一種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，包括用于對(duì)鏡片進(jìn)行分級(jí)和焦度測(cè)量的圖像采集裝置、檢測(cè)平臺(tái)、進(jìn)料傳送帶、出料傳送帶、電機(jī)、氣動(dòng)推送裝置、控制裝置和分揀箱；本實(shí)用新型采用自動(dòng)化流水線操作，利用機(jī)器視覺(jué)分析，通過(guò)圖像采集裝置進(jìn)行鏡片的分級(jí)和焦度測(cè)量，免去了人工檢測(cè)，提高了工作效率的同時(shí)，保護(hù)了人的身體健康；設(shè)有氣動(dòng)推送裝置，可以將圖像采集裝置檢測(cè)后的鏡片推送到不同的分揀箱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀；同時(shí)設(shè)有紙袋打印機(jī)，將每個(gè)鏡片的相關(guān)信息打印在紙袋上，然后將鏡片按類分裝；采用機(jī)器視覺(jué)分析，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度，有效的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠使得業(yè)內(nèi)達(dá)成一致的標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】—種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，眼鏡片在生產(chǎn)、批發(fā)、外貿(mào)等過(guò)程中，其表面的質(zhì)量檢驗(yàn)和產(chǎn)品分揀是十分重要的環(huán)節(jié)，目前主要靠人工識(shí)別篩選的，該方法主要通過(guò)在工作臺(tái)放置日光燈，工人手持鏡片在光線下觀察鏡片，判定鏡片質(zhì)量等級(jí)并進(jìn)行分揀。目視法雖然操作簡(jiǎn)單易行，但是這種方法存在很多問(wèn)題。例如:1.對(duì)檢驗(yàn)人員的視力危害較大，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，危害視力，因此此項(xiàng)工種不宜長(zhǎng)期工作；2.目前企業(yè)用工成本越來(lái)越高，并且人工效率低下；3.人工分揀的質(zhì)量受職工主觀因素影響較大，尤其是變形較小、畸變不大的缺陷容易漏檢或錯(cuò)檢，從而不能夠保證檢測(cè)的效率與精度，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成企業(yè)信譽(yù)的下降；4.各生產(chǎn)廠家目前各自為政，業(yè)內(nèi)無(wú)法達(dá)到統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不利于鏡片整體行業(yè)水平的提聞。
[0003]在鏡片生產(chǎn)、批發(fā)或貿(mào)易出口中，質(zhì)量檢測(cè)和入庫(kù)包裝工作是主要的工序過(guò)程。入庫(kù)包裝前要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，同時(shí)把每片鏡片的重要參數(shù)如折射率、直徑、焦度值等標(biāo)示在包裝紙袋上。對(duì)批量生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，折射率、直徑基本相同，但每一鏡片的焦度值和分級(jí)類型卻是不同的，需要對(duì)每一片鏡片進(jìn)行測(cè)試。傳統(tǒng)的操作方法是用焦度儀一片一片地檢測(cè)，紙袋上的標(biāo)示是用蓋章方法來(lái)做的，均采用人工操作，工作量十分大，工作效率很低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明用攝像機(jī)進(jìn)行圖像采集，利用機(jī)器視覺(jué)分析，解決了鏡片生產(chǎn)、批發(fā)、貿(mào)易行業(yè)有關(guān)鏡片焦度測(cè)量和質(zhì)量分級(jí)兩大主要功能。
[0005]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
[0006]一種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征在于，包括用于對(duì)鏡片進(jìn)行分級(jí)和焦度測(cè)量的圖像采集裝置、檢測(cè)平臺(tái)、進(jìn)料傳送帶、出料傳送帶、電機(jī)、氣動(dòng)推送裝置、控制裝置和分揀箱；所述圖像采集裝置的下方設(shè)有檢測(cè)平臺(tái)；所述進(jìn)料傳送帶將鏡片傳送至檢測(cè)平臺(tái)，設(shè)于檢測(cè)平臺(tái)一側(cè)的氣動(dòng)推送裝置將鏡片推送至圖像采集裝置；所述圖像采集裝置與控制裝置相連；所述出料傳送帶的側(cè)邊設(shè)有若干氣動(dòng)推送裝置，每個(gè)氣動(dòng)推送裝置的一側(cè)對(duì)應(yīng)的設(shè)有分揀箱；所述氣動(dòng)推送裝置與控制裝置相連；所述進(jìn)料傳送帶和出料傳送帶通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0007]所述圖像采集裝置包括分級(jí)圖像采集單元和焦度測(cè)量圖像采集單元；所述分級(jí)圖像采集單元包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)、低角度環(huán)形光源和用于固定鏡片的夾具；所述工業(yè)相機(jī)采用高分辨率黑白攝像機(jī)；所述低角度環(huán)形光源采用LED光源；所述焦度測(cè)量圖像采集單元包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)、光闌、用于固定鏡片的夾具、準(zhǔn)直物鏡和綠色束光源；所述工業(yè)相機(jī)采用高分辨率黑白攝像機(jī)。
