CN103230882A - 零件光学检测设备 - Google Patents

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郑彬
高鹏
杨杰
张祺
向洋
赵永廷
熊亮
王小军
宋道磊
马红林
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Abstract

本发明公开了能够检测和分类具有一定形状尺寸的零件的光学检测设备,包括机架,及设置在机架上的旋转盘,及设置在旋转盘四周的、依次排列的出料装置、排列装置、光学检测装置和分类下料装置,所述旋转盘上连接有用于承载和传输零件且用透明材质制成的环形检测平台,所述光学检测装置包括不少于1组用于检测零件正面和/或侧面的水平检测装置和不少于1组用于检测零件底面的竖直检测装置,本发明零件光学检测设备结构简单,操作方便,并通过对待检测零件全方位成像检测,不仅可以检测标准零件,而且可以根据待测零件的尺寸及表面成像检测异形件,检测结果精确。

Description

零件光学检测设备
技术领域
[0001] 本发明属于光学检测领域,特别是涉及一种能够检测和分类具有一定形状尺寸的零件的光学检测设备。
背景技术
[0002] 在装配生产中,越来越多的自动化设备得到应用,如果待装配的零件自身带有缺陷,不仅无法实现正常自动化装配,而且容易损坏其它零件和装配设备,降低产品的合格率,浪费产品成本,给企业生产带来麻烦,因此大多数生产商要求供应的零件必须保证100%质检,而不是以前经常使用抽检的方式,现有的检测设备存在结构复杂,对设备本身的形状、材料要求严格较高且不容易判断检测件的信息。
[0003] 中国专利CN202270656U说明书公开了一种玻璃盘影像筛选设备,该设备通过上料、机器视觉检测、剔除等步骤把不良品从待测零件中剔除,实现零件的分拣,在工作时,产品由出料装置出料,进入到圆形玻璃盘,圆形玻璃盘旋转带动产品进入纠正装置,纠正装置将产品排列整齐,再经由尺寸检测装置外观缺陷检测装置,再由直径检测装置进行直径检测,检测合格的产品有合格品下料装置的吹气嘴吹气落料,检测不合格的产品由不合格产品下料装置的吹气嘴吹气落料,该玻璃盘影像筛选设备主要采用尺寸检测装置和直径检测装置对零件进行检测,检测手段单一,只能检测例如五金件、紧固件和电子元件等标准件,对于不规则形状的零件,不能正常检测。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种零件光学检测设备,该零件光学检测设备结构简单,操作方便,并通过对待检测零件全方位成像检测,不仅可以检测标准零件,而且可以根据待测零件的尺寸及表面成像检测异形件,检测结果精确。
`[0005] 为了达到上述目的,本发明一种零件光学检测设备包括机架,及设置在机架上的旋转盘,及设置在旋转盘四周的、依次排列的出料装置、排列装置、光学检测装置和分类下料装置,所述旋转盘上连接有用于承载和传输零件且用透明材质制成的环形检测平台,所述光学检测装置包括不少于I组用于检测零件正面和/或侧面的水平检测装置和不少于I组用于检测零件底面的竖直检测装置。
[0006] 进一步,还包括设置在排列装置和光学检测装置之间的计数装置。
[0007] 进一步,所述水平检测装置包括设置在机架上的支架I,所述支架I上设置有支柱I,所述支柱I顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁I,所述支柱I上安装有位置可调的相机I,所述悬臂梁I上安装有与相机I相对的漫反射平面光源I,所述相机I和漫反射平面光源I的高度与环形检测平台上待检测零件高度一致。
[0008] 进一步,所述竖直检测装置包括设置在机架上的支架II,所述支架II上设置有支柱II,所述支柱II顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁II,所述支柱II上安装有位置可调的相机II,所述相机II设置在环形检测平台下方,所述悬臂梁II上安装有位于环形检测平台上待检测零件上方且与相机II相对的漫反射平面光源II。
