CN107812715A - 一种自动检测机及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动检测机，旨在提供一种自动化程度高、检测效率高的自动检测机，其技术方案要点是一种自动检测机，包括机箱，所述机箱上依次设有上料单元、外径检测单元、内径检测单元、位置度检测单元、圆柱度检测单元、小孔毛刺CCD检测单元、轮廓CCD检测单元、外径外观CCD检测单元和下料单元，机箱上还设有移载机构，移载机构包括可在机架上活动的移载平台和置于移载平台上的移载机械手，机箱上还设有不良件出料管，本发明适用于检测设备技术领域。

Description

一种自动检测机及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测设备技术领域，更具体地说，它涉及一种自动检测机及其检测方法。

背景技术

在工业技术越来越集中的今天，集约化生产越来越显出它的优势，但大批量生产的零件的一致性在制造过程中会因各种各样的因素而变得很难保证，而用户要求全检的呼声越来越强，比如对活塞的检测，因此很多供应商用大量的员工对零件进行100％检验，在人力资源越来越紧的今天，给生产企业带来很大的压力，而且100％全检也不能保证出厂零件100％的合格，此外传统的检测设备只能对单项规格进行检测，检测效率低，且需要人工上下料，工作强度大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动化程度高、检测效率高的自动检测机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种自动检测机，包括机箱，其特征是：所述机箱上依次设有上料单元、外径检测单元、内径检测单元、位置度检测单元、圆柱度检测单元、小孔毛刺CCD检测单元、轮廓CCD检测单元、外径外观CCD检测单元和下料单元，机箱上还设有移载机构，移载机构包括可在机箱上活动的移载平台和置于移载平台上的移载机械手，机箱上还设有不良件出料管。

本发明进一步设置为：所述机箱上设有导轨，移载平台底部设有与导轨适配的滑道，机箱上设有驱动移载平台滑动的平移气缸，移载平台一侧设有用于固定移载机械手的装夹台，移载平台上还设有用于驱动装夹台靠近或远离工件的移动模组。

本发明进一步设置为：所述外径检测单元包括固定于机箱上的第一机架和置于第一机架上的第一工作台，第一工作台包括与第一工作台旋转设置的旋转轴、驱动旋转轴转动的旋转电机，第一机架上设有置于旋转轴上方的顶尖和驱动第一工作台升降的第一升降模组，第一机架上还设有CCD外径测量仪。

本发明进一步设置为：所述内径检测单元包括分别固定于机箱上的第二机架和第二工作台，第二机架上设有置于第二工作台上方的气动量仪和驱动气动量仪升降的第二升降模组。

本发明进一步设置为：所述位置度检测单元包括分别固定于机箱上的第三机架和第三工作台，第三机架上设有置于第三工作台上方的量棒和驱动量棒升降的第一精密滑台。

本发明进一步设置为：所述圆柱度检测单元包括分别固定于机箱上的第四机架和第四工作台，第四机架上设有置于第四工作台上方的光滑极限环规和驱动光滑极限环规升降的第二精密滑台，光滑极限环规上还设有顶出气缸，顶出气缸的杆部置于光滑极限环规内。

本发明进一步设置为：所述小孔毛刺CCD检测单元包括分别固定于机箱上的第五机架和第五工作台，第五机架上设有置于第五工作台下方的第一伺服电机和驱动第一伺服电机升降的第三升降模组，第一伺服电机上连接有穿过第五工作台的第一工装夹具，小孔毛刺CCD检测单元还包括固定于机箱上且置于第五工作台一侧的第一CCD相机。

本发明进一步设置为：所述轮廓CCD检测单元包括分别固定于机箱上的第六机架和第六工作台，第六机架上设有置于第六工作台上方的第一光源和驱动第一光源升降的第三精密滑台，轮廓CCD检测单元还包括置于第六工作台一侧的第二CDD相机。

本发明进一步设置为：所述外径外观CCD检测单元分别固定于机箱上的第七机架和第七工作台，第七机架上设有置于第七工作台下方的第二伺服电机和驱动第二伺服电机升降的第四升降模组，第二伺服电机上连接有穿过第七工作台的第二工装夹具，外径外观CCD检测单元还包括置于第七工作台一侧的第二光源和第三CCD相机。

