CN110579183A - 一种下光源视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种下光源视觉检测设备，包括有检测组件、传输组件检测组件包括有用于检测工件的外部轮廓的视觉检测单元以及用于检测工件的高度的第二检测单元；传输组件用于传输承载工件的载具；传输组件内包括有顶升单元，顶升单元用于将载具抬升，使得载具靠近检测组件；顶升单元内包括有用于承放载具的固定模组、顶升驱动器，顶升驱动器驱动所述固定模组；固定模组内包括有光源，通过光源照射在载具内的工件上同时通过顶升单元调节载具与检测组件间的距离，使得视觉检测单元成像更加清晰，本发明结构简单，便于维修。

Description

一种下光源视觉检测设备

技术领域

本发明属于检测设备领域，具体涉及一种下光源视觉检测设备。

背景技术

工件装配中有一种常见情况，需要将一个工件的部分插接在另一个工件内部，这需要两工件间需要较高的配合精度，而主要影响配合因素有插入另一工件的部分的形状是否与插口相一致，插入部分的高度是否符合插口深度；在自动化装配中，为了方便配合，需要对工件的外部形状和高度进行检测，而检测工件的外部形状通常利用CCD进行检测，CDD主要包括相机与光源，通过光源照射工件，使得相机得到清晰的成像，而目前对工件自动化检测通常将工件由流水线取出并放置在检测平台上对工件投射光线，再通过检测设备对检测平台上的工件进行检测，这使得整个设备体积增大，结构复杂，为了解决上述问题，需要一种下光源视觉检测设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种下光源视觉检测设备，将光源设置在顶升单元上，将顶升单元上固定模块作为检测平台，顶升单元将工件抬起脱离传输单元，检测组件便可对工件进行检测，减小检测设备体积同时提高了检测效率。

本发明提供的一种下光源视觉检测设备，包括有检测组件、传输组件；

所述检测组件包括有用于检测工件的外部轮廓的视觉检测单元；

所述传输组件用于传输承载工件的载具；

所述传输组件内包括有顶升单元，所述顶升单元用于将载具抬升，使得载具靠近所述检测组件；

所述顶升单元内包括有用于承放载具的固定模组、顶升驱动器，所述顶升驱动器驱动所述固定模组；所述固定模组内包括有光源，通过所述光源照射在载具内的工件上同时通过所述顶升单元调节载具与所述检测组件间的距离，使得所述视觉检测单元对工件检测。

优选地，所述固定模组包括有承载板、装载件，所述承载板与所述装载件间连接形成一密闭空间，所述光源安装在密闭空间内，所述承载板上开设有导光孔，所述光源产生的光线穿过所述导光孔照射载具，光线透过载具内的透明膜投射到工件上。

优选地，所述导光孔的位置对应工件的检测位置，使得光线照射在工件的检测位置上。

优选地，所述承载板上安装有定位柱，所述固定模组包括有推动器，所述推动器安装在装载件侧边上，通过所述推动器推动载具，使得载具与所述定位柱接触，从而实现对载具的定位。

优选地，还包括有基板、龙门架，所述传输组件、龙门架安装在所述基板上；

所述龙门架用于承接所述检测组件，使得所述检测组件放置在所述顶升单元上方。

优选地，所述检测组件还包括有支架、第二检测单元，所述支架安装所述龙门架上；

所述支架用于将所述检测组件相接形成一个整体；

所述视觉检测单元、第二检测单元安装在所述支架上，使得所述视觉检测单元、第二检测单元同时对载具上的工件检测。

优选地，所述龙门架包括有立柱、连接柱、第一直线电机、横梁、第二直线电机；

所述立柱支撑所述连接柱，所述立柱固定在所述基板上；

所述第一直线电机安装在所述连接柱，通过所述第一直线电机驱动所述横梁，使得所述横梁沿所述连接柱的延伸方向运动；

所述第二直线电机安装在所述横梁上，通过所述第二直线电机驱动所述检测组件，使得所述检测组件沿所述横梁的延伸方向运动。

优选地，所述传输组件包括有传输电机、传送带；

所述传输电机驱动传送带运动，载具随所述传送带移动，当载具移动至所述顶升单元上时，所述顶升驱动器将所述固定模组顶起，载具承放在所述承载板上，通过所述固定模组对载具定位。

