一种镜片产品视觉检查分选设备
阅读说明：本技术 一种镜片产品视觉检查分选设备 (Lens product vision inspection sorting facilities ) 是由 李辉 王体 李俊强 张春俊 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：一种镜片产品视觉检查分选设备,包括设备总控制系统、真空转塔系统、产品输入装置、产品加工处理中心、产品输出装置；所述设备总控制系统用于控制产品输入装置向产品加工处理中心输入镜片产品；所述设备总控制系统用于控制产品加工处理中心对输入的镜片视觉检查；所述设备总控制系统用于控制真空转塔系统在产品加工处理中心内部转移镜片,以及将经过产品加工处理中心处理后的镜片输出至产品输出装置；产品输出装置用于接收来自真空转塔系统的镜片,并依据镜片视觉检查的结果对镜片分类下料,通过实施本发明,该设备系统是一种全自动机器代替人力的模式,具有高效高质量性能稳定,解放了人力,生产效率高。(A visual inspection and sorting device for lens products comprises a device master control system, a vacuum turret system, a product input device, a product processing center and a product output device; the equipment master control system is used for controlling the product input device to input the lens products to the product processing center; the equipment master control system is used for controlling a product processing center to visually inspect the input lens; the equipment master control system is used for controlling the vacuum turret system to transfer the lenses in the product processing center and outputting the lenses processed by the product processing center to the product output device; the product output device is used for receiving the lenses from the vacuum turret system and sorting and blanking the lenses according to the visual inspection result of the lenses.)
技术领域
本发明涉及光学玻璃镜片生产检测技术领域，尤其涉及一种镜片产品视觉检查分选设备。
背景技术
微型镜头里面的玻璃镜片主要原料是光学玻璃。光学性质优越，不容易划花，折射率高。玻璃镜片的透光率和机械化学性能都比较好，有恒定的折射率、理化性能稳定.具有比其它材质的镜片更耐刮的特性，但相对的其重量也较沉，其折射率相对高：普通片为1.523，超薄片为：1.72以上，最高可达2.0。玻璃镜片的主要原料是光学玻璃。其折射率比树脂镜片高，因此在同样度数情况下，玻璃镜片要比树脂镜片薄。玻璃镜片的透光率和机械化学性能都比较好，有恒定的折射率、理化性能稳定。
