CN105700037A - 一种发动机缸盖螺丝漏装检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机缸盖螺丝漏装检测装置，包括控制柜和顶部的工作平台，工作平台的上方设有主计算机和轻型六轴机器人，轻型六轴机器人的端部设有摄像单元和平台精度检测单元，工作平台的另一侧设有已安装螺丝的发动机缸盖，控制柜控制摄像单元进行摄取发动机缸盖图像并交于主计算机进行图像匹配，主计算机寻找并记录所要检测点的位置，规划检测路径，然后向轻型六轴机器人发出启动信号，由轻型六轴机器人按预先规划的检测路径带动摄像单元运动进行检测发动机缸盖上的螺丝是否有漏装。本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置灵活性强、通用性广、成本低、检测全面，有效避免了现有检测技术中存在异型产品混流的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及发动机缸盖螺丝漏装检测技术，具体为一种发动机缸盖螺丝漏装检测装置。
背景技术
在工业流水线场合中，零件位姿是不固定的，实际目标物体的位姿与理想目标物体的位姿总是有一些偏差，而就是这种偏差常常会导致机器人执行任务失败，还有一些零件需要通过多面多角度进行检测，而这种检测往往需要通过安装多个视觉传感器来进行检测，导致成本需求提高，其检测系统的成本与需要检测点的点数成正比，通用性差，而使得机器人的实际应用范围受到极大的限制，不够灵活，无法适用于大量存在异型产品混流生产线以及小批量生产线。
发明内容
随着现代生产制造技术的进步，进一步提高生产线的柔性，降低成本需求的要求也日益迫切，由此本发明提出了一种基于机器柔性视觉系统对汽车发动机缸盖螺丝漏装检测平台。具体地，本发明提供的是一种灵活性强、通用性广、成本低、检测全面以及有效避免了现有检测技术中存在异型产品混流的缺点的发动机缸盖螺丝漏装检测装置。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种发动机缸盖螺丝漏装检测装置，包括控制柜，所述控制柜的顶部为工作平台，所述工作平台的前侧一角上方设有主计算机，所述主计算机与控制柜连接，所述工作平台设有主计算机的一侧设有轻型六轴机器人，所述轻型六轴机器人端部的转动机械手上设有摄像单元和平台精度检测单元，所述轻型六轴机器人和摄像单元分别与主计算机连接，所述工作平台的另一侧设有已安装螺丝的发动机缸盖，控制柜控制摄像单元进行摄取发动机缸盖图像并交于主计算机进行图像匹配，主计算机寻找并记录所要检测点的位置，规划检测路径，然后向轻型六轴机器人发出启动信号，由轻型六轴机器人按预先规划的检测路径带动摄像单元运动进行检测发动机缸盖上的螺丝是否有漏装。本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置通过在轻型六轴机器人上设置摄像单元和平台精度检测单元，使摄像单元形成柔性视觉系统，通过轻型六轴机器人带动其上的摄像单元对发动机缸盖进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测，其灵活性好；该柔性视觉系统很好的克服了传统式固定式视觉检测系统的成本与需要检测点的点数成正比的缺点，该检测装置的成本不会随需要检测点的点数增加而增加，成本低，通用性广；由轻型六轴机器人带动其上的摄像单元对发动机缸盖进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测的柔性视觉检测方式，检测完全，有效避免了现有技术中由于检测不完全而存在异型产品混流的问题，有效确保检测效果；本检测装置采用机器人柔性视觉检测系统，能够充分发挥机器运动灵活的特点，并通过合理的结构布局，有效减少整个检测装置的占用空间。
进一步地，所述摄像单元和平台精度检测单元均安装在连接架上，所述连接架包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板与第一连接板相互垂直设置，所述第一连接板安装在轻型六轴机器人端部的转动机械手上，第一连接板的底端外侧垂直连接有第二连接板，所述第二连接板上部设有摄像单元，第二连接板的外端底部设有平台精度检测单元。所述摄像单元和平台精度检测单元通过连接架与轻型六轴机器人连接，由轻型六轴机器人带动连接架及安装在连接架上的摄像单元按预设的轨迹进行空间位置的移动，由摄像单元对发动机缸盖进行多角度全方位的摄取汽车发动机缸盖图像并交于主计算机进行处理，其灵活性好，螺丝漏装检测完全。
