CN106076878A - 多工位视觉检测机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多工位视觉检测机构，包括底座、设于底座上的真空搬运机构、上料载台和若干检测载台，上料载台对应上料工位，若干检测载台对应若干检测工位，上料工位及若干检测工位顺序设置，真空搬运机构包括对应上料工位及若干检测工位的若干真空吸附头和驱动若干真空吸附头往复运动、沿产品流动方向搬运待检测产品的驱动机构；对应上料工位及若干检测工位，底座上设有用于检测产品尺寸的若干检测CCD组件。本发明利用多工位CCD同时检测的能力，实现了在短时间内完成检测产品尺寸，且具备自动上下料和自动分类功能，达到了快速高效率的检测目的，且稳定性和准确率高达100％。

Description

多工位视觉检测机构
技术领域
本发明涉及一种视觉检测机构，具体是涉及一种全自动高精度多工位视觉检测机构。
背景技术
随着国内外高端产业产品加工技术的飞速发展和市场竞争的愈发激烈，控制产品品质成了所有企业的共同追求，产品质量成为产品生产过程中的重中之重，呈现产品每个零件的尺寸精度控制越来越严格。比如，通过粉末冶金制造的零件需要经过严格的尺寸检测才能流入下一工序。目前常用的检测方式为人工或单工位检测设备，但是，人工检测误差大，效率低，人工成本极大；单工位检测设备的效率低，所以急需开发一种多工位且能自动上下料的、快速可靠的检测设备来替换人工检测及单工位检测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种多工位视觉检测机构，利用多工位CCD同时检测的能力，实现了在短时间内完成检测产品尺寸，且具备自动上下料和自动分类功能，达到了快速高效率的检测目的，且稳定性和准确率高达100％。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种多工位视觉检测机构，包括底座、设于所述底座上的真空搬运机构、上料载台和若干检测载台，所述上料载台对应上料工位，若干检测载台对应若干检测工位，上料工位及若干检测工位顺序设置，所述真空搬运机构包括对应上料工位及若干检测工位的若干真空吸附头和驱动若干真空吸附头往复运动、沿产品流动方向搬运待检测产品的驱动机构；对应上料工位及若干检测工位，所述底座上设有用于检测产品尺寸的若干检测CCD组件。
进一步的，所述驱动机构包括安装板、设于所述安装板一侧的伺服电机、设于所述安装板另一侧的横向滑轨、滑设于所述横向滑轨上的横向滑座、设于所述横向滑座上的竖向滑轨、滑设于所述竖向滑轨的竖向滑座和固接于所述竖向滑座上的联动板，所述竖向滑座顶端设有连接件，所述安装板上还设有控制板，所述控制板上设有n形槽，所述伺服电机的动力输出轴穿过所述安装板与一传动件一端固定连接，所述传动件中部设有条形槽，所述连接件固接一枢轴，所述枢轴穿过所述条形槽滑设于所述n形槽内；若干所述真空吸附头按照各工位之间的间距固接于所述联动板上。
进一步的，若干检测载台包括正面检测载台、侧面I检测载台、侧面II检测载台和背面检测载台；若干真空吸附头包括上料真空吸附头、正面真空吸附头、侧面I真空吸附头、侧面II真空吸附头和背面真空吸附头；对应所述侧面I真空吸附头，设有一固定座，所述固定座上设有一转动件和驱动所述转动件旋转的旋转气缸；所述侧面I真空吸附头固设于所述转动件上。
进一步的，每个所述检测载台包括载台本体、固设于所述载台本体上静止件、活动设于所述载台本体上的活动件和载台气缸，所述活动件在所述载台气缸的驱动下与所述静止件配合定位待检测产品。
进一步的，若干所述检测CCD组件包括正面检测CCD组件、侧面I检测CCD组件、侧面II检测CCD组件和背面检测CCD组件，每个检测CCD组件包括同轴安装的CCD和光源。