一种自动检测设备的检测方法，其特征是：包括以下步骤：

一、上料单元夹持工件至上料工作台；

二、通过移载机构将工件夹持至外径检测单元检测，若合格则将工件夹持至内径检测单元检测，若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

三、若内径检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至位置度检测单元检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

四、若位置度检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至圆柱度检测单元检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

五、若圆柱度检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至小孔毛刺CCD检测单元检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

六、若小孔毛刺CCD检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至轮廓CCD检测单元检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

七、若轮廓CCD检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至外径外观CCD检测单元检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管；

八、若外径外观CCD检测单元检测合格，则通过移载机构将工件夹持至下料工作台，并通过下料单元下料。

通过采用上述技术方案，可以对工件的外径、内径、位置度、圆柱度、小孔毛刺、轮廓和外观进行多项且同时检测，实现自动化检测的方式，大大提高了检测的自动化程度，大幅度提高了工作效率以及稳定产品的质量。

附图说明

图1为本发明一种自动检测机实施例的结构示意图。

图2为本发明外径检测单元的结构示意图。

图3为本发明内径检测单元的结构示意图。

图4为本发明位置度检测单元的结构示意图。

图5为本发明圆柱度检测单元的结构示意图。

图6为本发明小孔毛刺CCD检测单元的结构示意图。

图7为本发明轮廓CCD检测单元的结构示意图。

图8为本发明外径外观CCD检测单元的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至8对本发明一种自动检测机实施例做进一步说明。

如图1所示，一种自动检测机，包括机箱1，所述机箱1上依次设有上料单元100、外径检测单元200、内径检测单元300、位置度检测单元400、圆柱度检测单元500、小孔毛刺CCD检测单元600、轮廓CCD检测单元700、外径外观CCD检测单元800和下料单元900，机箱1上还设有移载机构，移载机构包括可在机箱1上活动的移载平台2和置于移载平台2上的移载机械手3，机箱1上还设有不良件出料管4。

上料单元100和下料单元900可以选用六轴或四轴机器人，机箱1上设有与上料单元100对应设置的上料工作台8、与下料单元900对应设置的下料工作台9，便于移载机械手3的夹取，各单元优选为置于移载平台2的同一侧上，移载机械手3的数量与各单元的数量相同，且各移载机械手3与各单元分别对应设置，移载机械手3可同时将各单元上的工件送入下一单元，不良件出料管4的数量也与各检测单元的数量相同，且不良件出料管4置于各检测单元与各移载机械手3之间，机箱1内设有与不良件出料管4连通的储料框，不良件出料管4便于不合格工件的下料，减少移载机械手3的移载距离，不良件出料管4的管口上设有感应开关，检测工件是否进入不良件出料管4，便于不合格工件的统计分析。

各单元及移载机构均由工控电脑集中控制，各检测单元采集的数据或信号反馈至工控电脑，并由工控电脑输出相应信号控制各机械结构的运行，此外各检测单元的位置可以进行替换，检测单元的数量也可根据实际使用进行相应增加或减少。

各检测单元可同时进行检测，合格的工件由移载机械手3送入下一检测单元，不合格的工件由移载机械手3直接送入不良件出料管4内，大大提高了检测的自动化程度，更重要的是大幅度提高了工作效率以及稳定产品的质量。

所述机箱1上设有导轨，移载平台2底部设有与导轨适配的滑道，机箱1上设有驱动移载平台2滑动的平移气缸5，移载平台2一侧设有用于固定移载机械手3的装夹台6，移载平台2上还设有用于驱动装夹台6靠近或远离工件的移动模组7。

平移气缸5便于驱动移载平台2沿各检测单元的排列方向往复运动，移载机械手3固定于装夹台6上，使用时，移动模组7驱动移载机械手3向各单元靠近，待移载机械手3并夹持个单元上的工件，移动模组7驱动移载机械手3向远离各单元的方向运动，当移载机械手3移动至不良件出料管4上方时，检测不合格的单元由工控电脑反馈至相应移载机械手3，移载机械手3松开不合格工件掉入不良件出料管4，继而平移气缸5启动，驱动移载机械手3向下一单元运动，并通过移动模组7驱动移载机械手3将工件放入各单元内，完成后移动模组7回退远离工件，平移气缸5也回退，进行下一次的往复运动，通过平移气缸5和移动模组能够驱动多个移载机械手3共同运动，效率和精度均大大提高。

