CN108745925A - 一种零部件全方位检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种零部件全方位检测方法，包括以下步骤：定量选取步骤：从批量无序码放的检测对象中定量选取样品；排序步骤：将选取的物料排列成单层，再将物料排列成一个接一个的队型；第一面检测步骤：将排列好的样品送入正面检测装置中，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；翻转步骤：将检测完的物料翻转一角度；第二面检测步骤：将翻转后的物料送入反面检测装置，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；以及分选步骤：利用检测结果对该样品进行分类，并且利用分发装置将该样品分选至对应的类别中，其中，分类规则预先设定。根据本发明的零部件全方位检测方法，检测过程流畅，实现了零部件分类功能，显著提高了产品检测精度和效率。

Description

一种零部件全方位检测方法
技术领域
本发明涉及零部件的尺寸、外观、质量等制造缺陷的智能检测领域，尤其涉及一种零部件全方位检测方法。
背景技术
众所周知，在设备或部件的工业化生产中，检测是一个重要步骤，并且与质量控制相关联。
随着装配制造业的发展，电子元器件、机械零部件等制造商在产品质量控制方面所投入的精力越来越大，对于大批量通用零部件而言，通过人工检测质量不仅效率低，而且主观性较大，检测结果统计困难，偶尔有不合格产品流出，特别是小微零部件。
外观质量是零部件检测的一项重要内容，视觉智能检测是外观质量检测的一个热点，中国专利文献CN106680295A披露了一种视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，包括图像采集子系统、机械运动子系统和计算机，机械运动子系统包括超白玻璃台面、旋转平台以及运动控制器。但在同一个玻璃平台上检测O形密封圈的正面和底面，玻璃台面存在折光现象、而且长期使用后存在污染，造成成像检测不准确的问题。
因此，有必要提供一种零部件批量检测方法，以提高检测效率和准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零部件全方位检测方法，以提高产品检测效率。
为此，本发明提供了一种零部件全方位检测方法，包括以下步骤：定量选取步骤：从批量无序码放的检测对象中定量选取样品；排序步骤：将选取的物料排列成单层，再将物料排列成一个接一个的队型；第一面检测步骤：将排列好的样品送入正面检测装置中，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；翻转步骤：将检测完的物料翻转一角度；第二面检测步骤：将翻转后的物料送入反面检测装置，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；以及分选步骤：利用检测结果对该样品进行分类，并且利用分发装置将该样品分选至对应的类别中，其中，分类规则预先设定。
根据本发明的零部件全方位检测方法，实现零部件的正反面全方位检测，通过设置定量选取步骤，使得检测过程流畅，可根据检测结果实现零部件分类功能，显著提高了产品检测精度和效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的零部件全方位检测方法的流程图；
图2是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的第一取样装置的结构示意图；
图3是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的第一取样装置的立体示意图；
图4是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的第二取样装置的立体结构示意图；
图5是图4所示第二取样装置的抓取装置的立体结构示意图；
图6是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的排序装置的立体结构示意图；
图7是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的排序装置的侧面结构示意图；
图8是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的第一翻转装置的侧面结构示意图；
图9是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的第二翻转装置的侧面结构示意图；
图10是根据本发明的零部件全方位检测方法所使用的分选装置的结构示意图；以及