[0008]所述檢測(cè)平臺(tái)采用黑色亞光背景的橡塑臺(tái)面，檢測(cè)平臺(tái)兩側(cè)裝有電動(dòng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有用于固定鏡片的夾具。
[0009]還包括紙袋打印機(jī)、紙袋傳送帶和用于驅(qū)動(dòng)紙袋傳送帶的電機(jī)；所述控制裝置與紙袋打印機(jī)相連，紙袋打印機(jī)打印出的紙袋通過(guò)紙袋傳送帶傳送；所述紙袋傳送帶設(shè)置在分揀箱的一側(cè)。
[0010]所述圖像采集裝置的前面設(shè)有八字形導(dǎo)向器，導(dǎo)向器內(nèi)部設(shè)有壓力接觸傳感器，所述壓力接觸傳感器與控制裝置相連。
[0011]所述進(jìn)料傳送帶和出料傳送帶通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述紙袋傳送帶通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]1.本實(shí)用新型鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，采用自動(dòng)化流水線操作，利用機(jī)器視覺(jué)分析，通過(guò)圖像采集裝置進(jìn)行鏡片的分級(jí)和焦度測(cè)量，免去了人工檢測(cè)，提高了工作效率的同時(shí)，保護(hù)了人的身體健康；
[0014]2.本實(shí)用新型鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，設(shè)有氣動(dòng)推送裝置，可以將圖像采集裝置檢測(cè)后的鏡片推送到不同的分揀箱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀；同時(shí)設(shè)有紙袋打印機(jī)，將每個(gè)鏡片的相關(guān)信息打印在紙袋上，然后將鏡片按類分裝；
[0015]3.本實(shí)用新型鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，采用機(jī)器視覺(jué)分析，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度，有效的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠使得業(yè)內(nèi)達(dá)成一致的標(biāo)準(zhǔn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1_進(jìn)料傳送帶；2-鏡片；3_導(dǎo)向器；4_圖像采集裝置；41_分級(jí)圖像采集單兀;411_相機(jī)夾具；412_工業(yè)相機(jī)；413_低角度環(huán)形光源；414_夾具；42_焦度測(cè)量圖像米集單元；421_相機(jī)夾具；422_工業(yè)相機(jī)；423_光闌；424_準(zhǔn)直物鏡；425_綠色束光源；5-氣動(dòng)推送裝置；6-PC機(jī)；7_出料傳送帶；8_分揀箱；9_紙袋打印機(jī)；10_伺服電機(jī)；11_步進(jìn)電機(jī)；12-紙袋傳送帶；13_紙袋；14-導(dǎo)軌。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，包括用于對(duì)鏡片進(jìn)行分級(jí)和焦度測(cè)量的圖像采集裝置4、檢測(cè)平臺(tái)、進(jìn)料傳送帶1、出料傳送帶7、電機(jī)、氣動(dòng)推送裝置5、控制裝置和分揀箱8 ;控制裝置包括連接在一起的PC機(jī)6和MCU單片機(jī)，MCU單片機(jī)設(shè)置在PC機(jī)6的下方；圖像采集裝置4的下方設(shè)有檢測(cè)平臺(tái)；進(jìn)料傳送帶I將鏡片傳送至檢測(cè)平臺(tái)，設(shè)于檢測(cè)平臺(tái)一側(cè)的氣動(dòng)推送裝置5將鏡片2推送至圖像采集裝置4 ;圖像采集裝置
4、PC機(jī)6和MCU單片機(jī)依次相連；出料傳送帶7的側(cè)邊設(shè)有若干氣動(dòng)推送裝置5，每個(gè)氣動(dòng)推送裝置5的一側(cè)對(duì)應(yīng)的設(shè)有分揀箱8 ;上述的氣動(dòng)推送裝置5分別與MCU單片機(jī)相連；進(jìn)料傳送帶I和出料傳送帶7通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用的伺服電機(jī)10。本實(shí)用新型還包括紙袋打印機(jī)9、紙袋傳送帶12和用于驅(qū)動(dòng)紙袋傳送帶的電機(jī)；PC機(jī)6與紙袋打印機(jī)9相連，紙袋打印機(jī)9打印出的紙袋13通過(guò)紙袋傳送帶12傳送；所述紙袋傳送帶12設(shè)置在分揀箱8的一偵U。圖像采集裝置4的前面設(shè)有八字形導(dǎo)向器3，導(dǎo)向器3內(nèi)部設(shè)有壓力接觸傳感器，壓力接觸傳感器與MCU單片機(jī)相連。