[0009] 进一步,所述环形检测平台通过尼龙螺钉安装在旋转盘上,所述尼龙螺钉不少于3颗且均匀布置。
[0010] 进一步,所述支柱II上还安装有位置可调的环形光源,所述环形光源位于环形检测平台和相机II之间。
[0011] 进一步,所述计数装置包括设置在机架上的支架III,所述支架III上设置有支柱III,所述支柱III顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁III,所述支柱III上安装有位置可调的计数器的接收端,所述悬臂梁III上安装有与接收端相对的发射端,所述接收端和发射端的高度与环形检测平台上待检测零件高度一致且两者之间预留待检测零件能通过的间隙。
[0012] 进一步,所述分类下料装置包括不少于2个下料机构、与每个下料机构对应的收集装置,所述收集装置包括上部收集盒和下部收集盒,所述下部收集盒上表面和端部分别设置有观测盖板和取料挡板,所述观测盖板采用透明材质制成且通过合页与下部收集盒连接。
[0013] 进一步,还包括上料装置 ,所述上料装置包括设置在机架一侧的上料机架,上料机架上安装振动盘和直线送料器。
[0014] 本发明的有益效果在于:
1、本发明零件光学检测设备结构简单,操作方便,并通过对待检测零件全方位成像检测,不仅可以检测标准零件,而且可以根据待测零件的尺寸及表面成像检测异形件,检测结果精确。
[0015] 2、本发明零件光学检测设备通过设置有计数装置,可以通过计数的方式,方便检测识别后进行分类回收。
[0016] 3、本发明零件光学检测设备采用漫反射平面光源I1、相机及环形光源的组合结构,为零件光学检测设备提供了优质的照明条件和取像条件,使检测质量高,稳定好,检测结果精确。
附图说明
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为本发明零件光学检测设备的主视图;
图2为本发明零件光学检测设备的结构示意图;
图3为本发明零件光学检测设备中计数装置的结构示意图;
图4为本发明零件光学检测设备中水平测量装置的剖视放大图;
图5为本发明零件光学检测设备中竖直测量装置的剖视放大图;
图6为本发明零件光学检测设备中分类装置的结构示意图。
[0018] 附图标记:1_机架;2_上料装置;3_旋转盘;4_环形检测平台;5_排列装置;6-计数装置;7_水平检测装置;8_竖直检测装置;9_分类下料装置;21_振动台;22_送料装置;23-上料机架;31_尼龙螺钉;61_发射端;62_接收端;63_支架III ;631_悬臂梁III ;632_支柱III;71-相机I ;72_漫反射平面光源I ;73_支架I ;731_悬臂梁I ;732_支柱I ;81_相机II ;82-漫反射平面光源II ;83_环形光源;84-支架II ;831_悬臂梁II ;832_支柱II ;91-下料机构;92_上部收集盒;93_下部收集盒;94_观测盖板;95_取料挡板;96_合页。
具体实施方式
[0019] 下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0020] 如图1所示为本发明零件光学检测设备的主视图;如图2所示为本发明零件光学检测设备的结构示意图;本发明零件光学检测设备包括机架1,及设置在机架I上的旋转盘2,及设置在旋转盘2四周的、依次排列的出料装置22、排列装置5、光学检测装置和分类下料装置9,所述旋转盘3上连接有用于承载和传输零件且用透明材质制成的环形检测平台4,所述光学检测装置包括不少于I组用于检测零件正面和/或侧面的水平检测装置7和不少于I组用于检测零件底面的竖直检测装置8,本实施例中环形检测平台4采用透光率不低于达90%的透明材质制成,在正常检测时,旋转盘3转动,带动环形检测平台4以相同的角速度转动,被出料装置22传送到所述的检测平台4上的待检测零件依次经过排列装置5,所述的排列装置5与所述的旋转盘3同步旋转,将待检测零件重新排列定位,使待检测零件的线速度保持一致,然后 依次通过水平检测装置7和竖直检测装置8进行光学成像并传至计算机进行检测,检测完成后零件由分类下料装置9根据检测结果进行分类回收。