图11是根据本发明的零部件全方位检测系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1至图11示出了根据本发明的一些实施例。
如图1所示，本发明的零部件全方位检测方法包括以下步骤：
定量选取步骤S101：从批量无序码放的检测对象中定量选取样品；
排序步骤S103：将选取的物料排列成单层，再将物料排列成一个接一个的队型；
第一面检测步骤S105：将排列好的样品送入正面检测装置中，进行尺寸和/或外观缺陷的检测；
翻转步骤S107：将检测完的物料翻转一角度；
第二面检测步骤S109：将翻转后的物料送入反面检测装置，进行尺寸或外观缺陷的检测；以及
分选步骤S111：利用检测结果对该样品进行分类，并且利用分发装置将该样品分选至对应的类别中，其中，分类规则预先设定。
根据本发明的零部件全方位检测方法，在一条流水线上实现零部件的正反面的尺寸、外观和缺陷的检测，显著提高了产品检测精度和效率。
在本发明中，在排序步骤之前设置定量选取步骤后，减轻了样品排序负担，使得生产线的工作流畅，避免堵塞。
本发明中，设置的第一、第二和第三导向步骤，能够确保检测对象在检测装置上定位，使得检测对象与检测传感装置(视觉识别，射线检测或电磁感应检测)相对位置固定，使得检测变得更为可靠。
本发明中，设置的缺陷放大步骤，用于检测前强化检测对象质量缺陷，使得检测对象更易于被检测。缺陷放大装置和导向装置可以合并为一套装置。
本发明中，设置的回收步骤用于将排序步骤过程中因来不及排序而被剔除的检测对象回收至取样装置。
在本发明中，针对检测对象的差异，适用不同的分类规则。较简单的分类规则如下：明显合格、明显不合格。较适用的分类规则如下：明显合格、待定、明显不合格。较负责的分类规则如下：明显优秀、合格、待定、明显不合格。其中，“待定”定义为根据检测结果难以判断为合格或不合格的产品。
在本发明中，本零部件全方位检测方法的检测对象为具有正反面且均需要质量检测的小型零部件，例如橡胶密封圈、锂电密封圈、锂电盖帽、密封五金组件、PTC防爆片、密封金属圈/垫、矩形圈、料轴承、塑料齿轮、螺母、齿轮、轴承、轴瓦、片状零部件、磁块、磁瓦等。
在一实施例中，在所述定量选取步骤中使用第一取样装置，如图2和图3所示，该第一取样装置包括料斗101a和输送面102a，该输送面上间隔设置有取样挡块1022a，该输送带的工作面分为取样段1021a和呈仰角配置的筛选段1022a。该仰角可选择范围为30～70°。
其中，料斗101a主要由左侧壁、右侧壁、后侧壁1014a组成，该左侧壁由板1012a、板1011a、板1013a组成，左侧壁和右侧壁对称设置，其中左侧壁的板1012a和右侧壁的与之对称的板呈倒V型，以限制大部分物料随输送传动段1021a一起运动。
在定量选取过程中，检测对象在倒入料斗101a后堆积在取样段，物料在输送传动段1021a带动下运动，同时取料挡块1022a将部分物料提升至输送筛选段1023a,高于取料挡块1022a上表面的物料在重力作用下，掉落至输送传动段1021a,低于取料挡块1022a上表面的物料掉落。这样部分检测对象在重力作用下掉落至取样段，未掉落的检测对象由出料口103出料、至下一工位。
在另一实施例中，在所述定量选取步骤中使用第二取样装置，如图4所示，该第二取样装置包括输送装置101b、料斗102b、X向直线单元104b、Y向直线单元103b、以及抓取装置105b。
其中，X向直线单元104b和Y向直线单元103b分别带动抓取装置105b沿X和Y方向运动。抓取装置105b从料斗102b中抓取一定量物料，放入输送装置101b上，完成取样步骤。
抓取装置105b抓取物料放入输送装置101b上过程中，二者保持适当高度，便于物料落在输送装置101b最大限度呈单层放置。
如图5所示，该抓取装置105b包括：直线驱动单元1051b、移动副1052b、若干连杆1053b、若干抓手1054b、机架1055b、铰接点1056b、铰接点1057b、以及铰接点1058B。
其中，连杆1053b通过铰接点1058B与移动副1052b连接，连杆1053b通过铰接点1057b与抓手1054b连接，抓手1054b通过铰接点1056b与机架1055b连接。
直线驱动单元1051b驱动移动副1052b作直线运动，移动副1052b通过连杆1053b带动抓手1054b绕铰接点1056b作回转运动；若干个抓手1054b同时绕铰接点1056b作回转运动，实现物料的抓放。
在一实施例中，如图6所示，在所述排序步骤中使用排序装置，该排序装置包括层选板201a、导引板202a、以及输送面203a。
其中，层选板201a具有层选面2011a和剔除面2012a。该导引板202a包括具有导引面2021a和排序面2022a。
