CN107755278B - 一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法，包括直线式链板传送装置、至少两组快速拆装模块、至少两组横跨传送装置的视觉检测模块、光电传感器模块、至少两组分料模块和电气控制模块。本发明利用视觉检测模块，对待检测零件或产品实现自动检测，并配合上分料模块对不合格品进行分类，为企业生产质量管理提供数据支撑。本发明设置的两组以上快速拆装模块，可同时供两位以上工人操作，提高检测效率，实现快速检测。并且，快速拆装模块中的定位模块，是根据不同的零件形状，利用PLA材料3D打印制造而成，可低成本地实现定位模块的快速替换，以适应多种零件或产品的检测工作环境，具备良好的通用性。

Description

一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及生产流水线作业零件检测，尤其涉及一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法。
背景技术
中小型生产企业，常要按需生产各种形状尺寸不一但相似的零件。企业出于对检测设备的成本和通用性进行考虑，对零件的检测多采用人工检测方式，故效率低。并且，工人在大量重复性工作下，容易产生疲劳，导致误检测产生，影响企业生产质量。
目前，国内的零件检测设备多以流水线及工作台此两种形式存在，针对不同类型的检测对象，选用不同的设备形式以提高效率或精度。
对于规则零件或产品的检测，企业会选用自动检测流水线，如公开号为CN203376271的中国实用新型专利中公开了一种“基于机器视觉的非连续性产品在线监测系统”，这种流水线包括对流水线上间断通过的待检物品进行图像采集的图像采集器与所述图像采集器相连的控制器以及与所述控制器相连的剔除器，所述控制器用以对所述图像采集器采集到的图像进行分析，所述剔除器可在所述控制器的控制下将存在瑕疵的待检测物品剔除掉，可以实现对如包装盒、瓶盖、饮料等能平稳放置于流水线上的产品进行自动检测，但对于不能直接平稳放置于传送带装置上的异形零件则不适用。
对于不规则异形零件的检测，公开号为CN106040783的中国发明专利中公开了“一种冲压件检测装置”，该检测装置包括工作平台，所述工作平台上开有冲压件放置凹槽，所述凹槽底面上开有若干气孔，所述吸气孔外接吸气装置，所述工作平台上还设置有多个插销座，所述插销座上配合安装有不同型号的插销，其可以通过将插销插入对应的冲压件冲孔和对应的检测孔内，完成对冲压件的孔尺寸检测，但其不能实现零件的自动检测和自动下料，并且该装置每次上料均只能检测一个零件的孔尺寸。
公开号为CN106767416的中国发明专利中公开了一种“零件检测系统及方法”，该检测系统包括工作台、相机、光源、光电传感器、计算机和控制装置，其工作时，相机采集零件的图像，光电传感器采集零件产生的光声信号，计算机可以根据零件图像识别零件类型，识别无效时，可以读取光电信号判断零件图像找出零件孔的缺陷，并对该缺陷进行标记，实现对异形零件的零件孔自动检测，但其仍然无法实现自动检测流水线的自动分料功能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种异形零件快速自动检测装置及其检测方法。克服了现有中小异形件的检测大多靠人工检测，效率低，存在一定的误差以及现有自动检测设备通用性不够强的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种异形零件快速自动检测装置，包括直线式链板传送装置1、两组(或以上)快速拆装模块2、两组(或以上)视觉检测模块3、两组(或以上)分料模块4、光电传感器模块5和电气控制模块6；
两组快速拆装模块2沿运动方向均布，每组由一对快速拆装模块构成，且每隔两块链板设置一对；
两组视觉检测模块3设置在临近直线式链板传送装置1出口的上方；