进一步地，所述摄像单元包括相机支架和康耐视智能相机，所述相机支架安装在第二连接板上，所述相机支架上安装有康耐视智能相机，康耐视智能相机进行摄取发动机缸盖图像，并通过主计算机中的In-Sight软件进行图形匹配。
进一步地，所述第二连接板的外端部设有光源支架，所述光源支架上安装有与康耐视智能相机相配合的光源，光源的设置，有效确保康耐视智能相机拍摄时的光亮度。
进一步地，所述平台精度检测单元包括插针检测板和针孔检测座，所述插针检测板安装在第二连接板的外端底部，插针检测板的底部设有插针，所述针孔检测座安装在轻型六轴机器人前方的工作平台上，所述针孔检测座上设有多个与插针相配合的插针孔。平台精度检测单元中插针检测板和针孔检测座的设置，用于检测平台精度，有效确保平台的精度，进而更好的确保螺丝漏装检测效果。
进一步地，所述的插针的直径为0.80mm，所述插针孔的孔径为0.90mm。
本发明还提供了一种采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法。
一种采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，相机拍照采集图像，安装于轻型六轴机器人端部的转动机械手上的摄像单元进行摄取汽车发动机缸盖图像并交于主计算机进行处理；
第二步，主计算机进行图像匹配并规划出检测路径，主计算机通过摄像单元的康耐视智能相机的In-Sight软件进行图像匹配，寻找并记录所要检测点的位置，规划出检测路径，然后向轻型六轴机器人发出“启动”信号；
第三步，拍照、检测被测点，轻型六轴机器人接到信号开始工作，按照第二步中预先规划的检测路径带动康耐视智能相机运动，到达被测点后，由康耐视智能相机进行拍照收集图像并传递到主计算机中的In-Sight软件，与模版图像进行图形匹配处理，并在主计算机中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示结果，若螺丝没漏装则显示“OK”，若螺丝漏装则显示“NG”；
第四步，检测结束后主计算机向轻型六轴机器人发“检测完成”信号，轻型六轴机器人收到信号后开始向下一被测点运动，由此完成全部被测点的检测。
进一步地，采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法，还包括第五步，平台精度的插针检测，上述步骤完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人移动到平台精度检测单元进行平台精度的检测。
进一步地，上述第五步中的平台精度检测单元包括插针检测板和针孔检测座，所述插针检测板安装在第二连接板的外端底部，插针检测板的底部设有插针，所述针孔检测座安装在轻型六轴机器人前方的工作平台上，所述针孔检测座上设有多个与插针相配合的插针孔，所述的插针的直径为0.80mm，所述插针孔的孔径为0.90mm。
进一步地，上述第五步平台精度的插针检测具体步骤，在第一步至第四步完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人移动到平台精度检测单元中针孔检测座的上方，由康耐视智能相机进行拍照采集图像并在主计算机中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示针孔位置，最后由轻型六轴机器人带动0.80mm的插针对针孔检测座上0.90mm的插针孔进行插针检测平台的精度。
本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置及检测方法，具有如下的有益效果：
第一、本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置通过在轻型六轴机器人上设置摄像单元和平台精度检测单元，利用轻型六轴机器人作为摄像单元的运动载体，使摄像单元形成柔性视觉系统，通过轻型六轴机器人带动其上的摄像单元对发动机缸盖进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测，其运动灵活性好，极大地拓展了视觉传感器的工作区间，改变了固定式视觉检测系统潜在的缺陷；
第二、本柔性视觉检测装置使对汽车发动机缸盖的漏装检测具有更大的灵活性，很好的克服了传统式固定式视觉检测系统的成本与需要检测点的点数成正比的缺点，该检测装置的成本不会随需要检测点的点数增加而增加，成本低，通用性广；
第三、本柔性视觉检测装置由轻型六轴机器人带动其上的摄像单元对发动机缸盖进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测的柔性视觉检测，其检测完全，有效避免了现有技术中由于检测不完全而存在异型产品混流的问题，有效确保检测效果；
