一种盒子标签及外观自动检测设备

技术领域

本发明涉及盒子外观检测设备技术领域，特别涉及一种盒子标签及外观自动检测设备。

背景技术

现有的盒子标签及外观检测大多采用人工目视检查和手动扫码，工作效率低，误检、漏检率高，越来越无法满足生产需求。为了解决人工目视检查的问题，现设备产商研发出自动检测设备，通过带有CCD相机的不同工位，分别检测盒子不同面的外观，工位与工位之间采用不同的移载机械手对盒子进行转移，此种设备虽能代替人工进行检测，但检测工位多，移载机械手对应也多，占用空间大，制造成本高。并且此种设备在运行时只能检测一种规格盒子的外观，不能适应现多样化组合产线的检测需求。因此现提出一种盒子标签及外观自动检测设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种盒子标签及外观自动检测设备，以解决上述问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种盒子标签及外观自动检测设备，包括机架，还包括均设置于所述机架上的

顶部检测组件，其包括顶部检测运输带和顶部检测CCD相机，用于检测盒子的顶面；

底部及四周检测组件，其包括透明承载台、侧部检测CCD相机和底部检测CCD相机，用于检测盒子的四周面及底面；

下料分拣组件，其包括上下平行设置的两条运输带和升降推料机构，用于根据检测结果对盒子进行分拣，所述升降推料机构包括一级推料装置，可根据盒子的规格调整承载空间；

搬运组件，其包括第一横向移动模组、设置于所述第一横向移动模组上的移动连接板、设置于所述移动连接板上的上料搬运机构、通过第二横向移动模组设置于所述移动连接板上的下料搬运机构，所述上料搬运机构用于对盒子在所述顶部检测组件和所述底部及四周检测组件之间移载；所述下料搬运机构用于对盒子在所述底部及四周检测组件和所述下料分拣组件之间移载。

进一步地，所述顶部检测组件还包括导料板、挡料气缸、挡料块、顶部光源、顶部相机前后移动模组和顶部相机升降模组；所述导料板设置于所述顶部检测组件的前端两侧；所述挡料气缸设置于所述顶部检测组件的前端下方；所述挡料块设置于所述顶部检测运输带上；所述顶部光源设置于所述顶部检测组件的上方；所述顶部相机前后移动模组设置于所述顶部检测组件的上方；所述顶部相机升降模组设置于所述顶部相机前后移动模组上；所述顶部检测CCD相机设置于所述顶部相机升降模组上。

进一步地，所述顶部检测组件还包括调速电机、第一传感器和第二传感器；所述调速电机与所述顶部检测运输带驱动连接；所述第一传感器设置于所述导料板的旁侧；所述第二传感器设置于所述挡料块的旁侧。

进一步地，所述底部及四周检测组件还包括侧部光源、底部光源和对位气缸；所述侧部光源和所述侧部检测CCD相机对应设置于所述透明承载台的上部旁侧；所述底部光源和所述底部检测CCD相机对应设置于所述透明承载台的下部；所述对位气缸避开所述侧部检测CCD相机设置于所述透明承载台的上部两侧。

进一步地，所述侧部检测CCD相机和所述底部检测CCD相机均连接有侧底部移动模组；所述侧部检测CCD相机和所述底部检测CCD相机的镜头中心延伸线交汇于所述透明承载台的中点上。

进一步地，两条所述运输带分别为及格品运输带和不良品运输带；所述及格品运输带位于所述不良品运输带的上方；两条所述运输带的末端均设有阻挡块；所述阻挡块的旁侧设有第三传感器。

进一步地，所述升降推料机构还包括升降台、滑动台和二级推料装置；所述升降台设置于两条所述运输带的首端前侧，其底部驱动连接有升降驱动装置；所述滑动台与所述升降台滑动连接，该所述滑动台与所述升降台的表面围成承载空间；所述一级推料装置与所述滑动台驱动连接，可驱动所述滑动台前后移动，从而调整承载空间的大小；所述二级推料装置设置于所述滑动台的前侧，用于推动所述滑动台上部的盒子。

进一步地，所述上料搬运机构包括第一升降模组和旋转驱动装置；所述第一升降模组设置于所述移动连接板上；所述旋转驱动装置设置于所述第一升降模组上；所述下料搬运机构包括第二升降模组；所述第二升降模组设置于所述第二横向移动模组上。