在排序过程中，少量的物料沿着输送面203a前进方向运动，物料经过层选面2011a时，非最底层物料沿着层选面(2011a)方向运动，离开输送面(203a)，最底层物料继续沿着输送面203a运行方向运动，最前排物料沿着导引面2021a运动，物料运动至排序面2022a成为一个接着一个形态沿着输送面203a运动；对于后排未能及时贴近导引面2021a的物料,沿着导引面末端切线方向离开输送面203a。
优选地，如图7所示，层选板201a沿垂直于输送面203a竖直方向运动，调节C尺寸，可以适应不同厚度的物料；排序单元202a沿着平行于输送面203a且垂直其运动方向运动，调节b尺寸，可以适应不同轮廓尺寸的物料。例如调节C尺寸，可以适应不同线径或厚度的橡胶圈；调节b尺寸，可以适应不同外径的橡胶圈。图
在一实施例中，在第一面检测步骤和第二面检测步骤中的检测方式选自视觉识别、射线检测、电磁感应检测中的一种或两种以上的组合。
在一实施例中，在所述翻转步骤中使用第一翻转装置，如图8所示，该第一翻转装置包括第一输送线401和第二输送线402。该第二输送线402具有预夹持面4021、夹持面4022、释放输送面4023。相应地，第一输送线401具有预夹紧输送面4011、支撑面4012、释放面4013。
其中，物料放于预夹紧送面4011，随之进入第二输送线402的预夹持面4021；预夹紧送面4011和预夹持面4021构成了预夹紧区域，预夹紧区域实现物料地夹紧；离开预夹紧区域，物料进入由支撑面4012和夹持面4022贴合构成的夹持输送区域；随后，物料进入由释放面4013和释放输送面4023构成的释放输送区域，在此过程中物料完成翻转。
其中，物料的翻转动作，在夹持输送区域完成，物料进入该区域时，支撑面4012和夹持面4022提供驱动力，迫使物料向前运动，同时夹持面4022被物料撑变形以实现物料的可靠夹持和通过性，由于支撑面4012是圆弧面，圆弧的角度决定了物料的翻转角度。
第二输送线402的动力可以是电机，或电滚筒，或液压或气动驱动器件；第一输送线401可以有动力，也可以没有动力。
在另一实施例中，在所述翻转步骤中使用第二翻转装置，如图9所示，该第二翻转装置包括第一输送线401b、第二输送线402b、以及导引限位件403b。
其中，导引限位件403b围绕第一输送线401b的一端部外环绕延伸，物料放于第一输送线401b的输送面4011b上，运送至翻转面4012b处，物料沿着翻转面4012b切线运动，沿着导引限位件403b运动至第二输送线402b上，实现物料的翻转。
优选地，该导引限位件403b为与检测对象适配的异形曲面，以避免检测对象脱离翻转面4012b。
在一实施例中，在所述分选步骤中使用分选装置，如图10所示，该分选装置用于根据分类指令对检测对象进行分类，包括根据分类规则设置的多个料接收口7和用于将检测对象送至相应的料接受口的分配单元6。
优选地，该分选装置包括盘面303上设置有传感单元5，分配单元6为吹气单元，物料跟随盘面303转动，传感单元6记录分选物料的数量和相邻物料间隔距离或时间信息，物料运行至吹气单元时，控制系统触发吹气单元，将物料吹入料接收口7，从而完成分选动作；分选装置根据分选规则要求，可以设置若干个吹气单元6和料接收口7，从而完成分类。
本发明还给出了一种用于零部件全方位检测方法的零部件全方位检测系统，该检测系统包括：取样装置100、排序装置200、正面检测装置300、翻转装置400、反面检测装置500、以及分选装置600。
其中，该正面检测装置300包括输送线330、以及沿输送线330排列的表面缺陷检测装置310和表面轮廓检测装置320。该反面检测装置500包括输送线530和沿输送线530排列的表面缺陷检测装置510和侧向360°表面缺陷检测装置。该分选装置600包括输送线610和在输送线610上布置的门型传感单元5、以及多个料接收口7。
对于某些零部件来说，为方便零部件在各个输送线上顺畅流转，可在输送线的衔接处设置导向装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种零部件全方位检测方法，包括以下步骤：
定量选取步骤：从批量无序码放的检测对象中定量选取样品；
排序步骤：将选取的物料排列成单层，再将物料排列成一个接一个的队型；
第一面检测步骤：将排列好的样品送入正面检测装置中，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；
翻转步骤：将检测完的物料翻转一角度；
第二面检测步骤：将翻转后的物料送入反面检测装置，进行尺寸和/或表面外观和/或质量缺陷的检测；以及
分选步骤：利用检测结果对该样品进行分类，并且利用分发装置将该样品分选至对应的类别中，其中，分类规则预先设定。
2.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在排序步骤和第一面检测步骤之间设置的第一导向步骤，用于将排序后的样品经导向后按次序送入正面检测装置，且确定检测对象在第一检测装置上的位置。