优选地，所述顶升单元包括有固定板，所述固定板安装在所述基板上，所述固定板与所述固定模组滑动连接；

所述顶升驱动器安装在所述固定板上，所述顶升驱动器的可移动端穿过所述固定板并与所述固定模组连接，以使得所述顶升驱动器穿过所述基板。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种下光源视觉检测设备，通过将光源设置在固定模块上，将顶升单元上固定模块作为检测平台，顶升单元将工件抬起脱离传输单元后，检测组件便对工件进行检测，减小检测设备体积同时提高了检测效率，本发明使用方便，结构简单。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明在一实施例中的立体结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明在一实施例中龙门架的立体结构示意图；

图4为本发明在一实施例中传输组件的立体结构示意图；

图5为本发明在一实施例中顶升单元的立体结构示意图；

图6为图5的局部放大示意图；

图7为本发明在一实施例中顶升单元的爆炸示意图；

图8为图7的局部放大示意图；

图9为本发明在一实施例中固定模组的爆炸示意图；

图10为本发明在一实施例中传输组件的局部立体结构示意图；

图11为本发明在一实施例中检测组件的立体结构示意图一；

图12为本发明在一实施例中检测组件的立体结构示意图二；

图13为本发明在一实施例中检测组件的右视图；

图14为图13的局部放大示意图；

图15为本发明在一实施例中载具的立体结构示意图。

图中所示：

100、基板；200、龙门架；210、立柱；220、连接柱；221、第一导向件；230、第一直线电机；240、横梁；250、第二直线电机；251、第二导向件；300、传输组件；310、侧板；320、顶升单元；321、固定模组；3211、承载板；32111、槽口；32112、定位柱；32113、导光孔；3212、装载件；3213、推动器；32131、推块；3214、光源；322、顶升驱动器；323、固定板；324、导轨；325、滑块；330、传输电机；340、传送带；350、阻挡单元；360、扫码枪；400、检测组件；410、支架；411、转接板；420、视觉检测单元；430、第二检测单元；431、倾斜刻度；440、识别单元；500、载具；510、工件；520、透明膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1、2所示，一种下光源视觉检测设备，包括有检测组件400、传输组件300；如图11所示，检测组件400包括有用于检测工件510的外部轮廓的视觉检测单元420以及用于检测工件510的高度的第二检测单元430；传输组件300用于传输承载工件510的载具500；传输组件300内包括有顶升单元320，顶升单元320用于将载具500抬升，使得载具500靠近检测组件400；顶升单元320内包括有用于承放载具500的固定模组321、顶升驱动器322，顶升驱动器322驱动固定模组321；固定模组321内包括有光源3214，通过光源3214照射在载具500内的工件510上同时通过顶升单元320调节载具500与检测组件400间的距离，使得视觉检测单元420对工件510检测。

如图9所示，固定模组321包括有承载板3211、装载件3212，承载板3211与装载件3212间连接形成一密闭空间，光源3214安装在密闭空间内，承载板3211上开设有导光孔32113，光源3214产生的光线穿过导光孔32113照射载具500，光线透过载具500内的透明膜520投射到工件510上，导光孔32113的位置对应工件510的检测位置，使得光线照射在工件510的检测位置上，便于视觉检测单元420得到清晰的成像。

如图15所示，在本实施例中，为了便于设置在固定模组321内的光源3214照射载具500内的工件510，载具500内设置有透明膜520，工件510有序排列安放在透明膜520上，利用透明膜520便于光线穿透，使得下方载具500亮度提高，使得进入视觉检测单元420的光增多从而提高成像质量。

如图4-10所示，传输组件300包括顶升单元320、传输电机330、传送带340；传输电机330驱动传送带340运动，载具500随传送带340移动，当载具500移动至顶升单元320上时，顶升驱动器322将固定模组321顶起，载具500承放在承载板3211上，通过固定模组321对载具500定位。

顶升单元320包括固定模组321、顶升驱动器322，固定模组321安装在顶升驱动器322的可移动端上，通过顶升驱动器322抬升固定模组321，使得固定模组321与载具500接触，将载具500抬离传送带340，当载具500承放在固定模组321上时，固定模组321对载具500调整位置，以达到对载具500定位的目的，使得载具500精确调整到方便检测组件400检测的位置，通过固定模组321对载具500定位，省去了检测组件400在检测前对载具500进行定位；顶升驱动器322驱动固定模组321，使得固定模组321靠近检测组件400，顶升驱动器322便于调节载具500与检测组件400之间的距离，使得视觉检测单元420成像更加清晰。

