CN110186933A - 端子全自动视觉检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种端子全自动视觉检测装置及其方法，包括基板，基板上固设有用以输送端子的上料组件，上料组件的出料端设有用以容置所述端子的容置组件，所述容置组件上的端子的底面位于远离上料组件的一端；所述基板上还设有六轴机器人和用以驱动端子旋转的旋转组件，所述六轴机器人上设有用以将所述容置组件上的端子吸附插接至所述旋转组件上的吸附组件，以及对所述容置组件和旋转组件上的所述端子进行视觉检测的检测组件。本发明的有益效果主要体现在：与现有技术相比，该装置准确检测端子的外观，防止不良产品出厂，提高端子的合格率。同时，自动化程度高，无需人工操作，提高生产效率和合格率，节省成本，具有良好的市场应用价值。

Description

端子全自动视觉检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体而言，尤其涉及端子全自动视觉检测装置及其方法。

背景技术

随着社会的飞速发展，科技的迅猛进步，电子产业获得了长足的发展，连接器端子模具的应用领域范围也在不断扩大，根据数据统计结果显示，全球连接器用于普遍的几个领域分别是汽车、电脑、通信、工业、航天等。随着电子产品的发展，人们对于其功能、精度、体积、成本得有越来越高的要求，作为电脑连接器的重要组件之一的端子，其成型模具的加工制造也逐渐变得越来越精准。

现有技术中采用注塑模具进行连接器端子的加工过程中，对于连接器端子注塑时拉带机将端子送入模具内自动生产，由于端子来料变形，会导致合模时端子变形缺料等情况会造成模具损坏，影响生产。现有技术中对于进入模具内部的待注塑端子是否发生变形的判断都是采用传统手工作业方式，检测时，人工的推放容易对端子造成划伤，此种作业方式速度慢，品质不良多，且人眼外观检测易造成不良品混入，无法精确检测，极其影响端子整体使用性能；且传统的作业采用人工进行，人工作业的速率较慢，生产效率低，且需要耗费大量的人力物力，提高了生产成本。

现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种端子全自动视觉检测装置及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种端子全自动视觉检测装置，包括基板，所述基板上固设有用以输送端子的上料组件，所述上料组件的出料端设有用以容置所述端子的容置组件，所述容置组件上的所述端子的底面位于远离所述上料组件的一端；所述基板上还设有六轴机器人和用以驱动所述端子旋转的旋转组件，所述六轴机器人上设有用以将所述容置组件上的所述端子吸附插接至所述旋转组件上的吸附组件，以及对所述容置组件和旋转组件上的所述端子进行视觉检测的检测组件。

优选的，所述上料组件包括固设在所述基板上的安装架，所述安装架上固设有用以容置所述端子的料仓，所述料仓的出口通过安装板与振动盘连接，所述振动盘上有一与其连通的出料轨道，所述出料轨道与设置在所述容置组件上的容置槽连通。

优选的，所述容置组件包括固设在所述基板上的容置架，所述容置架上固设有一顶升气缸，所述顶升气缸的气缸轴与容置板固接，所述容置板上设有与所述端子外轮廓相匹配的容置槽，所述容置槽与所述上料组件紧贴。

优选的，所述旋转组件包括固设在所述基板上的旋转架，所述旋转架上设有一滑槽，所述滑槽内设有一可沿其轴线滑动的齿条；所述旋转架上还固设有一伺服电机，所述伺服电机的电机轴贯穿所述旋转架延伸置于所述滑槽内，延伸置于所述滑槽内的所述伺服电机的电机轴上固设有一主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿条的齿槽相啮合；所述滑槽内还设有可自转的转轴，所述转轴上固设有与所述齿条的齿槽相啮合的从动齿轮，所述转轴的顶端固设有与所述端子的端子槽相匹配的限位凸块。