两组分料模块4设置在直线式链板传送装置1出口处端部的下方；
光电传感器模块5设置在直线式链板传送装置1出口处的一侧；
电气控制模块6包括PLC控制器，PLC控制器分别电连接两组快速拆装模块2、两组视觉检测模块3、两组分料模块4、光电传感器模块5。
快速拆装模块2包括公共底座201及根据零件需求设计的零件一定位模块2021及零件二定位模块2022；
所述公共底座201与直线式链板传送装置1的链板通过螺栓连接进行固定；零件一定位模块2021与公共底座201通过螺栓连接进行固定；零件二定位模块2022与直线式链板传送装置1的链板通过螺栓连接进行固定。
视觉检测模块3包括固定支架301、相机302、光源303及PC上位机304；
固定支架301横跨直线式链板传送装置1的上方，其通过焊接将其固定于距离直线式链板传送装置1出口处两块链板宽度的位置；
相机302固定在固定支架301上，其轴线分别与零件一定位模块2021、零件二定位模块2022上表面垂直，并且通过上表面矩形几何中心；
相机302通过USB线连接到PC上位机304，用于图像传输；
光源303可直接套合在相机302上。
分料模块4包括U形滑槽401、分料挡板402、分料电机403、分料箱404；
U形滑槽401与直线式链板传送装置1出口处的横梁通过螺栓进行连接定位；
分料电机403通过螺栓连接固定于U形滑槽401下方且其轴心垂直于U形滑槽401下表面；
分料挡板402与分料电机403的电机轴以轴孔配合连接；分料挡板402安装在U形滑槽401侧板的缺口处，用于在分料电机403的驱动下作出开/合动作，以对及格与不同类型不及格零件进行拦截，最终实现分料；
分料箱404放置于U形滑槽401缺口的正下方。
光电传感模块5包括触发光电传感器，用于触发相机302拍摄及计数光电传感器，用于记录出料口的零件序号。
一种异形零件快速自动检测方法，其包括如下步骤：
在PC上位机304预设零件及格及各类不及格的检测标准，并根据待检测零件特征，利用PLA材料3D打印出相同或不同的零件一定位模块2021和零件二定位模块2022，并通过螺栓连接安装于公共底座201和直线式链板传送装置1的链板上；
工人分坐于直线式链板传送装置1入口的两侧，将A零件2031和B零件2032对应放置于零件一定位模块2021和零件二定位模块2022上；
在电气控制模块6控制下，直线式链板传送装置1保持转动；当快速拆装模块2运动至相机302下方时，触发光电传感器将触发，向电气控制模块6发送电信号，使电气控制模块6控制光源303打开，而后控制相机302拍照；
相机302拍照得到的图像信息，通过USB线传送到PC上位机304中进行图像处理，得出零件是否合格及不合格的类型信息和零件计数信息，并将该信息通过串口通信发送至电气控制模块6中；
每当有新的快速拆装模块经过计数光电传感器时，其将电信号发送至电气控制模块6中，并由电气控制模块6进行计数；电气控制模块6通过对比计数值和PC上位机304发送的信息，控制分料电机403的运动以驱动分料挡板402作出相应动作，实现对及格与不同类型不及格零件的分料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明利用视觉检测模块，通过与预先设置的图像进行对比，对待检测零件或产品实现自动检测。除了判别零件或产品的合格与否，视觉检测模块还能根据需求判别出不合格品的不合格类型，配合上分料模块，可对不合格品进行分类，为企业生产质量的管理提供数据支撑。本发明还设置有两组以上的快速拆装模块，可同时供多位工人操作，对不同或相同的零件或产品进行自动检测并分料，提高检测效率，实现快速检测。快速拆装模块中的定位模块，是根据不同的零件形状，利用PLA材料3D打印制造而成，可低成本地实现定位模块的快速替换，以适应多种零件或产品的检测工作环境，具备良好的通用性。
附图说明
图1是本发明异形零件快速自动检测装置示意图。
图2是图1快速拆装模块局部放大示意图。
