CN107966118A - 一种移动平面检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种移动平面检测设备，包括检测装置和移动装置，检测装置和移动装置分别受控于控制处理模块；检测装置包括拍摄元件和线扫检测元件，控制处理模块分别连接拍摄元件和线扫检测元件；移动装置包括定位组件和伺服驱动组件，控制处理模块连接伺服驱动组件，伺服驱动组件驱动定位组件在待检测工位与已检测工位之间往复移动；拍摄元件和线扫检测元件分别位于定位组件移动轨迹的上方，且相对定位组件固定设置。本发明通过拍摄元件和线扫检测元件配合工作达到了精准的平面检测；具体是，拍摄元件和线扫检测元件将各自的检测信息反馈到控制处理模块上，并生成三维图，从而完成平面检测，而且检测数据精准可靠，检测效率提高，自动化程度高，操作便捷。

Description

一种移动平面检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种自动化检测设备，特别涉及一种移动平面检测设备及其检测方法。

背景技术

目前平面检测系统都是把产品放在检测的视野范围内，进行检测，这种检测方法的弊端是严重降低效率的同时，又浪费了设备的性能，而且只适用于体积较小的工件，通用性较差。中国专利文献号CN104713481A于2015年6月17日公布了一种基于平面成像技术的视觉检测方法，具体公开了：所述检测方法为通过摄像头对载带进行摄像，对采集到的图像进行处理，得出载带的各项指标数据，当生产不同规格的载带时，在水平面上对摄像头进行左右、前后移动，使得摄像头位于载带中心的上方；该方法中引入光源进行辅助照明，并且该光源位于摄像头和载带之间，当调整摄像头的位置时，上下升降移动光源，使得其照射到载带上的光照更为合理；所述光源采用环状光源；所述方法通过一种基于平面成像技术的视觉检测装置来实现，所述装置包含有用于搁置载带的载带检测平台，所述载带检测平台上方设置有光源，所述光源为环状光源，光源的中心孔上方设置有摄像头。该结构的适用范围较窄，而且检测效果较差，因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、自动化和安全系数高、操作便捷、通用性强、检测结果精准的移动平面检测设备及其检测方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种移动平面检测设备，包括检测装置和移动装置，检测装置和移动装置分别受控于控制处理模块；其特征在于：所述检测装置包括拍摄元件和线扫检测元件，控制处理模块分别连接拍摄元件和线扫检测元件；所述移动装置包括定位组件和伺服驱动组件，控制处理模块连接伺服驱动组件，伺服驱动组件驱动定位组件在待检测工位与已检测工位之间往复移动；所述拍摄元件和线扫检测元件分别位于定位组件移动轨迹的上方，且相对定位组件固定设置。

所述定位组件包括移动支架和定位气缸，伺服驱动组件驱动移动支架在待检测工位与已检测工位之间往复移动，定位气缸的缸体固定于移动支架顶部的检测平台上，定位气缸的杆体连接有活动块；检测平台上设置有固定块，定位气缸驱动活动块往复运动，以使活动块与固定块相互靠近或远离。

所述拍摄元件的摄像位置和线扫检测元件的检测位置分别位于待检测工位与已检测工位之间；工件由待检测工位向已检测工位移动时，先到达拍摄元件的摄像位置，再到达线扫检测元件的检测位置。

本设备还包括设备机架，该设备机架顶部设置有横樑杆，拍摄元件和线扫检测元件分别固定于横樑杆上。

伺服驱动组件的驱动方式可以有以下方案：

一、所述伺服驱动组件包括伺服电机、驱动螺杆和驱动螺母，伺服电机驱动连接驱动螺杆并驱动其转动，驱动螺母与移动支架连接，驱动螺杆与驱动螺母螺接。二、所述伺服驱动组件包括驱动气缸，驱动气缸的缸体相对设备机架固定设置，杆体连接移动支架并驱动其往复移动。三、所述伺服驱动组件包括伺服电机、传动条、主动轮和从动轮，主动轮和从动轮分别定位转动设置，伺服电机驱动连接主动轮，传动条传动连接主动轮和从动轮，移动支架与传动条连接。

所述线扫检测元件上的线扫镜头到工件基准平面的高度为750mm，线扫检测元件检测的高度范围为-400mm～400mm。

本设备还包括电控柜，移动装置设置于电控柜顶部，控制处理模块设置于电控柜内腔。

用于上述移动平面检测设备的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、移动装置驱动工件由待检测工位向已检测工位移动；

