一種可以檢測籃球圓度和表面缺陷的籃球堆疊機的制作方法

本發明屬于自動化包裝技術領域，涉及自動包裝設備，尤其是一種可以檢測籃球圓度和表面缺陷的籃球堆疊機。

背景技術：

籃球運動已經深入到我們的生活中,大眾娛樂籃球可以幫助人們在緊張的工作生活中放松身體和精神,它也對人們的健康起到了有益的作用。因此,研究發展大眾娛樂籃球有著重要的意義。

目前來看，籃球生產中一個重要的問題是生產的籃球圓度不夠或存在表面缺陷，圓度不夠或表面存在缺陷的籃球在實際使用時的準確性大大降低，將會影響球員的技術動作的發揮，而目前，籃球的圓度的保障主要是在制作模具的角度，在制作前進行保障。但是由于籃球的生產過程中難以避免的會產生誤差，這些誤差也會導致籃球的圓度降低。二籃球表面缺陷還停留在人工檢測階段，因此，在籃球包裝前對其進行圓度檢測有十分重要的意義。

此外，籃球的存放占用了大量的空間，將籃球泄氣后堆疊起來存放可以大大降低空間占用，提高運輸效率。

技術實現要素：

本發明克服以上缺陷，提供一種可以檢測籃球圓度和表面缺陷的籃球堆疊機。

本發明的技術方案如下：

一種可以檢測籃球圓度和表面缺陷的籃球堆疊機，可以自動檢測籃球的圓度和表面缺陷并將合格的籃球進行堆疊，其特征在于包括：進料控制裝置1，籃球圓度和表面缺陷檢測裝置2，籃球堆疊裝置3，控制主機；籃球圓度和表面缺陷檢測裝置(2)上安裝有照明光源。

進一步的，進料控制裝置包括進料傳送帶101，進料光電檢測器102，進料漏斗103，籃球接球器104，籃球角度調整器105；進料漏斗設置在進料傳送帶的末端，進料漏斗的出口僅容一個籃球通過；進料光電檢測器設置在進料漏斗的上方，用于檢測進料漏斗中是否有籃球進入，如果有則向控制主機發送信號，控制主機控制進料傳送帶暫停；籃球接球器104設置在進料漏斗正下方，用于接住已經充好氣的籃球，由兩個相對的半環形構成，所述兩個相對的半環形與進料傳送帶相反的方向的開口可以打開；籃球角度調整器設置在籃球接球器的下方，由兩個滾輪構成，兩個滾輪與籃球接觸后可以使籃球在兩個方向上轉動，調整籃球的角度。

進一步的，籃球圓度和表面缺陷檢測裝置包括第一抓取機械臂201，第一圓度和表面缺陷視覺檢測器202，第二圓度和表面缺陷視覺檢測器203，第三圓度和表面缺陷視覺檢測器204；第一抓取機械臂安裝在籃球接球器的與進料傳送帶相反的方向上，可以上下或者左右擺動，以及可以伸出和縮短，第一抓取機械臂上安裝有抽氣針和抓取視覺檢測裝置206，抓取視覺檢測裝置檢測籃球接球器上的籃球氣門圖像，并將圖像發送至控制主機，控制主機通過分析圖像得到籃球的氣門位置，并控制籃球角度調整器轉動，使籃球氣門與第一抓取機械臂上的抽氣針對準；第一抓取機械臂可以將抽氣針插入籃球的氣門并通過第一抓取機械臂上的機械吸盤抓取籃球；第一抓取機械臂抓取籃球后，籃球接球器打開，第一抓取機械臂向上擺動至視覺檢測位置，籃球接球器閉合，控制主機控制進料傳送帶啟動；第一圓度和表面缺陷視覺檢測器、第二圓度和表面缺陷視覺檢測器、第三圓度和表面缺陷視覺檢測器設置在視覺檢測位置的上前左三個方向上，可以從三個方向上獲取籃球的側面圖，并傳送至控制主機，控制主機根據三幅圖像計算籃球的長短徑的比值，并計算籃球的圓度，根據三幅圖的高對比度圖中連通域個數確定籃球是否存在表面缺陷，判斷籃球的圓度是否合格。不合格品收集箱205位于第一抓取機械臂的右側，用于收集不合格的籃球，當控制主機檢測到籃球圓度或表面缺陷不合格時控制第一抓取機械臂右擺，并抽出抽氣針，放開機械吸盤，使籃球落入不合格品收集箱；