很多手机等数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一层透镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。
由于微型镜片具备高透光性，易碎性，加工及质量控制难度大，因此对微型镜片的外观检查，目前主要是依靠人工在近千倍显微镜下，对镜片产品进行观察对比来检查完成，这种做法技术的缺点和不足，主要体显在以下：
第一，对工人视力要求较高，从人员的前期培训到熟练的对镜片检查作业，周期时间较长，生产管理成本较高；
第二，产品质量随人为因素而变化，容易导致镜片产品质量不稳定；
第三，微型镜片产品外观检查过程复杂，对人员工作环境要求较高，需要安静及光线适合，以及占地较大的空间环境；
第四，产品外观检查生产效率较低，属于劳动密集型生产模式；
第五，工人长期在显微镜下观察镜片细微特征，对眼睛容易产生视力疲劳，将会影响身体健康。
发明内容
为解决上述问题，自动化完成微型镜头里面的玻璃镜片的检测分选，本发明公开了一种镜片产品视觉检查分选设备，包括设备总控制系统、真空转塔系统、产品输入装置、产品加工处理中心、产品输出装置；
所述设备总控制系统用于控制产品输入装置向产品加工处理中心输入镜片产品；
所述设备总控制系统用于控制产品加工处理中心对输入的镜片视觉检查；
所述设备总控制系统用于控制真空转塔系统在产品加工处理中心内部转移镜片，以及将经过产品加工处理中心处理后的镜片输出至产品输出装置；
产品输出装置用于接收来自真空转塔系统的镜片，并依据镜片视觉检查的结果对镜片分类下料；
其中：
所述产品加工处理中心包括中转载盘模组、正面视觉检测模组一、正面视觉检测模组二、背面视觉检测装置一、背面视觉检测装置二，所述中转载盘模组用于接收从产品输入装置输入的镜片，并将镜片转移至正面视觉检测模组一，所述正面视觉检测模组一用于对镜片的一次正面视觉检测，并将检测结果反馈设备总控制系统，所述中转载盘模组用于将一次正面视觉检测结果合格的镜片转移至正面视觉检测模组二，所述正面视觉检测模组二用于对镜片的二次正面视觉检测，并将检测结果反馈设备总控制系统，所述中转载盘模组用于将一次正面视觉检测结果不合格的镜片以及经过二次正面视觉检测的镜片转移至真空转塔系统；
所述真空转塔系统用于接收来自中转载盘模组的镜片，并将二次正面视觉检测结果合格的镜片转移至背面视觉检测装置一，所述视觉检测装置一用于对镜片的一次背面视觉检测，并将检测结果反馈设备总控制系统，所述真空转塔系统用于将一次背面视觉检测结果合格的镜片转移至背面视觉检测模组二，所述背面视觉检测模组二用于对镜片的二次背面视觉检测；
所述设备总控制系统用于接收正面视觉检测模组一、正面视觉检测模组二、背面视觉检测装置一、背面视觉检测装置二的检测结果信息，对于任一项的检测结果为不合格，则判定镜片为不合格，设备总控制系统用于记录制产品加工处理中心检查相关不良信息，为后续工序的不良品回收提供依据，设备总控制系统控制产品加工处理中心转移不合格镜片至产品输出装置，不再对不合格镜片进行后续检测。
在本发明的一个实施例中，所述产品输入装置包括四轴机器手模组、进料视觉检查模组、视觉搜寻模组、柔性振动装置、柔性控制系统，所述柔性控制系统用于控制柔性振动装置振动，振动的柔性振动装置用于将镜片产品通过振动彼此扩散分离；
所述视觉搜寻模组用于对扩散分离的镜片进行拍照，获取镜片的正反面、方向、位置信息，将信息传递至四轴机器手模组；
所述四轴机器手模组用于获取到镜片信息后，抓取正面的镜片产品，方向修正后转移至进料视觉检查模组；
所述进料视觉检查模组用于对镜片厚度测量，并将数据传递至设备总控制系统，测量后的镜片由四轴机器手模组抓取转移至产品加工处理中心。
在本发明的一个实施例中，所述正面视觉检测模组一、正面视觉检测模组二、背面视觉检测模组一、背面视觉检测模组二均包括独立的相机镜头装置、自动调焦装置，其中相机镜头装置用于获取镜片产品的视像特征，自动调焦装置用于从设备总控制系统获取镜片厚度信息从而对相机镜头装置自动调焦。
