本發(fā)明涉及一種分選機成像裝置。

背景技術：

目前，分選機是五金件、緊固件、電子元器件等產(chǎn)品的重要檢測設備和分選裝置，其用于將這些產(chǎn)品中的不合格產(chǎn)品和不確定產(chǎn)品從合格品中分離出來。

現(xiàn)有技術中的分選機都是依靠調節(jié)振動盤頻率、輸送帶速度或增加專門用以使送料速度均勻的輸送盤類部件，通過頻率、速度控制達到輸送檢測零部件至透明轉動盤或分度盤的零件間距離為一定值，再通過傳感器感應被測零部件信號傳遞至PLC，同時PLC讀取旋轉編碼器當前位置并保存，PLC反饋信號給上位機采集圖像的相機組，實現(xiàn)對零部件圖像的采集，并將圖像處理系統(tǒng)結果發(fā)送給PLC，PLC進行內部數(shù)據(jù)比對，把控制信號傳遞至分選裝置，以對零部件進行合格、不合格和漏檢的分選。在此過程中，由于上位機與PLC之間數(shù)據(jù)交換存在時間差，圖像采集精準度也會變差，就會影響最終的分選結果，容易造成零部件的錯選，高速檢測狀態(tài)下此缺陷更為明顯，且采用該檢測方式為實現(xiàn)零部件之間的距離保持一致，零部件輸送端需要增加程序控制或輸送部件，從而極大地增加了成本。無論從經(jīng)濟性還是可操作性，此種檢測方式均無法實現(xiàn)更為精準的圖像采集，達到精準分選零部件的效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種分選機成像裝置，它采用相機成像技術對緊固件進行成像，能夠合理采集緊固件的尺寸，提高了檢測精度。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種分選機成像裝置，它用于對分選機的透明轉動盤上的緊固件進行成像，它包括：

垂直方向成像部件，所述垂直方向成像部件包括用于拍攝透明轉動盤上的緊固件在垂直方向上的圖像的垂直成像相機；

水平方向成像部件，所述水平方向成像部件包括至少一個用于拍攝透明轉動盤上的緊固件在水平方向上的圖像的水平成像相機，所述水平方向成像部件和所述垂直方向成像部件沿著透明轉動盤的轉動方向設置。

進一步為了使垂直成像相機能夠很好地對緊固件在垂直方向上成像，所述垂直方向成像部件上設置有與所述垂直成像相機相對設置的垂直成像相機光源，所述垂直成像相機設置在透明轉動盤的上方，所述垂直成像相機光源設置在透明轉動盤的下方。

進一步為了調節(jié)垂直成像相機的位置，使其達到合理的拍攝焦距，使其能夠更好地拍攝緊固件在垂直方向上的圖像，所述垂直方向成像部件還包括與垂直成像相機相連并用于調整垂直成像相機的位置的三維調節(jié)機構。

進一步提供了一種三維調節(jié)機構的具體結構，以便對垂直成像相機進行三維調節(jié)，所述三維調節(jié)機構包括垂直成像基座、垂直成像橫向移動架、垂直成像縱向移動架和與所述垂直成像相機相連并用于驅動所述垂直成像相機在其周向上旋轉的垂直成像相機周向旋轉部件，垂直成像橫向移動架安裝在垂直成像基座上，所述垂直成像縱向移動架安裝在垂直成像橫向移動架上，所述垂直成像相機周向旋轉部件安裝在垂直成像縱向移動架上，所述垂直成像基座和所述垂直成像橫向移動架之間設置有驅動所述垂直成像橫向移動架在垂直成像基座上橫向移動的垂直成像橫向移動驅動機構，所述垂直成像橫向移動架和所述垂直成像縱向移動架之間設置有驅動所述垂直成像縱向移動架在垂直成像橫向移動架上縱向移動的垂直成像縱向移動驅動機構。