图3是图1视觉检测模块局部放大示意图。
图4是图1分料模块局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
本发明公开了一种异形零件快速自动检测装置，包括直线式链板传送装置1、两组快速拆装模块2、两组视觉检测模块3、两组分料模块4、光电传感器模块5和电气控制模块6；
两组快速拆装模块2沿运动方向均布，每组由一对快速拆装模块构成，且每隔两块链板设置一对；
两组视觉检测模块3设置在临近直线式链板传送装置1出口的上方；
两组分料模块4设置在直线式链板传送装置1出口处端部的下方；
光电传感器模块5设置在直线式链板传送装置1出口处的一侧；
电气控制模块6包括PLC控制器，PLC控制器分别电连接两组快速拆装模块2、两组视觉检测模块3、两组分料模块4、光电传感器模块5。
快速拆装模块2包括公共底座201及根据零件需求设计的零件一定位模块2021及零件二定位模块2022；这两个定位模块底部为镂空结构。
所述公共底座201与直线式链板传送装置1的链板通过螺栓连接进行固定；零件一定位模块2021与公共底座201通过螺栓连接进行固定；零件二定位模块2022与直线式链板传送装置1的链板通过螺栓连接进行固定。
视觉检测模块3包括固定支架301、相机302、光源303及PC上位机304；
固定支架301横跨直线式链板传送装置1的上方，其通过焊接将其固定于距离直线式链板传送装置1出口处两块链板宽度的位置；
相机302固定在固定支架301上，其轴线分别与零件一定位模块2021、零件二定位模块2022上表面垂直，并且通过上表面矩形几何中心；
相机302通过USB线连接到PC上位机304，用于图像传输；
光源303可直接套合在相机302上。
分料模块4包括U形滑槽401、分料挡板402、分料电机403、分料箱404；
U形滑槽401与直线式链板传送装置1出口处的横梁通过螺栓进行连接定位；
分料电机403通过螺栓连接固定于U形滑槽401下方且其轴心垂直于U形滑槽401下表面；
分料挡板402与分料电机403的电机轴以轴孔配合连接；分料挡板402安装在U形滑槽401侧板的缺口处，用于在分料电机403的驱动下作出开/合动作，以对及格与不同类型不及格零件进行拦截，最终实现分料；
分料箱404放置于U形滑槽401缺口的正下方。
光电传感模块5包括触发光电传感器，用于触发相机302拍摄及计数光电传感器，用于记录出料口的零件序号。
本发明异形零件快速自动检测方法，可通过如下步骤实现：
在PC上位机304预设零件及格及各类不及格的检测标准，并根据待检测零件特征，利用PLA材料3D打印出相同或不同的零件一定位模块2021和零件二定位模块2022，并通过螺栓连接安装于公共底座201和直线式链板传送装置1的链板上；
工人分坐于直线式链板传送装置1入口的两侧，将A零件2031和B零件2032对应放置于零件一定位模块2021和零件二定位模块2022上；
在电气控制模块6控制下，直线式链板传送装置1保持转动；当快速拆装模块2运动至相机302下方时，触发光电传感器将触发，向电气控制模块6发送电信号，使电气控制模块6控制光源303打开，而后控制相机302拍照；
相机302拍照得到的图像信息，通过USB线传送到PC上位机304中进行图像处理，得出零件是否合格及不合格的类型信息和零件计数信息，并将该信息通过串口通信发送至电气控制模块6中；
每当有新的快速拆装模块经过计数光电传感器时，其将电信号发送至电气控制模块6中，并由电气控制模块6进行计数；电气控制模块6通过对比计数值和PC上位机304发送的信息，控制分料电机403的运动以驱动分料挡板402作出相应动作，实现对及格与不同类型不及格零件的分料。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种异形零件快速自动检测方法，其特征在于：基于异形零件快速自动检测装置实现；