3.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在正面步骤和翻转步骤之间设置的第二导向步骤，用于将正面检测后的样品经导向后按次序送入翻转装置。
4.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在翻转步骤和第二面检测步骤之间设置的第三导向步骤，用于将翻转后的样品经导向后依次送入反面检测装置，且确定检测对象在第二检测装置上的位置。
5.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在第一面检测步骤和翻转步骤二者之间设置的初选步骤：利用第一面检测步骤中的检测结果对该样品进行分类，并且利用分发装置将该样品分选至对应的类别中，其中，分类规则预先设定。
6.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在第一面检测步骤或第二面检测步骤之前设置的物料缺陷放大步骤，用于对物料缺陷进行强化。
7.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，还包括在排序步骤之后设置的回收步骤，用于将排序装置未处理的样品回收。
8.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述定量选取步骤中使用第一取样装置，该第一取样装置包括料斗(101a)和输送面，该输送面上间隔设置有取样挡块(1022a)，该输送带的工作面分为取样段(1021a)和呈大仰角配置的筛选段，其中，检测对象在倒入料斗(101a)后堆积在取样段，输送带在运动时，检测对象随取料挡块(1022a)运动至筛选段，在此过程中部分检测对象在重力作用下掉落至取样段，未掉落的检测对象传送至下一工位。
9.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述定量选取步骤中使用第二取样装置，该第二取样装置包括夹爪和控制夹爪运动路径的二维机构，其中，在定量取样时由夹爪从料堆中定量抓取检测对象至下一工位。
10.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述排序步骤中使用排序装置，该排序装置包括层选面()、导引面()以及排序面()，其中，检测对象沿着输送面(203a)向前运动，物料经过层选面(2011a)时，靠近输送面的底层检测对象保留，保留后的一层检测对象在经过导引面()后，由排序面()排列成一个接着一个形态。
11.根据权利要求10所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，所述层选面相对于输送面的间距可调，以适应不同厚度的检测对象，所述排序面在输送面的宽度方向上位置可调，以适应不同外形轮廓的检测对象。
12.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述第一面检测步骤和第二面检测步骤中，所述检测方式选自视觉识别方式、射线检测方式、电磁感应检测方式中的一种或两种以上的组合。
13.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述第一面检测步骤和第二面检测步骤中，检测装置载体为绕某一方向旋转的盘状单元或沿直线运动的输送单元。
14.根据权利要求1或10所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述翻转步骤中使用第一翻转装置，该第一翻转装置包括预夹紧区域、夹持输送区域、以及释放输送区域，其中检测对象在预夹紧区域由预夹紧送面(4011)和预夹持面(4021)实现预夹紧，随后在夹持输送区域由支撑面(4012)和夹持面(4022)夹持并翻转，最后在由释放面(4013)和释放输送面(4023)构成的释放输送区域实现检测对象的释放和输送。
15.根据权利要求1或10所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述翻转步骤中使用第二翻转装置，该第二翻转装置包括输送面和环绕输送面延伸的翻转面，其中，检测对象放置于输送面上，随输送面运动至翻转面处，检测对象沿着翻转面(4012b)运动，实现翻转。
16.根据权利要求1所述的零部件全方位检测方法，其特征在于，在所述分选步骤中使用分选装置，该分选装置用于根据分类指令对检测对象进行分类，该分选装置包括根据分类规则设置的多个料接收口(7)和用于将检测对象送至相应的料接受口的分配单元。
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