CN105973902B - Led支架自动检测机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED支架自动检测机，包括机台及设置在机台上的上料机构、传送机构、检测机构、打标机构和下料机构，机台下设置控制柜；所述传送机构采用电机带动的传送皮带，上料机构和下料机构分别位于传送机构两端，检测机构和打标机构设于传送机构侧边，检测机构设于靠近上料机构一端，打码机构设于检测机构下工位。本发明有益效果如下：（1）所述设备由上位机配合可编程控制器，采用多仓位上料，并配有无料提醒；（2）针对产品特点上下料机构配有可控的取放隔离纸功能，应用灵活方便；（3）检测与走位同时进行，运动中检测同时完成，工作效率高；（4）对检测出的不良点坐标自动传送至打标位标注；（5）对检测结果自动分类存放。
Description
技术领域
本发明涉及自动化检测设备技术领域。
背景技术
在LED支架生产过程中，需要进行严格的外观检测，目前均采用人工目视的方法进行检测。由于人为原因，常出现漏检测而无法发现的情况；且工人劳动强度大，易疲劳，增加了漏检的风险。鉴于此，有必要开发一种针对LED支架的自动化检测设备，而该检测设备的可操作性、方便性、效率等需要从各个环节进行设计，并要考虑各个机构的整体配合。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种LED支架自动检测机，包括机台，所述机台上设置上料机构、传送机构、检测机构、打标机构和下料机构，机台下设置控制柜；所述传送机构采用电机带动的传送皮带，上料机构和下料机构分别位于传送机构两端，检测机构和打标机构设于传送机构侧边，检测机构设于靠近上料机构一端，打码机构设于检测机构下工位。
优选的，所述传送机构包括两侧板组成的机架，其上对应检测机构和打标机构分别设有夹紧定位装置，所述夹紧定位装置包括设置在机架侧板上的第一上顶气缸、与第一上顶气缸活塞连接的上顶板及横跨在机架两侧板之上的带有格栅的压板。
优选的，所述传送机构上还设有限位装置，所述限位装置包括设置在机架侧板上的第二上顶气缸及设置在第二上顶气缸活塞之上的限位板，物料到位后传送信号给控制主机，控制主机控制第二上顶气缸动作将限位板上顶阻挡在物料前方实现横向定位。
优选的，所述传送机构上对应检测机构和打标机构及下料机构均设于到位检测装置。
优选的，所述上料机构和下料机构分别包括导轨、垂直安装于导轨上的驱动气缸、安装于驱动气缸下方的夹爪气缸，所述导轨安装于机台上；上、下料机构分别通过驱动气缸上下移动并通过安装于驱动气缸下方的夹爪气缸夹取待测支架，并在导轨上横向移动将待测支架放置到传送机构上或从传送机构上取下。
优选的，所述上料机构和下料机构还分别包括真空吸取装置，所述真空吸取装置包括分别设置在夹爪气缸前后方向的两块气管定位板及连接杆，连接杆从夹爪气缸夹爪中间穿过，两块气管定位板分别安装在连接杆的两端。
优选的，所述上料机构还包括若干个配有物料检测装置的料盒，当检测到料盒无料后报警并上传至控制主机，控制主机控制上料机构从其他料盒取料。
优选的，所述下料机构包括用于存储合格品的料仓及用于存储不良品料盒、用于存储隔离纸的料盒。
优选的，所述检测机构包括设于机台上的与传送机构垂直的Y轴导轨、设于Y轴上的X轴导轨及照明装置、取像装置；所述X轴导轨上设精密安装架，该精密安装架包括带有尺寸刻度的竖直安装部、与竖直安装部一体的水平安装部及带有刻度的第一安装块、第二安装块，水平安装部通过滑块安装在X轴导轨上，竖直安装部上设多条安装槽，第一、第二安装块上下排列安装在竖直安装部上；照明装置安装在第二安装块上，取像装置安装在第一安装块上，取像装置下端镜头正好位于照明装置中间与照明装置同轴。
优选的，所述打标机构包括设置在机台上与传送机构垂直的第二Y轴导轨，及设于第二Y轴导轨上的第二X轴导轨，第二X轴导轨上安装有激光打标装置，所述第二X轴导轨位于机台上设置检测机构的传送机构的另一侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）所述LED支架自动检测机由上位机配合可编程控制器以及精准运动系统、视觉系统，采用多仓位上料，运行中对无料料仓添加料，无需停机；并配有无料提醒。（2）针对LED 支架存储特点上下料结构配有自动取放隔离纸功能，并由系统选择开启或关闭，应用灵活方便；（3）检测系统与走位同时进行，无需停止拍照，运动中拍照检测同时完成；检测时可设定，连续不良、不良总数，超标后停机或停止检测。（4）对检测出的不良点坐标自动传送至打标位，由打标机构完成对不良点的标注； （5）下料前对检测结果自动分类，并放入检测结果对应的料仓或存储料盒内。
