一种橡胶垫圈缺陷分拣装置及分选方法

技术领域

本发明主要用于橡胶垫圈生产分选技术领域，尤其涉及一种橡胶垫圈缺陷分拣装置及分选方法。

背景技术

随着中国橡胶制造业的发展和自动化技术的进步，橡胶生产企业要求更高的产品质量与生产效率。而如何在保证现有产品质量的同时提升生产效率，是橡胶生产企业面临的难题。在大多数橡胶制品制造时，如果因为模具闭模时冷却时间不够或者其它工艺原因，则开模时有可能造成橡胶制品形状和表面的损伤，也就是橡胶制品的表面和外形缺陷。若不能及时发现并分选出缺陷制品，则会对厂家的产品质量和声誉造成影响。

目前，橡胶制品的表面和外形缺陷检测部分基于工人的手工检测，具有人力成本高、漏检率高、生产效率低等缺点。针对橡胶制品的表面缺陷，已经出现了部分视觉检测设备。而现有的视觉检测设备大多只能检测橡胶制品的某一个表面，无法对出现在垫圈侧面和背面的缺陷进行检测。以上人工检测和现有视觉检测设备的缺陷，严重制约了橡胶垫圈制品的产能。因此如何设计一种高效率，并能完整检测橡胶垫圈所有部位的不同种类缺陷的视觉检测装备，是目前研究和产品开发人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种橡胶垫圈缺陷分拣装置及分选方法，解决现有橡胶垫圈生产过程中存在的问题，具体方案如下：

一种橡胶垫圈缺陷分拣装置及分选方法，包括主控单元、振动上料盘、与振动上料盘平行并依次设置的视觉检测分类单元和下料单元四个部分。所述振动上料盘和视觉检测分类单元和下料单元间以轨道连接，并设有机械限位装置，避免上料过程中橡胶垫圈掉落。

所述主控单元由西门子PLC和路由器组成，负责设备的整体电气控制。

所述振动上料盘具有上料盘和出料端、振动马达。出料端具有出料位传感器和机械限位装置。

所述视觉检测分类单元包括视觉检测设备、机械传动设备。所述的视觉检测设备包括设置在机械传动设备上方的视觉检测相机、光源和用于处理上传图片的数据处理终端；所述机械传动设备包括电机及驱动器、旋转玻璃料盘和对应的传感器。

所述下料单元包括支架、料盘和设置在支架上的推料组件和电磁阀。

具体的，振动上料盘使用振动马达、倾斜料盘和螺旋形机械轨道结构配合，机械轨道结构同时充当上料单元与视觉检测分类单元间的限位装置。

具体的，视觉检测分类单元的机械传动设备的电机为三相异步电机，转盘的材质为高透明度玻璃，传感器为接近式传感器；视觉检测设备包含四个相机与光源的组合，其中相机为大华公司生产的工业相机，底部和顶部的光源为环形光源，检测侧面缺陷的光源为正方形面光源，垂直与橡胶垫圈侧面打光。

具体的，下料单元的电磁阀为带有位置传感器的两位三通阀。

具体的，视觉检测分类单元可以检测橡胶垫圈上、下表面和侧面的缺陷，而且可将缺陷件分为两类，包括可修复类的缺陷件(如溢胶等)和不可修复类缺陷件(如缺料、表面划痕)，以利于生产企业的后续工作。

一种基于上述橡胶垫圈缺陷分拣装置的分选方法，包括以下步骤：

S1：上料。人工取成型的橡胶垫圈，倒入振动上料盘中，启动振动装置，橡胶垫圈在振动和轨道的限位下沿轨道自动上升到出料传感器处。在这个过程中，橡胶垫圈将会自动被振动调整为底部朝下的姿态；

S2：检测。橡胶垫圈通过输送带和机械限位被传送到透明的玻璃转盘上，电机带动玻璃转盘旋转到检测位置。上方、下方、左右两侧的相机对橡胶垫圈进行拍照，并通过交换机上传至数据处理终端。

S3：分选。数据处理终端将上传的数据进行处理并向PLC上传处理结果。PLC控制电磁阀推动缺陷橡胶垫圈掉落至缺陷料盒中。无缺陷橡胶垫圈转动到机械限位处，掉落至无缺陷的料盒中。