固定模组321包括有用于承接载具500的承载板3211、推动器3213；承载板3211上安装有定位柱32112，通过推动器3213推动载具500，使得载具500与定位柱32112接触，其中，在本实施例中，载具500外轮廓为不规则形状，载具500的侧边上有一缺口，推动器3213推动载具500，使得定位柱32112与缺口内壁相接触，另外的定位柱32112与载具500与载具500的另一外轮廓侧面相接触，从而实现对载具500的固定同时对载具500定位。

顶升单元320包括有固定板323；固定板323用于将顶升单元320固定；其中，顶升驱动器322安装在固定板323上；固定板323上安装有滑块325，固定模组321上安装有导轨324，通过滑块325与导轨324滑动连接，对固定模组321运动起导向作用。

固定模组321包括有装载件3212，顶升驱动器322与装载件3212一面连接，顶升驱动器322推动装载件3212，承载板3211安装在装载件3212的对应的另一面，推动器3213安装在装载件3212上。

推动器3213内包括有推块32131，承载板3211侧边上开设有槽口32111，推块32131在槽口32111滑动，以使得推块32131与承放在承载板3211上的载具500接触并推动载具500，利用槽口32111，对推块32131起导向作用。

传输组件300还包括阻挡单元350，阻挡单元350与载具500接触，从而限制载具500随传送带340移动，通过阻挡单元350限制载具500移动，方便顶升单元320将载具500顶起，同时通过阻挡单元350限制载具500移动，使得载具500与定位柱32112之间存在一定的距离，方便后续推动器3213对载具500推动进行定位。

如图10所示，传输组件300包括有侧板310，侧板310作为该流水线的骨架，其中，传送带340安装在侧板310上，传输电机330安装在侧板310上；传输组件300还包括扫码枪360，扫码枪360安装在一侧板310上，扫码枪360安装在靠近传送带340下游的一侧，扫码枪360用于识别载具500，通过扫码枪360扫描载具500上的条码，便于清楚的了解加工进度。

该设备包括有基板100，基板100用于将传输组件300固定；其中，顶升驱动器322的可移动端穿过固定板323并与固定模组321连接，固定板323安装在基板100上，使得顶升驱动器322穿过基板100，将顶升驱动器322与固定模组321分别设置在固定板323两侧，使得该流水线高度降低，减小设备体积。

通过顶升单元320将载具500抬离传输组件300，检测组件400设置在固定模组321上方，将固定模组321作为该检测设备的检测平台，不需要额外的增加新的检测平台使得该设备的体积减小，同时不需要将载具500移出传输组件300，检测完毕后重新移入传输组件300，使得检测组件400的工作效率提高。

如图3所示，该设备还包括有龙门架200，检测组件400安装在龙门架200上；龙门架200上安装有驱动单元，通过驱动单元驱使检测组件400运动。

如图11-14所示，检测组件400包括有若干视觉检测单元420、第二检测单元430，在一优选实施例中，视觉检测单元420与第二检测单元430一致，使得视觉检测单元420与第二检测单元430同时对工件510进行检测；为了精确得到工件510的外部轮廓，视觉检测单元420的检测方向与工件510的外部轮廓相垂直，以视觉检测单元420得到精确的成像，使得视觉检测单元420检测工件510的外形轮廓；第二检测单元430为激光检测器，第二检测单元430的检测方向与工件510存在一定夹角，以使得第二检测单元430检测工件510折弯部分的高度差，通过斜射的方式检测工件510折弯部分的高度差。

在一优选实施例中，视觉检测单元420的数量为两个，该检测器为一双工位检测器，视觉检测单元420并排，使得视觉检测单元420、第二检测单元430同时检测两组工件510。

检测组件400还包括有支架410；其中，视觉检测单元420安装在支架410内，第二检测单元430与支架410铰接，使得支架410作为该检测器的骨架。

第二检测单元430上靠近铰接点的位置处设置有便于观测倾斜角度的倾斜刻度431，通过与固定的支架410进行对比，可以很容易地了解第二检测单元430倾斜角度，由于第二检测单元430与支架410铰接，第二检测单元430便于转动，从而调节第二检测单元430的倾斜角度，而倾斜刻度431方便准确了解第二检测单元430的倾斜角度，方便操作者将第二检测单元430调节到精确检测位置。