如图2所示，所述外径检测单元200包括固定于机箱1上的第一机架201和置于第一机架201上的第一工作台202，第一工作台202包括与第一工作台202旋转设置的旋转轴203、驱动旋转轴203转动的旋转电机204，第一机架201上设有置于旋转轴203上方的顶尖205和驱动第一工作台202升降的第一升降模组206，第一机架201上还设有CCD外径测量仪207。

移载机械手3将工件送入第一工作台202的旋转轴203上，第一升降模组206驱动第一工作台202上升，并通过顶尖205下压固定工件，旋转电机204驱动工件转动，顶尖205可以增加工件转动时的稳定性，工件上升至与CCD外径测量仪207处于同一平面时，进行检测，CCD外径测量仪207将检测数据发送到工控机进行处理，外径检测单元200复位，若合格，则有移载机械手3送到下一检测单元，若不合格，则由移载机械手3放入不良件出料管4。

如图3所示，所述内径检测单元300包括分别固定于机箱1上的第二机架301和第二工作台302，第二机架301上设有置于第二工作台302上方的气动量仪303和驱动气动量仪303升降的第二升降模组304。

移载机械手3将工件放置于第二工作台302上，第二升降模组304带动气动量仪303下降，气动量仪303的测头进入工件内孔检测，气动量仪303将检测的数据发送到工控机进行处理，内径检测单元300复位，若合格，由移载机械手3送到下一检测单元，若不合格，则由移载机械手3放入不良件出料管4。

如图4所示，所述位置度检测单元400包括分别固定于机箱1上的第三机架401和第三工作台402，第三机架401上设有置于第三工作台402上方的量棒403和驱动量棒403升降的第一精密滑台404。

移载机械手3将工件放置于第三工作台402上，第一精密滑台404驱动量棒403下降，量棒403伸入工件内孔，若第一精密滑台404能够下降到设定位置，则工件合格，反之下降受阻挡，则工件不合格，第三机架401上设有还设有置于量棒403与工件之间的挡板，挡板上设有供量棒403穿过的通孔，挡板便于量棒403复位上升时量棒403与工件的分离，则合格的工件由移载机械手3送入下一检测单元，不合格的工件由移载机械手3放入不良件出料管4。

其检测原理为，按工件内孔的要求定制量棒403，内径合格但位置度不合格不合格的工件，量棒403不能通过工件内孔，则第一精密滑台404下降时受阻，工件被判定为不合格，若能下降的设定位置则判定工件合格。

如图5所示，所述圆柱度检测单元500包括分别固定于机箱1上的第四机架501和第四工作台502，第四机架501上设有置于第四工作台502上方的光滑极限环规503和驱动光滑极限环规503升降的第二精密滑台504，光滑极限环规503上还设有顶出气缸505，顶出气缸505的杆部置于光滑极限环规503内。

移载机械手3将工件放置于第四工作台502上，第二精密滑台504驱动光滑极限环规503下降，若能够下降到设定位置，则工件合格，反之光滑极限环规503受阻挡，使第二精密滑台504不能下降到设定位置，则工件不合格，检测完成后顶出气缸505驱动杆部向下顶出工件，第二精密滑台504驱动光滑极限环规503上升，实现工件与光滑极限环规503的分离，合格的工件由移载机械手3送入下一检测单元，不合格的工件由移载机械手3放入不良件出料管4。

其检测原理为，按工件的要求定制光滑极限环规503，外径合格单圆柱度不合格的工件，不能通过光滑极限环规503，第二精密滑台504下降时受阻，则工件被判定为不合格，若能下降的设定位置则判定工件合格。

如图6所示，所述小孔毛刺CCD检测单元600包括分别固定于机箱1上的第五机架601和第五工作台602，第五机架601上设有置于第五工作台602下方的第一伺服电机603和驱动第一伺服电机603升降的第三升降模组604，第一伺服电机603上连接有穿过第五工作台602的第一工装夹具605，小孔毛刺CCD检测单元600还包括固定于机箱1上且置于第五工作台602一侧的第一CCD相机606。