进一步的，所述正面检测CCD组件竖向设置，通过支架固定于所述底座上；所述侧面I检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述侧面I检测载台背向所述安装板一侧的底座上；所述侧面II检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述侧面II检测载台背向所述安装板一侧的底座上，所述背面检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述底座上，且与所述安装板同侧。
进一步的，支撑所述侧面I检测CCD组件及所述侧面II检测CCD组件的支座滑设于所述底座上，并通过一调节气缸驱动其朝向或背向所述侧面I检测载台及所述侧面II检测载台滑动。
进一步的，设有自动上料机构，所述上料载台包括台架、升降块和固设于所述台架上驱动所述升降块升降的升降气缸，升降块上设有容置待检测产品的槽口，所述自动上料机构通过输送流道将待检测产品送入所述槽口内。
进一步的，还包括OK品收料机构，所述OK品收料机构包括收料座、两个OK料桶、转动设于所述收料座上的转轴、倾斜固接于所述转轴上的下料斗和驱动所述转轴转动的下料转换气缸，真空搬运机构将检测完的产品放入所述下料斗后，从其出口落入所述OK料桶中。
进一步的，还包括NG品收料机构，所述NG品收料机构包括通过导轨滑设于所述底座上的料桶座、并排固设于所述料桶座上的两个NG料桶和驱动所述料桶座滑动的NG料转换气缸。
本发明的有益效果是：本发明提供一种多工位视觉检测机构，通过在底座上设置上料载台和若干检测载台，对应每个检测载台设置检测CCD组件，并通过真空搬运机构带动真空吸附头将前一工位完成CCD检测的产品搬运至下一个工位，实现了利用多工位CCD同时检测待检测产品各面的尺寸的功能，能够在短时间内完成检测产品尺寸，达到了快速高效率的检测目的，且稳定性和准确率高达100％。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为图1中A处放大结构示意图；
图3为图1中B处放大结构示意图；
图4为图1中C处放大结构示意图；
图5为图1中D处放大结构示意图；
结合附图，作以下说明：
1-底座，2-真空搬运机构，201-安装板，202-伺服电机，203-横向滑轨，204-横向滑座，205-竖向滑轨，206-竖向滑座，207-联动板，208-连接件，209-控制板，210-n形槽，211-传动件，212-条形槽，3-上料载台，301-台架，302-升降块，303-升降气缸，304-槽口，4-待检测产品，501-正面检测载台，502-侧面I检测载台，503-侧面II检测载台，504-背面检测载台，505-载台本体，506-静止件，507-活动件508-载台气缸，601-上料真空吸附头，602-正面真空吸附头，603-侧面I真空吸附头，604-侧面II真空吸附头，605-背面真空吸附头，606-固定座，607-转动件，608-旋转气缸，701-正面检测CCD组件，702-侧面I检测CCD组件，703-侧面II检测CCD组件，704-背面检测CCD组件，705-CCD，706-光源，707-支架，708-支座，709-调节气缸，801-收料座，802-OK料桶，803-转轴，804-下料斗，805-下料转换气缸，901-导轨，902-料桶座，903-NG料桶，904-NG料转换气缸。
具体实施方式
为使本发明能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种多工位视觉检测机构，包括底座1、设于所述底座上的真空搬运机构2、上料载台3和若干检测载台，所述上料载台对应上料工位，若干检测载台对应若干检测工位，上料工位及若干检测工位顺序设置，所述真空搬运机构包括对应上料工位及若干检测工位的若干真空吸附头和驱动若干真空吸附头往复运动、沿产品流动方向搬运待检测产品4的驱动机构；对应上料工位及若干检测工位，所述底座上设有用于检测产品尺寸的若干检测CCD组件。这样，通过在底座上设置上料载台和若干检测载台，对应每个检测载台设置检测CCD组件，并通过真空搬运机构带动真空吸附头将前一工位完成CCD检测的产品搬运至下一个工位，实现了利用多工位CCD同时检测待检测产品各面的尺寸的功能，能够在短时间内完成检测产品尺寸，达到了快速高效率的检测目的，且稳定性和准确率高达100％。