优选的，所述滑槽上还设有一盖板，所述盖板上开设有贯穿孔，所述限位凸块至少部分延伸置于所述贯穿孔外。

优选的，所述吸附组件包括固设在所述六轴机器人上的支撑板，所述支撑板上固设有吸附件，所述吸附件上固设有用以吸附所述容置组件和旋转组件上的所述端子的吸附头，所述吸附头之间的距离等于所述容置组件上的容置槽之间的距离。

优选的，所述检测组件包括固设在所述支撑板上的支撑架，所述支撑架 上固设有CCD相机和视觉光源，所述视觉光源位于所述CCD相机的正前方。

优选的，所述旋转架的两侧还设有固设有基板上的收集箱，所述收集箱与所述基板下方的容置箱连通。

一种端子全自动视觉检测方法，包括如下步骤：

S1、端子存储于料仓中，振动盘对端子进行同向自动排列，通过出料轨道输送至容置板的容置槽上；

S2、六轴机器人驱动CCD相机和视觉光源移动至所述容置槽内的所述端子的正前方，此时，所述CCD相机对所述端子的底面进行检测；

S3、六轴机器人驱动吸附头将所述容置槽内的所述端子吸附并插接至旋转组件的限位凸块上，伺服电机启动，依次通过主动齿轮、齿条、从动齿轮、转轴以及限位凸块驱动所述端子转动；

S4、六轴机器人驱动CCD相机和视觉光源移动至所述限位凸块处，对所述限位凸块上的所述端子进行检测；

S5、六轴机器人驱动吸附头将所述限位凸块上的所述端子吸附并放置相应的所述收集箱内。

本发明的有益效果主要体现在：

1、与现有技术相比，该装置准确检测端子的外观，防止不良产品出厂，提高端子的合格率。同时，自动化程度高，无需人工操作，提高生产效率和合格率，节省成本，具有良好的市场应用价值；

2、上料组件实现全程自动化上料，使得上料效率高，便于维护，减轻企业成本，满足使用需求；

3、端子放置在容置槽上，即可由检测组件对端子的底面进行检测。端子限位在限位凸块上，再由伺服电机驱动器转动至相应角度，即可实现由检测组件对端子的剩余五面进行检测，从而实现360度全方位视觉检测，品质检测有保障；

4、通过检测组件中CCD相机所拍摄的照片与标准照片进行对比，判断是否存在异常，从而实现对产品外观精准检测，防止划伤的不良品流出，提高良品率；

5、吸附组件可将产品进行分开放置，实现全自动化分筛，降低工作强度，分筛准确率高，极大地提高工作效率和产品合格率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的结构示意图；

图2：图1中A部分的局部放大图；

图3：本发明中容置组件的结构示意图；

图4：本发明中旋转组件的结构示意图；

图5：本发明中旋转组件的结构示意图，此时，去除盖板。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图5所示，本发明揭示了一种端子全自动视觉检测装置，包括基板1，所述基板1上固设有用以输送端子的上料组件2，所述上料组件2包括固设在所述基板1上的安装架21，所述安装架21上固设有用以容置所述端子的料仓22，所述料仓22的出口通过安装板23与振动盘24连接，所述振动盘24上有一与其连通的出料轨道25，所述出料轨道25与设置在所述容置组件3上的容置槽34连通。上料组件实现全程自动化上料，使得上料效率高，便于维护，减轻企业成本，满足使用需求。另外，上料组件2的结构为现有技术，因此，不在此做过多赘述。

所述上料组件2的出料端设有用以容置所述端子的容置组件3，所述容置组件3包括固设在所述基板1上的容置架31，所述容置架31上固设有一顶升气缸32，所述顶升气缸32的气缸轴与容置板33固接，所述容置板33上设有与所述端子外轮廓相匹配的容置槽34，所述容置槽34与所述出料轨道25紧贴，且连通。所述端子经所述出料轨道25输送至所述容置槽34内时，所述端子的底面位于远离所述上料组件2的一端，其可面向所述检测组件。所述端子的位置排布实现检测组件对端子的底面进行检测，操作简单便捷。