[0021] 如图3所示为本发明零件光学检测设备中计数装置的结构示意图,本发明零件光学检测设备还包括设置在排列装置5和光学检测装置之间的计数装置6,所述计数装置6包括设置在机架I上的支架III 63,所述支架III 63上设置有支柱III 632,所述支柱III 632顶部上设置有向旋转盘3延伸且位置可调的悬臂梁III631,所述支柱III632上安装有位置可调的计数器的接收端62,所述悬臂梁III 631上安装有与接收端62相对的发射端61,所述接收端62和发射端61的高度与环形检测平台4上待检测零件高度一致且两者之间预留待检测零件能通过的间隙,本实施例中在旋转盘3转动的作用下,排列定位后的待检测零件依次从所述的发射端61和所述的接收端62之间穿过,此时计数装置6工作并记录下待检测零件的位置参数,通过设置有计数装置6,可以通过计数的方式,方便检测识别后进行分类回收。
[0022] 如图4所示为本发明零件光学检测设备中水平测量装置的剖视放大图,所述水平检测装置7包括设置在机架I上的支架I 73,所述支架I 73上设置有支柱I 732,所述支柱I 732顶部上设置有向旋转盘3延伸且位置可调的悬臂梁I 731,所述支柱I 732上安装有位置可调的相机I 71,所述悬臂梁I 731上安装有与相机I 71相对的漫反射平面光源I 72,所述相机I 71和漫反射平面光源I 42的高度与环形检测平台4上待检测零件高度一致,本实施例中环形检测平台4中间与旋转盘3上表面形成凹槽结构,所述漫反射平面光源I 72的发光面面向所述的相机71,底面低于所述的检测平台4的上表面,同时又不与旋转盘3上表面接触,为相机71提供纯净的光学背景,使检测质量高,稳定好,检测结果精确,本实施例中待检测零件进入相机71的视野内时,所述漫反射平面光源I 72照射零件的侧面为相机71取像提供背景光,相机71对待检测零件进行拍照,形成待检测零件的侧面光学影像,并传送给计算机进行分析处理,传送完成后漫反射平面光源I 72停止照明。
[0023] 进一步,所述环形检测平台4通过尼龙螺钉31安装在旋转盘3上,所述尼龙螺钉31不少于3颗且均匀布置,本实施例通过在旋转盘3上安装有可调整的尼龙螺钉31,通过调整尼龙螺钉31,实现检测平台4的高度调整并保证检测平台4处于水平状态。[0024] 如图5所示为本发明零件光学检测设备中水平测量装置的剖视放大图,所述竖直检测装置8包括设置在机架I上的支架II 84,所述支架II 84上设置有支柱II 842,所述支柱II 842顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁II 841,所述支柱II 842上安装有位置可调的相机II 81,所述相机II 81设置在环形检测平台4下方,所述悬臂梁II 841上安装有位于环形检测平台4上待检测零件上方且与相机II 81相对的漫反射平面光源II 82,本实施例中漫反射平面光源82 II位于所述的检测平台4的上方,其发光面平行于并面向所述检测平台4,为所述相机II 81提供纯净的光学背景,优选的所述支柱II 842上还安装有位置可调的环形光源83,所述环形光源83位于环形检测平台4和相机II 81之间,所述环形光源83发光面面向所述的检测平台4,为所述的相机II 81提供必需的光照条件,待检测零件进入相机II 81的视野内时,所述的环形光源83照射零件的底部提供正面光照,同时所述漫反射平面光源II 82照射零件的顶部为相机II 81取像提供背景光,所述相机II 81对待检测零件拍照,形成待检测零件的底面光学影像,并传送给计算机进行分析处理,传送完成后环形光源83和漫反射平面光源II 82停止照明。
[0025] 如图6所示为本发明零件光学检测设备中分类装置的结构示意图,,所述分类下料装置9包括不少于2个下料机构91、与每个下料机构91对应的收集装置,所述收集装置包括上部收集盒92和下部收集盒93,所述下部收集盒93上表面和端部分别设置有观测盖板94和取料挡板95,所述观测盖板94采用透明材质制成且通过合页96与下部收集盒93连接,本实施例中机架I上开一形状和尺寸与上部收集盒92相同的贯穿孔,上部收集盒92放置于所述的机架I上,下料机构91固定在上部收集盒92上,当零件检测完成后,根据分类结果,不同的零件经过对应的所述的分类下料装置9,被下料机构91回收,通过观测盖板94,可检查下部收集盒93是否满仓,打开观测盖板94,方便检查零件检测情况,打开取料挡板95,方便取出零件。
