，那么第三检测机构7后续就检测上表面；若第一检测机构5先检测了上表面，那么第三检测机构7后续就检测下表面；此外，第一检测机构5和第三检测机构7还可以设置同时检测上表面或下表面可以在相应输送机构上下方都设置相应镜头。第二输送机构3用于夹持电容的脚针，通过第二检测机构6对电容本体的周边进行全方位检测，从而实现电容外观周边的检测。

优选地，上料机构1包括上料振动盘11及与上料振动盘11对接的输送缓冲过渡机构12，输送缓冲过渡机构12包括输料机构121及与输料机构121连接的直震机构122，输料机构121包括左无动力机构1211、与左无动力机构1211间隙配合的右无动力机构1212、及架设于左无动力机构1211和右无动力机构1212的限高机构1213；左无动力机构1211包括左固定板12111及设置于左固定板12111的左挡料护栏12112，右无动力机构1212包括右固定板12121及设置于右固定板12121的右挡料护栏12122，左固定板12111和右固定板12121之间具有间隙，左挡料护栏12112和右挡料护栏12122平行设置。在检测电容外观时，电容从上料机构1进入本发明的输料机构121内，电容在左无动力机构1211和右无动力机构1212之间的间隙缓慢流动，实现了电容位置的校正，从而顺利地运输到第一输送机构2，进而提高电容的外观检测效率和精度。

优选地，左固定板12111和右固定板12121处于同一水平面上，当然，左固定板12111和右固定板12121也可以不处于同一水平面上，只需电容在直震机构122的振动下能顺利导正和输送即可。左固定板12111和右固定板12121上间隔均匀分布有多个导正机构1214，相邻的两个导正机构1214分别对应设置于间隙的两侧；每个导正机构1214包括导正座12141及插设于导正座12141的磁铁条12142，由于电容具有脚针，脚针是铁材质制作而成，利用相应的磁铁条12142可以引正电容，从而实现电容外观的高效检测。

优选地，限高机构1213包括限高安装座12131及设置于限高安装座12131的调节块12132，限高安装座12131设置为″n″形结构，方便于电容从限高安装座12131的下方输送至后续工位，调节块12132用于对电容检测通过高度的调整；当然根据需求还可以将限高安装座12131设置为其他结构，这里不作具体限制。输料机构121的一端设置有对接机构123，对接机构123包括调节底板1231、与调节底板1231顶部连接的安装块1232、及固定设置于安装块1232的左托板1233和右托板1234，对接机构123的上方安装有第一输送机构2，从而实现输料机构121与第一输送机构2进行完美对接，使得电容从输料机构121能顺利流入第一输送机构2内，不会发生任何干涉。直震机构122包括安装底板1221、固定设置于安装底板1221的上下调节块1222及固定设置于上下调节块1222的直震供料器1223，直震供料器1223用于对输料机构121提供振动源，上下调节块1222实现了直震供料器1223和输料机构121上下位置的调节皮装底板1221用于安装在整个机器上。

使用过程中，将多个电容从上料机构1进入输料机构121内时，多个电容在左无动力机构1211和右无动力机构1212之间的间隙缓慢流动，一个接着一个的排列缓慢流向输料机构121的末端在输送的过程中实现了电容位置的校正，最终每个被导正的电容顺利的运输到第一输送机构2内，从而实现对电容外观进行检测，为后续电容的外观检测做好充分的准备，使得每个进入第一输送机构2的电容属于标准导入位置，进而大大提高电容的外观检测效率和精度。