进一步地，所述旋转驱动装置和所述第二升降模组均搭载有移载治具；所述移载治具包括夹料气缸和真空吸盘；所述夹料气缸的输出端连接有夹爪；所述真空吸盘设置于所述夹爪之间。

进一步地，所述旋转驱动装置与所述移载治具之间连接有旋转保护组件；所述旋转保护组件包括感应传感器、感应片、随动块和阻挡柱；所述传感器设置于所述移载治具上；所述感应片对应设置于所述旋转驱动装置上；所述随动块设置于所述移载治具上；所述阻挡柱对应设置于所述旋转驱动装置上。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、自动检测盒子六面外观和标签信息，检测效率高。本发明设有顶部检测组件、底部及四周检测组件、下料分拣组件和搬运组件，通过检测组件对盒子外观进行检测，并通过搬运组件进行组件之间的移载，下料分拣组件则根据检测结果进行分拣存放，实现了自动检测盒子六面外观和标签信息，具有检测效率高的优点。

2、通用性强。本发明顶部检测组件的中导料板设置于顶部检测组件的前端两侧，其前端具有向外侧延伸的折角，能够让不同规格盒子准确运输入顶部检测运输带中；下料分拣组件中的滑动台与升降台滑动连接，该滑动台与升降台的表面围成承载空间；一级推料装置与滑动台驱动连接，可驱动滑动台前后移动，调整承载空间的大小，从而适应不同规格的盒子，避免导致盒子卡料或掉落；能够适应不同规格的盒子检测。

3、检测效果好。本发明通过CCD相机代替人工进行检测，并且顶部检测CCD相机能通过顶部相机前后移动模组和顶部相机升降模组来移动至盒子的上方，以适应不同规格盒子的最佳视野和焦距；侧部检测CCD相机和底部检测CCD相机的镜头中心延伸线交汇于透明承载台的中点上；对位气缸能将盒子推往透明承载台的中点；侧部检测CCD相机和底部检测CCD相机能通过侧底部移动模组进行升降，以适应不同规格盒子的最佳视野和焦距；具有检测精度高和检测效果好的优点。

4、抓取稳定，不损坏盒子；本发明中移载治具通过同时设有夹料气缸和真空吸盘，能够更好的接取盒子，对比于以往单纯使用夹料气缸的方式，能够减少夹料气缸的夹紧力，避免夹紧力过大的问题引起的盒子损坏；对比于以往单纯使用真空吸盘的方式，能减少真空吸盘的吸力，避免盒子顶部受力引起的意外拆开或吸取不稳的问题，具有抓取稳定，不损坏盒子的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的顶部检测组件的结构示意图；

图3为本发明的底部及四周检测组件的结构示意图；

图4为本发明的下料分拣组件的结构示意图；

图5为本发明的搬运组件的结构示意图；

图6为本发明的搬运组件的局部结构示意图；

图7为本发明的上料搬运机构的结构示意图；

图8为本发明的下料搬运机构的结构示意图。

100、机架；200、顶部检测组件；201、顶部检测运输带；202、导料板；203、挡料气缸；204、挡料块；205、顶部光源；206、顶部相机前后移动模组；207、顶部相机升降模组；208、顶部检测CCD相机；209、调速电机；210、第一传感器；211、第二传感器；300、底部及四周检测组件；301、透明承载台；302、侧部检测CCD相机；303、底部检测CCD相机；304、侧部光源；305、底部光源；306、对位气缸；307、侧底部移动模组；400、下料分拣组件；401、及格品运输带；402、不良品运输带；403、阻挡块；404、第三传感器；405、升降台；406、滑动台；407、一级推料装置；408、二级推料装置；409、升降驱动装置；500、搬运组件；501、第一横向移动模组；502、移动连接板；503、上料搬运机构；504、第二横向移动模组；505、下料搬运机构；506、第一升降模组；507、旋转驱动装置；508、第二升降模组；509、夹料气缸；510、真空吸盘；511、夹爪；512、感应传感器；513、感应片；514、随动块；515、阻挡柱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式并均使用非精准的比列，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1～图8所示，一种盒子标签及外观自动检测设备，包括机架100，还包括均设置于所述机架100上的顶部检测组件200、底部及四周检测组件300、下料分拣组件400和搬运组件500；