[0026] 进一步,还包括上料装置2,所述上料装置2包括设置在机架I 一侧的上料机架23,上料机架上安装振动盘21和送料装置22,在正常检测时,上料装置2上的振动台21和出料装置22会高频振动,上料装置2独立于设备机架I,避免震动对相机成像的干扰。
[0027] 最后说明的是,·以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种零件光学检测设备,包括机架,及设置在机架上的旋转盘,及设置在旋转盘四周的、依次排列的出料装置、排列装置、光学检测装置和分类下料装置,其特征在于:所述旋转盘上连接有用于承载和传输零件且用透明材质制成的环形检测平台,所述光学检测装置包括不少于I组用于检测零件正面和/或侧面的水平检测装置和不少于I组用于检测零件底面的竖直检测装置。
2.如权利要求1所述的零件光学检测设备,其特征在于:还包括设置在排列装置和光学检测装置之间的计数装置。
3.如权利要求1或2所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述水平检测装置包括设置在机架上的支架I,所述支架I上设置有支柱I,所述支柱I顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁I,所述支柱I上安装有位置可调的相机I,所述悬臂梁I上安装有与相机I相对的漫反射平面光源I,所述相机I和漫反射平面光源I的高度与环形检测平台上待检测零件高度一致。
4.如权利要求1或2所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述竖直检测装置包括设置在机架上的支架II,所述支架II上设置有支柱II,所述支柱II顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁II,所述支柱II上安装有位置可调的相机II,所述相机II设置在环形检测平台下方,所述悬臂梁II上安装有位于环形检测平台上待检测零件上方且与相机II相对的漫反射平面光源II。
5.如权利要求3所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述环形检测平台通过尼龙螺钉安装在旋转盘上,所 述尼龙螺钉不少于3颗且均匀布置。
6.如权利要求4所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述支柱II上还安装有位置可调的环形光源,所述环形光源位于环形检测平台和相机II之间。
7.如权利要求2所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述计数装置包括设置在机架上的支架III,所述支架III上设置有支柱III,所述支柱III顶部上设置有向旋转盘延伸且位置可调的悬臂梁III,所述支柱III上安装有位置可调的计数器的接收端,所述悬臂梁III上安装有与接收端相对的发射端,所述接收端和发射端的高度与环形检测平台上待检测零件高度一致且两者之间预留待检测零件能通过的间隙。
8.如权利要求1所述的零件光学检测设备,其特征在于:所述分类下料装置包括不少于2个下料机构、与每个下料机构对应的收集装置,所述收集装置包括上部收集盒和下部收集盒,所述下部收集盒上表面和端部分别设置有观测盖板和取料挡板,所述观测盖板采用透明材质制成且通过合页与下部收集盒连接。
9.如权利要求1或2所述的零件光学检测设备,其特征在于:还包括上料装置,所述上料装置包括设置在机架一侧的上料机架,上料机架上安装振动盘和直线送料器。
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