检测组件400包括有识别单元440，识别单元440安装在支架410上，并利用识别单元440识别工件510，在一优选实施例中，识别单元440为扫码器，扫描工件510上的条码，了解工件510信息，从而了解检测进度。

在本实施例中，视觉检测单元420的数量为两个，该检测器为一双工位检测器，视觉检测单元420并排，使得视觉检测单元420、第二检测单元430同时检测两组工件510。

如图3所示，龙门架200包括有立柱210、连接柱220、横梁240，其中，立柱210固定在基板100上，立柱210用于支撑龙门架200，立柱210固定安装在基板100上；通过连接柱220将立柱210连接，使得连接柱220、立柱210形成龙门架200的支撑结构，连接柱220的数量为两个，横梁240搭设在连接柱220之间，横梁240用于安装检测组件400；连接柱220用于将龙门架200连接成一个整体。

驱动单元包括有第一直线电机230、第二直线电机250，第一直线电机230安装在连接柱220，通过第一直线电机230驱动横梁240，使得横梁240沿连接柱220的延伸方向运动；第二直线电机250安装在横梁240上，通过第二直线电机250驱动检测组件400，使得检测组件400沿横梁240的延伸方向运动。

在一优选实施例中，第一直线电机230数量与连接柱220一致，通过两个第一直线电机230同时驱动横梁240，在一优选实施例中，第一直线电机230安装在连接柱220相背离的两侧，第一导向件221设置在横梁240的搭设面上，通过连接柱220上的第一导向件221限制第一直线电机230驱动轨迹，使得两连接柱220上的第一直线电机230协同工作，使得横梁240运动更加平稳，提高成像质量，检测结果更加精确。

在连接柱220上安装有第一导向件221，通过第一导向件221引导横梁240的运动方向；支架410包括转接板411，转接板411与第二直线电机250连接，通过第二直线电机250驱动转接板411，使得安装在支架410上的视觉检测单元420与第二检测单元430运动，横梁240上安装有第二导向件251，转接板411与第二导向件251连接，通过第二导向件251引导检测组件400的运动方向，通过第一直线电机230方便检测组件400检测一组上的多个工件510，而第二直线电机250方便检测组件400检测多组工件510，提高了检测的效率。

该设备的具体工作流程包括：传输电机330驱动传送带340，载具500放置在传送带340上，使得载具500随着传送带340移动，当载具500移动靠近顶升单元320，阻挡单元350阻挡在载具500的运动路径上，限制载具500随传送带340移动，阻挡单元350阻挡载具500后调整载具500位置，避免载具500与承载板3211接触前，先与定位柱32112接触，调整好载具500的位置后，顶升驱动器322驱动固定模组321上升，使得载具500与承载板3211接触，阻挡单元350脱离与载具500接触，推动器3213工作，推块32131推动载具500与定位柱32112接触，从而对载具500进行固定并实现定位，顶升驱动器322将固定模组321抬升脱离传送带340，检测组件400移动到初始位置，顶升驱动器322调节高度，使得固定模组321与检测组件400之间的位置相适应，检测组件400工作，同时第一直线电机230、第二直线电机250工作，驱动检测组件400在水平方向运动，使得视觉检测单元420与第二检测单元430同时对载具500内的工件510进行检测，当对一载具500内的工件510全部检测完毕后，顶升驱动器322下降，将载具500重现放回至传送带340上，推动器3213脱离与载具500接触，使得载具500重新随传送带340移动至下一步工位。

本发明提供的一种下光源视觉检测设备，通过将光源设置在固定模块上，将顶升单元上固定模块作为检测平台，顶升单元将工件抬起脱离传输单元后，检测组件便对工件进行检测，减小检测设备体积同时提高了检测效率，利用承载板上的定位柱与推动器，推动器推动载具使得载具与定位柱相接触，从而载具固定在承载板上，以实现载具的定位；通过传输组件使得载具在传送带上移动，并由顶升单元将载具抬起进行加工，在将载具抬起的同时对载具进行固定定位；将顶升驱动器设计穿过基板、固定板，缩小了流水线的整体高度；通过视觉检测单元检测工件外形轮廓，同时第二检测单元检测工件高度，同时检测工件减少工位，提高检测效率；利用识别单元，识别工件，了解工件信息；通过第二检测单元与支架铰接，方便第二检测单元调节倾斜角度，同时在第二检测单元上开设有倾斜刻度，更直观的了解第二检测单元调节倾斜角度，并将第二检测单元调节到合适的角度；利用驱动单元驱使检测组件运动，方便检测组件移动至不同的位置检测工件；通过双直线电机驱动横梁，使得横梁运动更加稳定，本发明使用方便，结构简单。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下光源视觉检测设备，其特征在于：包括有检测组件(400)、传输组件(300)；