進一步提供了一種垂直成像橫向移動驅動機構的具體結構，所述垂直成像橫向移動驅動機構包括垂直成像橫向齒條和垂直成像橫向齒輪，所述垂直成像橫向齒條安裝在所述垂直成像基座上，所述垂直成像橫向齒輪可旋轉地安裝在垂直成像橫向移動架上，所述垂直成像橫向齒輪與所述垂直成像橫向齒條嚙合；和/或所述垂直成像縱向移動驅動機構包括垂直成像縱向齒條和垂直成像縱向齒輪，所述垂直成像縱向齒條安裝在所述垂直成像橫向移動架上，所述垂直成像縱向齒輪可旋轉地安裝在垂直成像縱向移動架上，所述垂直成像縱向齒輪與所述垂直成像縱向齒條嚙合。

進一步為了使水平成像相機能夠很好地對緊固件在水平方向上成像，分選機成像裝置還包括水平成像相機光源，所述水平成像相機光源與所述水平成像相機相對設置。

進一步為了調節(jié)水平成像相機的位置，使其達到合理的拍攝焦距，所述水平方向成像部件還包括與至少一個水平成像相機相連并用于調整水平成像相機的位置的三維調節(jié)結構。

進一步提供了一種三維調節(jié)結構的具體結構，所述三維調節(jié)結構包括水平成像基座、水平成像橫向移動架、水平成像縱向移動架和至少一個與相應的水平成像相機相連并用于驅動相應的水平成像相機在其周向上轉動的水平成像相機周向旋轉部件，水平成像橫向移動架安裝在水平成像基座上，所述水平成像縱向移動架安裝在水平成像橫向移動架上，所述水平成像相機周向旋轉部件安裝在水平成像縱向移動架上，所述水平成像基座和所述水平成像橫向移動架之間設置有驅動所述水平成像橫向移動架在水平成像基座上橫向移動的水平成像橫向移動驅動機構，所述水平成像橫向移動架和所述水平成像縱向移動架之間設置有驅動所述水平成像縱向移動架在水平成像橫向移動架上縱向移動的水平成像縱向移動驅動機構。

進一步，所述水平成像橫向移動驅動機構包括水平成像橫向齒條和水平成像橫向齒輪，所述水平成像橫向齒條安裝在所述水平成像基座上，所述水平成像橫向齒輪可旋轉地安裝在水平成像橫向移動架上，所述水平成像橫向齒輪與所述水平成像橫向齒條嚙合；和/或所述水平成像縱向移動驅動機構包括水平成像縱向齒條和水平成像縱向齒輪，所述水平成像縱向齒條安裝在所述水平成像橫向移動架上，所述水平成像縱向齒輪可旋轉地安裝在水平成像縱向移動架上，所述水平成像縱向齒輪與所述水平成像縱向齒條嚙合。

進一步為了使透明轉動盤透光性好，更利于背光的穿透，使采集的圖像更加清晰，檢測尺寸更為精準，所述透明轉動盤由光學玻璃制成。

進一步，所述緊固件為沉頭鉚釘，所述垂直成像相機設置有一個，所述垂直成像相機用于從在垂直方向上的圖像中得到帽緣的直徑D，所述水平成像相機設置有兩個，其中一個水平成像相機用于從水平方向上的圖像中得到釘體長度H、釘帽的錐角α和釘帽的高度h，另外一個水平成像相機用于從水平方向上的圖像中得到釘體直徑。

進一步為了合理驅動垂直成像相機和水平成像相機的動作，分選機成像裝置還包括上位機以及當透明轉動盤上的緊固件轉動至其對應的位置時用于感應緊固件的位置感應傳感器，所述位置感應傳感器設置在成像部件的上游，所述垂直方向成像部件對應于透明轉動盤上的垂直成像工位，所述水平方向成像部件對應于透明轉動盤上的水平成像工位，所述透明轉動盤由電機帶動轉動，并且所述電機的轉動軸上設置有用于通過檢測轉動軸的轉動角度從而得到透明轉動盤的轉動位置的轉動位置檢測器件，轉動位置檢測器件的信號輸出端和位置感應傳感器的信號輸出端分別與所述上位機相連，所述上位機分別與所述水平成像相機和所述垂直成像相機的控制輸入端相連，所述上位機根據(jù)接收到的感應裝置發(fā)出的感應信號，讀取此時的轉動位置檢測器件傳遞的緊固件在透明轉動盤上的初始位置信號，并根據(jù)該初始位置信號得到相應的緊固件位于相應的垂直成像工位和水平成像工位的位置信號，當該緊固件在透明轉動盤上轉動至垂直成像工位或水平成像工位時，所述上位機控制相應的垂直成像相機或水平成像相機動作。