所述顶部检测组件200包括顶部检测运输带201、导料板202、挡料气缸203、挡料块204、顶部光源205、顶部相机前后移动模组206和顶部相机升降模组207、顶部检测CCD相机208、调速电机209、第一传感器210和第二传感器211；所述导料板202设置于所述顶部检测组件200的前端两侧，其前端具有向外侧延伸的折角，能够让不同规格盒子准确运输入所述顶部检测运输带201中；所述挡料气缸203设置于所述顶部检测组件200的前端下方；所述挡料块204设置于所述顶部检测运输带201上；所述顶部光源205设置于所述顶部检测组件200的上方；所述顶部相机前后移动模组206设置于所述顶部检测组件200的上方；所述顶部相机升降模组207设置于所述顶部相机前后移动模组206上；所述顶部检测CCD相机208设置于所述顶部相机升降模组207上；所述顶部检测CCD相机208能通过顶部相机前后移动模组206和顶部相机升降模组207来移动至盒子的上方，以适应不同规格盒子的最佳视野和焦距；所述调速电机209与所述顶部检测运输带201驱动连接；所述第一传感器210设置于所述导料板202的旁侧；所述第二传感器211设置于所述挡料块204的旁侧；在本实施例中，所述顶部相机前后移动模组206和顶部相机升降模组207均采用伺服丝杆导轨副；

所述底部及四周检测组件300包括透明承载台301、侧部检测CCD相机302、底部检测CCD相机303、侧部光源304、底部光源305和对位气缸306；所述侧部光源304和所述侧部检测CCD相机302对应设置于所述透明承载台301的上部旁侧；所述底部光源305和所述底部检测CCD相机303对应设置于所述透明承载台301的下部；所述对位气缸306避开所述侧部检测CCD相机302设置于所述透明承载台301的上部两侧；所述侧部检测CCD相机302和所述底部检测CCD相机303均连接有侧底部移动模组；所述侧部检测CCD相机302和所述底部检测CCD相机303的镜头中心延伸线交汇于所述透明承载台301的中点上；所述对位气缸306能将盒子推往所述透明承载台301的中点；所述侧部检测CCD相机302和所述底部检测CCD相机303能通过侧底部移动模组307分别进行前后移动和升降，以适应不同规格盒子的最佳视野和焦距；在本实施例中，所述侧底部移动模组307采用伺服丝杆导轨副；

所述下料分拣组件400包括上下平行设置的两条运输带和升降推料机构；两条所述运输带分别为及格品运输带401和不良品运输带402；所述及格品运输带401位于所述不良品运输带402的上方；两条所述运输带的末端均设有阻挡块403；所述阻挡块403的旁侧设有第三传感器404；所述升降推料机构包括升降台405、滑动台406、一级推料装置407和二级推料装置408；所述升降台405设置于两条所述运输带的首端前侧，其底部驱动连接有升降驱动装置409；所述滑动台406与所述升降台405滑动连接，该所述滑动台406与所述升降台405的表面围成承载空间；所述一级推料装置407与所述滑动台406驱动连接，可驱动所述滑动台406前后移动，调整承载空间的大小，从而适应不同规格的盒子，避免导致盒子卡料或掉落；所述二级推料装置408设置于所述滑动台406的前侧，用于推动所述滑动台406上部的盒子；在本实施例中，所述升降驱动装置409、所述一级推料装置407和所述耳机推料装置采用气缸；