本发明中，所述基板1上用以驱动所述端子旋转的旋转组件5，所述旋转组件5包括固设在所述基板1上的旋转架51，所述旋转架51上设有一滑槽52，所述滑槽52内设有一可沿其轴线滑动的齿条53。所述旋转架51上还固设有一伺服电机54，所述伺服电机54的电机轴贯穿所述旋转架51延伸置于所述滑槽52内，延伸置于所述滑槽52内的所述伺服电机的电机轴上固设有一主动齿轮55，所述主动齿轮55与所述齿条53的齿槽相啮合。所述滑槽52内还设有可自转的转轴56，所述转轴56上固设有与所述齿条53的齿槽相啮合的从动齿轮57，所述转轴56的顶端固设有与所述端子的端子槽相匹配的限位凸块。本发明中，采用齿轮和齿条传动是利用其具有寿命长、工作平稳、可靠性高、能保证恒定的传动比的特点。

进一步的，所述滑槽52上还设有一盖板58，所述盖板58上开设有贯穿孔59，所述限位凸块至少部分延伸置于所述贯穿孔59外，所述盖板58可防止手指等意外卷入齿轮齿条中的情况发生，提高安全性。所述旋转架51的两侧还设有固设有基板1上的收集箱8，所述收集箱8与所述基板1下方的容置箱连通。

本发明还包括六轴机器人4，所述六轴机器人4为现有技术，在此不做过多赘述。所述六轴机器人4上设有用以将所述容置组件3上的所述端子吸附插接至所述旋转组件5上的吸附组件6，所述吸附组件6包括固设在所述六轴机器人4上的支撑板61，所述支撑板61上固设有吸附件62，所述吸附件62上固设有用以吸附所述容置组件3和旋转组件5上的所述端子的吸附头63，所述吸附头63之间的距离等于所述容置组件3上的容置槽34之间的距离。

上述中，所述六轴机器人4上还设有用以对所述容置组件3和旋转组件5上的所述端子进行视觉检测的检测组件7。所述检测组件7包括固设在所述支撑板61上的支撑架71，所述支撑架 71上固设有CCD相机72和视觉光源73，所述视觉光源73位于所述CCD相机72的正前方。所述CCD相机至少包括图像传感器和模数转换电路，所述图像传感器与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路设有通讯接口，所述图像传感器将外界的光信号转化为模拟信号，所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号，并传输至所述处理器。本发明中采用CCD相机能够满足工业制造环境下的照度需求，灵敏度较高。该系统采用以通讯接口进行数据传输，能有效地防止其他信号的干扰，提高数据传输的稳定性，同时，CCD相机包括机身与机身连接的光学镜头，机身内部设有所述图像传感器和模数转换器，光学镜头将外界光线汇集至所述图像传感器，有利于系统采集清晰的图像。上述中，CCD相机和视觉光源均为现有技术，因此，不在此做过多赘述。

下面简单阐述本发明的工作过程：

S1、将端子存储于料仓22中，振动盘24对端子进行同向自动排列，通过出料轨道25输送至容置板33的容置槽34上。

S2、六轴机器人4驱动CCD相机72和视觉光源73移动至所述容置槽34内的所述端子的正前方，此时，所述CCD相机72对所述端子的底面进行检测。

S3、六轴机器人4驱动吸附头63将所述容置槽34内的所述端子吸附并插接至旋转组件5的限位凸块上，伺服电机启动，依次通过主动齿轮55、齿条53、从动齿轮57、转轴56以及限位凸块驱动所述端子转动。

S4、六轴机器人4驱动CCD相机72和视觉光源73移动至所述限位凸块处，对所述限位凸块上的所述端子进行检测。

S5、六轴机器人4驱动吸附头63将所述限位凸块上的所述端子吸附并放置相应的所述收集箱8内。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.端子全自动视觉检测装置，包括基板（1），所述基板（1）上固设有用以输送端子的上料组件（2），所述上料组件（2）的出料端设有用以容置所述端子的容置组件（3），所述容置组件（3）上的所述端子的底面位于远离所述上料组件（2）的一端；其特征在于：所述基板（1）上还设有六轴机器人（4）和用以驱动所述端子旋转的旋转组件（5），所述六轴机器人（4）上设有用以将所述容置组件（3）上的所述端子吸附插接至所述旋转组件（5）上的吸附组件（6），以及对所述容置组件（3）和旋转组件（5）上的所述端子进行视觉检测的检测组件（7）。