附图说明
图1是所述LED支架自动检测机整体结构示意图；
图2是所述LED支架自动检测机的传送机构组装结构示意图；
图3是所述LED支架自动检测机的传送机构爆炸结构示意图；
图4 是所述LED支架自动检测机的检测机构爆炸结构示意图；
图5是所述LED支架自动检测机的检测机构组装后侧视图；
图6是所述LED支架自动检测机的检测机构组装后的后视图；
图7是所述LED支架自动检测机的上料机构爆炸结构图；
图8是所述LED支架自动检测机的上料机构中夹爪气缸部分组装结构图；
图9是所述LED支架自动检测机的下料机构中料仓的水平导送装置结构示意图；
图10是所述LED支架自动检测机的下料机构中料仓的上下导送装置结构示意图；
图11是所述LED支架自动检测机的下料机构整体结构示意图。
图12是所述LED支架自动检测机的打标机构结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
如图1所示，本发明所述LED支架自动检测机，包括机台A，机台上设置传送机构1、检测机构2、打标机构3和上料机构4、下料机构5，机台下设置控制柜6。所述传送机构采用电机带动的传送皮带，上料机构4和下料机构5分别位于传送机构1左右两端，检测机构3和打标机构4分别设于传送机构两侧边，检测机构3设于靠近上料机构4一端，打码机构3设于检测机构2的下工位。
如图2、3所示，所述传送机构包括侧板10、11及安装支脚12组成的机架，两个侧板端头位置设置主动链轮130，另一端头设置从动链轮131，主动链轮和从动链轮通过皮带132连接，主动链轮130、从动链轮131、皮带132及电机133组成皮带传送装置，通过电机133带动主动链轮130转动进而带动皮带运动实现物料传输。在两侧板组成的机架上依次设置的上料工位L1、检测工位L2、打标工位L3和收料工位L4， 在检测工位和打标工位分别设置到位检测装置及夹紧定位装置、限位装置。其中，夹紧定位装置包括设置在机架侧板上的第一上顶气缸14、与第一上顶气缸活塞连接的上顶板15及横跨在机架两侧板之上的带有格栅的压板16，安装时，气缸活塞上可设置一安装板141，上顶板15通过安装板141安装在气缸活塞上。到位检测装置可采用光纤传感器。限位装置包括设置在机架侧板上的第二上顶气缸17及设置在第二上顶气缸活塞之上的限位板18，该限位板端头具有挡板。在两侧板之间还设置若干与侧板垂直的直线轴承，机架两侧板上均设置安装孔，侧板10通过锁紧螺丝安装在直线轴承的轴套191的端头，直线轴承保持架192穿过侧板10的安装孔安装在轴套191中，直线轴承保持架192另一端穿过侧板11的安装孔110，端头套接垫块193并通过锁紧螺丝固定在侧板11上。另外，为了实现传送机构宽度的调节，在两侧板之间还设有连杆194，其一端通过自制锁紧螺母固定在侧板10，另一端安装于轴承195内，轴承195通过轴承座安装于侧板11上，调节自制锁紧螺母在连杆上的锁紧位置实现机架宽度的调节即调节传送机构宽度，以适应不同尺寸产品的传送。在机架两侧板内侧还分别设有承重条102、112，其设置在传送皮带下方，上边缘临近上部传送皮带下方，传送时辅助承重。
如图4、5、6所示，所述检测机构设置在机台中部上，包括与传送机构垂直的Y轴导轨20，设于Y轴上的X轴导轨21，通过精密安装架安装于X轴导轨上的取像装置23及照明装置24。所述精密安装架包括带有尺寸刻度的竖直安装部221、与竖直安装部221一体的水平安装部222及带有刻度的第一安装块223、第二安装块224，水平安装部221通过滑块225安装在X轴导轨上，竖直安装部221上设多条安装槽226，第一、第二安装块上下排列安装在竖直安装部上，通过螺栓、螺母锁紧，且螺母配有垫片227。第一、第二安装块侧面分别设置第一、第二校准螺栓228、229，以实现横向位置的微调。照明装置24安装在第二安装块224下方，取像装置23安装在第一安装块223上，取像装置包括相机231和设于相机下端的镜头232，取像装置整体通过固定架233安装在第一安装块223上，安装后其镜头232正好位于照明装置中间与照明装置24同轴。