在本发明的一个实施例中，所述产品输出装置包括清料回收盒、不良品回收模组、良品回收模组，其中：
所述清料回收盒用于接收真空转塔系统的吸嘴上未被清除的产品，便于设备复位；
所述不良品回收模组用于接收经过产品加工处理中心视觉检查的，检测结果为不合格的产品；
所述良品回收模组用于接收经过加工处理中心视觉检查的，检测结果为合格的产品，并将合格产品输出。
在本发明的一个实施例中，所述不良品回收模组包括不良品载盘回收装置、不良品载盘XY工作台、不良品载盘供料装置；其中：
所述不良品载盘XY工作台用于承载判定为检查不合格产品的载盘，用于接收空载盘并执行转移载盘XY位置，使空的载盘依次装载不合格产品，直至载盘装满为止；
所述不良品载盘供料装置用于向不良品载盘XY工作台供给空的(没有产品)载盘；
所述不良品载盘回收装置用于接收每个承载装满有不合格镜片的载盘，依次堆叠回收，最多可以回收20个载盘。
进一步地，所述良品回收模组包括良品载盘回收装置、良品载盘XY工作台、良品载盘供料装置；其中：
所述良品载盘XY工作台用于承载判定为检查合格产品的载盘，用于接收空载盘并执行转移载盘XY位置，使空的载盘依次装载合格产品，直至载盘装满为止；
所述良品载盘供料装置用于向良品载盘XY工作台供给空的(没有产品)载盘；
所述良品载盘回收装置用于接收每个承载装满有合格镜片的载盘，依次堆叠回收，最多可以回收20个载盘。
在本发明的一个实施例中，所述设备总控制系统安装在机架电箱内部；
在本发明的一个实施例中，所述真空转塔系统、四轴机器手模组、进料视觉检查模组、视觉搜寻模组、柔性振动装置、中转载盘模组、正面视觉检测模组一、正面视觉检测模组二、背面视觉检测装置一、背面视觉检测装置二、清料回收盒、不良品载盘回收装置、不良品载盘XY工作台、不良品载盘供料装置、良品载盘回收装置、良品载盘XY工作台、良品载盘供料装置均安装在机架电箱的上方。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本发明公开的一种微型镜片产品视觉检查分选设备，是一种对微型镜片产品高速高效全自动的视觉检查分选设备。该设备可以代替人工大量人力，多种道人工外观检查工序，整合在一台设备上，实现对微型镜片产品高效率高质量的生产需要。
通过实施本发明，该设备系统是一种全自动机器代替人力的模式，具有高效高质量性能稳定，解放了人力，生产效率高：
第一，对工人素质要求不高，人员的作简单培训就能上岗，人员需求数量较少，生产管理成本较低；
第二，不会因为产品质量随人为因素而变化，容易导致镜片产品质量不稳定；
第三，对人员工作环境及空间环境要求不高，点地较少；
第四，机器代替人力对产品外观检查生产效率高；
第五，不会影响工人身体健康。
附图说明
图1为本发明的俯视向结构示意图。
图2为本发明的正视向结构示意图。
图3为本发明的立体结构示意图。
图4为本发明的立体结构示意图，其视角为图3的想对侧。
图5为本发明的立体结构示意图，图中示出了背面视觉检测装置一、背面视觉检测装置二的位置。
图6为本发明的原理图。
图7为本发明的结构流程图。
图8为本发明的产品流程图。
图中标号说明：
1、真空转塔系统1；21、四轴机器手模组；22、进料视觉检查模组；23、视觉搜寻模组；24、柔性振动装置24；31、中转载盘模组；32、正面视觉检测模组一；33、正面视觉检测模组二；34、背面视觉检测装置一；35、背面视觉检测装置二；41、清料回收盒；421、不良品载盘回收装置421；422、不良品载盘XY工作台；423、不良品载盘供料装置；431、良品载盘回收装置；432、良品载盘XY工作台；433、良品载盘供料装置；5、机架电箱；6、设备安装基板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1-5，如图所示，本发明提供了一种镜片产品视觉检查分选设备，该设备的结构主体为一机架电箱5，在机架电箱5安