CN109387152B - 视觉检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种视觉检测设备，该视觉检测设备包括用于上料的上料系统、用于下料的下料系统、用于进行检测工作的回转工作台以及用于记录检测数据的扫描系统，其中，回转工作台沿自身周向设置有上料工位、多个第一端面检测工位、翻转工位、多个第二端面检测工位以及下料工位。多个第一端面检测工位用于检测零件的第一端面的外观尺寸，每个第一端面检测工位上均设置有相匹配的第一端面检测装置。翻转工位设置有零件翻转装置，用于翻转零件。多个第二端面检测工位用于检测零件的第二端面的外观尺寸，每个第二端面检测工位上均设置有相匹配的第二端面检测装置。上述视觉检测设备检测准确率高，且效率快。
Description
技术领域
本发明涉及零件检测技术领域，特别是涉及一种视觉检测设备。
背景技术
内支撑杆是汽油直喷喷油器的核心部件，外观尺寸要求极其严格，因此需要对其外观尺寸进行检测。对于内支撑杆的检测通常采用人工目视检测。即采用人工通过CarlZeiss显微镜对零件放大6-7.5倍进行观察零件的外观。但人工目视检测产品质量效率低且准确率不高，为满足市场要求，内支撑产线需要多名目检人员对零件进行全面检测，生产成本高、劳动强度大、效率低下。并且人工目视检测存在漏检和判断标准不一致的情况，节奏慢，无法满足零件的供货需求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种视觉检测设备。
一种视觉检测设备，包括：
上料系统，用于进行上料；
下料系统，用于进行下料；
回转工作台，沿所述回转工作台的周向依次设置有：
上料工位，用于装夹待检零件；
多个第一端面检测工位，用于检测零件的第一端面的外观尺寸，每个所述第一端面检测工位上均设置有第一端面检测装置；
翻转工位，设置有零件翻转装置，用于翻转零件；
多个第二端面检测工位，用于检测零件的第二端面的外观尺寸；每个所述第二端面检测工位上均设置有第二端面检测装置；以及，
下料工位，用于装夹已检零件；
扫描系统，用于记录零件的检测数据，并与所述零件进行匹配。
上述视觉检测设备集成了上料系统、下料系统并且在回转台上集成了用于检测零件一端面的多个第一端面检测工位以及用于检测零件另一端面的多个第二端面检测工位。同时在第一端面检测工位以及第二端面检测工位间设置有零件翻转工位，以实现零件自动翻转，进而实现对零件相对的两个端面进行检测。此外还集成了扫描系统，以将检测数据与零件相匹配，进而能找出不合格零件的产线，以对后续生产进行改进。上述视觉检测设备从上料、端面检测、零件翻转以及数据记录均能自动化进行，检测准确率高，且效率快。
在其中一个实施例中，所述上料系统包括：
上料仓，用于堆垛多盘待检零件；
上料台，用于放置单盘待检零件；
取料装置，用于从所述上料仓自下而上依次将单盘待检零件取出并运送至所述上料台上；
上料机器人，用于将待检零件从所述上料台夹持至所述上料工位；
空料盘回收仓，与所述上料台通过第一传送带连接，用于回收空料盘。
在其中一个实施例中，，所述下料系统包括：
下料台，用于放置已检的合格零件；
报废台，用于放置不合格零件；
下料仓，通过第二传送带与所述下料台连接，用于堆垛多盘已检零件；
下料机器人，用于将已检零件从所述下料工位夹持至所述下料台或所述报废台。
在其中一个实施例中，所述回转工作台上还设置有多个孔径检测工位，所述多个孔径检测工位分别用于检测所述零件上的不同孔径，每个所述孔径检测工位上均设置有孔径检测装置。
在其中一个实施例中，孔径检测装置包括导轨、与所述导轨滑动配合的滑台、与所述滑台连接的弹性测量头，所述滑台能带动所述弹性测量头上下或左右浮动，以找出所零件的孔径中心。
在其中一个实施例中，所述回转工作台上还设置有尺寸测量工位，用以测量零件长度，所述尺寸测量工位上设置有激光测量装置。
在其中一个实施例中，所述激光检测装置包括机械手、测量基座以及激光测量仪，所述机械手用于将零件从所述尺寸测量工位夹持至所述测量基座上，测量基座用于放置零件，所述激光测量仪设置于所述测量基座的两侧，用于对零件进行扫描以获取零件的长度尺寸以及外径尺寸。