优选的，参见图2，所述驱动机构包括安装板201、设于所述安装板一侧的伺服电机202、设于所述安装板另一侧的横向滑轨203、滑设于所述横向滑轨上的横向滑座204、设于所述横向滑座上的竖向滑轨205、滑设于所述竖向滑轨的竖向滑座206和固接于所述竖向滑座上的联动板207，所述竖向滑座顶端设有连接件208，所述安装板上还设有控制板209，所述控制板上设有n形槽210，所述伺服电机的动力输出轴穿过所述安装板与一传动件211一端固定连接，所述传动件中部设有条形槽212，所述连接件固接一枢轴，所述枢轴穿过所述条形槽滑设于所述n形槽内；若干所述真空吸附头按照各工位之间的间距固接于所述联动板上。这样，伺服电机的动力输出轴带动传动件旋转，传动件进而带动枢轴在n形槽和条形槽内滑动，由于枢轴与竖向滑座通过连接件固定连接，与竖向滑座配合的竖向滑轨固定在横向滑座上，而联动板固接于竖向滑座上，这样，伺服电机的转动转化为联动板的上下运动和水平移动，联动板进而可带动其上的若干真空吸附头完成上下升降和水平移动功能。动作顺序为上升、水平、下降，将前一工位处完成检测的产品搬运至下一个工位，然后按照上升、水平、下降的反向动作复位，实现往复运动，搬运待检测产品的功能。
优选的，若干检测载台包括正面检测载台501、侧面I检测载台502、侧面II检测载台503和背面检测载台504；若干真空吸附头包括上料真空吸附头601、正面真空吸附头602、侧面I真空吸附头603、侧面II真空吸附头604和背面真空吸附头605；对应所述侧面I真空吸附头，设有一固定座606，所述固定座上设有一转动件607和驱动所述转动件旋转的旋转气缸608；所述侧面I真空吸附头固设于所述转动件上。若干所述检测CCD组件包括正面检测CCD组件701、侧面I检测CCD组件702、侧面II检测CCD组件703和背面检测CCD组件704，每个检测CCD组件包括同轴安装的CCD705和光源706。这样，通过设置正面、侧面I、侧面II、背面检测载台，上料、正面、侧面I、侧面II、背面真空吸附头以及正面、侧面I、侧面II、背面检测CCD组件，可实现对待检测产品正面、侧面I(前后方向)、侧面II(左右方向)和背面的检测，在完成侧面I检测后，需要借助旋转气缸驱动转动件，带动侧面I真空吸附头旋转，以改变侧面朝外的方向，便于检测CCD组件的设置及检测。
优选的，参见图5，每个所述检测载台包括载台本体505、固设于所述载台本体上静止件506、活动设于所述载台本体上的活动件507和载台气缸508，所述活动件在所述载台气缸的驱动下与所述静止件配合定位待检测产品。这样，通过载台气缸驱动活动件，活动件与静止件可夹住待检测产品，从而实现定位待检测产品的功能。
优选的，所述正面检测CCD组件竖向设置，通过支架707固定于所述底座上；所述侧面I检测CCD组件水平设置，通过支座708固定于所述侧面I检测载台背向所述安装板一侧的底座上；所述侧面II检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述侧面II检测载台背向所述安装板一侧的底座上，所述背面检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述底座上，且与所述安装板同侧。这样，实现了各检测CCD组件的位置优化。
优选的，支撑所述侧面I检测CCD组件及所述侧面II检测CCD组件的支座滑设于所述底座上，并通过一调节气缸709驱动其朝向或背向所述侧面I检测载台及所述侧面II检测载台滑动。这样，可以调节侧面I检测CCD组件及所述侧面II检测CCD组件与待检测产品的距离。
优选的，参见图3，设有自动上料机构，所述上料载台包括台架301、升降块302和固设于所述台架上驱动所述升降块升降的升降气缸303，升降块上设有容置待检测产品的槽口304，所述自动上料机构通过输送流道将待检测产品送入所述槽口内。通过自动上料机构实现了自动上料功能，其中升降气缸驱动升降块以将槽口内的待检测产品与输送流道内待检测产品错开，便于吸取。