优选地，第二检测机构6包括至少两个设置于第二输送机构3上的挡光装置51、对应于挡光装置51的检测装置52及安装板53，安装板53架设于挡光装置51的上方，检测装置52安装于安装板53，检测装置52设置有视觉相机521，挡光装置51设置有与视觉相机521对应的穿射孔511；挡光装置51包括第一本体512及与第一本体512铰接第二本体513，穿射孔511的数量为多个，多个穿射孔511均匀分布于第二本体513的底部；挡光装置51和检测装置52的数量为两个，两个挡光装置51并排设置，其中一个检测装置52设置于安装板53的一侧，另一个检测装置52设置于安装板53的另一侧。一个挡光装置51和一个检测装置52形成第一个检测体系，先检测电容的一个180度区域的外观；另一个挡光装置51和另一个检测装置52形成第二个检测体系，第二检测体系用于对第一个检测体系检测过后的产品进行检测，检测电容剩余的180度区域，最终完成对电容整个外观周边的检测。本发明设置两个检测体系方便于对电容外观周边全方位进行检测。另外，若只设置一个检测体系的话，结构会变复杂，且还会造成相应挡光的问题，不利于相应的产品外观的检测；当然，本发明还可以将检测体系设置为多个，如三、四个都是可以的，这个根据实际使用情况而设定。

本实施例将第一本体512和第二本体513设置为一圆柱空心结构，圆柱空心结构的设置方便于圆形产品外观的检测，拍照时图像显示更加均匀，且不会出现明暗不一现象，方便后续外观检测参数快速分析及计算。使用上述圆柱空心结构的挡光装置51检测电容时，电容进入圆柱空心结构的中心位置时就执行拍照任务，从而快速地完成电容外观的检测(一般算法测试时间为180-220ms，拍照时间为15-25ms)。当检测电容的过程中，挡光装置51中没有穿射孔511的部分可实现挡光的功能，提高了视觉相机521拍摄效果。

优选地，检测装置52包括半圆底板522、圆弧调节板523、前后调节滑台524、滑台板525、上下调节板526和相机固定板527，相机固定板527固定于上下调节板526的端部，视觉相机521固定设置于相机固定板527的底面，视觉相机521可以随上下调节板526的移动而移动，这样方便于视觉相机521的定位；半圆底板522固定于挡光装置51的上方，圆弧调节板523设置于半圆底板522，滑台板525通过前后调节滑台524与圆弧调节板523滑动连接，上下调节板526的一端与滑台板525连接，上下调节板526的另一端与视觉相机521连接；上下调节板526设置有调节槽528，滑台板525的端部与调节槽528固定连接；由于前后调节滑台524和上下调节板526的配合调整可以实现视觉相机521位置的定位，使得视觉相机521可快速定位对准穿射孔511的位置，从而实现视觉相机521对相应产品外观的拍照。半圆底板522、圆弧调节板523、前后调节滑台524、滑台板525和上下调节板526的数量至少为四个，半圆底板522、圆弧调节板523、前后调节滑台524、滑台板525和上下调节板526呈圆弧状排布；上述结构设置使得四个安装在上下调节板526一端的视觉相机521实现对电容周边至少180度区域的检测。本实施例的四个视觉相机521均匀分布在挡光装置51的一侧，它们均与挡光装置51中心位置的距离相等，使得各个视觉相机521拍摄效果一样。

通过前后调节滑台524和上下调节板526的配合调整，使得本发明的视觉相机521对准相应的穿射孔511，调整好镜头与挡光装置51中心位置的距离(一般为105-149mm)，使得视觉相机521达到最佳拍照效果即可，此时调机基本完成，随后启动第二输送机构3使得电容流经第一检测体系的挡光装置51内，当电容到达该挡光装置51的中心位置时，此时相应的视觉相机521启动拍照，记录相应的数据进行上传并计算；接着流经第二检测体系的挡光装置51，执行第一检测体系的相应步骤完成剩余电容外观相应检测，继续上传数据并计算，最终得到整个电容外观周边检测数据，从而完成电容外观周边的检测。