在其中一个实施例，中所述多个第一端面检测工位包括第一内倒角检测工位、第一外倒角检测工位以及第一端面缺陷检测工位，所述第一端面检测装置为相机检测机构，所述相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与所述移动模组连接的图像获取装置，所述图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件对比，以检测零件第一端面的内倒角、外倒角或缺陷。
在其中一个实施例中，所述多个第二端面检测工位包括第二内倒角检测工位、第二外倒角检测工位以及第二端面缺陷检测工位；所述第二端面检测装置为相机检测机构，所述相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与所述移动模组连接的图像获取装置，所述图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件对比，以检测零件第二端面的内倒角、外倒角或缺陷。
在其中一个实施例中，所述零件翻转装置包括：
顶料机构，设置在所述翻转工位下，用于将零件从所述翻转工位上顶出；
翻转机构，用以夹持由所述顶料机构顶出的零件，并对零件进行翻转，并能将翻转后的零件放置回所述翻转工位。
附图说明
图1为一实施例的视觉检测设备的结构示意图；
图2为图1中所示的视觉检测设备的俯视图；
图3为图1中所示的视觉检测设备的激光测量装置的结构示意图；
图4为图1中所示的视觉检测设备的孔径测量装置的结构示意图；
图5为图1中所示的视觉检测设备的零件翻转装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1-5，本申请实施例提供一种视觉检测设备100，用于检测零件的外观尺寸以及外观缺陷等。例如用于检测高压喷油器的内支撑杆。具体地，内支撑杆具有相对相对设置的第一端面以及第二端面，并且每个端面上还开设有沉孔，每个端面上还设置有内倒角以及外倒角。
具体地，以用于检测内支撑杆的视觉检测设备100为例，一实施例的视觉检测设备100包括用于上料的上料系统110、用于下料的下料系统120、用于进行检测工作的回转工作台130以及用于记录检测数据的扫描系统(未示出)，其中，回转工作台130沿自身周向设置有多个工位，每个工位上均设置有用于装夹零件的装夹件(未标注)。并且回转工作台130被配置为可绕自身轴线间歇转动的，回转工作台130每次转动的角度与相邻两个工位所对应的圆心角一致。
进一步地，多个工位沿回转工作台130的转动方向依次包括上料工位131、多个第一端面检测工位140、翻转工位150、多个第二端面检测工位160以及下料工位132。其中，上料工位131用于装夹由上料系统110送来的带待检零件。多个第一端面检测工位140分别用于检测零件第一端面上的各部分尺寸以及缺陷，例如内倒角、外倒角、表面凹点、锈斑等。进一步地，每个第一端面检测工位140上均设置有与该工位所需检测项目相匹配的第一端面检测装置。同理，多个第二端面检测工位160分别用于检测零件第二端面上的各部分尺寸以及缺陷，例如内倒角、外倒角、表面凹点、锈斑等。进一步地，每个第二端面检测工位160上均设置有与该工位所需检测项目相匹配的第二端面检测装置。翻转工位150设置在第一端面检测工位140与第二端面检测工位160之间，翻转工位150设置有零件翻转装置170，用于翻转零件，从而将零件由第一端面朝上翻转为第二端面朝上，进而实现在翻转工位150后的多个第二端面检测工位160对零件的第二端面进行检测。多个第二端面检测工位160后是下料工位132，下料工位132用于装夹已检测结束的零件，已检零件在下料工位132上等待下料系统120将其送出回转工作台130。