优选的，还包括OK品收料机构和NG品收料机构，所述OK品收料机构包括收料座801、两个OK料桶802、转动设于所述收料座上的转轴803、倾斜固接于所述转轴上的下料斗804和驱动所述转轴转动的下料转换气缸805，真空搬运机构将检测完的产品放入所述下料斗后，从其出口落入所述OK料桶中。所述NG品收料机构包括通过导轨901滑设于所述底座上的料桶座902、并排固设于所述料桶座上的两个NG料桶903和驱动所述料桶座滑动的NG料转换气缸904。这样，可以实现下料的自动分类功能，检测OK的产品，真空搬运机构将其放入下料斗中，从下料斗的出口落入所述OK料桶中，两个OK料桶中一个装满后，通过下料转换气缸驱动转轴旋转可将下料斗的出口对准另一个OK料桶。同样，检测NG的产品，真空搬运机构直接将其放入NG料桶中，两个NG料桶中一个装满后，通过NG料转换气缸驱动料桶座沿导轨滑动，可将另一个NG料桶对准真空搬运机构的落料点。
本发明多工位视觉检测机构的工作原理如下：
首先，自动上料机构通过输送流道将待检测产品送入上料载台的升降块槽口内，升降气缸驱动升降块上升将槽口内的待检测产品与输送流道内待检测产品错开。然后，在PLC控制系统的控制下，伺服电机的动力输出轴带动传动件旋转，传动件进而带动枢轴在n形槽和条形槽内滑动，进而带动联动板按照上升、水平、下降的动作顺序，将前一工位处完成检测的产品搬运至下一个工位，比如，将第一个待检测产品搬运至正面检测载台上，正面检测载台对其进行定位，正面检测CCD组件对第一个待检测产品的正面进行检测；第一个待检测产品正面检测完成的同时，真空搬运机构已经按照上升、水平、下降的反向动作复位至初始位置，开始搬运第二个待检测产品，同时将第一个待检测产品搬运至侧面I检测载台上，同样，侧面I检测载台对其进行定位，侧面I检测CCD组件对第一个待检测产品的侧面I进行检测，同时，正面检测CCD组件对第二个待检测产品的正面进行检测；侧面I工位及正面工位同时完成检测后，开始搬运第三个待检测产品，同时将第一、第二个待检测产品沿产品流动方向依次搬运；其中，侧面I检测载台对应的侧面I真空吸附头在旋转气缸驱动下旋转，将第一个待检测产品的侧面II转向外；然后在搬运至侧面II检测载台上，进行侧面II检测；第一个待检测产品在侧面II检测载台上完成检测后，被搬运至背面检测载台进行背面检测，最后，对检测结果进行分析，检测OK的产品，真空搬运机构将其放入下料斗中，从下料斗的出口落入OK料桶中，两个OK料桶中一个装满后，通过下料转换气缸驱动转轴旋转可将下料斗的出口对准另一个OK料桶。同样，检测NG的产品，真空搬运机构直接将其放入NG料桶中，两个NG料桶中一个装满后，通过NG料转换气缸驱动料桶座沿导轨滑动，可将另一个NG料桶对准真空搬运机构的落料点。
以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位视觉检测机构，其特征在于：包括底座(1)、设于所述底座上的真空搬运机构(2)、上料载台(3)和若干检测载台，所述上料载台对应上料工位，若干检测载台对应若干检测工位，上料工位及若干检测工位顺序设置，所述真空搬运机构包括对应上料工位及若干检测工位的若干真空吸附头和驱动若干真空吸附头往复运动、沿产品流动方向搬运待检测产品(4)的驱动机构；对应上料工位及若干检测工位，所述底座上设有用于检测产品尺寸的若干检测CCD组件。
2.根据权利要求1所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：所述驱动机构包括安装板(201)、设于所述安装板一侧的伺服电机(202)、设于所述安装板另一侧的横向滑轨(203)、滑设于所述横向滑轨上的横向滑座(204)、设于所述横向滑座上的竖向滑轨(205)、滑设于所述竖向滑轨的竖向滑座(206)和固接于所述竖向滑座上的联动板(207)，所述竖向滑座顶端设有连接件(208)，所述安装板上还设有控制板(209)，所述控制板上设有n形槽(210)，所述伺服电机的动力输出轴穿过所述安装板与一传动件(211)一端固定连接，所述传动件中部设有条形槽(212)，所述连接件固接一枢轴，所述枢轴穿过所述条形槽滑设于所述n形槽内；若干所述真空吸附头按照各工位之间的间距固接于所述联动板上。
