CN103673908A - 自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法 - Google Patents

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本发明涉及一种自动化通孔尺寸检测装置，包括工作台、固定在工作台上的筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置，所述筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置分别与控制系统电连接，所述排料装置包括合格品排料装置及不合格品排料装置，筛选装置、尺寸检测装置、合格品排料装置及不合格品排料装置依次均布在回转装置四周。该自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法采用PC系统自动控制，设计巧妙合理，大大降低了工人的劳动力，便于区分合格品和不合格品，检测精度准确，检测效率较高。

Description

自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及零件检测领域，尤其涉及一种自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法。
背景技术
目前，在微电子行业，电路板上的一些连接件都有相同的元件，并且这些零件都基本上尺寸较小，其内的通孔更小。在现行业内普遍采用人工测量零件内的通孔大小，人工操作虽在一定的范围比机器快，但容易疲劳，对眼睛伤害较大，需要工人大量的劳动力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了提供一种检测精度高、检测效率快、能够降低工人劳动力的自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化通孔尺寸检测装置，包括工作台、固定在工作台上的筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置，所述筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置分别与控制系统电连接，所述排料装置包括合格品排料装置及不合格品排料装置，筛选装置、尺寸检测装置、合格品排料装置及不合格品排料装置依次均布在回转装置四周，
所述回转装置包括回转工作台、固定在回转工作台内的回转工作盘及均匀固定在回转工作盘上的四组卡槽，每组卡槽为两个，回转工作盘与回转工作台之间形成环形槽，所述回转工作台一侧设置有开口，
所述筛选装置包括筛料斗、固定在筛料斗底部的筛料桶、固定在筛料桶底端的光纤传感器及用于将筛料斗内的零件送入筛料桶的振动盘，所述筛料桶尺寸与零件尺寸相对应，筛料桶底部的出料口与回转装置的卡槽相对应，
所述尺寸检测装置为智能相机，所述智能相机与回转装置的卡槽相对应，
所述合格品排料装置包括移动平台，所述移动平台底部固定有能够驱动移动平台移动的步进电机， 移动平台上固定有合格品料盒，移动平台一侧设置有能够抓取零件并将零件送入合格品料盒的自由度机械手，
所述不合格品排料装置包括不合格品料盒，所述不合格品料盒设置在回转工作台开口处，不合格品料盒上方设置有能将回转装置内的不合格零件送入不合格品料盒的气针。
所述卡槽包括第一卡槽及第二卡槽，所述第一卡槽的尺寸与零件的通孔所在端面的尺寸相对应，即零件放置在第一卡槽内时，零件的通孔朝上，此时，零件位置放置准确，可以进行尺寸检测，所述第二卡槽的尺寸与零件的非通孔所在端面的尺寸相对应，即零件的通孔不为朝上，而是朝向四周，无法进行尺寸检测，不合格。分别设置两个卡槽，可以很方便地筛选出合格品和不合格品，便于后续检测。
所述卡槽呈“［”型，卡槽与回转工作盘拆卸连接，卡槽的较长边与回转工作盘外边缘固定，卡槽的两端较短边垂直于较长边，从而对卡槽内的零件进行限位，使零件沿着环形槽移动。
本发明还提供一种自动化通孔尺寸检测装置的检测方法，包括如下步骤
步骤一：首先是对零件筛选的工位，将零件倒入筛料斗，振动盘将筛料斗内的零件振动并沿筛料桶下滑，筛料桶内的光纤传感器判别零件的位置，当光纤传感器检测到有光线通过时，则表示零件位置错误，零件落入第二卡槽内，当光纤传感器检测到无光线通过时，则表示零件位置正确，零件落入第一卡槽内；
步骤二：其次，是对筛选出的位置合格或不合格的零件作出相应动作，根据检测的结果，控制系统通过伺服电机控制回转工作盘转动，如果第二卡槽内有零件，则回转工作盘逆时针转动到不合格品排料工位，气针将零件吹到不合格品料盒里，等待重新倒入筛料斗，如果第一卡槽内有零件，则回转工作盘顺时针转动到尺寸检测工位；
步骤三：接着，是对位置合格的零件检测其通孔是否合格的工位，智能相机对零件内的通孔尺寸进行拍照，将获得的图形转换成数字量传到PC机上，利用图形处理软件对图形处理，根据尺寸要求检测零件的通孔尺寸，如果通孔尺寸不合格，则回转工作盘逆时针转动到不合格品排料工位，气针将零件吹到不合格品料盒里，如果通孔尺寸合格，则回转工作盘顺时针转动到合格品排料工位；
