CN109387165A - 一种薄板工件自动检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄板工件自动检测装置及方法，包括输送机构、工件放置机构和检测机构，所述工件放置机构设置在输送机构上，所述工件放置机构用于放置工件、对工件进行称重和旋转调整工件的角度，所述输送机构用于将工件放置机构由上料位输送到检测机构下方，并将检测后的工件带回上料位；所述检测机构用于对工件的外形图像进行自动采集。本发明通过双摄像头采集薄板零件边缘的局部信息，并通过旋转薄板零件采集工件不同角度的多组数据，然后可通过图像处理得到薄板零件的半径、圆度等数据，采集的数据全面，测量结果更加精确，还可以通过激光传感器移动检测工件表面的平面度。本发明使用方便，功能丰富，检测结果精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件自动检测装置，具体的讲是一种薄板工件自动检测装置及方法。
背景技术
目前，在金属锯片或者合金锯片的生产过程中，需要对工件的厚度、平面度、直径、圆度、同轴度以及重量等指标进行检测和控制，现有检测方法多为激光式测试仪、三维坐标测试仪、涡流传感式检测仪或者人工检测。前两种测试仪价格昂贵，操作也比较复杂，涡流传感难以准确测量工件的直径和同轴度等指标，人工检测效率低，难以满足精度要求。而且对于比较大的工件，必须对表面多个点进行检测才能达到较高的检测精度，这样检测效率低，工序繁琐。
发明内容
针对以上技术不足，本发明提出机器视觉与红外传感相结合的检测方法，并提供一种薄板工件自动检测装置及方法。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
一种薄板工件自动检测装置，包括输送机构、工件放置机构和检测机构，所述工件放置机构设置在输送机构上，所述工件放置机构用于放置工件、对工件进行称重和旋转调整工件的角度，所述输送机构用于将工件放置机构由上料位输送到检测机构下方，并将检测后的工件带回上料位；所述检测机构用于对工件的外形图像进行自动采集。
进一步的，所述输送机构包括输送机架、输送平移机构和防撞机构，所述输送平移机构设置在输送机架上，所述工件放置机构设置在输送平移机构上，所述输送平移机构用于带动工件放置机构在上料位和检测机构下方之间往复运动，所述输送平移机构两端的输送机架上还设置有防撞机构。
进一步的，所述输送平移机构包括丝杆移动机构和支撑导轨机构，所述工件放置机构下方中部安装在丝杆移动机构的丝杆滑块上，所述工件放置机构下方两侧安装在支撑导轨机构的导轨滑块上。
进一步的，所述工件放置机构包括工件放置机架、旋转电机、底板、电磁铁吸附机构、薄板工件定位机构、称重机构和薄板工件支撑板，所述电磁铁吸附机构、薄板工件定位机构和称重机构均安装在底板上，所述薄板工件支撑板设置在电磁铁吸附机构、薄板工件定位机构和称重机构的上方，所述电磁铁吸附机构用于将薄板工件吸附固定在薄板工件支撑板上，所述薄板工件定位机构设置在薄板工件支撑板的中心下方位置，所述薄板工件支撑板中心开有定位孔，所述薄板工件定位机构包括定位升降机构和定位哨，所述定位升降机构用于推动定位哨向上移动穿过定位孔或向下移动退出定位孔，所述薄板工件支撑板上开有称重孔，所述称重机构包括称重升降机构和称重传感器，所述称重升降机构用于推动称重传感器的检测头向上移动穿过称重孔或向下移动退出称重孔；所述旋转电机安装在底板下方的工件放置机架上，所述旋转电机用于带动底板在水平面内旋转。
进一步的，所述检测机构包括检测机架、图像采集机构、激光传感器平移机构、激光传感器安装架和激光传感器，所述图像采集机构和激光传感器平移机构安装在检测机架上，所述图像采集机构用于采集工件放置机构上的待测工件的外形信息，所述激光传感器固定在激光传感器安装架上，所述激光传感器安装架固定在激光传感器平移机构上，所述激光传感器平移机构用于带动激光传感器在待测工件上方沿着水平方向移动，所述激光传感器用于检测待测工件的表面平面度。
进一步的，所述图像采集机构对称设置在检测机架两侧。
一种薄板工件自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将待测工件由上料位放置到工件放置机构，输送机构将工件放置机构上的待测工件输送到检测机构下方；
步骤2、工件放置机构带动待测工件在水平面上旋转，同时检测机构上的图像采集机构对工件的各个角度的外形图像进行自动采集；
步骤3、工件放置机构带动待测工件旋转360°后，输送机构将工件放置机构上的待测工件输送回上料位。
进一步的，所述步骤后，还包括检测机构的激光传感器平移机构带动激光传感器在待测工件上方沿着水平方向移动，检测待测工件的表面平面度的步骤。
进一步的，所述步骤中，还包括重量检测步骤，所述重量检测步骤具体为：工件放置机构的称重机构推动称重传感器的检测头向上移动穿过薄板工件支撑板上的称重孔，将待测工件顶起，进行称重检测，检测完毕后，称重机构带动称重传感器的检测头向下移动退出称重孔。