B、拍摄元件进行抓拍检测到工件时，线扫检测元件进行高度扫描；其中，拍摄元件进行拍摄工件的xy平面并触发线扫检测元件进行高度检测；

C、拍摄元件和线扫检测元件所检测的数据储存到控制处理模块的数据库中进行处理，控制处理模块把拍摄元件和线扫检测元件反馈的数据生成三维平面图，从而完成平面的检测。

本发明通过拍摄元件和线扫检测元件配合工作达到了精准的平面检测；具体是，拍摄元件和线扫检测元件将各自的检测信息反馈到控制处理模块上，并生成三维图，从而完成平面检测，而且检测数据精准可靠，检测效率提高，自动化程度高，操作便捷；此外，该结构可适用于不同形状的工件，特别是条形工件，通用性强，适用范围广。

附图说明

图1为本发明一实施例的整机立体图。

图2为本发明一实施例的整机侧视图。

图3为本发明一实施例中移动装置的组装图。

图4为本发明一实施例中移动装置的剖视图。

图5为本发明一实施例中检测装置的结构示意图。

图6为本发明一实施例的检测高度原理图。

图7和图8分别为本发明一实施例中伺服驱动组件不同驱动方案的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图6，本移动平面检测设备，包括检测装置、移动装置、电控柜12和设备机架13，检测装置和移动装置分别受控于控制处理模块，检测装置设置于设备机架13顶部，移动装置设置于电控柜12顶部，控制处理模块设置于电控柜12内腔，电控柜12位于设备机架13下方。具体是：检测装置包括拍摄元件1和线扫检测元件2，控制处理模块分别连接拍摄元件1和线扫检测元件2，以便向控制处理模块传送数据或接受控制处理模块的控制指令；移动装置包括定位组件和伺服驱动组件，控制处理模块连接伺服驱动组件，伺服驱动组件驱动定位组件在待检测工位a与已检测工位b之间往复移动，进而带动工件移动；拍摄元件1和线扫检测元件2分别位于定位组件移动轨迹的上方，且相对定位组件固定设置，保证拍摄元件1和线扫检测元件2的检测位置落在工件的移动轨迹上。本设备自动化程度高，操作便捷，检测效率高，而且通用性和实用性强，

进一步说，定位组件包括移动支架3和定位气缸4；伺服驱动组件驱动移动支架3在待检测工位a与已检测工位b之间往复移动；定位气缸4设置四个，且并排在移动支架3上，其缸体固定于移动支架3顶部的检测平台c上、杆体连接有活动块5；检测平台c上固定有固定块6，定位气缸4驱动活动块5往复运动，以使活动块5与固定块6相互靠近或远离，相互靠近时可夹紧工件达到定位效果，相互远离时可松开工件达到方便下料的效果。

进一步说，拍摄元件1的摄像位置和线扫检测元件2的检测位置分别位于待检测工位a与已检测工位b之间；工件由待检测工位a向已检测工位b移动时，先到达拍摄元件1的摄像位置，再到达线扫检测元件2的检测位置，确保拍摄元件1检测到工件时，再激活线扫检测元件2工作。

进一步说，设备机架13顶部设置有横樑杆13.1，拍摄元件1和线扫检测元件2分别固定于横樑杆13.1上。

进一步说，伺服驱动组件包括伺服电机7、驱动螺杆8和驱动螺母9，伺服电机7驱动连接驱动螺杆8并驱动其转动，驱动螺母9与移动支架3连接，驱动螺杆8与驱动螺母9螺接。伺服电机7工作时带动驱动螺杆8转动，在螺纹的作用下，驱动螺母9相对驱动螺杆8移动，最终达到驱动移动支架3移动的效果。此外，伺服驱动组件还可以有以下驱动方案：一、参见图7，伺服驱动组件包括驱动气缸14，驱动气缸14的缸体相对设备机架13固定设置(固定于电控柜12顶部)，杆体连接移动支架3并驱动其往复移动，驱动气缸14的工作即可驱动移动支架3移动。二、参见图8，伺服驱动组件包括伺服电机7、传动条15、主动轮16和从动轮17，主动轮16和从动轮17分别定位转动设置，伺服电机7驱动连接主动轮16，传动条15传动连接主动轮16和从动轮17，移动支架3与传动条15连接，驱动电机7通过主动轮16和从动轮17驱动传动条15移动，从而驱动移动支架3移动。

进一步说，移动支架3与电控柜12之间设置有导轨10和滑块11，导轨10固定于电控柜12上，滑块11固定于移动支架3上，滑块11滑动在导轨10上。

进一步说，参见图6可知，线扫检测元件2上的线扫镜头到工件基准平面d的高度为750mm，线扫检测元件2检测的高度范围为-400mm～400mm。

上述移动平面检测设备的检测方法，包括以下步骤：

A、移动装置驱动工件由待检测工位a向已检测工位b移动；

B、拍摄元件1进行抓拍检测到工件时，线扫检测元件2进行高度扫描；其中，拍摄元件1进行拍摄工件的xy平面并触发线扫检测元件2进行高度检测；

C、拍摄元件1和线扫检测元件2所检测的数据储存到控制处理模块的数据库中进行处理，其中，拍摄元件1的数据转化成平面图，线扫检测元件2的数据转化成平面高度差，控制处理模块把拍摄元件1和线扫检测元件2反馈的数据生成三维平面图，从而完成平面的检测。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种移动平面检测设备，包括检测装置和移动装置，检测装置和移动装置分别受控于控制处理模块；其特征在于：所述检测装置包括拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)，控制处理模块分别连接拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)；所述移动装置包括定位组件和伺服驱动组件，控制处理模块连接伺服驱动组件，伺服驱动组件驱动定位组件在待检测工位(a)与已检测工位(b)之间往复移动；所述拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)分别位于定位组件移动轨迹的上方，且相对定位组件固定设置。

2.根据权利要求1所述移动平面检测设备，其特征在于：所述定位组件包括移动支架(3)和定位气缸(4)，伺服驱动组件驱动移动支架(3)在待检测工位(a)与已检测工位(b)之间往复移动，定位气缸(4)的缸体固定于移动支架(3)顶部的检测平台(c)上，定位气缸(4)的杆体连接有活动块(5)；检测平台(c)上设置有固定块(6)，定位气缸(4)驱动活动块(5)往复运动，以使活动块(5)与固定块(6)相互靠近或远离。

3.根据权利要求2所述移动平面检测设备，其特征在于：所述拍摄元件(1)的摄像位置和线扫检测元件(2)的检测位置分别位于待检测工位(a)与已检测工位(b)之间；工件由待检测工位(a)向已检测工位(b)移动时，先到达拍摄元件(1)的摄像位置，再到达线扫检测元件(2)的检测位置。

4.根据权利要求3所述移动平面检测设备，其特征在于：还包括设备机架(13)，该设备机架(13)顶部设置有横樑杆(13.1)，拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)分别固定于横樑杆(13.1)上。

5.根据权利要求4所述移动平面检测设备，其特征在于：所述伺服驱动组件包括伺服电机(7)、驱动螺杆(8)和驱动螺母(9)，伺服电机(7)驱动连接驱动螺杆(8)并驱动其转动，驱动螺母(9)与移动支架(3)连接，驱动螺杆(8)与驱动螺母(9)螺接。

6.根据权利要求4所述移动平面检测设备，其特征在于：所述伺服驱动组件包括驱动气缸(14)，驱动气缸(14)的缸体相对设备机架(13)固定设置，杆体连接移动支架(3)并驱动其往复移动。

7.根据权利要求4所述移动平面检测设备，其特征在于：所述伺服驱动组件包括伺服电机(7)、传动条(15)、主动轮(16)和从动轮(17)，主动轮(16)和从动轮(17)分别定位转动设置，伺服电机(7)驱动连接主动轮(16)，传动条(15)传动连接主动轮(16)和从动轮(17)，移动支架(3)与传动条(15)连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述移动平面检测设备，其特征在于：所述线扫检测元件(2)上的线扫镜头到工件基准平面(d)的高度为750mm，线扫检测元件(2)检测的高度范围为-400mm～400mm。

9.根据权利要求8所述移动平面检测设备，其特征在于：还包括电控柜(12)，移动装置设置于电控柜(12)顶部，控制处理模块设置于电控柜(12)内腔。

10.用于权利要求1所述移动平面检测设备的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、移动装置驱动工件由待检测工位(a)向已检测工位(b)移动；

B、拍摄元件(1)进行抓拍检测到工件时，线扫检测元件(2)进行高度扫描；其中，拍摄元件(1)进行拍摄工件的xy平面并触发线扫检测元件(2)进行高度检测；

C、拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)所检测的数据储存到控制处理模块的数据库中进行处理，控制处理模块把拍摄元件(1)和线扫检测元件(2)反馈的数据生成三维平面图，从而完成平面的检测。