步骤四：最后一道工位是对通孔合格的零件进行收集，自由度机械手上的卡爪抓取通孔尺寸合格的零件，按照顺序依次将零件摆放在合格品料盒内，当合格品料盒的一行放满时，步进电机向前移动，从合格品料盒另一行开始放料，直至合格品料盒放满零件，更换合格品料盒。 
本发明的有益效果是：本发明自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法采用PC系统自动控制，设计巧妙合理，大大降低了工人的劳动力，便于区分合格品和不合格品，检测精度准确，检测效率较高。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明自动化通孔尺寸检测装置的一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是本发明自动化通孔尺寸检测装置的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明自动化通孔尺寸检测装置的回转装置的立体结构示意图；
图5是本发明自动化通孔尺寸检测装置的回转装置的主视图；
图6是待检测零件的立体结构示意图；
图中：1.工作台，2.振动盘，3.筛料斗，4.筛料桶，5.光纤传感器，6.气针，7.回转工作台，8.回转工作盘，9.智能相机，10.自由度机械手，11.合格品料盒，12.步进电机，13.不合格品料盒，14.控制系统，15.移动平台，16.卡爪，17.环形槽，18.开口，19.第一卡槽，20.第二卡槽，21.零件，22.通孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种自动化通孔尺寸检测装置，包括工作台1、固定在工作台1上的筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置，所述筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置分别与控制系统14电连接，所述排料装置包括合格品排料装置及不合格品排料装置，筛选装置、尺寸检测装置、合格品排料装置及不合格品排料装置依次均布在回转装置四周，
所述回转装置包括回转工作台7、固定在回转工作台7内的回转工作盘8及均匀固定在回转工作盘8上的四组卡槽，每组卡槽为两个，回转工作盘8与回转工作台7之间形成环形槽17，所述回转工作台7一侧设置有开口18，
所述筛选装置包括筛料斗3、固定在筛料斗3底部的筛料桶4、固定在筛料桶4底端的光纤传感器5及用于将筛料斗3内的零件21送入筛料桶4的振动盘2，筛料桶4底部的出料口与回转装置的卡槽相对应，
所述尺寸检测装置为智能相机9，所述智能相机9与回转装置的卡槽相对应，
所述合格品排料装置包括移动平台15，所述移动平台15底部固定有能够驱动移动平台15移动的步进电机12， 移动平台15上固定有合格品料盒11，移动平台15一侧设置有能够抓取零件21并将零件21送入合格品料盒11的自由度机械手10，
所述不合格品排料装置包括不合格品料盒13，所述不合格品料盒13设置在回转工作台7开口18处，不合格品料盒13上方设置有能将回转装置内的不合格零件送入不合格品料盒13的气针6。
如图4、图5所示的回转装置，所述回转装置包括回转工作台7、固定在回转工作台7内的回转工作盘8及均匀固定在回转工作盘8上的四组卡槽，每组卡槽为两个，回转工作盘8与回转工作台7之间形成环形槽17，回转工作盘8可在回转工作台7内带动卡槽一起旋转，以实现卡槽内零件21的工位转换，回转工作台7一侧设置有开口18。所述卡槽包括第一卡槽19及第二卡槽20，所述第一卡槽19的尺寸与零件21的通孔22所在端面的尺寸相对应，即零件21放置在第一卡槽19内时，零件21的通孔22朝上，此时，零件21位置放置准确，可以进行尺寸检测，所述第二卡槽20的尺寸与零件21的非通孔所在端面的尺寸相对应，即零件21的通孔22不为朝上，而是朝向四周，无法进行尺寸检测，不合格。分别设置两个卡槽，可以很方便地筛选出合格品和不合格品，便于后续检测。所述卡槽呈“［”型，卡槽与回转工作盘8拆卸连接，卡槽的较长边与回转工作盘8外边缘固定，卡槽的两端较短边垂直于较长边，从而对卡槽内的零件21进行限位，使零件21沿着环形槽17移动。
如图6所示的零件21，零件21中心开有通孔22，需要检测其尺寸是否合格。