进一步地，扫描系统用于记录零件的检测数据，并将检测数据与零件进行匹配。具体地，扫描系统可以为条形码扫描系统或二维码扫描系统或射频识别系统。扫描系统包括扫描器(未示出)、标示卡(未示出)以及处理单元(未示出)，标示卡设置在每个零件或整盘零件的料盘上，在检测前，通过扫描器扫描标示卡可获取每个零件的零件编码，零件编码所包含的信息包括但不限于该零件的生产车间、生产日期、生产批次等。处理单元能记录下该零件的零件编码，并在检测后，将该零件的检测数据以及检测结果与该零件的零件编码进行对应匹配并存储。从而通过存储的数据即可快速找到不合格零件的生产车间等信息，进而快速找到生产不合格的原因。
上述视觉检测设备100集成了上料系统110、下料系统120并且在回转工作台130上集成了用于检测零件第一端面的多个第一端面检测工位140以及用于检测零件第二端面的多个第二端面检测工位160。同时在第一端面检测工位140以及第二端面检测工位160间设置有零件翻转工位150，以实现零件自动翻转，进而实现对零件相对的两个端面进行检测。此外还集成了扫描系统，以将检测数据与零件相匹配，进而能找出不合格零件的产线，以对后续生产进行改进。上述视觉检测设备100从上料、端面检测、零件翻转以及数据记录均能自动化进行，相较于人工目视检测，视觉检测设备100的检测准确率高，且效率快。
在其中一个实施例中，上料系统110包括上料仓111、上料台112、取料装置113、上料机器人114、空料盘回收仓115以及第一传送带116。具体地，在零件检测前，会将多个零件放置于料盘中，上料仓111用于层叠堆垛多盘待检零件。取料装置113用于从上料仓111中自下而上依次将单盘待检零件运送至上料台112上。即每次取料装置113都是从上料仓111内取出位于最底层的一盘待检零件，然后放置于上料台112上，以供上料机器人114上料。而上料仓111内剩下的待测零件则会自动下降，等待前一盘零件上料完成，取料装置113就会进行下一次取盘。
进一步地，上料机器人114可以为多自由度的机械臂，用于将待检零件从上料台112夹持至上料工位131上。空料盘回收仓115通过第一传送带116与上料台112连接，空料盘回收仓115用于回收空料盘。具体地，上料台112的零件全部上料完成后会留下空料盘，第一传送带116能将空料盘运输到空料盘回收仓115中，并且空料盘回收仓115能自动堆叠空料盘。
具体地，在其中一个实施例中，下料系统120包括下料台121、下料仓122、报废台125、第二传送带124以及下料机器人123。其中，下料机器人123可以为多自由度的机械臂，用于将已检零件从下料工位132上取出，并根据检测结果，将检验合格的零件夹持至下料台121的料盘中或将检测不合格的零件夹持至报废台125上，等待报废处理。下料台121用于放置已检的合格零件，下料仓122通过第二传送带124与下料台121连接，第二传送带124能将下料台121上装盘完成的合格零件运送到下料仓122中。下料仓122能自动堆垛多盘已检零件。
在其中一个实施例中，回转工作台130上还设置有多个孔径检测工位133，多个孔径检测工位133分别用于检测零件上的不同孔径。例如，用于检测内支撑杆的第一端面上的直径4.91mm的孔以及直径为3.84mm的孔。进一步地，多个孔径检测工位133设置于上料工位131后，并且在第一端面检测工位140前。进一步地，每个孔径检测工位133上均设置有孔径检测装置190。具体地，孔径检测装置190包括导轨191、与导轨191滑动配合的滑台192、与滑台192连接的弹性测量头193。滑台192能带动弹性测量头193上下或左右浮动，以找出零件的孔径中心，防止弹性测量头193直接撞击到零件而损坏。弹性测量头193为弹性材料，从而能在滑台192的带动下能伸入不同直径的孔内，并且根据自身变形量以测量出孔径大小。
具体地，在其中一个实施例中，回转工作台130上还设置有尺寸测量工位134，用以测量零件长度与外径，尺寸测量工位134上设置有激光测量装置180。进一步地，激光测量装置180包括机械手181、测量基座182以及激光测量仪183。机械手181用于将零件从尺寸测量工位134夹持至测量基座182上，测量基座182用于放置零件。激光测量仪183设置于测量基座182的两侧，用于对零件进行扫描以获取零件的长度尺寸以及外径尺寸。优选地，激光测量仪183为33TM激光测量仪。