[0021]進(jìn)料傳送帶I和出料傳送帶7的寬度在10-20cm。
[0022]導(dǎo)向器3裝有壓力接觸傳感器，當(dāng)檢測(cè)到鏡片時(shí)，MCU單片機(jī)發(fā)送指令到相應(yīng)的氣動(dòng)推送裝置5，將鏡片2推送至檢測(cè)平臺(tái)上。
[0023]氣動(dòng)推送裝置5能夠完成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，可以前鏡片2推送至指定位置。氣動(dòng)推送裝置5的推桿頭端采用弧形結(jié)構(gòu)，在推送過(guò)程調(diào)整鏡片2在檢測(cè)平臺(tái)中的中心位置。指定位置又由接觸傳感器來(lái)檢測(cè)，可以為MCU提供定位信號(hào)。氣動(dòng)推桿的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)MCU進(jìn)行電磁閥控制正反向。
[0024]如圖3所示，圖像采集裝置4包括分級(jí)圖像采集單元41和焦度測(cè)量圖像采集單元42。分級(jí)圖像采集單元41包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)412、低角度環(huán)形光源413和用于固定鏡片的夾具414 ;所述低角度環(huán)形光源413采用LED光源。焦度測(cè)量圖像采集單元42包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)422、光闌423、用于固定鏡片的夾具414、準(zhǔn)直物鏡424和綠色束光源423 ;工業(yè)相機(jī)(412和422)均采用高分辨率黑白攝像機(jī)。圖像采集裝置4還包括光源底座、高度可調(diào)相機(jī)夾具421以及攝像機(jī)夾持機(jī)構(gòu)以及外護(hù)罩。
[0025]低角度環(huán)形光源413為L(zhǎng)ED發(fā)光，可通過(guò)電壓源控制其光的強(qiáng)度，環(huán)形光源底座采用可調(diào)漫反射板罩面，控制光線入射角在0-10度內(nèi)。環(huán)形光源亮度通過(guò)恒流源調(diào)節(jié)。鏡片2定位后，光源打開(kāi)。
[0026]工業(yè)相機(jī)(412和422)采用高分辨率黑白攝像機(jī)，分辨率在500萬(wàn)像素以上，攝像機(jī)帶有視頻輸出接口和觸發(fā)信號(hào)接口.攝像機(jī)鏡頭焦距可調(diào)，安裝高度距離被測(cè)鏡片2-25cm。高度可調(diào)相機(jī)夾具421以及攝像機(jī)夾持機(jī)構(gòu)采用金屬結(jié)構(gòu)，支架高度通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置可以上下調(diào)節(jié)。
[0027]綠色束光源425經(jīng)準(zhǔn)直物鏡424后光線變?yōu)槠叫泄狻Ｆ叫泄饨?jīng)待測(cè)鏡透射后，進(jìn)入光闌423，光闌423分布有4*4圓孔，到達(dá)攝像機(jī)靶面。所采集的圖像傳至圖像處理單元。
[0028]檢測(cè)平臺(tái)采用黑色亞光背景的橡塑臺(tái)面，檢測(cè)平臺(tái)兩側(cè)裝有電動(dòng)導(dǎo)軌14，導(dǎo)軌14上設(shè)有用于固定鏡片的夾具。在氣動(dòng)推桿推入鏡片后，夾具夾持鏡片，完成的定位操作，保證鏡片位于環(huán)形光源的正下方。
[0029]氣動(dòng)推送裝置5的推桿為弧形結(jié)構(gòu)，其安裝軸線與檢測(cè)平臺(tái)軸線為一條線。檢測(cè)平臺(tái)為黑色背景的橡塑臺(tái)面，臺(tái)面上裝有導(dǎo)軌14，導(dǎo)軌14又裝有夾具414，通過(guò)氣動(dòng)作用完成鏡片2的定位操作。保證鏡片2位于環(huán)形光源的正下方。環(huán)形光源為低角度光源，可以調(diào)節(jié)亮度和入射角。鏡片定位后，光源打開(kāi)，開(kāi)始圖像的拍攝采集。
[0030]氣動(dòng)推送裝置5將下一片鏡片向前推送，一片鏡片處理完成，夾具414沿導(dǎo)14前行至下一攝像頭下。出料傳送帶7的安裝水平面低于檢測(cè)平臺(tái)的水平面，保證在夾具414松開(kāi)后，鏡片2落在出料傳送帶7上借向前傳輸。
[0031]如圖1、2和3所示，本實(shí)用新型工作過(guò)程如下:
[0032]首先鏡片經(jīng)人工放置或機(jī)械手放置在進(jìn)料傳送帶上，在進(jìn)料傳送帶的傳送下，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向器傳送至檢測(cè)平臺(tái)，導(dǎo)向器的壓力傳感裝置感知到鏡片之后，發(fā)送信息到MCU單片機(jī)，單片機(jī)隨即發(fā)送指令到氣動(dòng)推送裝置，氣動(dòng)推桿將檢測(cè)平臺(tái)的鏡片推送至圖像采集裝置；