所述检测组件(400)包括有用于检测工件(510)的外部轮廓的视觉检测单元(420)；

所述传输组件(300)用于传输承载工件(510)的载具(500)；

所述传输组件(300)内包括有顶升单元(320)，所述顶升单元(320)用于将载具(500)抬升，使得载具(500)靠近所述检测组件(400)；

所述顶升单元(320)内包括有用于承放载具(500)的固定模组(321)、顶升驱动器(322)，所述顶升驱动器(322)驱动所述固定模组(321)；所述固定模组(321)内包括有光源(3214)，通过所述光源(3214)照射在载具(500)内的工件(510)上同时通过所述顶升单元(320)调节载具(500)与所述检测组件(400)间的距离，使得所述视觉检测单元(420)对工件(510)检测。

2.如权利要求1所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述固定模组(321)包括有承载板(3211)、装载件(3212)，所述承载板(3211)与所述装载件(3212)间连接形成一密闭空间，所述光源(3214)安装在密闭空间内，所述承载板(3211)上开设有导光孔(32113)，所述光源(3214)产生的光线穿过所述导光孔(32113)照射载具(500)，光线透过载具(500)内的透明膜(520)投射到工件(510)上。

3.如权利要求2所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述导光孔(32113)的位置对应工件(510)的检测位置，使得光线照射在工件(510)的检测位置上。

4.如权利要求2所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述承载板(3211)上安装有定位柱(32112)，所述固定模组(321)包括有推动器(3213)，所述推动器(3213)安装在装载件(3212)侧边上，通过所述推动器(3213)推动载具(500)，使得载具(500)与所述定位柱(32112)接触，从而实现对载具(500)的定位。

5.如权利要求1所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：还包括有基板(100)、龙门架(200)，所述传输组件(300)、龙门架(200)安装在所述基板(100)上；

所述龙门架(200)用于承接所述检测组件(400)，使得所述检测组件(400)放置在所述顶升单元(320)上方。

6.如权利要求5所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述检测组件(400)还包括有支架(410)、第二检测单元(430)，所述支架(410)安装所述龙门架(200)上；

所述支架(410)用于将所述检测组件(400)相接形成一个整体；

所述视觉检测单元(420)、第二检测单元(430)安装在所述支架(410)上，使得所述视觉检测单元(420)、第二检测单元(430)同时对载具(500)上的工件(510)检测。

7.如权利要求6所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述龙门架(200)包括有立柱(210)、连接柱(220)、第一直线电机(230)、横梁(240)、第二直线电机(250)；

所述立柱(210)支撑所述连接柱(220)，所述立柱(210)固定在所述基板(100)上；

所述第一直线电机(230)安装在所述连接柱(220)，通过所述第一直线电机(230)驱动所述横梁(240)，使得所述横梁(240)沿所述连接柱(220)的延伸方向运动；

所述第二直线电机(250)安装在所述横梁(240)上，通过所述第二直线电机(250)驱动所述检测组件(400)，使得所述检测组件(400)沿所述横梁(240)的延伸方向运动。

8.如权利要求5所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述传输组件(300)包括有传输电机(330)、传送带(340)；

所述传输电机(330)驱动传送带(340)运动，载具(500)随所述传送带(340)移动，当载具(500)移动至所述顶升单元(320)上时，所述顶升驱动器(322)将所述固定模组(321)顶起，载具(500)承放在所述承载板(3211)上，通过所述固定模组(321)对载具(500)定位。

9.如权利要求8所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述传输组件(300)包括阻挡单元(350)，所述阻挡单元(350)与载具(500)接触，从而限制载具(500)随所述传送带(340)移动。

10.如权利要求5所述的一种下光源视觉检测设备，其特征在于：所述顶升单元(320)包括有固定板(323)，所述固定板(323)安装在所述基板(100)上，所述固定板(323)与所述固定模组(321)滑动连接；

所述顶升驱动器(322)安装在所述固定板(323)上，所述顶升驱动器(322)的可移动端穿过所述固定板(323)并与所述固定模组(321)连接，以使得所述顶升驱动器(322)穿过所述基板(100)。