具体地，多个第一端面检测工位140包括第一内倒角检测工位141、第一外倒角检测工位142以及第一端面缺陷检测工位143。其中，第一内倒角检测工位141用于检测零件第一端面的沉孔的内倒角。第一外倒角检测工位142用于检测第一端面的外倒角。第一端面缺陷检测工位143用于检测第一端面的表面上是否存在缺陷，此处缺陷包括但不限于划痕、刀痕、凹点、毛刺、锈斑等。进一步地，每个第一端面检测工位140上均设置有第一端面检测装置(未标注)。具体地，第一端面检测装置为相机检测机构(未示出)，相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与移动模组连接的图像获取装置，所述图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件进行对比，以检测零件第一端面的内倒角、外倒角或缺陷。例如，在第一内倒角检测工位141，第一端面检测装置获取零件的内倒角图像，并通过与系统内的标准零件的内倒角进行对比，以检测出内倒角尺寸是否符合标准、是否有毛刺等缺陷，并将缺陷位置凸出显示，反馈到第三方或视觉检测设备100自带的显示屏上。第一外倒角检测工位142与第一端面缺陷检测工位143上的相机检测机构与第一内倒角检测工位141上的相机检测机构工作原理相同，在此不做赘述。
进一步地，多个第二端面检测工位160设置在翻转工位150后，并且多个第二端面检测工位160包括第二内倒角检测工位161、第二外倒角检测工位162以及第二端面缺陷检测工位163。其中，第二内倒角检测工位161用于检测零件第二端面的沉孔的内倒角。第二外倒角检测工位162用于检测第二端面的外倒角。第二端面缺陷检测工位163用于检测第二端面的表面上是否存在缺陷，此处缺陷包括但不限于划痕、刀痕、凹点、毛刺、锈斑等。进一步地，每个第二端面检测工位160上均设置有第二端面检测装置(未标注)。具体地，第二端面检测装置为相机检测机构(未示出)，相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与移动模组连接的图像获取装置，图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件进行对比，以检测零件第二端面的内倒角、外倒角或缺陷。第二端面检测工位160上的相机检测机构与第一端面检测工位140上的相机检测机构工作原理相同，在此不做赘述。
具体地，在其中一个实施例中，零件翻转装置170包括翻转机构171以及顶料机构172。其中，顶料机构172设置在翻转工位150下，用于将零件从翻转工位150上顶出。翻转机构171用以夹持由顶料机构172顶出的零件，并对零件进行翻转，在零件翻转后，又能将零件放回翻转工位150上。进一步地，翻转机构171为具有缺口1711的夹子，缺口1711的大小与零件的外径相匹配，当翻转机构171夹持零件时，零件位于缺口1711内，从而防止零件表面被损伤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种视觉检测设备，其特征在于，包括：
上料系统，用于进行上料；
下料系统，用于进行下料；
回转工作台，所述回转工作台沿自身周向设置有多个工位，每个工位上均设置有用于装夹零件的装夹件，并且所述回转工作台被配置为可绕自身轴线间歇转动，并且所述回转工作台每次转动的角度与相邻两个所述工位所对应的圆心角一致，所述多个工位沿所述回转工作台的转动方向依次包括：与所述上料系统对接的上料工位、第一孔径检测工位，多个第一端面检测工位、翻转工位，尺寸测量工位、多个第二端面检测、第二孔径检测工位和与所述下料系统对接的下料工位；
沿所述回转工作台的周向依次布置于所述回转工作台外周的第一孔径检测装置、多个第一端面检测装置、翻转装置、激光测量装置、多个第二端面检测装置和第二孔径检测装置；其中，第一孔径检测装置与所述第一孔径检测工位位置对应；所述多个第一端面检测装置与所述多个第一端面检测工位位置一一对应，所述第一端面检测装置用于检测所述第一端面的内倒角、外倒角或缺陷；所述翻转装置与所述翻转工位位置对应，所述翻转装置用于翻转零件；所述激光测量装置与所述尺寸测量工位位置对应，所述激光测量装置用于测量零件的长度与外径；所述多个第二端面检测装置与所述多个第二端面检测工位位置一一对应，所述第二端面检测装置用于检测所述零件的第二端面的内倒角、外倒角或缺陷；第二孔径检测装置与所述第二孔径检测工位位置对应；以及，
