一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除机构及方法

技术领域

本发明涉及抗压检测装置技术领域，尤其涉及一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除机构及方法。

背景技术

目前的检测剔除通过建设与检测算法配套可以稳定可靠剔除次品，传统检测设备因为外部设备、人员干扰、环境干扰、电磁干扰、上位机发给下位机的信号丢帧、传感器误触发等原因导致算法的检测结果无法得到外设机构的正确执行，虽然检测算法准确，但外部剔除设备缺乏校验机制，会因为被检物料在运输过程中丢失而剔除错位，且不能自动恢复，并且进行了剔除动作，但没有将被检物料成功剔除等原因。使得整个检测设备表现出的检测正确率远低于算法的检测正确率。

现有技术202110887469.1中的剔除设备，通过现有传感器两个分别为触发传感器，触发视觉对产品采集，剔除传感器，检测产品是否到达剔除工位，PLC接收信号做逻辑控制，控制产品剔除，视觉系统，采集产品图像上传给上位软件，上位软件根据采集上来的产品图像，判断产品是否合格。

上述结构在线精准剔除，且不受传感器误触发影响，但是由于算法处理图片需要时间，无法在相机拍照后立刻给出结果，因而剔除机构无法直接放在相机工位，而样品过于密集的话上位机与下位机无法区分次品的位置，一般使用对检测物料编号的方法对密集的样品进行区分，由于上位机与下位机软件是独立的程序，因而如果样品在相机拍照后丢失或增加会导致下位机错误判断样品序号，而导致上位机与下位机序号错误，从而导致错剔和漏剔。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除机构及方法，以解决当样品在相机拍照后丢失或增加会导致下位机错误判断样品序号，而导致上位机与下位机序号错误，从而导致错剔和漏剔的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除机构，包括上料模块、检测模块、时间检验模块、剔除模块；

所述上料模块包括入料传感器、入料剔除机构、入料传送带，通过入料传送带输送被检物料，进而输送到检测模块，在id错位过多位时入料剔除机构剔除所有试图进入设备的样品，以便上位机和下位机id清零过程中没有新的物料导致id增加；

所述检测模块包括相机二传感器、相机一、相机二、光源一、光源二和翻面机构，在两个相机中间经过翻面机构使得被检物料可以进行双面检测；

所述时间检验模块包括被检物料防丢单元、防漏剔功能单元、上位机检测单元、剔除控制单元、速度检测单元；

所述剔除模块包括出料传送带、剔除传感器、剔除机构、防漏剔传感器、二次剔除机构，通过配合上位机检测单元对物料进行剔除，配合防漏剔功能单元对物料进行二次剔除。

优选的，所述速度检测单元计算传送带的速度，将入料传感器位置到剔除传感器位置的距离除以传送带速度，计算出被检物料从入料传感器位置到达剔除传感器位置应当经过的时间。

优选的，所述被检物料防丢单元用于记录入料传感器的每一次触发时间并将触发时间存入料时间数组的对应第id个元素，此位数与被检物料的ID号一一对应。

优选的，所述上位机检测单元通过收到图片的顺序对结果赋予ID号，由于先进入相机工位的被检物料会先被相机采图并输送图片给上位机，且相机二由相机二传感器触发拍照，传感器触发次数与相机拍照次数一一对应，因此上位机对图片命名的ID号与被检物料的ID号也一一对应，即使图片内没有被检样品上位机也应对空图赋予id以防错位。

优选的，所述剔除控制单元收到带有被检物料ID号的上位机剔除指令时，会将被检物料检测结果存入另一个结果存储数组的第ID个元素，当被检物料到达剔除传感器时，剔除程序会根据剔除传感器的触发次数来判断被检物料的ID号；

首先被检物料防丢单元会记录当前剔除传感器的触发时间，然后减去对应被检物料ID的入料触发时间数组存储的入料传感器的触发时间，从而得到被检物料从入料传感器位置到达剔除传感器的实际时间。

优选的，防漏剔功能单元会从剔除动作执行后，延时被检物料从剔除传感器位置到达防漏剔传感器位置应当经过的时间后，查询防漏剔传感器是否被触发，若此时防漏剔传感器没有被触发，则说明被检物料已经被成功剔除，若如果此时防漏剔传感器被触发，则说明被检物料没有被成功剔除，此时开启防漏剔工位的剔除机构对被检物料进行二次剔除。