装有设备总控制系统，控制系统包括可编程的控制器，在该机架电箱5的上表面固定地安装有一块设备安装基板6，在设备安装基板6上安装有本发明的多个功能结构，具体地，设备安装基板6安装有真空转塔系统1、产品输入装置、产品加工处理中心、产品输出装置，其中，产品输入装置包括四轴机器手模组21、进料视觉检查模组22、视觉搜寻模组23、柔性振动装置24、柔性控制系统，四轴机器手模组21、进料视觉检查模组22、视觉搜寻模组23、柔性振动装置24均安装在设备安装基板6上；产品加工处理中心包括中转载盘模组31、正面视觉检测模组一32、正面视觉检测模组二33、背面视觉检测装置一34、背面视觉检测装置二35，均安装在设备安装基板6上；产品输出装置包括清料回收盒41、不良品回收模组、良品回收模组，在这其中，不良品回收模组包括不良品载盘回收装置421、不良品载盘XY工作台422、不良品载盘供料装置423，良品回收模组包括良品载盘回收装置431、良品载盘XY工作台432、良品载盘供料装置433，这些机构都安装在设备安装基板6上。
由图1可以看出，四轴机器手模组21、进料视觉检查模组22以及视觉搜寻模组23均设置在柔性振动装置24的周边，而中转载盘模组31设置在柔性振动装置24的一侧位置处。正面视觉检测模组一32和正面视觉检测模组二33设置在中转载盘模组31的一侧，而背面视觉检测装置一34、背面视觉检测装置二35、清料回收盒41、良品载盘回收装置431、良品载盘XY工作台432、良品载盘供料装置433、不良品载盘回收装置421、不良品载盘XY工作台422以及不良品载盘供料装置423均设置在真空转塔系统1的周边，而真空转塔系统1设置在中转载盘模组31的一侧位置处。
本发明的镜片产品视觉检查分选设备，设备总控制系统负责各个功能结构的统一调控，在设备总控制系统的统一调控下，产品输入装置向产品加工处理中心输入镜片产品，产品加工处理中心再对输入的镜片视觉检查，在视觉检查之前，设备总控制系统控制真空转塔系统1将镜片从产品输入装置的中转载盘模组31吸取，在各项视觉检查过程中，设备总控制系统控制真空转塔系统1在在产品加工处理中心内部转移镜片，对于完成视觉检查的镜片，真空转塔系统1将其输出至产品输出装置，产品输出装置接收来自真空转塔系统1的镜片，并依据镜片视觉检查的结果对镜片分类下料。
本发明的真空转塔系统1的吸嘴采用耐磨工程塑料材料，便于保护微型镜片产品转移过程中不被碰伤，同时避免真空吸附产生的水印，影响镜片产品的外观性能。
具体地，参考图6-8所示，由于微型镜片产品具备高透光性，易碎性等特性，产品加工后成为多面立体形状，产品厚度一致性差，且加工后产品杂乱无序，没有统一方向等特点，设备设计采用了柔性振动供料系统，包括柔性振动装置24和柔性控制系统，柔性振动装置24包括一振动盘，振动盘为长方形，材料为防静电工程塑料材质，用于保护微型镜片产品不容易碰伤。当将微型镜片产品倒入振动盘后，通过柔性控制系统控制柔性振动装置24振动将镜片产品彼此扩散分离，在柔性振动装置24上，视觉搜寻模组23在视觉光源的配合下，对长方形振动盘内的扩散分离的镜片进行拍照，获取镜片的正反面、方向、位置等信息，将信息传递至四轴机器手模组21；四轴机器手模组21获取到镜片的正反面、方向、位置等信息后，即可对扩散分离的镜片执行抓取动作，并且在将抓取的镜片产品进行位置修正后将其转移至进料视觉检查模组22，进料视觉检查模组22对该位置修正后的进行镜片厚度的测量，并将厚度数据传递至设备总控制系统，经过进料视觉检查模组22测量后，四轴机器手模组21抓取该测量后的镜片并转移至产品加工处理中心的中转载盘模组31上。