本发明提供的橡胶垫圈缺陷分拣装置及分选方法，具有以下的有益效果：

1.提高生产线分拣效率。2.适配不同种类的生产设备。3.适合在线分选。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图来得到其他的附图。

图1为橡胶垫圈缺陷分拣装置的俯视示意图。

图2为橡胶垫圈缺陷分拣装置的立体结构示意图。

图3为橡胶垫圈缺陷分拣装置的振动上料盘立体结构示意图。

图4为橡胶垫圈缺陷分拣装置的视觉检测分类单元立体结构示意图。

图5为橡胶垫圈缺陷分拣装置的下料单元立体结构示意图。

图例说明：1、上料单元，11、振动盘支架，12、振动盘振动器，13、振动盘上升轨道，14、振动盘和检测机构间的限位轨道；2、视觉检测分类单元，21、上侧检测相机支架，22、侧面检测相机支架，23、底部检测相机支架，24、上部检测相机及光源，25、侧部检测相机及光源，26、底部检测相机及光源，27、高透明度玻璃转盘，28、交流电动机；3、下料单元，31、下料单元吹气阀门，32、下料暂存料盒，33、底部可更换料盒；4、主控单元；5、机箱外壳。

具体实施方式

下面结合实施例及附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明的实施例子，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

参照图1至图5所示，图1为橡胶垫圈缺陷分拣装置的俯视示意图。图2为橡胶垫圈缺陷分拣装置的立体结构示意图。图3为橡胶垫圈缺陷分拣装置的振动上料盘立体结构示意图。图4为橡胶垫圈缺陷分拣装置的视觉检测分类单元立体结构示意图。图5为橡胶垫圈缺陷分拣装置的下料单元立体结构示意图。

本发明请求保护一种橡胶垫圈缺陷智能分拣装置，包括主控单元4、振动上料盘1、与振动上料盘平行并依次设置的视觉检测分类单元2和下料单元3四个部分。所述上料振动盘1和视觉检测分类单元2之间设有传送带和机械限位装置14。

所述主控单元4由西门子PLC和路由器组成，布置在视觉检测分类单元下的机箱中。

所述振动上料盘具有上料盘13和出料端14、振动马达12。出料端具有出料位传感器和机械限位装置。

所述视觉检测分类单元包括视觉检测设备、机械传动设备。所述的视觉检测设备包括设置在机械传动设备上方的顶部缺陷检测相机和光源24、侧面缺陷检测相机和光源25、底部缺陷检测相机和光源26及信息处理终端(在底部机箱中)；所述机械传动设备包括电机及驱动器28、旋转玻璃料盘27和对应的传感器。

所述下料单元包括支架32、料盘33和设置在支架上的推料组件和电磁阀31。

具体的，振动上料盘使用振动马达12、倾斜料盘13相配合。当马达振动时，内部的橡胶垫圈在振动的作用下沿轨道上升，最后在出料端机械限位装置14的作用下被传递到透明旋转玻璃料盘27上。

具体的，视觉检测分类单元的机械传动设备的电机为三相异步电机28，转盘27的材质为高透明度玻璃，传感器为接近式传感器；视觉检测设备包含三组相机与光源的组合24、25、26，其中所有相机为大华公司生产的工业相机，底部24和顶部26的光源为环形光源，侧面25的光源为正方形面光源。

具体的，下料单元的电磁阀31为带有位置传感器的两位三通阀。

一种基于上述橡胶垫圈缺陷分拣装置的分选方法，包括以下步骤：

S1：上料。人工取成型的橡胶垫圈，倒入振动上料盘中，启动上料单元，橡胶垫圈在振动和轨道的限位下沿轨道自动上升到出料传感器处。在这个过程中，橡胶垫圈将会自动被振动调整为底部朝下的姿态；

S2：检测。橡胶垫圈通过输送带和机械限位被传送到透明的玻璃转盘上，电机带动玻璃转盘旋转到检测位置。上方、下方、左右两侧的相机对橡胶垫圈进行拍照，并通过交换机上传至数据处理终端。

S3：分选。数据处理终端将上传的数据进行处理并向PLC上传处理结果。无缺陷橡胶垫圈转动到机械限位处，掉落至无缺陷的料盒中。PLC控制电磁阀推动可修复缺陷橡胶垫圈掉落至一号缺陷料盒中，而不可修复缺陷橡胶垫圈则被电磁阀推入二号缺陷料盒中。