采用了上述技術方案后，本發(fā)明通過垂直成像相機拍攝緊固件在垂直方向上的圖像，從而得到緊固件在垂直投影下的有關尺寸，通過水平成像相機拍攝緊固件在水平方向上的圖像，從而得到緊固件在水平投影下的有關尺寸，從而得到緊固件分選時所需要的尺寸，有利于后續(xù)的分選工作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的分選機成像裝置和透明轉動盤的裝配立體圖；

圖2為本發(fā)明的垂直方向成像部件的立體圖；

圖3為本發(fā)明的水平方向成像部件的立體圖；

圖4為本發(fā)明的位置感應器的安裝立體圖；

圖5為本發(fā)明的沉頭鉚釘?shù)慕Y構示意圖一；

圖6為本發(fā)明的沉頭鉚釘?shù)慕Y構示意圖二；

圖7為本發(fā)明的沉頭鉚釘?shù)慕Y構示意圖三。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1～7所示，一種分選機成像裝置，它用于對分選機的透明轉動盤10上的緊固件20進行成像，它包括：

垂直方向成像部件，所述垂直方向成像部件包括用于拍攝透明轉動盤10上的緊固件20在垂直方向上的圖像的垂直成像相機1；

水平方向成像部件，所述水平方向成像部件包括至少一個用于拍攝透明轉動盤10上的緊固件20在水平方向上的圖像的水平成像相機2，所述水平方向成像部件和所述垂直方向成像部件沿著透明轉動盤10的轉動方向設置。

在本實施例中，如圖5～7所示，所述緊固件20為沉頭鉚釘，沉頭鉚釘依次置于透明轉動盤10上，其在透明轉動盤10上，釘頭朝上，釘身的底端抵在透明轉動盤10，垂直方向即為透明轉動盤10的軸向，水平方向即為對著沉頭鉚釘?shù)膫让娴姆较?，所述垂直成像相機1設置有一個，所述垂直成像相機1用于從在垂直方向上的圖像中得到帽緣的直徑D，所述水平成像相機2設置有兩個，其中一個水平成像相機2用于從水平方向上的圖像中得到釘體長度H、釘帽的錐角α和釘帽的高度h，另外一個水平成像相機2用于從水平方向上的圖像中得到釘體直徑。

為了使垂直成像相機1能夠很好地對緊固件100在垂直方向上成像，如圖2所示，所述垂直方向成像部件上設置有與所述垂直成像相機1相對設置的垂直成像相機光源3，所述垂直成像相機1設置在透明轉動盤10的上方，所述垂直成像相機光源3設置在透明轉動盤10的下方。

如圖2所示，所述垂直方向成像部件還包括與垂直成像相機1相連并用于調整垂直成像相機1的位置的三維調節(jié)機構；所述三維調節(jié)機構包括垂直成像基座41、垂直成像橫向移動架42、垂直成像縱向移動架43和與所述垂直成像相機1相連并用于驅動所述垂直成像相機1在其周向上旋轉的垂直成像相機周向旋轉部件44，垂直成像橫向移動架42安裝在垂直成像基座41上，所述垂直成像縱向移動架43安裝在垂直成像橫向移動架42上，所述垂直成像相機周向旋轉部件44安裝在垂直成像縱向移動架43上，所述垂直成像基座41和所述垂直成像橫向移動架42之間設置有驅動所述垂直成像橫向移動架42在垂直成像基座41上橫向移動的垂直成像橫向移動驅動機構，所述垂直成像橫向移動架42和所述垂直成像縱向移動架43之間設置有驅動所述垂直成像縱向移動架43在垂直成像橫向移動架42上縱向移動的垂直成像縱向移動驅動機構。