中转载盘模组31为一可转动传送的机构，中转载盘模组31转动，镜片转移至正面视觉检测模组一32，在此处，镜片转移至正面视觉检测模组一32，正面视觉检测模组一32对镜片进行一次正面视觉检测，并将检测结果反馈设备总控制系统，如果检测结果不合格，设备总控制系统记录制产品相关不良信息，设备总控制系统将控制中转载盘模组31转动将镜片转移至真空转塔系统1，真空转塔系统1吸取该镜片后将其转移至不良品回收模组；如果检测结果为合格，则设备总控制系统将控制中转载盘模组31转动将镜片转移至正面视觉检测模组二33，正面视觉检测模组二33对镜片继续进行二次正面视觉检测，并将二次正面视觉检测的结果反馈设备总控制系统，无论二次正面视觉检测的结果合格与否，设备总控制系统将控制中转载盘模组31转动将镜片转移，并由真空转塔系统1吸取该镜片，但是如果二次正面视觉检测的结果为不合格，设备总控制系统记录制产品相关不良信息，真空转塔系统1吸取该镜片后则将该镜片转移至不良品回收模组，如果检测结果为合格，则设备总控制系统将控制真空转塔系统1将镜片转移至背面视觉检测装置一34。
背面视觉检测装置一34对镜片进行一次背面视觉检测，并将检测结果反馈设备总控制系统，如果检测结果为不合格，设备总控制系统记录制产品相关不良信息，设备总控制系统将控制真空转塔系统1将其转移至不良品回收模组，如果一次背面视觉检测的结果为合格，真空转塔系统1则将其转移至背面视觉检测装置二35进行二次背面视觉检测，如果检测结果为不合格，设备总控制系统记录制产品相关不良信息，设备总控制系统将控制真空转塔系统1将其转移至不良品回收模组，如果二次背面视觉检测的结果为合格，真空转塔系统1则将其转移至良品回收模组，良品回收模组再将产品输出。
即对于一次正面视觉检测、二次正面视觉检测、一次背面视觉检测、二次背面视觉检测，对于任一项的检测结果为不合格，则设备总控制系统判定镜片为不合格，设备总控制系统将控制产品加工处理中心不再对不合格镜片进行后续检测。
对于上述的正面视觉检测模组一32、正面视觉检测模组二33、背面视觉检测装置一34以及背面视觉检测装置二35，它们各自均包括独立的相机镜头装置和自动调焦装置，在检测过程中，相机镜头装置获取产品的视像特征，自动调焦装置根据从设备总控制系统获取镜片厚度信息从而对完成相机镜头装置的自动调焦。
镜片转移至不良品回收模组，首先，不良品载盘供料装置423向不良品载盘XY工作台422供给空的(没有产品)载盘，不良品载盘XY工作台422接收承载空载盘并执行转移载盘XY位置，待转移至真空转塔系统1的下方，真空转塔系统1将不合格的镜片转移到载盘上，载盘载满后，不良品载盘XY工作台422继续调整位置将承载装满有不合格镜片的载盘转移至不良品载盘回收装置421上，不良品载盘回收装置421接收每个承载装满有不合格镜片的载盘，依次堆叠回收，最多可以回收20个载盘。同理，当镜片转移至良品回收模组，首先，良品载盘供料装置433向良品载盘XY工作台432供给空的(没有产品)载盘，良品载盘XY工作台432接收承载空载盘并执行转移载盘XY位置，待转移至真空转塔系统1的下方，真空转塔系统1将合格的镜片转移到良品载盘上，载盘载满后，良品载盘XY工作台432继续调整位置将承载装满有合格镜片的载盘转移至良品载盘回收装置431上，良品载盘回收装置431接收每个承载装满有合格镜片的载盘，依次堆叠回收，最多可以回收20个载盘。
在检测过程中，用于接收真空转塔系统1的吸嘴上未被清除的产品，将被转移至清料回收盒41，真空转塔系统1的吸嘴上的镜片完全清除后，可对设备复位。
通过实施本发明，该设备系统是一种全自动机器代替人力的模式，具有高效高质量性能稳定，解放了人力，生产效率高：第一，对工人素质要求不高，人员的作简单培训就能上岗，人员需求数量较少，生产管理成本较低；第二，不会因为产品质量随人为因素而变化，容易导致镜片产品质量不稳定；第三，对人员工作环境及空间环境要求不高，点地较少；第四，机器代替人力对产品外观检查生产效率高；第五，不会影响工人身体健康。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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