优选地，下料机构8包括剔除机构81、及与剔除机构81和第三输送机构4对接的分类过滤机构82，分类过滤机构82包括良品收集机构821、返检品收集机构822及不良品收集机构823，良品收集机构821设置于第三输送机构4的末端，返检品收集机构822及不良品收集机构823均设置于剔除机构81的下方，良品收集机构821、返检品收集机构822及不良品收集机构823集成为一箱式结构，良品收集机构821包括第一良品收集盒8211及与第一良品收集盒8211紧邻并排设置的第二良品收集盒8212，将第一良品收集盒8211和第二良品收集盒8212紧邻设置这样方便后续分料，当第一良品收集盒8211的良品满了之后，就引入到第二良品收集盒8212内。返检品收集机构822包括返检品盒8221及对应于返检品盒8221的返检过道8222，返检品可以通过返检过道8222流入到返检品盒8221内，从而实现返检品的分类；不良品收集机构823包括不良品盒8231及对应于不良品盒8231的不良品过道8232，不良品可以通过不良品过道8232流入到不良品盒8231内，从而实现不良品的分类。

优选地剔除机构81包括不良品剔除机构811及与不良品剔除机构811并排设置的返检品剔除机构812，不良品剔除机构811和返检品剔除机构812的结构相同；不良品剔除机构811和返检品剔除机构812均包括固定架813、设置于固定架813的剔除气缸814、固定于固定架813的保中件815及连接于剔除气缸814输出端且穿插于保中件815的剔除部816。需要剔除不良品或返检品时，相应的剔除气缸814驱动剔除部816动作使得不良品或返检品被剔除。其中保中件815是为了保证剔除部816不偏位，使得剔除更精准，提高剔除的效率；剔除部816设置为方形结构，这样方便于剔除相应电容。

优选地，下料机构8还包括设置于第三输送机构4末端的分料机构83，分料机构83包括分料架831、设置于分料架831的分料气缸832、连接于分料气缸832输出端的旋转轴833、设置于旋转轴833端部的分料块834、及连接旋转轴833与分料气缸832的连接块835，分料块834位于第一良品收集盒8211和第二良品收集盒8212之间的上方；通过本实施例的分料机构83可以提高良品存放效率，第一良品收集盒8211和第二良品收集盒8212可以相互转换存放良品，提高了整体的检测效率。分料架831固定连接于固定架813，固定架813和分料架831均设置于第三输送机构4的上方，方便于产品的对接。

电容产品经过上部、周边和下部的检测后，然后通过本发明的第三输送机构4输送到剔除机构81下方的相应位置，若产品为不良品时，不良品剔除机1就启动工作，将不良品剔除到不良品盒8231里面去；若产品为返检品时，返检品剔除机构812就启动工作，将返检品剔除到返检品盒8221里面去；若产品为良品时，则产品不会在剔除机构81停留，直接流经剔除机构81到达分料机构834的位置，此时若第一良品收集盒8211里的产品没有满，则分料机构83不工作，若第一良品收集盒8211里的产品满了的话，分料机构83则工作，分料气缸832驱动旋转轴833带动分料块834对接到第二良品收集盒8212，使得良品流入第二良品收集盒8212内；综上，本发明可以良品、返检品和不良品进行高效地分类过滤，大大提高了下料的自动化程度。

实施例2

如图1～9所示，采用实施例1的设备对电容外观检测方法，包括如下步骤：

步骤1，将需要检测的电容放置于上料机构1中，通过上料机构1的振动输送电容进入第一输送机构2；

步骤2，进入第一输送机构2后，第一检测机构5执行对电容进行上表面或下表面检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构9，接着电容流入第二输送机构3内；

步骤3，进入第二输送机构3后，第二检测机构6执行对电容进行周边外观检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构9，接着电容流入第三输送机构4内；

步骤4，进入第三输送机构4后，第三检测机构7执行对电容进行下表面或上表面检测，检测之后得到的数据反馈给控制分析机构9，最后电容流入下料机构8内；

步骤5，进入下料机构8后，下料机构8对电容进行分类过滤，形成良品、返检品和不良品。

采用上述检测方法检测电容，检测效率提高了10-20％，而且针对于不同大小的电容对可以实现检测，相应的输送机构和检测机构可调，提高了检测的通用性。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。