本说明书还提供上述的一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除方法，包括如下步骤：

S1、将检测机构的上料模块对接被检物料的生产机器，使被检物料生产后直接进入上料模块的传送带；

S2、将检测机构的剔除模块对接被检物料的包装机器，使被检物料被检测后直接进入包装工位；

S3、当被检物料触发入料传感器后，相机一拍摄图片，将图片传给上位机进行检测，上位机完成检测后立即将ID号与检测结果下发给下位机，算法从收到图片到得出结果的时间应小于物料从入料传感器运输到剔除传感器的时间；

S4、当被检物料触发相机二传感器后，相机二拍摄图片，将图片传给上位机进行检测，上位机完成检测后立即将ID号与检测结果下发给下位机，算法从收到图片到得出结果的时间应小于物料从相机二传感器运输到剔除传感器的时间；

S5、下位机在收到上位机的结果后将结果以加法方式加入结果数组的第ID个元素，通过两个相机收到两条id相同，结果不同通讯，在填入后可以通过判断该位是否为2来判断该ID对应的被检物料是否在两个相机工位的检测结果都合格，只要不为2则需要剔除；

S6、被检物料从相机二工位送入剔除工位后，触发剔除传感器，首先进行防丢料判断，判断通过后再查看结果数组第ID位结果是否为2，如果判断不通过则直接剔除并进行ID号修正，在进行剔除动作后进入防漏剔判断，如果判断通过则防漏剔剔除机构结果不动作，如果判断不通过则防漏剔剔除机构会对被检物料进行二次剔除。

本发明的有益效果：将上料模块对接被检物料的生产机器，使被检物料生产后直接进入上料模块的传送带进入上料模块中，经过当被检物料触发入料传感器后进入检测模块和时间检验模块后，进而检验出被检物料是否在两个相机工位的检测结果，再根据剔除模块剔除动作后进入防漏剔判断。

在传统设备的基础上添加了被检物料防错位与防漏剔功能，使得被检物料在运输过程中丢失或增加都不会影响算法结果转换为实际的剔除动作的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体系统流程图；

图2为本发明的整体原理框图；

图3为本发明的入料时间存储流程框图；

图4为本发明的相机上位机检测控通讯流程框图；

图5为本发明的相机下位机检测通讯流程框图；

图6为本发明的速度检测与计算被检物料从入料传感器到剔除传感器理论值的流程框图；

图7为本发明的速度检测与计算被检物料从剔除传感器到防漏剔传感器理论值的流程框图；

图8为本发明的防被检物料错剔流程框图；

图9为本发明的防被检物料漏剔流程框图；

图10为防丢失与防漏剔功能的记录日志流程框图；

图中标记为：1、入料传感器；2、入料剔除机构；3、入料传送带；4、相机二传感器；5、相机一；6、相机二；7、光源一；8、光源二；9、出料传送带；10、剔除传感器；11、剔除机构；12、防漏剔传感器；13、二次剔除机构；14、翻面机构；15、编码轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除机构，包括上料模块、检测模块、时间检验模块、剔除模块；

上料模块包括入料传感器1、入料剔除机构2、入料传送带3，通过入料传送带3输送被检物料，进而输送到检测模块，在id错位过多位时入料剔除机构2剔除所有试图进入设备的样品，以便上位机和下位机id清零过程中没有新的物料导致id增加；

检测模块包括相机二传感器4、相机一5、相机二6、光源一7、光源二8和翻面机构14，在两个相机中间经过翻面机构8使得被检物料可以进行双面检测，用于检测缺陷数量多，需要多种不同光源组合使用的情况；

时间检验模块包括被检物料防丢单元、防漏剔功能单元、上位机检测单元、剔除控制单元、速度检测单元；

剔除模块包括出料传送带9、剔除传感器10、剔除机构11、防漏剔传感器12、二次剔除机构13，通过配合上位机检测单元对物料进行剔除，配合防漏剔功能单元对物料进行二次剔除。

本实施方式，将上料模块对接被检物料的生产机器，使被检物料生产后直接进入上料模块的传送带进入上料模块中，经过当被检物料触发入料传感器后进入检测模块和时间检验模块后，进而检验出被检物料是否在两个相机工位的检测结果，再根据剔除模块剔除动作后进入防漏剔判断。