如圖2所示，所述垂直成像橫向移動驅動機構包括垂直成像橫向齒條45和垂直成像橫向齒輪，所述垂直成像橫向齒條45安裝在所述垂直成像基座41上，所述垂直成像橫向齒輪45可旋轉地安裝在垂直成像橫向移動架42上，所述垂直成像橫向齒輪與所述垂直成像橫向齒條45嚙合；所述垂直成像縱向移動驅動機構包括垂直成像縱向齒條47和垂直成像縱向齒輪，所述垂直成像縱向齒條47安裝在所述垂直成像橫向移動架42上，所述垂直成像縱向齒輪可旋轉地安裝在垂直成像縱向移動架43上，所述垂直成像縱向齒輪與所述垂直成像縱向齒條47嚙合；在本實施例中，垂直成像橫向齒輪和垂直成像縱向齒輪可以由手動驅動其旋轉，也可以由電動驅動其旋轉；通過手動或電動轉動垂直成像橫向齒輪，就可以調節(jié)垂直成像相機1的橫向位置，通過手動或電動轉動垂直成像縱向齒輪，就可以調節(jié)垂直成像相機1的縱向位置；另外，垂直成像相機光源3安裝在垂直成像橫向移動架42上的，其也是可以沿著縱向移動的，方便和垂直成像相機1一起進行調節(jié)。

如圖1、4所示，分選機成像裝置還包括水平成像相機光源5，所述水平成像相機光源5與所述水平成像相機2相對設置。

如圖3所示，所述水平方向成像部件還包括與至少一個水平成像相機2相連并用于調整水平成像相機2的位置的三維調節(jié)結構；所述三維調節(jié)結構包括水平成像基座61、水平成像橫向移動架62、水平成像縱向移動架63和至少一個與相應的水平成像相機2相連并用于驅動相應的水平成像相機2在其周向上轉動的水平成像相機周向旋轉部件64，水平成像橫向移動架62安裝在水平成像基座61上，所述水平成像縱向移動架63安裝在水平成像橫向移動架62上，所述水平成像相機周向旋轉部件安裝在水平成像縱向移動架63上，所述水平成像基座61和所述水平成像橫向移動架62之間設置有驅動所述水平成像橫向移動架62在水平成像基座61上橫向移動的水平成像橫向移動驅動機構，所述水平成像橫向移動架62和所述水平成像縱向移動架63之間設置有驅動所述水平成像縱向移動架63在水平成像橫向移動架62上縱向移動的水平成像縱向移動驅動機構；所述水平成像橫向移動驅動機構包括水平成像橫向齒條65和水平成像橫向齒輪，所述水平成像橫向齒條65安裝在所述水平成像基座61上，所述水平成像橫向齒輪可旋轉地安裝在水平成像橫向移動架62上，所述水平成像橫向齒輪與所述水平成像橫向齒條65嚙合；和/或所述水平成像縱向移動驅動機構包括水平成像縱向齒條67和水平成像縱向齒輪，所述水平成像縱向齒條67安裝在所述水平成像橫向移動架62上，所述水平成像縱向齒輪可旋轉地安裝在水平成像縱向移動架63上，所述水平成像縱向齒輪與所述水平成像縱向齒條67嚙合；在本實施例中，水平成像橫向齒輪和水平成像縱向齒輪可以由手動驅動其旋轉，也可以由電動驅動其旋轉；通過手動或電動轉動水平成像橫向齒輪，就可以調節(jié)水平成像相機2的橫向位置，通過手動或電動轉動水平成像縱向齒輪，就可以調節(jié)水平成像相機2的縱向位置；當水平成像相機2為兩個時，兩個水平成像相機2分別通過水平成像相機周向旋轉部件64安裝在水平成像縱向移動架63的兩側，并在透明轉動盤10的轉動方向上有先后順序。