扫描系统，用于记录零件的检测数据，并与所述零件进行匹配。
2.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述上料系统包括：
上料仓，用于堆垛多盘待检零件；
上料台，用于放置单盘待检零件；
取料装置，用于从所述上料仓自下而上依次将单盘待检零件取出并运送至所述上料台上；
上料机器人，用于将待检零件从所述上料台夹持至所述上料工位；
空料盘回收仓，与所述上料台通过第一传送带连接，用于回收空料盘。
3.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述下料系统包括：
下料台，用于放置已检的合格零件；
报废台，用于放置不合格零件；
下料仓，通过第二传送带与所述下料台连接，用于堆垛多盘已检零件；
下料机器人，用于将已检零件从所述下料工位夹持至所述下料台或所述报废台。
4.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述孔径检测装置包括导轨、与所述导轨滑动配合的滑台、与所述滑台连接的弹性测量头，所述滑台能带动所述弹性测量头上下或左右浮动，以找出所零件的孔径中心。
5.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述激光测量装置包括机械手、测量基座以及激光测量仪，所述机械手用于将零件从所述尺寸测量工位夹持至所述测量基座上，测量基座用于放置零件，所述激光测量仪设置于所述测量基座的两侧，用于对零件进行扫描以获取零件的长度尺寸以及外径尺寸。
6.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述多个第一端面检测工位包括第一内倒角检测工位、第一外倒角检测工位以及第一端面缺陷检测工位，所述第一端面检测装置为相机检测机构，所述相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与所述移动模组连接的图像获取装置，所述图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件对比，以检测零件第一端面的内倒角、外倒角或缺陷。
7.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述多个第二端面检测工位包括第二内倒角检测工位、第二外倒角检测工位以及第二端面缺陷检测工位；所述第二端面检测装置为相机检测机构，所述相机检测机构包括可上下移动的移动模组以及与所述移动模组连接的图像获取装置，所述图像获取装置用于获取零件的外观图像，并通过与零件标准件对比，以检测零件第二端面的内倒角、外倒角或缺陷。
8.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述翻转装置包括：
顶料机构，设置在所述翻转工位下，用于将零件从所述翻转工位上顶出；
翻转机构，用以夹持由所述顶料机构顶出的零件，并对零件进行翻转，并能将翻转后的零件放置回所述翻转工位。
9.根据权利要求8所述的视觉检测设备，其特征在于，所述翻转机构包括具有缺口的夹子，所述缺口的大小与所述零件的外径相匹配。
10.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，所述扫描系统包括扫描器、标示卡以及处理单元，所述标示卡用于设置在每个零件或整盘零件的料盘上，扫描器用于扫描标示卡以获取零件编码，所述处理单元能够记录所述零件编码，并在所述零件检测后，将所述零件的检测数据以及检测结果与所述零件编码进行对应匹配并存储。
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