作为一种实施方式，如图2所示，id初始为0，入料传感器1控制相机一5拍照，记录被检物料经过入料传感器1位置的时间，实时监控当前被检物料与前后被检物料的间隔距离，编码轮15记录传送带的速度，用于计算被检物料从入料传感器1到剔除传感器10应该经过的时间值，用以作为校验被检物料的ID号的标准；

相机一5和相机二6负责拍摄图片传送给上位机检测，上位机会将图片按传输顺序编写ID号；

剔除传感器10用于检测被检物料是否到达剔除工位，记录被检物料经过剔除传感器10的时间并与被检物料被检物料经过入料传感器1的时间进行减法，与编码轮15的传送带速度和当前被检物料与前后被检物料的间隔距离对比校验当前在剔除传感器10位置的被检物料是否与之前入料传感器1位置是同一片被检物料，以防中间丢失物料导致ID号错位，导致下位机的剔除的被检物料与算法的检测结果对应不上。

其中，所述相机一5和相机二6之间加入翻面机构14，可以对被检物料的正反面进行检测。

其中，所述相机数量可以增加多个，因为每个相机工位都是单独计量ID与结果的，增加数量不会导致逻辑更改。

作为一种实施方式，如图3所示，为入料时间存储控制流程框图，被检物料触发传感器后会根据ID号对被检物料编码并存储触发时间。

作为一种实施方式，如图4所示，相机上位机检测控通讯控制流程框图，相机一5的id初始为0，与相机二6的id独立互不干涉，上位机收到相机一5的图片后，对图片进行检测，在检测完成后将id号与检测结果立刻发送给下位机；

相机二6的id初始为0，与相机一5的id独立互不干涉，上位机收到相机二6图片后，对图片进行检测，在检测完成后将id号与检测结果立刻发送给下位机，如果合格发送结果为1，不合格发送结果为0，实际下位机将会收到两条同样id的信号，下位机会将结果相加以判断同一个被检物料在相机一5和相机二6的检测结果和是否都合格。

作为一种实施方式，如图5所示，为相机下位机检测控通讯控制流程框图，下位机启动时创建结果有数个元素的数组，数组内元素值都为0，在收到上位机发送的相机的id号与结果后，将结果加入结果数组的第id个元素，由于上位机有2个相机，因此只有结果数组的第id元素的值为2则说明该id对应的被检物料是合格的。

作为一种实施方式，如图6所示，为速度检测与计算被检物料从剔除传感器10到防漏剔传感器12理论值的控制流程框图，下位机采集编码轮15的电压并转换为速度，将入料传感器1到剔除传感器10的距离除以速度计算出被检物料从入料传感器1到剔除传感器10的理论时间，下位机每隔一段时间进行一次计算，以保证速度实时更新；

其中，计算时间可以根据下位机的性能进行调整。

其中，读取速度时可以快速读取多次，去掉最高与最低值后计算平均值，以保证编码轮读取的速度正确。

作为一种实施方式，如图7所示，为速度检测与计算被检物料从剔除传感器10到防漏剔传感器12理论值的控制流程框图，下位机采集编码轮15的电压并转换为速度，将入料传感器1到剔除传感器10的距离除以速度计算出被检物料从剔除传感器10到防漏剔传感器12的理论时间，下位机每隔一段时间进行一次计算，以保证速度实时更新；

其中，计算时间可以根据下位机的性能进行调整。

其中，读取速度时可以快速读取多次，去掉最高与最低值后计算平均值，以保证编码轮读取的速度正确。

作为一种实施方式，如图8所示，为防被检物料丢失控制流程框图，当被检物料到达剔除传感器10时，剔除程序会根据剔除传感器10的触发次数来判断被检物料的ID号，首先被检物料防丢单元会记录当前剔除传感器10的触发时间，然后减去对应被检物料ID的入料触发时间数组存储的入料传感器1的触发时间，从而得到被检物料从入料传感器1位置到达剔除传感器10的实际时间；

通过将被检物料从入料传感器1位置到达剔除传感器10的实际时间减去速度计算的被检物料从入料传感器1位置到达剔除传感器10位置应当经过的时间可以得出被检物料的偏差时间值。