進一步的，籃球堆疊裝置位于第一抓取機械臂的左側，包括凹型半球接納盤301、凸型半球擠壓頭302和位于凸型半球擠壓頭跟部正下方的籃球收集箱303；凹型半球接納盤設置在第一抓取機械臂的左前方，用于為籃球提供接納位置；凸型半球擠壓頭安裝在伸縮桿上，伸縮桿設置在第一抓取機械臂的左后側，位于與凹型半球接納盤相反的位置上，凸型擠壓頭上安裝有堆疊吸盤；當控制主機檢測到籃球圓度和表面缺陷合格時控制第一抓取機械臂左擺，使籃球位于凹型半球接納盤的接納位置；控制主機可以控制第一抓取機械臂上的抽氣針對籃球進行抽氣；抽氣的同時凸型半球擠壓頭向凹型半球接納盤方向進行擠壓，使籃球內部成為真空，第一抓取機械臂上的機械吸盤放開，凸型半球擠壓頭上的堆疊吸盤吸附籃球，第一抓取機械臂抽出抽氣針；凸型半球擠壓頭帶動真空籃球豎直下擺，堆疊吸盤放開，籃球落入籃球收集箱。

進一步的，以上設備的執行方法包括以下步驟：

控制主機控制進料傳送帶啟動，控制主機控制進料光電檢測器檢測進料漏斗中是否有籃球進入，如果進料光電檢測器檢測到有籃球進入則向控制主機發送信號，控制主機控制進料傳送帶暫停；

控制主機控制視覺檢測裝置檢測籃球接球器上的籃球氣門圖像，并將圖像發送至控制主機，控制主機通過分析圖像得到籃球的氣門位置，并控制籃球角度調整器轉動，使籃球氣門與第一抓取機械臂上的抽氣針對準；控制主機控制第一抓取機械臂將抽氣針插入籃球的氣門并通過第一抓取機械臂上的機械吸盤抓取籃球；第一抓取機械臂抓取籃球后，籃球接球器打開，第一抓取機械臂向上擺動至視覺檢測位置，籃球接球器閉合，控制主機控制進料傳送帶啟動；

控制主機控制第一圓度和表面缺陷視覺檢測器、第二圓度和表面缺陷視覺檢測器、第三圓度和表面缺陷視覺檢測器采集圖像，控制主機根據三幅圖像計算籃球的長短徑的比值，并計算籃球的圓度，根據三幅圖的高對比度圖中連通域個數確定籃球是否存在表面缺陷，判斷籃球的圓度和表面缺陷是否合格；

當控制主機檢測到籃球圓度或表面缺陷不合格時控制第一抓取機械臂右擺，并抽出抽氣針，放開機械吸盤，使籃球落入不合格品收集箱；

當控制主機檢測到籃球圓度和表面缺陷合格時控制第一抓取機械臂左擺，使籃球位于凹型半球接納盤的接納位置；控制主機可以控制第一抓取機械臂上的抽氣針對籃球進行抽氣；抽氣的同時凸型半球擠壓頭向凹型半球接納盤方向進行擠壓，使籃球內部成為真空，第一抓取機械臂上的機械吸盤放開，凸型半球擠壓頭上的堆疊吸盤吸附籃球，第一抓取機械臂抽出抽氣針；凸型半球擠壓頭帶動真空籃球下擺成豎直方向，堆疊吸盤放開，籃球落入籃球收集箱，完成堆疊。

本發明具有以下優勢：

1)本發明在抓取籃球前采用視覺檢測裝置獲取籃球氣門角度，根據角度自動將氣針插入籃球的氣門；

2)可以采用三個視覺檢測裝置獲取籃球的圖像，控制主機根據三個角度籃球的長短徑比值確定籃球的圓度是否符合要求，可以自動判斷籃球的圓度；

3)可以自動對籃球進行泄氣堆疊。

附圖說明

圖1本發明設備的俯視示意圖。

圖2本發明設備處理不合格品的俯視示意圖。

圖3本發明設備的處理合格品的俯視示意圖。

圖4本發明設備的側視示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

一種可以檢測籃球圓度和表面缺陷的籃球堆疊機，可以自動檢測籃球的圓度和表面缺陷并將合格的籃球進行堆疊，其特征在于包括：進料控制裝置1，籃球圓度和表面缺陷檢測裝置2，籃球堆疊裝置3，控制主機；籃球圓度和表面缺陷檢測裝置(2)上安裝有照明光源。

進一步的，進料控制裝置包括進料傳送帶101，進料光電檢測器102，進料漏斗103，籃球接球器104，籃球角度調整器105；進料漏斗設置在進料傳送帶的末端，進料漏斗的出口僅容一個籃球通過；進料光電檢測器設置在進料漏斗的上方，用于檢測進料漏斗中是否有籃球進入，如果有則向控制主機發送信號，控制主機控制進料傳送帶暫停；籃球接球器104設置在進料漏斗正下方，用于接住已經充好氣的籃球，由兩個相對的半環形構成，所述兩個相對的半環形與進料傳送帶相反的方向的開口可以打開；籃球角度調整器設置在籃球接球器的下方，由兩個滾輪構成，兩個滾輪與籃球接觸后可以使籃球在兩個方向上轉動，調整籃球的角度。