如图 7、8所示，所述上料机构包括通过机架40设置在机台上的导轨401及设于导轨401上的气动抓取装置及真空吸取装置。该导轨通过安装在机架上的电机402带动丝杆403驱动。所述气动抓取装置包括驱动气缸41、夹爪气缸42、上安装板43和下安装板44。驱动气缸41垂直安装于导轨40上，上安装板43安装于驱动气缸41上，夹爪气缸42安装在下安装板44中部，驱动气缸活塞通过连接板45连接夹爪气缸控制夹爪气缸上下动作，上、下安装板位于驱动气缸两侧位置设置贯穿的导杆46。夹爪气缸42的下方通过带有镂空槽的固定板422安装有与支架相适应的夹爪421。这样，夹爪421的安装位置可灵活调整以适应支架的尺寸变化。所述真空吸取装置包括两块气管定位板47及连接杆48，两块气管定位板47分别设置在夹爪气缸42前后方向通过连接杆48连接，连接杆48从气动夹爪中间穿过安装在下安装板底面上，两块气管定位板47分别安装在连接杆48的两端，气管49安装在气管定位板47上。
本发明中所述下料机构5采用与上料机构4相类似的导轨带动气动抓取装置及真空吸取装置实现物料的搬运，在此不赘述。另下料机构5还包括设于机台下方用于存储合格品的存储料仓。
所述存储料仓包括如图9所示的水平导送装置51及图10所示的上下导送装置52，二者均由步进电机驱动。其中上下导送装置52包括支撑架520，支撑架520竖向安装在机台下方，侧面设由步进电机驱动的同步带521，同步带上设置托架522，托架522上设有接料台524，机台上对应接料台位置设有出料口，出料口周边设置限位板A6。水平导送装置51包括两个支撑板511，支撑板两端安装同步带轮512，支撑板内侧同步带下方设有载重板513，两侧板之间还横向设置多个辅助承重板514。在两侧板的端头也就是存储料仓最里端位置设置光纤传感器515，步进电机也安装在这一端头，该端两个同步带轮之间通过轴承连接由一个电机带动，每个侧板两端安装的同步带轮之间设置一条同步传送带。
如图1和8所示，本发明上料机构中还包括若干用于乘装LED支架或隔离纸的料盒7，其设置在机台上上料机构下方，料盒配有物料检测装置，当检测到料盒无料后报警并上传至控制主机，控制主机控制上料机构从其他料盒取料。下料机构中也包括用于存储隔离纸和不合格品的料盒8，其设置在机台上下料机构下方。
如图12，所述打标机构包括设置在机台上与传送机构垂直的第二Y轴导轨31，及设于第二Y轴导轨上的第二X轴导轨32，该第二X轴导轨位于机台上设置检测机构的传送机构的另一侧。第二X轴导轨上通过安装支架33安装有激光打标装置34。安装支架33侧面设上下安装板，上安装板331上安装气缸35，气缸35的活塞通过连接板332连接下安装板333，激光打标装置34固定在下安装板上，上下安装板之间还设置导杆334。在第二X轴导轨侧面还设有感应器安装槽321，用于感应器的安装，且感应器可根据应用情况调节在槽内的安装位置。
工作时，预先在上料盒内放置叠放好的待测LED支架，上料机构依次先从料盒中取出每个支架上覆盖的隔离保护纸放在专门的料盒中，再取出支架放置到传送机构的上料工位。传送机构动作承载待测支架从上料工位到检测工位，检测工位的光纤传感器检测到支架到位后发送信号给控制主机，控制主机控制限位装置及夹紧定位装置动作固定住待测LED支架，方便检测。然后，控制主机控制检测机构动作，对待测LED支架逐个凹点进行拍照取像，并将照片传送回控制主机进行分析判断，分类为合格品和不合格品并将信号传送给下工序。当检测到不合格品时，传送至打标工位，LED支架在打标工位被激光标记，传送至下料工位；当检测到合格品时直接传送至下料工位。下料机构的气动机械手抓取检测完的支架（合格品）放置在上下导送装置的接料台上，并吸取预置在机台上的隔离保护纸覆盖在支架上，达到设定数量后步进电机将其向下导送至水平导送装置的端头，水平导送装置的步进电机随之动作将其向内传送一格。然后，上下导送装置的步进电机控制接料台回位继续接料，重复上述过程，直至水平导送装置上放满检测完的LED支架，光纤传感器检测到料仓装满后报警通知操作人员收料。当有检测不合格被激光打标的支架传送过来，气动机械手抓取后放入机台上的料盒内。