所述搬运组件500包括第一横向移动模组501、设置于所述第一横向移动模组501上的移动连接板502、设置于所述移动连接板502上的上料搬运机构503、通过第二横向移动模组504设置于所述移动连接板502上的下料搬运机构505；所述上料搬运机构503包括第一升降模组506和旋转驱动装置507；所述第一升降模组506设置于所述移动连接板502上；所述旋转驱动装置507设置于所述第一升降模组506上；所述下料搬运机构505包括第二升降模组508；所述第二升降模组508设置于所述第二横向移动模组504上；上料搬运机构503和下料搬运机构505通过移动连接板502设置于第一横向移动模组501上，可通过第一横向移动模组501进行同步移动，通过搭配移载治具在顶部检测组件200、底部及四周检测组件300和下料分拣组件400之间进行同步移载，同时，下料搬运机构505与第一横向移动模组501之间还设有第二横向移动模组504，增加了下料搬运机构505的移动行程，从而适应不同组件之间的间隙；并且，上料搬运机构503中设有旋转驱动装置507，可带动移载治具进行旋转，转动盒子在底部及四周检测组件300上进行不同侧向面的检测，减少检测摄像头的设置，降低成本；在本实施例中，所述第一横向移动模组501、所述第二横向移动模组504和所述第一升降模组506均采用伺服丝杆导轨副；所述第二升降模组508采用气动导轨副；所述旋转驱动装置507采用伺服电机；

所述旋转驱动装置507和所述第二升降模组508均搭载有移载治具；所述移载治具包括夹料气缸509和真空吸盘510；所述夹料气缸509的输出端连接有夹爪511；所述真空吸盘510设置于所述夹爪511之间；通过同时设有夹料气缸509和真空吸盘510，能够更好的接取盒子，对比于以往单纯使用夹料气缸509的方式，能够减少夹料气缸509的夹紧力，避免夹紧力过大的问题引起的盒子损坏；对比于以往单纯使用真空吸盘510的方式，能减少真空吸盘510的吸力，避免盒子顶部受力引起的意外拆开或吸取不稳的问题；

所述旋转驱动装置507与所述移载治具之间连接有旋转保护组件；所述旋转保护组件包括感应传感器512、感应片513、随动块514和阻挡柱515；所述传感器设置于所述移载治具上；所述感应片513对应设置于所述旋转驱动装置507上；所述随动块514设置于所述移载治具上；所述阻挡柱515对应设置于所述旋转驱动装置507上；随动块514和阻挡柱515能根据实际使用情况进行设置，根据盒子的进料角度，设定旋转行程的起点和重点，避免旋转驱动装置507旋转过度和移载治具抓取不稳的问题，而传感器和感应片513能使得旋转驱动装置507获知当前旋转的位置，从而配合实际使用快速调整旋转速率、范围等参数。

工作原理：

首先，初始状态下，挡料气缸203属于缩回状态，当需要检测顶部外观的盒子进入至顶部检测运输带201时，第一传感器210识别到盒子，并控制调速电机209驱动顶部检测运输带201工作，在导料板202的引导作用下，盒子流向顶部检测运输带201的指定区域，盒子继续前进直到被挡料块204所阻挡，此时第二传感器211识别到被阻挡的盒子，并控制顶部检测运输带201停止工作。此时顶部检测CCD相机208通过顶部相机前后移动模组206移动至盒子的上方，并照相捕获盒子顶部的外观和标签的外观，将信息发至计算机进行分析并标记，完成检测后顶部检测CCD相机208复位。而当顶部检测运输带201中存在超过数量的盒子时，挡料气缸203会向上伸出以阻止盒子进入本顶部检测运输带201；

然后，上料搬运机构503将盒子移载至透明承载台301中，底部检测CCD相机303对盒子的底部外观进行检测，侧部检测CCD相机302对当前该盒子的侧面外观进行检测，随后旋转驱动装置507控制移载治具带动盒子进行转动，依次对剩下的侧面进行检测；

最后，下料搬运机构505将该盒子移载至下料分拣组件400处，下料分拣组件400中升降驱动装置409伸出，升降台405向上移动，承接住盒子。当盒子尺寸较大时，如检测结果通过，则一级推料装置407、二级推料装置408伸出，将盒子推进及格品运输带401；如检测结果不通过，则升降驱动装置409缩回，一级推料装置407、二级推料装置408伸出，将盒子推进不良品运输带402。当盒子尺寸较小时，一级推料装置407推料气缸保持伸出状态，如检测结果通过，则二级推料装置408伸出，将盒子推进及格品运输带401；如检测结果不通过，则升降驱动装置409缩回，二级推料装置408伸出，将盒子推进不良品运输带402。其中，及格品运输带401和不良品运输带402的第三传感器404用于检测是否满料，满料时自动报警等待人工处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。