所述异形零件快速自动检测装置，包括直线式链板传送装置(1)、两组快速拆装模块(2)、两组视觉检测模块(3)、两组分料模块(4)、光电传感器模块(5)和电气控制模块(6)；
两组快速拆装模块(2)沿运动方向均布，每组由一对快速拆装模块构成，且每隔两块链板设置一对；
两组视觉检测模块(3)设置在临近直线式链板传送装置(1)出口的上方；
两组分料模块(4)设置在直线式链板传送装置(1)出口处端部的下方；
光电传感器模块(5)设置在直线式链板传送装置(1)出口处的一侧；
电气控制模块(6)包括PLC控制器，PLC控制器分别电连接两组快速拆装模块(2)、两组视觉检测模块(3)、两组分料模块(4)、光电传感器模块(5)；
快速拆装模块2包括公共底座(201)及根据零件需求设计的零件一定位模块(2021)及零件二定位模块(2022)；
所述公共底座(201)与直线式链板传送装置(1)的链板通过螺栓连接进行固定；零件一定位模块(2021)与公共底座(201)通过螺栓连接进行固定；零件二定位模块(2022)与直线式链板传送装置(1)的链板通过螺栓连接进行固定；
视觉检测模块(3)包括固定支架(301)、相机(302)、光源(303)及PC上位机(304)；
固定支架(301)横跨直线式链板传送装置(1)的上方，其通过焊接将其固定于距离直线式链板传送装置(1)出口处两块链板宽度的位置；
相机(302)固定在固定支架(301)上，其轴线分别与零件一定位模块(2021)、零件二定位模块(2022)上表面垂直，并且通过上表面矩形几何中心；
相机(302)通过USB线连接到PC上位机(304)，用于图像传输；
光源(303)可直接套合在相机(302)上；
分料模块(4)包括U形滑槽(401)、分料挡板(402)、分料电机(403)、分料箱(404)；
U形滑槽(401)与直线式链板传送装置(1)出口处的横梁通过螺栓进行连接定位；
分料电机(403)通过螺栓连接固定于U形滑槽(401)下方且其轴心垂直于U形滑槽(401)下表面；
分料挡板(402)与分料电机(403)的电机轴以轴孔配合连接；分料挡板(402)安装在U形滑槽(401)侧板的缺口处，用于在分料电机(403)的驱动下作出开/合动作，以对及格与不同类型不及格零件进行拦截，最终实现分料；
分料箱(404)放置于U形滑槽(401)缺口的正下方；
所述异形零件快速自动检测步骤如下：
在PC上位机(304)预设零件及格及各类不及格的检测标准，并根据待检测零件特征，利用PLA材料3D打印出相同或不同的零件一定位模块(2021)和零件二定位模块(2022)，并通过螺栓连接安装于公共底座(201)和直线式链板传送装置(1)的链板上；
工人分坐于直线式链板传送装置(1)入口的两侧，将A零件(2031)和B零件(2032)对应放置于零件一定位模块(2021)和零件二定位模块(2022)上；
在电气控制模块(6)控制下，直线式链板传送装置(1)保持转动；当快速拆装模块2运动至相机(302)下方时，触发光电传感器将触发，向电气控制模块(6)发送电信号，使电气控制模块(6)控制光源(303)打开，而后控制相机(302)拍照；
相机(302)拍照得到的图像信息，通过USB线传送到PC上位机(304)中进行图像处理，得出零件是否合格及不合格的类型信息和零件计数信息，并将该信息通过串口通信发送至电气控制模块(6)中；
每当有新的快速拆装模块经过计数光电传感器时，其将电信号发送至电气控制模块(6)中，并由电气控制模块(6)进行计数；电气控制模块(6)通过对比计数值和PC上位机(304)发送的信息，控制分料电机(403)的运动以驱动分料挡板(402)作出相应动作，实现对及格与不同类型不及格零件的分料。
2.根据权利要求1所述异形零件快速自动检测方法，其特征在于：光电传感模块5包括触发光电传感器，用于触发相机(302)拍摄及计数光电传感器，用于记录出料口的零件序号。
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