2.根据权利要求1所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述上料组件（2）包括固设在所述基板（1）上的安装架（21），所述安装架（21）上固设有用以容置所述端子的料仓（22），所述料仓（22）的出口通过安装板（23）与振动盘（24）连接，所述振动盘（24）上有一与其连通的出料轨道（25），所述出料轨道（25）与设置在所述容置组件（3）上的容置槽（34）连通。

3.根据权利要求1所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述容置组件（3）包括固设在所述基板（1）上的容置架（31），所述容置架（31）上固设有一顶升气缸（32），所述顶升气缸（32）的气缸轴与容置板（33）固接，所述容置板（33）上设有与所述端子外轮廓相匹配的容置槽（34），所述容置槽（34）与所述上料组件（2）紧贴。

4.根据权利要求1所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述旋转组件（5）包括固设在所述基板（1）上的旋转架（51），所述旋转架（51）上设有一滑槽（52），所述滑槽（52）内设有一可沿其轴线滑动的齿条（53）；所述旋转架（51）上还固设有一伺服电机（54），所述伺服电机（54）的电机轴贯穿所述旋转架（51）延伸置于所述滑槽（52）内，延伸置于所述滑槽（52）内的所述伺服电机的电机轴上固设有一主动齿轮（55），所述主动齿轮（55）与所述齿条（53）的齿槽相啮合；所述滑槽（52）内还设有可自转的转轴（56），所述转轴（56）上固设有与所述齿条（53）的齿槽相啮合的从动齿轮（57），所述转轴（56）的顶端固设有与所述端子的端子槽相匹配的限位凸块。

5.根据权利要求4所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述滑槽（52）上还设有一盖板（58），所述盖板（58）上开设有贯穿孔（59），所述限位凸块至少部分延伸置于所述贯穿孔（59）外。

6.根据权利要求1所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述吸附组件（6）包括固设在所述六轴机器人（4）上的支撑板（61），所述支撑板（61）上固设有吸附件（62），所述吸附件（62）上固设有用以吸附所述容置组件（3）和旋转组件（5）上的所述端子的吸附头（63），所述吸附头（63）之间的距离等于所述容置组件（3）上的容置槽（34）之间的距离。

7.根据权利要求6所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述检测组件（7）包括固设在所述支撑板（61）上的支撑架（71），所述支撑架 （71）上固设有CCD相机（72）和视觉光源（73），所述视觉光源（73）位于所述CCD相机（72）的正前方。

8.根据权利要求4所述的端子全自动视觉检测装置，其特征在于：所述旋转架（51）的两侧还设有固设有基板（1）上的收集箱（8），所述收集箱（8）与所述基板（1）下方的容置箱连通。

9.端子全自动视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、端子存储于料仓（22）中，振动盘（24）对端子进行同向自动排列，通过出料轨道（25）输送至容置板（33）的容置槽（34）上；

S2、六轴机器人（4）驱动CCD相机（72）和视觉光源（73）移动至所述容置槽（34）内的所述端子的正前方，此时，所述CCD相机（72）对所述端子的底面进行检测；

S3、六轴机器人（4）驱动吸附头（63）将所述容置槽（34）内的所述端子吸附并插接至旋转组件（5）的限位凸块上，伺服电机启动，依次通过主动齿轮（55）、齿条（53）、从动齿轮（57）、转轴（56）以及限位凸块驱动所述端子转动；

S4、六轴机器人（4）驱动CCD相机（72）和视觉光源（73）移动至所述限位凸块处，对所述限位凸块上的所述端子进行检测；

S5、六轴机器人（4）驱动吸附头（63）将所述限位凸块上的所述端子吸附并放置相应的所述收集箱（8）内。