為了使透明轉動盤10透光性好，更利于背光的穿透，使采集的圖像更加清晰，檢測尺寸更為精準，所述透明轉動盤10由光學玻璃制成，這樣就克服了普通玻璃或PC類制成的透明轉動盤10存在的隨時間延長透光度變差的缺陷。

分選機成像裝置還包括上位機以及當透明轉動盤10上的緊固件20轉動至其對應的位置時用于感應緊固件20的位置感應傳感器7，所述位置感應傳感器7設置在成像部件的上游，所述垂直方向成像部件對應于透明轉動盤10上的垂直成像工位，所述水平方向成像部件對應于透明轉動盤10上的水平成像工位，所述透明轉動盤10由電機帶動轉動，并且所述電機的轉動軸上設置有用于通過檢測轉動軸的轉動角度從而得到透明轉動盤10的轉動位置的轉動位置檢測器件，轉動位置檢測器件的信號輸出端和位置感應傳感器7的信號輸出端分別與所述上位機相連，所述上位機分別與所述水平成像相機2和所述垂直成像相機1的控制輸入端相連，所述上位機根據(jù)接收到的感應裝置4發(fā)出的感應信號，讀取此時的轉動位置檢測器件傳遞的緊固件在透明轉動盤10上的初始位置信號，并根據(jù)該初始位置信號得到相應的緊固件20位于相應的垂直成像工位和水平成像工位的位置信號，當該緊固件20在透明轉動盤10上轉動至垂直成像工位或水平成像工位時，所述上位機控制相應的垂直成像相機1或水平成像相機2動作；在本實施例中，位置感應傳感器7安裝在一支架71上，其在透明轉動盤10的轉動方向上位于垂直方向成像部件的上游，同時，為了簡化結構，所述水平成像相機光源5可以安裝在該支架71上，位置感應傳感器7和水平成像相機光源5可以在支架71上縱向移動，以便合理調節(jié)其各自的位置，位置感應傳感器7至垂直成像相機1在透明轉動盤10轉動方向上的相對轉動位置為一固定值，位置感應傳感器7至水平成像相機2在透明轉動盤10轉動方向上的相對轉動位置為另一固定值，這樣就可以得到進入垂直成像相機1或水平成像相機2采集圖像的視野范圍內的圓周距離，待透明轉動盤10轉動至相應的垂直成像相機1或水平成像相機2所在的轉動位置，上位機就會控制相應的相機進行響應拍攝，位置感應傳感器7到垂直成像相機或水平成像相機2之間在透明轉動盤10轉動方向上的距離為一個定值，進而使得緊固件20在送料裝置輸送到透明轉動盤10上時，無需保證緊固件20的上料頻率，均可實現(xiàn)對每個緊固件20進行精準的圖像采集，每次圖像采集在相機成像視野范圍內的位置偏差≤0.05mm，這種采集影像的方式結構簡單，對緊固件20間的相對位置和送料頻率無任何要求，采用這種圖像采集方式，圖像采集更為精準可靠，免去了前端對送料頻率的調節(jié)控制、透明轉動盤10的速度控制等，大大的節(jié)省了時間和成本。

在透明轉動盤10轉動的過程中，先通過位置感應傳感器7采集其位置信號，然后在由垂直成像相機1拍攝緊固件20在垂直方向上的圖像，得到帽緣的直徑D，再由一個水平成像相機2拍攝緊固件20在水平方向上的圖像，得到釘體長度H、釘帽的錐角α和釘帽的高度h；再由另外一個水平成像相機2拍攝緊固件20在水平方向上的另一張圖像，得到釘體直徑，可以對鉚釘?shù)男絛1、d2、d3進行檢測，實現(xiàn)分檔的方式有：1、可根據(jù)三個直徑段的算術平均值,為輸出分檔值；2.可根據(jù)三個直徑段中的最大直徑為輸出分檔值；3.可根據(jù)三個直徑段中的最小直徑為輸出分檔值。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。