本发明控制系统由上位机配合可编程控制器及运动系统、视觉系统实现，并配有触摸显示屏实现人机界面操作，自动化、智能化程度高。
本发明检测机构采用伺服电机精密控制X轴、Y轴导轨的运动进而带动相机、镜头、光源（照明装置）等检测部件高速运动，对待测支架逐个凹点进行拍照取像，检测效率高且可保证检测精准度；同时相机、镜头、光源等部件可根据需要自由调整安装位置，以达到最佳取像状态。
本发明上料机构采用多仓位上料，并配有无料提醒功能，运行中对无料料盒添加料，无需停机。检测机构与上下料机构同时进行，无需停止拍照，运动中拍照检测同时完成；检测时可设定，连续不良、不良总数超标停机或停止检测。下料前对检测结果自动分类，并放入检测结果对应槽中，配有自动上料取纸，自动下料配隔离保护纸功能（选择性开启），并具有料仓满料提醒功能。
本发明中未具体介绍的部分，均可采用本领域的常规手段，是本领域技术人员容易想到的，在此不赘述。
以上为本发明的具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种LED支架自动检测机，其特征在于，包括机台，所述机台上设置上料机构、传送机构、检测机构、打标机构和下料机构，机台下设置控制柜；所述传送机构采用电机带动的传送皮带，上料机构和下料机构分别位于传送机构两端，检测机构和打标机构设于传送机构侧边，检测机构设于靠近上料机构一端，打标机构设于检测机构下工位；
所述上料机构还包括若干个配有物料检测装置的料盒，当检测到料盒无料后报警并上传至控制主机，控制主机控制上料机构从其他料盒取料，配有物料检测装置的料盒设置在机台上上料机构下方；
所述下料机构包括用于存储合格品的料仓及用于存储不良品的料盒、用于存储隔离纸的料盒，存储不良品的料盒以及用于存储隔离纸的料盒均设置在机台上下料机构下方；
所述上料机构和下料机构还分别包括真空吸取装置，实现自动取放隔离纸功能，并由系统选择开启或关闭；
所述上料机构和下料机构分别包括导轨、垂直安装于导轨上的驱动气缸、安装于驱动气缸下方的夹爪气缸，所述导轨通过机架安装于机台上；驱动气缸安装于上安装板上，夹爪气缸安装在下安装板中部，驱动气缸活塞通过连接板连接夹爪气缸，驱动气缸控制夹爪气缸上下动作，夹爪气缸的下方设置夹爪，用于夹取待测支架，驱动气缸带动夹爪气缸在导轨上横向移动以将待测支架放置到传送机构上或从传送机构上取下；所述上料机构和下料机构还分别包括真空吸取装置，所述真空吸取装置包括分别设置在夹爪气缸前后方向的两块气管定位板及连接杆，连接杆从夹爪气缸夹爪中间穿过并安装在下安装板底面上，两块气管定位板分别安装在连接杆的两端。
2.依据权利要求1所述的LED支架自动检测机，其特征在于：所述传送机构包括两侧板组成的机架，其上对应检测机构和打标机构分别设有夹紧定位装置，所述夹紧定位装置包括设置在机架侧板上的第一上顶气缸、与第一上顶气缸活塞连接的上顶板及横跨在机架两侧板之上的带有格栅的压板。
3.依据权利要求2所述的LED支架自动检测机，其特征在于，所述传送机构上还设有限位装置，所述限位装置包括设置在机架侧板上的第二上顶气缸及设置在第二上顶气缸活塞之上的限位板，物料到位后控制主机控制第二上顶气缸动作将限位板上顶阻挡在物料前方实现横向定位。
4.依据权利要求1或2或3所述的LED支架自动检测机，其特征在于，所述传送机构上对应检测机构和打标机构及下料机构均设有到位检测装置。
5.依据权利要求1所述的LED支架自动检测机，其特征在于：所述检测机构包括设于机台上的与传送机构垂直的Y轴导轨、设于Y轴上的X轴导轨及照明装置、取像装置；所述X轴导轨上设有精密安装架，该精密安装架包括带有尺寸刻度的竖直安装部、与竖直安装部一体的水平安装部及带有刻度的第一安装块、第二安装块，水平安装部通过滑块安装在X轴导轨上，竖直安装部上设多条安装槽，第一、第二安装块上下排列安装在竖直安装部上；照明装置安装在第二安装块上，取像装置安装在第一安装块上，取像装置下端镜头正好位于照明装置中间与照明装置同轴。
6.依据权利要求1所述的LED支架自动检测机，其特征在于：所述打标机构包括设置在机台上与传送机构垂直的第二Y轴导轨，及设于第二Y轴导轨上的第二X轴导轨，第二X轴导轨上安装有激光打标装置，所述第二X轴导轨位于机台上设置检测机构的传送机构的另一侧。
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