检测时，将零件21倒入筛料斗3，振动盘2将筛料斗3内的零件21振动并沿筛料桶4下滑，筛料桶4内的光纤传感器5判别零件21的位置，当光纤传感器5检测到有光线通过时，即零件21的通孔22是朝向两侧的，外面的光线可以穿过零件21的通孔22被光纤传感器5接收，则零件21位置错误，零件21落入第二卡槽20内，当光纤传感器5检测到无光线通过时，即零件21的通孔22是朝向上方的，外面的光线被零件21阻挡，光纤传感器5无法接收光线，则表示零件21位置正确，零件21落入第一卡槽19内；根据检测的结果，控制系统通过伺服电机控制回转工作盘8转动，如果第二卡槽20内有零件21，则回转工作盘8逆时针转动到不合格品排料工位，气针6将零件21吹到不合格品料盒13里，等待重新倒入筛料斗3，如果第一卡槽19内有零件21，则回转工作盘8顺时针转动到尺寸检测工位；智能相机9对零件21内的通孔22尺寸进行拍照，将获得的图形转换成数字量传到PC机上，利用图形处理软件对图形处理，根据尺寸要求检测零件21的通孔22尺寸，如果通孔22尺寸不合格，则回转工作盘8逆时针转动到不合格品排料工位，气针6将零件21吹到不合格品料盒13里，如果通孔22尺寸合格，则回转工作盘8顺时针转动到合格品排料工位；自由度机械手10上的卡爪16抓取通孔22尺寸合格的零件21，按照顺序依次将零件21摆放在合格品料盒11内，当合格品料盒11的一行放满时，步进电机12向前移动，从合格品料盒11另一行开始放料，直至合格品料盒11放满零件21，更换合格品料盒11。
与现有技术相比，本发明自动化通孔尺寸检测装置及其检测方法采用PC系统自动控制，设计巧妙合理，大大降低了工人的劳动力，便于区分合格品和不合格品，检测精度准确，检测效率较高。 
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种自动化通孔尺寸检测装置，其特征在于：包括工作台（1）、固定在工作台（1）上的筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置，所述筛选装置、尺寸检测装置、回转装置及排料装置分别与控制系统（14）电连接，所述排料装置包括合格品排料装置及不合格品排料装置，筛选装置、尺寸检测装置、合格品排料装置及不合格品排料装置依次均布在回转装置四周，
所述回转装置包括回转工作台（7）、固定在回转工作台（7）内的回转工作盘（8）及均匀固定在回转工作盘（8）上的四组卡槽，每组卡槽为两个，回转工作盘（8）与回转工作台（7）之间形成环形槽（17），所述回转工作台（7）一侧设置有开口（18），
所述筛选装置包括筛料斗（3）、固定在筛料斗（3）底部的筛料桶（4）、固定在筛料桶（4）底端的光纤传感器（5）及用于将筛料斗（3）内的零件（21）送入筛料桶（4）的振动盘（2），筛料桶（4）底部的出料口与回转装置的卡槽相对应，
所述尺寸检测装置为智能相机（9），所述智能相机（9）与回转装置的卡槽相对应，
所述合格品排料装置包括移动平台（15），所述移动平台（15）底部固定有能够驱动移动平台（15）移动的步进电机（12）， 移动平台（15）上固定有合格品料盒（11），移动平台（15）一侧设置有能够抓取零件（21）并将零件（21）送入合格品料盒（11）的自由度机械手（10），
所述不合格品排料装置包括不合格品料盒（13），所述不合格品料盒（13）设置在回转工作台（7）开口（18）处，不合格品料盒（13）上方设置有能将回转装置内的不合格零件送入不合格品料盒（13）的气针（6）。
2.如权利要求1所述的自动化通孔尺寸检测装置，其特征在于：所述卡槽包括第一卡槽（19）及第二卡槽（20），所述第一卡槽（19）的尺寸与零件（21）的通孔（22）所在端面的尺寸相对应，所述第二卡槽（20）的尺寸与零件（21）的非通孔所在端面的尺寸相对应。
3.如权利要求1或2所述的自动化通孔尺寸检测装置，其特征在于：所述卡槽呈“［”型。
4.一种自动化通孔尺寸检测装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：将零件（21）倒入筛料斗（3），振动盘（2）将筛料斗（3）内的零件（21）振动并沿筛料桶（4）下滑，筛料桶（4）内的光纤传感器（5）判别零件（21）的位置，当光纤传感器（5）检测到有光线通过时，则表示零件（21）位置错误，零件（21）落入第二卡槽（20）内，当光纤传感器（5）检测到无光线通过时，则表示零件（21）位置正确，零件（21）落入第一卡槽（19）内；
步骤二：根据检测的结果，控制系统（14）通过伺服电机控制回转工作盘（8）转动，如果第二卡槽（20）内有零件（21），则回转工作盘（8）逆时针转动到不合格品排料工位，气针（6）将零件（21）吹到不合格品料盒（13）里，等待重新倒入筛料斗（3），如果第一卡槽（19）内有零件（21），则回转工作盘（8）顺时针转动到尺寸检测工位；
步骤三：智能相机（9）对零件（21）内的通孔（22）尺寸进行拍照，将获得的图形转换成数字量传到PC机上，利用图形处理软件对图形处理，根据尺寸要求检测零件（21）的通孔（22）尺寸，如果通孔（22）尺寸不合格，则回转工作盘（8）逆时针转动到不合格品排料工位，气针（6）将零件（21）吹到不合格品料盒（13）里，如果通孔（22）尺寸合格，则回转工作盘（8）顺时针转动到合格品排料工位；
步骤四：自由度机械手（10）上的卡爪（16）抓取通孔（22）尺寸合格的零件（21），按照顺序依次将零件（21）摆放在合格品料盒（11）内，当合格品料盒（11）的一行放满时，步进电机（12）向前移动，移动平台（15）带动合格品料盒（11）向前移动，从合格品料盒（11）另一行开始放料，直至合格品料盒（11）放满零件（21），更换合格品料盒（11）。
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