本发明通过双摄像头采集薄板零件边缘的局部信息，并通过旋转薄板零件采集工件不同角度的多组数据，然后可通过图像处理得到薄板零件的半径、圆度等数据，采集的数据全面，测量结果更加精确，还可以通过激光传感器移动检测工件表面的平整，使用方便，功能丰富，检测结果精确。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为输送机构的结构示意图；
图3为工件放置机构的结构示意图；
图4为检测机构的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、输送机构；2、工件放置机构；3、检测机构；11、输送机架；12、防撞机构；13、丝杆移动机构；14、支撑导轨机构；21、工件放置机架；22、旋转电机；23、底板；24、电磁铁吸附机构；25、薄板工件定位机构；26、称重机构；27、薄板工件支撑板；31、检测机架；32、图像采集机构；33、平移机构；34、激光传感器安装架；35、激光传感器
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图4所示，一种薄板工件自动检测装置，包括输送机构1、工件放置机构2和检测机构3，所述工件放置机构2设置在输送机构1上，所述工件放置机构2用于放置工件、对工件进行称重和旋转调整工件的角度，所述输送机构1用于将工件放置机构2由上料位输送到检测机构3下方，并将检测后的工件带回上料位；所述检测机构3用于对工件的外形图像进行自动采集。本实施例中，所述输送机构一端为上料位，另一端位于检测机构3正下方，为检测位，输送机构用于带动工件放置机构2在上料位和检测位之间往复运动。
所述输送机构1包括输送机架11、输送平移机构和防撞机构12，所述输送平移机构设置在输送机架11上，所述工件放置机构2设置在输送平移机构上，所述输送平移机构用于带动工件放置机构2在上料位和检测机构3下方之间往复运动，所述输送平移机构两端的输送机架11上还设置有防撞机构12。
所述输送平移机构包括丝杆移动机构13和支撑导轨机构14，所述工件放置机构2下方中部安装在丝杆移动机构13的丝杆滑块上，所述工件放置机构2下方两侧安装在支撑导轨机构14的导轨滑块上。
所述工件放置机构2包括工件放置机架21、旋转电机22、底板23、电磁铁吸附机构24、薄板工件定位机构25、称重机构26和薄板工件支撑板27，所述电磁铁吸附机构24、薄板工件定位机构25和称重机构26均安装在底板23上，所述薄板工件支撑板27设置在电磁铁吸附机构24、薄板工件定位机构25和称重机构26的上方，所述电磁铁吸附机构24用于将薄板工件吸附固定在薄板工件支撑板27上，所述薄板工件定位机构25设置在薄板工件支撑板27的中心下方位置，所述薄板工件支撑板27中心开有定位孔，所述薄板工件定位机构25包括定位升降机构和定位哨，所述定位升降机构用于推动定位哨向上移动穿过定位孔或向下移动退出定位孔，所述薄板工件支撑板27上开有称重孔，所述称重机构26包括称重升降机构和称重传感器，所述称重升降机构用于推动称重传感器的检测头向上移动穿过称重孔或向下移动退出称重孔；所述旋转电机22安装在底板23下方的工件放置机架21上，所述旋转电机22用于带动底板23在水平面内旋转。
本实施例中，定位升降机构和称重升降机构均为气缸。
所述检测机构3包括检测机架31、图像采集机构32、激光传感器平移机构33、激光传感器安装架34和激光传感器35，所述图像采集机构32和激光传感器平移机构33安装在检测机架31上，所述图像采集机构32用于采集工件放置机构2上的待测工件的外形信息，所述激光传感器35固定在激光传感器安装架34上，所述激光传感器安装架34固定在激光传感器平移机构33上，所述激光传感器平移机构33用于带动激光传感器35在待测工件上方沿着水平方向移动，所述激光传感器35用于检测待测工件的表面平面度。
所述图像采集机构32对称设置在检测机架31两侧。本实施例中，所述图像采集机构为照相机。
本发明的薄板工件自动检测装置方法，包括以下步骤：
步骤1、定位升降机构推动定位哨向上移动穿过薄板工件支撑板上的定位孔，再将待测工件由上料位放置到薄板工件支撑板上，电磁铁吸附机构24将薄板工件吸附固定在薄板工件支撑板27上，定位升降机构推动定位哨向下移动退出薄板工件支撑板上的定位孔，输送机构1将工件放置机构2上的待测工件输送到检测机构3下方；
步骤2、工件放置机构2带动待测工件在水平面上旋转，同时检测机构3上的图像采集机构32对工件的各个角度的外形图像进行自动采集，然后可通过图像处理得到薄板零件的半径、圆度等数据；
步骤3、检测机构3的激光传感器平移机构33带动激光传感器35在待测工件上方沿着水平方向移动，检测待测工件的表面平面度和厚度。
步骤4、工件放置机构2带动待测工件旋转360°后，输送机构1将工件放置机构2上的待测工件输送回上料位。与此同时，工件放置机构2的称重机构26推动称重传感器的检测头向上移动穿过薄板工件支撑板上的称重孔，将待测工件从薄板工件支撑板27上顶起，进行称重检测，检测完毕后，称重机构26带动称重传感器的检测头向下移动退出称重孔；