第四、本柔性视觉检测装置采用机器人柔性视觉检测系统，能够充分发挥机器运动灵活的特点，并通过合理的结构布局，有效减少整个检测装置的占用空间。
附图说明
图1为本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置的结构示意图；
图2为本发明发动机缸盖螺丝漏装检测装置的放大图A；
图3为本发明发动机缸盖螺丝漏装检测方法的方框原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种发动机缸盖3螺丝漏装检测装置，包括控制柜1，所述控制柜1的顶部为工作平台2，所述工作平台2的前侧一角上方设有主计算机4，所述主计算机4与控制柜1连接，所述工作平台2设有主计算机4的一侧设有轻型六轴机器人5，所述轻型六轴机器人5端部的转动机械手8上设有摄像单元和平台精度检测单元，所述轻型六轴机器人5和摄像单元分别与主计算机4连接，所述工作平台2的另一侧设有已安装螺丝的发动机缸盖3，控制柜1控制摄像单元进行摄取发动机缸盖3图像并交于主计算机4进行图像匹配，主计算机4寻找并记录所要检测点的位置，规划检测路径，然后向轻型六轴机器人5发出启动信号，由轻型六轴机器人5按预先规划的检测路径带动摄像单元运动进行检测发动机缸盖3上的螺丝是否有漏装。本发明发动机缸盖3螺丝漏装检测装置通过在轻型六轴机器人5上设置摄像单元和平台精度检测单元，使摄像单元形成柔性视觉系统，通过轻型六轴机器人5带动其上的摄像单元对发动机缸盖3进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测，其灵活性好；该柔性视觉系统很好的克服了传统式固定式视觉检测系统的成本与需要检测点的点数成正比的缺点，该检测装置的成本不会随需要检测点的点数增加而增加，成本低，通用性广；由轻型六轴机器人5带动其上的摄像单元对发动机缸盖3进行多面多角度的全方位螺丝漏装检测的柔性视觉检测方式，检测完全，有效避免了现有技术中由于检测不完全而存在异型产品混流的问题，有效确保检测效果；本检测装置采用机器人柔性视觉检测系统，能够充分发挥机器运动灵活的特点，并通过合理的结构布局，有效减少整个检测装置的占用空间。
如图2所示，所述摄像单元和平台精度检测单元均安装在连接架上，所述连接架包括第一连接板16和第二连接板15，所述第二连接板15与第一连接板16相互垂直设置，所述第一连接板16安装在轻型六轴机器人5端部的转动机械手8上，第一连接板16的底端外侧垂直连接有第二连接板15，所述第二连接板15上部设有摄像单元，第二连接板15的外端底部设有平台精度检测单元。所述摄像单元和平台精度检测单元通过连接架与轻型六轴机器人5连接，由轻型六轴机器人5带动连接架及安装在连接架上的摄像单元按预设的轨迹进行空间位置的移动，由摄像单元对发动机缸盖3进行多角度全方位的摄取汽车发动机缸盖3图像并交于主计算机4进行处理，其灵活性好，螺丝漏装检测完全。
如图2所示，所述摄像单元包括相机支架9和康耐视智能相机10，所述相机支架9安装在第二连接板15上，所述相机支架9上安装有康耐视智能相机10，康耐视智能相机10进行摄取发动机缸盖3图像，并通过主计算机4中的In-Sight软件进行图形匹配。
如图2所示，所述第二连接板15的外端部设有光源11支架12，所述光源11支架12上安装有与康耐视智能相机10相配合的光源11，光源11的设置，有效确保康耐视智能相机10拍摄时的光亮度。
如图1和图2所示，所述平台精度检测单元包括插针检测板13和针孔检测座7，所述插针检测板13安装在第二连接板15的外端底部，插针检测板13的底部设有插针14，所述针孔检测座7安装在轻型六轴机器人5前方的工作平台2上，所述针孔检测座7上设有多个与插针14相配合的插针孔6。平台精度检测单元中插针检测板13和针孔检测座7的设置，轻型六轴机器人5带动插针检测板13及其上安装的插针14移动至针孔检测座7的上方，并向下运动将插针14插入针孔6内以用于检测平台精度，有效确保平台的精度，进而更好的确保螺丝漏装检测效果。所述的插针14的直径为0.80mm，所述插针孔6的孔径为0.90mm。
如图1、图2和图3所示，本发明还提供了一种采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法。具体地，一种采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，相机拍照采集图像，安装于轻型六轴机器人5端部的转动机械手8上的摄像单元进行摄取汽车发动机缸盖3图像并交于主计算机4进行处理；