進一步的，籃球圓度和表面缺陷檢測裝置包括第一抓取機械臂201，第一圓度和表面缺陷視覺檢測器202，第二圓度和表面缺陷視覺檢測器203，第三圓度和表面缺陷視覺檢測器204；第一抓取機械臂安裝在籃球接球器的與進料傳送帶相反的方向上，可以上下或者左右擺動，以及可以伸出和縮短，第一抓取機械臂上安裝有抽氣針和抓取視覺檢測裝置206，抓取視覺檢測裝置檢測籃球接球器上的籃球氣門圖像，并將圖像發送至控制主機，控制主機通過分析圖像得到籃球的氣門位置，并控制籃球角度調整器轉動，使籃球氣門與第一抓取機械臂上的抽氣針對準；第一抓取機械臂可以將抽氣針插入籃球的氣門并通過第一抓取機械臂上的機械吸盤抓取籃球；第一抓取機械臂抓取籃球后，籃球接球器打開，第一抓取機械臂向上擺動至視覺檢測位置，籃球接球器閉合，控制主機控制進料傳送帶啟動；第一圓度和表面缺陷視覺檢測器、第二圓度和表面缺陷視覺檢測器、第三圓度和表面缺陷視覺檢測器設置在視覺檢測位置的上前左三個方向上，可以從三個方向上獲取籃球的側面圖，并傳送至控制主機，控制主機根據三幅圖像計算籃球的長短徑的比值，并計算籃球的圓度，根據三幅圖的高對比度圖中連通域個數確定籃球是否存在表面缺陷，判斷籃球的圓度是否合格。不合格品收集箱205位于第一抓取機械臂的右側，用于收集不合格的籃球，當控制主機檢測到籃球圓度或表面缺陷不合格時控制第一抓取機械臂右擺，并抽出抽氣針，放開機械吸盤，使籃球落入不合格品收集箱；

進一步的，籃球堆疊裝置位于第一抓取機械臂的左側，包括凹型半球接納盤301、凸型半球擠壓頭302和位于凸型半球擠壓頭跟部正下方的籃球收集箱303；凹型半球接納盤設置在第一抓取機械臂的左前方，用于為籃球提供接納位置；凸型半球擠壓頭安裝在伸縮桿上，伸縮桿設置在第一抓取機械臂的左后側，位于與凹型半球接納盤相反的位置上，凸型擠壓頭上安裝有堆疊吸盤；當控制主機檢測到籃球圓度和表面缺陷合格時控制第一抓取機械臂左擺，使籃球位于凹型半球接納盤的接納位置；控制主機可以控制第一抓取機械臂上的抽氣針對籃球進行抽氣；抽氣的同時凸型半球擠壓頭向凹型半球接納盤方向進行擠壓，使籃球內部成為真空，第一抓取機械臂上的機械吸盤放開，凸型半球擠壓頭上的堆疊吸盤吸附籃球，第一抓取機械臂抽出抽氣針；凸型半球擠壓頭帶動真空籃球豎直下擺，堆疊吸盤放開，籃球落入籃球收集箱。

進一步的，以上設備的執行方法包括以下步驟：

控制主機控制進料傳送帶啟動，控制主機控制進料光電檢測器檢測進料漏斗中是否有籃球進入，如果進料光電檢測器檢測到有籃球進入則向控制主機發送信號，控制主機控制進料傳送帶暫停；

控制主機控制視覺檢測裝置檢測籃球接球器上的籃球氣門圖像，并將圖像發送至控制主機，控制主機通過分析圖像得到籃球的氣門位置，并控制籃球角度調整器轉動，使籃球氣門與第一抓取機械臂上的抽氣針對準；控制主機控制第一抓取機械臂將抽氣針插入籃球的氣門并通過第一抓取機械臂上的機械吸盤抓取籃球；第一抓取機械臂抓取籃球后，籃球接球器打開，第一抓取機械臂向上擺動至視覺檢測位置，籃球接球器閉合，控制主機控制進料傳送帶啟動；

控制主機控制第一圓度和表面缺陷視覺檢測器、第二圓度和表面缺陷視覺檢測器、第三圓度和表面缺陷視覺檢測器采集圖像，控制主機根據三幅圖像計算籃球的長短徑的比值，并計算籃球的圓度，根據三幅圖的高對比度圖中連通域個數確定籃球是否存在表面缺陷，判斷籃球的圓度和表面缺陷是否合格；

當控制主機檢測到籃球圓度或表面缺陷不合格時控制第一抓取機械臂右擺，并抽出抽氣針，放開機械吸盤，使籃球落入不合格品收集箱；

當控制主機檢測到籃球圓度和表面缺陷合格時控制第一抓取機械臂左擺，使籃球位于凹型半球接納盤的接納位置；控制主機可以控制第一抓取機械臂上的抽氣針對籃球進行抽氣；抽氣的同時凸型半球擠壓頭向凹型半球接納盤方向進行擠壓，使籃球內部成為真空，第一抓取機械臂上的機械吸盤放開，凸型半球擠壓頭上的堆疊吸盤吸附籃球，第一抓取機械臂抽出抽氣針；凸型半球擠壓頭帶動真空籃球下擺成豎直方向，堆疊吸盤放開，籃球落入籃球收集箱，完成堆疊。

上面所述的實施例僅僅是對本發明的實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。