本发明通过双摄像头采集薄板零件边缘的局部信息，并通过旋转薄板零件采集工件不同角度的多组数据，然后可通过图像处理得到薄板零件的半径、圆度等数据，采集的数据全面，测量结果更加精确，还可以通过激光传感器移动检测工件表面的平面度和厚度，使用方便，功能丰富，检测结果精确。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种薄板工件自动检测装置，其特征在于，包括输送机构(1)、工件放置机构(2)和检测机构(3)，所述工件放置机构(2)设置在输送机构(1)上，所述工件放置机构(2)用于放置工件、对工件进行称重和旋转调整工件的角度，所述输送机构(1)用于将工件放置机构(2)由上料位输送到检测机构(3)下方，并将检测后的工件带回上料位；所述检测机构(3)用于对工件的平面度和厚度进行测量，并对工件的外形图像进行自动采集。
2.如权利要求1所述的薄板工件自动检测装置，其特征在于，所述输送机构(1)包括输送机架(11)、输送平移机构和防撞机构(12)，所述输送平移机构设置在输送机架(11)上，所述工件放置机构(2)设置在输送平移机构上，所述输送平移机构用于带动工件放置机构(2)在上料位和检测机构(3)下方之间往复运动，所述输送平移机构两端的输送机架(11)上还设置有防撞机构(12)。
3.如权利要求2所述的薄板工件自动检测装置，其特征在于，所述输送平移机构包括丝杆移动机构(13)和支撑导轨机构(14)，所述工件放置机构(2)下方中部安装在丝杆移动机构(13)的丝杆滑块上，所述工件放置机构(2)下方两侧安装在支撑导轨机构(14)的导轨滑块上。
4.如权利要求1所述的薄板工件自动检测装置，其特征在于，所述工件放置机构(2)包括工件放置机架(21)、旋转电机(22)、底板(23)、电磁铁吸附机构(24)、薄板工件定位机构(25)、称重机构(26)和薄板工件支撑板(27)，所述电磁铁吸附机构(24)、薄板工件定位机构(25)和称重机构(26)均安装在底板(23)上，所述薄板工件支撑板(27)设置在电磁铁吸附机构(24)、薄板工件定位机构(25)和称重机构(26)的上方，所述电磁铁吸附机构(24)用于将薄板工件吸附固定在薄板工件支撑板(27)上，所述薄板工件定位机构(25)设置在薄板工件支撑板(27)的中心下方位置，所述薄板工件支撑板(27)中心开有定位孔，所述薄板工件定位机构(25)包括定位升降机构和定位哨，所述定位升降机构用于推动定位哨向上移动穿过定位孔或向下移动退出定位孔，所述薄板工件支撑板(27)上开有称重孔，所述称重机构(26)包括称重升降机构和称重传感器，所述称重升降机构用于推动称重传感器的检测头向上移动穿过称重孔或向下移动退出称重孔；所述旋转电机(22)安装在底板(23)下方的工件放置机架(21)上，所述旋转电机(22)用于带动底板(23)在水平面内旋转。
5.如权利要求1所述的薄板工件自动检测装置，其特征在于，所述检测机构(3)包括检测机架(31)、图像采集机构(32)、激光传感器平移机构(33)、激光传感器安装架(34)和激光传感器(35)，所述图像采集机构(32)和激光传感器平移机构(33)安装在检测机架(31)上，所述图像采集机构(32)用于采集工件放置机构(2)上的待测工件的外形信息，所述激光传感器(35)固定在激光传感器安装架(34)上，所述激光传感器安装架(34)固定在激光传感器平移机构(33)上，所述激光传感器平移机构(33)用于带动激光传感器(35)在待测工件上方沿着水平方向移动，所述激光传感器(35)用于检测待测工件的表面平面度和厚度。
6.如权利要求5所述的薄板工件自动检测装置，其特征在于，所述图像采集机构(32)对称设置在检测机架(31)两侧。
7.一种薄板工件自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将待测工件由上料位放置到工件放置机构(2)，输送机构(1)将工件放置机构(2)上的待测工件输送到检测机构(3)下方；
步骤2、工件放置机构(2)带动待测工件在水平面上旋转，同时检测机构(3)上的图像采集机构(32)对工件的各个角度的外形图像进行自动采集；
步骤3、工件放置机构(2)带动待测工件旋转360°后，输送机构(1)将工件放置机构(2)上的待测工件输送回上料位。
8.根据权利要求7所述的薄板工件自动检测方法，其特征在于，所述步骤1后，还包括检测机构(3)的激光传感器平移机构(33)带动激光传感器(35)在待测工件上方沿着水平方向移动，检测待测工件的表面平面度和厚度的步骤。
9.根据权利要求7所述的薄板工件自动检测方法，其特征在于，所述步骤1中，还包括重量检测步骤，所述重量检测步骤具体为：工件放置机构(2)的称重机构(26)推动称重传感器的检测头向上移动穿过薄板工件支撑板上的称重孔，将待测工件顶起，进行称重检测，检测完毕后，称重机构(26)带动称重传感器的检测头向下移动退出称重孔。
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