第二步，主计算机4进行图像匹配并规划出检测路径，主计算机4通过摄像单元的康耐视智能相机10的In-Sight软件进行图像匹配，寻找并记录所要检测点的位置，规划出检测路径，然后向轻型六轴机器人5发出“启动”信号；
第三步，拍照、检测被测点，轻型六轴机器人5接到信号开始工作，按照第二步中预先规划的检测路径带动康耐视智能相机10运动，到达被测点后，由康耐视智能相机10进行拍照收集图像并传递到主计算机4中的In-Sight软件，与模版图像进行图形匹配处理，并在主计算机4中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示结果，若螺丝没漏装则显示“OK”，若螺丝漏装则显示“NG”；
第四步，检测结束后主计算机4向轻型六轴机器人5发“检测完成”信号，轻型六轴机器人5收到信号后开始向下一被测点运动，由此完成全部被测点的检测。
如图1、图2和图3所示，采用上述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法，还包括第五步，平台精度的插针14检测，上述步骤完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人5移动到平台精度检测单元进行平台精度的检测。上述第五步中的平台精度检测单元包括插针检测板13和针孔检测座7，所述插针检测板13安装在第二连接板15的外端底部，插针检测板13的底部设有插针14，所述针孔检测座7安装在轻型六轴机器人5前方的工作平台2上，所述针孔检测座7上设有多个与插针14相配合的插针孔6，所述的插针14的直径为0.80mm，所述插针孔6的孔径为0.90mm。上述第五步平台精度的插针14检测具体步骤，在第一步至第四步完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人5移动到平台精度检测单元中针孔检测座7的上方，由康耐视智能相机10进行拍照采集图像并在主计算机4中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示针孔位置，最后由轻型六轴机器人5带动0.80mm的插针14对针孔检测座7上0.90mm的插针孔6进行插针14检测平台的精度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机缸盖螺丝漏装检测装置，包括控制柜，所述控制柜的顶部为工作平台，其特征在于：所述工作平台的前侧一角上方设有主计算机，所述主计算机与控制柜连接，所述工作平台设有主计算机的一侧设有轻型六轴机器人，所述轻型六轴机器人端部的转动机械手上设有摄像单元和平台精度检测单元，所述轻型六轴机器人和摄像单元分别与主计算机连接，所述工作平台的另一侧设有已安装螺丝的发动机缸盖，控制柜控制摄像单元进行摄取发动机缸盖图像并交于主计算机进行图像匹配，主计算机寻找并记录所要检测点的位置，规划检测路径，然后向轻型六轴机器人发出启动信号，由轻型六轴机器人按预先规划的检测路径带动摄像单元运动进行检测发动机缸盖上的螺丝是否有漏装。
2.根据权利要求1所述的发动机缸盖螺丝漏装检测装置，其特征在于：所述摄像单元和平台精度检测单元均安装在连接架上，所述连接架包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板与第一连接板相互垂直设置，所述第一连接板安装在轻型六轴机器人端部的转动机械手上，第一连接板的底端外侧垂直连接有第二连接板，所述第二连接板上部设有摄像单元，第二连接板的外端底部设有平台精度检测单元。
3.根据权利要求2所述的发动机缸盖螺丝漏装检测装置，其特征在于：所述摄像单元包括相机支架和康耐视智能相机，所述相机支架安装在第二连接板上，所述相机支架上安装有康耐视智能相机。
4.根据权利要求3所述的发动机缸盖螺丝漏装检测装置，其特征在于：所述第二连接板的外端部设有光源支架，所述光源支架上安装有与康耐视智能相机相配合的光源。
5.根据权利要求4所述的发动机缸盖螺丝漏装检测装置，其特征在于：所述平台精度检测单元包括插针检测板和针孔检测座，所述插针检测板安装在第二连接板的外端底部，插针检测板的底部设有插针，所述针孔检测座安装在轻型六轴机器人前方的工作平台上，所述针孔检测座上设有多个与插针相配合的插针孔。
6.根据权利要求5所述的发动机缸盖螺丝漏装检测装置，其特征在于：所述的插针的直径为0.80mm，所述插针孔的孔径为0.90mm。
7.一种采用权利要求1至6任一项权利要求所述发动机缸盖螺丝漏装检测装置进行螺丝漏装的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，相机拍照采集图像，安装于轻型六轴机器人端部的转动机械手上的摄像单元进行摄取汽车发动机缸盖图像并交于主计算机进行处理；