第五机架601置于机箱1内部，移载机械手3将工件放置于第五工作台602上，第三升降模组604带动第一伺服电机603上升，继而第一伺服电机603带动第一工装夹具605伸入工件内孔固定工件，并通过伺服电机驱动第一工装夹具605旋转，即带动工件旋转使工件上的小孔与第一CCD相机606的镜头同心，CCD镜头拍照取像，通过CCD视觉软件进行判定，小孔毛刺CCD检测单元600复位，若判定合格，则由移载机械手3送入下一检测单元，若判定不合格，则由移载机械手3放入不良件出料管4。

如图7所示，所述轮廓CCD检测单元700包括分别固定于机箱1上的第六机架701和第六工作台702，第六机架701上设有置于第六工作台702上方的第一光源703和驱动第一光源703升降的第三精密滑台704，轮廓CCD检测单元700还包括置于第六工作台702一侧的第二CDD相机705。

移载机械手3将工件放置于第六工作台702上，第三精密滑台704带动第一光源703下降，使第一光源703、工件与第二CDD相机705的镜头处于同一直线上，且工件置于第一光源703与第二CDD相机705的镜头之间，第二CCD相机705拍照，通过CCD视觉软件进行判定，轮廓CCD检测单元700复位，若判定合格，则由移载机械手3送入下一检测单元，若判定不合格，则由移载机械手3放入不良件出料管4。

如图8所示，所述外径外观CCD检测单元800分别固定于机箱1上的第七机架801和第七工作台802，第七机架801上设有置于第七工作台802下方的第二伺服电机803和驱动第二伺服电机803升降的第四升降模组804，第二伺服电机803上连接有穿过第七工作台802的第二工装夹具805，外径外观CCD检测单元800还包括置于第七工作台802一侧的第二光源806和第三CCD相机807。

第七机架801置于机箱1内部，移载机械手3将工件放置于第七工作台802上，第四升降模组804带动第二伺服803电机上升，第二伺服电机803带动第二工装夹805具伸入工件内孔固定工件，并通过第二伺服电机803驱动第二工装夹具805旋转，即带动工件旋转，同时第二光源806置于工件一侧并照向工件，第三CCD相机807也置于工件一侧并朝向工件，第三CCD相机807与第二光源806存在一定夹角，具体角度根据实际使用可进行调试，第三CCD相机807拍照，通过CCD视觉软件进行判定，外径外观CCD检测单元800复位，若判定合格，则由移载机械手3送入下料工作台，若判定不合格，则由移载机械手3放入不良件出料管4。

上述提高的移动模组7、各升降模组及各精密滑台均为机械设备中常用的移动组件，也可通过市场上外购获得，具体结构不再详细介绍，CCD外径测量仪207可以优选为基恩士品牌的外购产品，气动量仪优选为德国普费勒高精密气动量仪。

一种自动检测设备的检测方法，包括以下步骤：

一、上料单元100夹持工件至上料工作台；

二、通过移载机构将工件夹持至外径检测单元200检测，若合格则将工件夹持至内径检测单元300检测，若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

三、若内径检测单元300检测合格，则通过移载机构将工件夹持至位置度检测单元400检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

四、若位置度检测单元400检测合格，则通过移载机构将工件夹持至圆柱度检测单元500检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

五、若圆柱度检测单元500检测合格，则通过移载机构将工件夹持至小孔毛刺CCD检测单元600检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

六、若小孔毛刺CCD检测单元600检测合格，则通过移载机构将工件夹持至轮廓CCD检测单元700检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

七、若轮廓CCD检测单元700检测合格，则通过移载机构将工件夹持至外径外观CCD检测单元800检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管4；

八、若外径外观CCD检测单元800检测合格，则通过移载机构将工件夹持至下料工作台9，并通过下料单元900下料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动检测机，包括机箱（1），其特征是：所述机箱（1）上依次设有上料单元（100）、外径检测单元（200）、内径检测单元（300）、位置度检测单元（400）、圆柱度检测单元（500）、小孔毛刺CCD检测单元（600）、轮廓CCD检测单元（700）、外径外观CCD检测单元（800）和下料单元（900），机箱（1）上还设有移载机构，移载机构包括可在机箱（1）上活动的移载平台（2）和置于移载平台（2）上的移载机械手（3），机箱（1）上还设有不良件出料管（4）。