再通过入料触发时间数组的当前ID与下一位ID所存储的入料触发时间相减可以得出被检物料与下一个被检物料的间隔时间。通过入料触发时间数组的当前ID与上一位ID所存储的入料触发时间相减可以得出被检物料与上一个被检物料的间隔时间，如果偏差时间值大于被检物料与上一个被检物料的间隔时间且小于被检物料与下一个被检物料的间隔时间，则说明触发当前剔除传感器10的该被检物料与触发入料传感器1的第ID号被检物料是同一个被检物料，被检物料在运输过程中没有丢失，此时可以取出对应结果存储数组的第ID位判断该被检物料是否需要被剔除。

如果偏差时间值等于或小于与上一个被检物料的间隔时间，则说明触发当前剔除传感器的该被检物料是上一个ID号或更靠前的被检物料，此时剔除该被检物料，并将当前触发传感器记录的ID号减去1位，以保证下一个被检物料的ID号可以被向前纠正1位。如果偏差时间值大于或等于与下一个被检物料的间隔时间，则说明当前被检物料是下一个ID号或更靠后的被检物料，此时剔除该被检物料，并将当前触发传感器记录的ID号加上1位，以保证下一个被检物料的ID号可以被向后纠正1位，经过多次纠正后，触发传感器的ID会再次与入料传感器的ID对应上，此时程序恢复正常。

其中，检测算法得出检测结果的时间应小于被检物料从相机位置到达剔除工位的时间，否则当结果输送给下位机时被检物料已经经过剔除工位。可以通过降低相机分辨率或增加电脑配置来提高算法检测速度，也可以提过加长传送带或降低传送带速度来延长被检物料从相机到达剔除工位的时间。

作为一种实施方式，如图9所示，为防被检物料漏剔控制流程框图，在机构执行剔除动作后，延时被检物料从剔除传感器到防漏剔传感器的理论时间后，查看防漏剔传感器状态，如果被检物料已被成功剔除，则此时防漏剔传感器12下方应该没有被检物料，防漏剔传感器12处于未触发状态，则无需进行二次剔除，以防影响正常被检物料通过。如果被检物料没有被成功剔除，则此时防漏剔传感器12下方应该存在被检物料，防漏剔传感器12处于被触发状态，则需要进行二次剔除。

作为一种实施方式，如图10所示，每次计算一个ID号时会打印一条日志。当前计算的id号，取出结果数组的值，剔除传感器10触发时间与入料传感器1触发时间的差值，可以通过观察该参数是否有巨大浮动来反向查找具体丢失被检物料的时间与id，并找到上位机算法同一时间检测图片,从而可以使得每个丢失被检物料都可以被追溯。

其中，如果发现结果数组的值连续多次为空，则可能是id错位位数过多，此时启动强制清零，启动入料剔除机构剔除所有试图进入设备的被检物料，此时上下位机id都不会增加，等待传送带没有物料后，下位机会清空所有数组数据并将id归零，同时发送清零通讯让上位机的id号也清零，在清零完成后关闭入料剔除机构，使得被检物料可以重新进入设备。

本说明书还提供上述的一种具有防错剔防漏剔功能的物料检测剔除方法，包括如下步骤：

S1、将检测机构的上料模块对接被检物料的生产机器，使被检物料生产后直接进入上料模块的传送带；

S2、将检测机构的剔除模块对接被检物料的包装机器，使被检物料被检测后直接进入包装工位；

S3、当被检物料触发入料传感器后，相机一拍摄图片，将图片传给上位机进行检测，上位机完成检测后立即将ID号与检测结果下发给下位机，算法从收到图片到得出结果的时间应小于物料从入料传感器运输到剔除传感器的时间；

S4、当被检物料触发相机二传感器后，相机二拍摄图片，将图片传给上位机进行检测，上位机完成检测后立即将ID号与检测结果下发给下位机，算法从收到图片到得出结果的时间应小于物料从相机二传感器运输到剔除传感器的时间；

S5、下位机在收到上位机的结果后将结果以加法方式加入结果数组的第ID个元素，通过两个相机收到两条id相同，结果不同通讯，在填入后可以通过判断该位是否为2来判断该ID对应的被检物料是否在两个相机工位的检测结果都合格，只要不为2则需要剔除；

S6、被检物料从相机二工位送入剔除工位后，触发剔除传感器，首先进行防丢料判断，判断通过后再查看结果数组第ID位结果是否为2，如果判断不通过则直接剔除并进行ID号修正，在进行剔除动作后进入防漏剔判断，如果判断通过则防漏剔剔除机构结果不动作，如果判断不通过则防漏剔剔除机构会对被检物料进行二次剔除。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。