第二步，主计算机进行图像匹配并规划出检测路径，主计算机通过摄像单元的康耐视智能相机的In-Sight软件进行图像匹配，寻找并记录所要检测点的位置，规划出检测路径，然后向轻型六轴机器人发出“启动”信号；
第三步，拍照、检测被测点，轻型六轴机器人接到信号开始工作，按照第二步中预先规划的检测路径带动康耐视智能相机运动，到达被测点后，由康耐视智能相机进行拍照收集图像并传递到主计算机中的In-Sight软件，与模版图像进行图形匹配处理，并在主计算机中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示结果，若螺丝没漏装则显示“OK”，若螺丝漏装则显示“NG”；
第四步，检测结束后主计算机向轻型六轴机器人发“检测完成”信号，轻型六轴机器人收到信号后开始向下一被测点运动，由此完成全部被测点的检测。
8.根据权利要求7所述检测方法，其特征在于：还包括第五步，平台精度的插针检测，上述步骤完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人移动到平台精度检测单元进行平台精度的检测。
9.根据权利要求8所述检测方法，其特征在于：上述第五步中的平台精度检测单元包括插针检测板和针孔检测座，所述插针检测板安装在第二连接板的外端底部，插针检测板的底部设有插针，所述针孔检测座安装在轻型六轴机器人前方的工作平台上，所述针孔检测座上设有多个与插针相配合的插针孔，所述的插针的直径为0.80mm，所述插针孔的孔径为0.90mm。
10.根据权利要求9所述检测方法，其特征在于：上述第五步平台精度的插针检测具体步骤，在第一步至第四步完成全部被测点的检测后，轻型六轴机器人移动到平台精度检测单元中针孔检测座的上方，由康耐视智能相机进行拍照采集图像并在主计算机中In-Sight软件的EasyBuilder界面上显示针孔位置，最后由轻型六轴机器人带动0.80mm的插针对针孔检测座上0.90mm的插针孔进行插针检测平台的精度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 516008 Huatai Road, Huinan High-tech Industrial Park, Zhongkai High-tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province Patentee after: Huizhou Zhongke Advanced Manufacturing Research Center Co.,Ltd. Address before: 516008 Huatai Road, Huinan High-tech Industrial Park, Zhongkai High-tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province Patentee before: HUIZHOU ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER CO.,LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 516008 No. 209 and 210, 2nd floor, plant service building (Building B), No. 7 JINDA Road, Huinan high tech Industrial Park, huiao Avenue, Huizhou City, Guangdong Province Patentee after: Huizhou Zhongke Advanced Manufacturing Co.,Ltd. Address before: 516008 No. 1, Huatai Road, Huinan high tech Industrial Park, Zhongkai high tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province Patentee before: Huizhou Zhongke Advanced Manufacturing Research Center Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |