CN108489361A - 一种带孔工件的通止检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带孔工件的通止检测系统，包括检测平台、高自由度机器人运动系统、六轴力感应装置、视觉定位系统、检测头以及总控制系统；所述检测平台用于固定待测工件，为不同待测工件预设有检测位置；所述力感应装置和所述视觉定位系统中的相机安装在所述高自由度机器人运动系统的工具端；所述检测头安装在所述力感应装置底部；所述视觉定位系统通过相机捕捉工件上的孔，分析出孔位坐标以及孔的尺寸信息后，将目标孔位坐标发送给所述高自由度机器人运动系统进行移动，根据孔的尺寸信息选择对应尺寸的检测头；所述六轴力感应装置用于调整检测位置。本发明提供的通止检测系统具有自动化程度高，检测效率高的特点。

Description

一种带孔工件的通止检测系统
技术领域
本发明涉及一种带孔工件的通止检测系统，属于工件自动化检测技术领域。
背景技术
对机加工件螺纹孔(或光孔)传统的通止检测是采用人工检测的方法。随着各行各业对机加工件精度要求日趋提升，很多企业对加工件通常采取全检的方法来保证产品质量，直接导致工作人员需要检测大批量的加工件，以传统的检测方法，效率极其低下，且成本很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动化程度高，检测效率高的用于带孔工件的通止检测系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种带孔工件的通止检测系统，包括检测平台、高自由度机器人运动系统、力感应装置、视觉定位系统、检测头以及总控制系统；所述检测平台用于固定待测工件，为不同待测工件预设有检测位置；所述力感应装置和所述视觉定位系统中的相机安装在所述高自由度机器人运动系统的工具端；所述检测头安装在所述力感应装置底部；所述视觉定位系统通过相机捕捉工件上的孔，分析出孔位坐标以及孔的尺寸信息后，将目标孔位坐标发送给所述高自由度机器人运动系统进行移动，根据孔的尺寸信息选择对应尺寸的检测头；所述力感应装置为六轴力传感器，用于将6个方向的受力情况反馈给所述高自由度机器人运动系统，控制其调整至最佳检测位置。
还包括数模导入系统，所述数模导入系统还用于导入待检测工件所有孔位坐标以及尺寸信息、所述高自由度机器人运动系统的运动轨迹以及检测头的选择信息，所述总控制系统根据所述数模导入系统的预设信息控制所述高自由度机器人运动系统自动完成检测，所述数模导入系统可替代所述视觉定位系统。
还包括检具库和检测头自动更换系统，将若干通止检测头依次编号放置在所述检具库内，所述数模导入系统用于导入所有检测头信息和其对应的存放位置信息，所述检测头自动更换系统根据所述视觉定位系统获取的孔尺寸信息以及所述数模导入系统导入的相关检测头信息在所述检具库内自动选取合适的检测头。
还包括异常保护系统，所述力感应装置检测受力异常时，所述高自由度机器人运动系统自动停止运行。
检测孔为螺纹孔时，可以根据所述力感应装置旋转时的扭矩判断检测头的通止状态。
所述高自由度机器人运动系统为六轴机器人。
本发明所达到的有益效果：将高自由度机器人运动系统与力感应装置以及视觉定位系统相结合，可以实现机器人自动高精度定位、定准的功能，显著减少人工操作，提高检测效率；利用数模导入系统导入预设信息，可以简化检测流程，不需要视觉定位系统自动完成检测，进一步提高检测效率；将视觉定位系统、数模导入系统与自动更换系统相组合，实现多种类检测头的自动更换。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2是本发明中高自由度机器人运动系统运动轨迹范围图，左为正视图，右为斜视图；
图3是本发明中视觉定位系统概念示意图；
图4是本发明中力感应装置概念示意图；
图5是本发明使用流程示意图；
附图标记说明：1、机器人，2、CCD相机，3、力感应装置，4、检测头，5、检测工件，51、检测孔，6、总控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种带孔工件的通止检测系统，包括检测平台、高自由度机器人运动系统、六轴力感应装置、视觉定位系统、检测头、检具库、数模导入系统、检测头自动更换系统以及总控制系统；检测平台用于固定待测工件，不同待测工件预设有对应的检测位置，六轴力感应装置和视觉定位系统中的相机安装在高自由度机器人运动系统的工具端，检测头安装在六轴力感应装置底部，所有通止检测头依次编号放置在检具库内，视觉定位系统通过相机捕捉工件上的孔，获取工件上孔的坐标以及孔的尺寸信息，数模导入系统可用于预先导入检测库内所有检测头信息和其对应的存放位置信息、待测工件的所有孔位坐标以及尺寸信息、高自由度机器人运动系统的运动轨迹以及检测头的选择信息，总控制系统用于控制各子系统的运行以及通信连接。
具体使用方法如下，如图4所示：将待测工件固定在检测平台上，打开控制开关后，高自由度机器人运动系统工作，移动到预设位置等待指令，如图1所示，本发明中的高自由度机器人运动系统运动轨迹覆盖范围是以机器人臂展为半径的球体，理论上在其覆盖空间内无死角，整个检测过程中所有的位置移动均由高自由度机器人运动系统带动。在到达预设位置后，视觉定位系统自动启动，通过相机捕捉被测孔位，获取坐标信息及尺寸信息，如果提前导入了数模信息，高自由度机器人运动系统可以根据导入的数模信息进行移动，无需视觉定位系统，根据视觉定位系统获得的孔径尺寸，高自由度机器人运动系统移动到检具库旁，由检测头自动更换系统自动选择对应孔径的检具进行工作，如提前导入数模信息，高自由度机器人运动系统可以根据该信息自动更换测头，无需视觉定位系统获取的尺寸信息，依照孔位坐标信息(视觉定位系统获取或提前导入数模信息)，高自由度机器人运动系统移动到目标位置后，安装了与孔位对应检测头的六轴力感应装置开始工作，对工件上的孔(如：螺纹孔或光孔)进行通止检测，在通止检测过程中，由6轴(包含X、Y、Z、Rx、Ry、Rz这6个方向)力感应装置，如图3所示，通过不断检测各方向的受力情况，并反馈给高自由度机器人运动系统，控制其不断调整姿态，以达到最佳的检测位置，以螺纹孔为例，检具包括通端与止端检具，用来检测螺纹尺寸，通端可以拧入被测螺丝孔，而止端无法拧入被测螺丝孔，从而保证螺纹尺寸是在要求阈值内，另外，还可以根据六轴力感应装置在拧螺丝旋转时获取的扭距，来判断检具的通止状态，本装置还设有受力异常保护，如果监测到力感应装置受力异常时，会停止高自由度机器人运动系统运行，保护整个系统，避免意外发生，一个孔位检测完毕后，如果不合格，系统会自动记录，之后高自由度机器人运动系统将会移动至下一个检测点，重复以上步骤，直至检测完一个被测工件，待工件上所有孔径检测完毕后，高自由度机器人运动系统回到原位，最后由人工取走工件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，包括检测平台、高自由度机器人运动系统、力感应装置、视觉定位系统、检测头以及总控制系统；所述检测平台用于固定待测工件，为不同待测工件预设有检测位置；所述力感应装置和所述视觉定位系统中的相机安装在所述高自由度机器人运动系统的工具端；所述检测头安装在所述力感应装置底部；所述视觉定位系统通过相机捕捉工件上的孔，分析出孔位坐标以及孔的尺寸信息后，将目标孔位坐标发送给所述高自由度机器人运动系统进行移动，根据孔的尺寸信息选择对应尺寸的检测头；所述力感应装置为六轴力传感器，用于将6个方向的受力情况反馈给所述高自由度机器人运动系统，控制其调整至最佳检测位置。
2.根据权利要求1所述的一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，还包括数模导入系统，所述数模导入系统用于导入待检测工件的所有孔位坐标以及尺寸信息、所述高自由度机器人运动系统的运动轨迹以及检测头的选择信息，所述总控制系统根据所述数模导入系统的预设信息控制所述高自由度机器人运动系统自动完成检测，所述数模导入系统可替代所述视觉定位系统。
3.根据权利要求2所述的一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，还包括检具库和检测头自动更换系统，将若干通止检测头依次编号放置在所述检具库内，所述数模导入系统用于导入所有检测头信息和其对应的存放位置信息，所述检测头自动更换系统根据所述视觉定位系统获取的孔尺寸信息以及所述数模导入系统导入的相关检测头信息在所述检具库内自动选取合适的检测头。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，还包括异常保护系统，所述力感应装置检测受力异常时，所述高自由度机器人运动系统自动停止运行。
5.根据权利要求1所述的一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，检测孔为螺纹孔时，根据所述力感应装置旋转时的扭矩来判断检测头的通止状态。
6.根据权利要求1所述的一种带孔工件的通止检测系统，其特征是，所述高自由度机器人运动系统为六轴机器人。
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