2.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述机箱（1）上设有导轨，移载平台（2）底部设有与导轨适配的滑道，机箱（1）上设有驱动移载平台（2）滑动的平移气缸（5），移载平台（2）一侧设有用于固定移载机械手（3）的装夹台（6），移载平台（2）上还设有用于驱动装夹台（6）靠近或远离工件的移动模组（7）。

3.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述外径检测单元（200）包括固定于机箱（1）上的第一机架（201）和置于第一机架（201）上的第一工作台（202），第一工作台（202）包括与第一工作台（202）旋转设置的旋转轴（203）、驱动旋转轴（203）转动的旋转电机（204），第一机架（201）上设有置于旋转轴（204）上方的顶尖（205）和驱动第一工作台（202）升降的第一升降模组（206），第一机架（201）上还设有CCD外径测量仪（207）。

4.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述内径检测单元（300）包括分别固定于机箱（1）上的第二机架（301）和第二工作台（302），第二机架（301）上设有置于第二工作台（302）上方的气动量仪（303）和驱动气动量仪（303）升降的第二升降模组（304）。

5.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述位置度检测单元（400）包括分别固定于机箱（1）上的第三机架（401）和第三工作台（402），第三机架（401）上设有置于第三工作台（402）上方的量棒（403）和驱动量棒（403）升降的第一精密滑台（404）。

6.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述圆柱度检测单元（500）包括分别固定于机箱（1）上的第四机架（501）和第四工作台（502），第四机架（501）上设有置于第四工作台（502）上方的光滑极限环规（503）和驱动光滑极限环规（503）升降的第二精密滑台（504），光滑极限环规（503）上还设有顶出气缸（505），顶出气缸（505）的杆部置于光滑极限环规内（503）。

7.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述小孔毛刺CCD检测单元（600）包括分别固定于机箱（1）上的第五机架（601）和第五工作台（602），第五机架（601）上设有置于第五工作台（602）下方的第一伺服电机（603）和驱动第一伺服电机（603）升降的第三升降模组（604），第一伺服电机（604）上连接有穿过第五工作台（602）的第一工装夹具（605），小孔毛刺CCD检测单元（600）还包括固定于机箱（1）上且置于第五工作台（602）一侧的第一CCD相机（606）。

8.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述轮廓CCD检测单元（700）包括分别固定于机箱（1）上的第六机架（701）和第六工作台（702），第六机架（701）上设有置于第六工作台（702）上方的第一光源（703）和驱动第一光源（703）升降的第三精密滑台（704），轮廓CCD检测单元（700）还包括置于第六工作台（702）一侧的第二CDD相机（705）。

9.根据权利要求1所述的一种自动检测机，其特征是：所述外径外观CCD检测单元（800）分别固定于机箱（1）上的第七机架（801）和第七工作台（802），第七机架（801）上设有置于第七工作台（802）下方的第二伺服电机（803）和驱动第二伺服电机（803）升降的第四升降模组（804），第二伺服电机（803）上连接有穿过第七工作台（802）的第二工装夹具（805），外径外观CCD检测单元还包括置于第七工作台（802）一侧的第二光源（806）和第三CCD相机（807）。

10.一种适用权利要求1-9任意一项自动检测设备的检测方法，其特征是：包括以下步骤：

一、上料单元（100）夹持工件至上料工作台（8）；

二、通过移载机构将工件夹持至外径检测单元（200）检测，若合格则将工件夹持至内径检测单元（300）检测，若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

三、若内径检测单元（300）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至位置度检测单元（400）检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

四、若位置度检测单元（400）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至圆柱度检测单元（500）检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

五、若圆柱度检测单元（500）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至小孔毛刺CCD检测单元（600）检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

六、若小孔毛刺CCD检测单元（600）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至轮廓CCD检测单元（700）检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

七、若轮廓CCD检测单元（700）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至外径外观CCD检测单元（800）检测；若不合格则通过移载机构投入不良件出料管（4）；

八、若外径外观CCD检测单元（800）检测合格，则通过移载机构将工件夹持至下料工作台（9），并通过下料单元（900）下料。