[0033]然后圖像采集裝置進(jìn)行分級(jí)圖像采集，之后再進(jìn)行焦度圖像采集，將采集的信息發(fā)送到PC機(jī)，PC機(jī)進(jìn)過(guò)分析處理之后將該鏡片的相關(guān)信息通過(guò)紙袋打印機(jī)打印在紙帶上，并通過(guò)紙袋傳送帶傳送；
[0034]檢測(cè)好的鏡片將從圖像采集裝置中出來(lái)到達(dá)出料傳送帶，PC機(jī)將處理得到的信息反發(fā)送到MCU單片機(jī)，MCU單片機(jī)發(fā)送指令到出料傳送帶側(cè)邊上相應(yīng)的氣動(dòng)推送裝置，根據(jù)不同分級(jí)和不同的焦度，將不同的鏡片推送到相應(yīng)的分揀箱中，從而實(shí)現(xiàn)鏡片的分揀。
[0035]本實(shí)用新型鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，采用自動(dòng)化流水線操作，利用機(jī)器視覺(jué)分析，通過(guò)圖像采集裝置進(jìn)行鏡片的分級(jí)和焦度測(cè)量，免去了人工檢測(cè)，提高了工作效率的同時(shí)，保護(hù)了人的身體健康；本實(shí)用新型設(shè)有氣動(dòng)推送裝置，可以將圖像采集裝置檢測(cè)后的鏡片推送到不同的分揀箱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀；同時(shí)設(shè)有紙袋打印機(jī)，將每個(gè)鏡片的相關(guān)信息打印在紙袋上，然后將鏡片按類分裝；采用機(jī)器視覺(jué)分析，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度，有效的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠使得業(yè)內(nèi)達(dá)成一致的標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:該裝置包括用于對(duì)鏡片進(jìn)行分級(jí)和焦度測(cè)量的圖像采集裝置、檢測(cè)平臺(tái)、進(jìn)料傳送帶、出料傳送帶、電機(jī)、氣動(dòng)推送裝置、控制裝置和分揀箱；所述圖像采集裝置的下方設(shè)有檢測(cè)平臺(tái)；所述進(jìn)料傳送帶將鏡片傳送至檢測(cè)平臺(tái)，設(shè)于檢測(cè)平臺(tái)一側(cè)的氣動(dòng)推送裝置將鏡片推送至圖像采集裝置；所述圖像采集裝置與控制裝置相連；所述出料傳送帶的側(cè)邊設(shè)有若干氣動(dòng)推送裝置，每個(gè)氣動(dòng)推送裝置的一側(cè)對(duì)應(yīng)的設(shè)有分揀箱；所述氣動(dòng)推送裝置與控制裝置相連；所述進(jìn)料傳送帶和出料傳送帶通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:所述圖像采集裝置包括分級(jí)圖像采集單元和焦度測(cè)量圖像采集單元；所述分級(jí)圖像采集單元包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)、低角度環(huán)形光源和用于固定鏡片的夾具；所述工業(yè)相機(jī)采用高分辨率黑白攝像機(jī)；所述低角度環(huán)形光源采用LED光源；所述焦度測(cè)量圖像采集單元包括從上至下依次設(shè)置的工業(yè)相機(jī)、光闌、用于固定鏡片的夾具、準(zhǔn)直物鏡和綠色束光源；所述工業(yè)相機(jī)采用高分辨率黑白攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:所述檢測(cè)平臺(tái)采用黑色亞光背景的橡塑臺(tái)面，檢測(cè)平臺(tái)兩側(cè)裝有電動(dòng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有用于固定鏡片的夾具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:該裝置還包括紙袋打印機(jī)、紙袋傳送帶和用于驅(qū)動(dòng)紙袋傳送帶的電機(jī)；所述控制裝置與紙袋打印機(jī)相連，紙袋打印機(jī)打印出的紙袋通過(guò)紙袋傳送帶傳送；所述紙袋傳送帶設(shè)置在分揀箱的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:所述圖像采集裝置的前面設(shè)有八字形導(dǎo)向器，導(dǎo)向器內(nèi)部設(shè)有壓力接觸傳感器，所述壓力接觸傳感器與控制裝置相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鏡片檢測(cè)和自動(dòng)分揀裝置，其特征是:所述進(jìn)料傳送帶和出料傳送帶通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述紙袋傳送帶通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01M11/00GK204085844SQ201420517420
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】張慶海 申請(qǐng)人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院