3.根据权利要求2所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：若干检测载台包括正面检测载台(501)、侧面I检测载台(502)、侧面II检测载台(503)和背面检测载台(504)；若干真空吸附头包括上料真空吸附头(601)、正面真空吸附头(602)、侧面I真空吸附头(603)、侧面II真空吸附头(604)和背面真空吸附头(605)；对应所述侧面I真空吸附头，设有一固定座(606)，所述固定座上设有一转动件(607)和驱动所述转动件旋转的旋转气缸(608)；所述侧面I真空吸附头固设于所述转动件上。
4.根据权利要求3所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：每个所述检测载台包括载台本体(505)、固设于所述载台本体上静止件(506)、活动设于所述载台本体上的活动件(507)和载台气缸(508)，所述活动件在所述载台气缸的驱动下与所述静止件配合定位待检测产品。
5.根据权利要求3所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：若干所述检测CCD组件包括正面检测CCD组件(701)、侧面I检测CCD组件(702)、侧面II检测CCD组件(703)和背面检测CCD组件(704)，每个检测CCD组件包括同轴安装的CCD(705)和光源(706)。
6.根据权利要求5所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：所述正面检测CCD组件竖向设置，通过支架(707)固定于所述底座上；所述侧面I检测CCD组件水平设置，通过支座(708)固定于所述侧面I检测载台背向所述安装板一侧的底座上；所述侧面II检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述侧面II检测载台背向所述安装板一侧的底座上，所述背面检测CCD组件水平设置，通过支座固定于所述底座上，且与所述安装板同侧。
7.根据权利要求6所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：支撑所述侧面I检测CCD组件及所述侧面II检测CCD组件的支座滑设于所述底座上，并通过一调节气缸(709)驱动其朝向或背向所述侧面I检测载台及所述侧面II检测载台滑动。
8.根据权利要求1所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：设有自动上料机构，所述上料载台包括台架(301)、升降块(302)和固设于所述台架上驱动所述升降块升降的升降气缸(303)，升降块上设有容置待检测产品的槽口(304)，所述自动上料机构通过输送流道将待检测产品送入所述槽口内。
9.根据权利要求1所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：还包括OK品收料机构，所述OK品收料机构包括收料座(801)、两个OK料桶(802)、转动设于所述收料座上的转轴(803)、倾斜固接于所述转轴上的下料斗(804)和驱动所述转轴转动的下料转换气缸(805)，真空搬运机构将检测完的产品放入所述下料斗后，从其出口落入所述OK料桶中。
10.根据权利要求9所述的多工位视觉检测机构，其特征在于：还包括NG品收料机构，所述NG品收料机构包括通过导轨(901)滑设于所述底座上的料桶座(902)、并排固设于所述料桶座上的两个NG料桶(903)和驱动所述料桶座滑动的NG料转换气缸(904)。
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