CN111389751B - 一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及皮带轮质量检测设备技术领域，具体涉及一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备及其控制方法，包括主体，所述主体的载物台上设有皮带轮放置工装及用于驱动皮带轮放置工装转动的驱动电机，所述皮带轮放置工装的两侧对称设有自动出料输送带与自动进料输送带，所述自动出料输送带的侧部设有用于排出不合格物料的排料气缸，所述自动出料输送带与自动进料输送带的侧部设有自动上下料机械手；本发明设计新颖、使用方便，本发明提供的皮带轮外观缺陷与总高检测设备能够实现皮带轮连续性的自动化检测，避免了人工检测带来的不便，具有较强的适用性，适宜进一步推广应用。

Description

一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及皮带轮质量检测设备技术领域，具体涉及一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备及其控制方法。
背景技术
皮带轮，属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主。一般尺寸较大的设计为用铸造的方法，材料一般都是铸铁（铸造性能较好），很少用铸钢（钢的铸造性能不佳）；一般尺寸较小的，可以设计为锻造，材料为钢。皮带轮主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动力的输出，农用车，拖拉机，汽车，矿山机械，机械加工设备，纺织机械，包装机械，车床，锻床，一些小马力摩托车动力的传动，农业机械动力的传送，空压机，减速器，减速机，发电机，轧花机等等。
皮带轮生产过程中，通常需对产出皮带轮的高度及外观进行检测。目前该类检测事项通常是由人工进行，检测过程费时费力。
发明内容
本发明提供了一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备及其控制方法，可以有效解决上述问题。
本发明过以下技术方案予以实现：
一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，包括主体，所述主体的载物台上设有皮带轮放置工装及用于驱动皮带轮放置工装转动的驱动电机，所述皮带轮放置工装的两侧对称设有自动出料输送带与自动进料输送带，所述自动出料输送带的侧部设有用于排出不合格物料的排料气缸，所述自动出料输送带与自动进料输送带的侧部设有自动上下料机械手，所述主体上还设有光源自动调节机构与工业相机自动调节机构，所述光源自动调节机构与工业相机自动调节机构均位于自动上下料机械手的对侧，所述光源自动调节机构与工业相机自动调节机构上分别设有光源与工业相机，所述光源与工业相机相错位，且所述工业相机与皮带轮放置工装的位置相对应，所述自动上下料机械手的上方设有工业电脑，所述工业电脑分别与驱动电机、自动出料输送带、自动进料输送带、自动上下料机械手、光源自动调节机构、工业相机自动调节机构、光源、工业相机、排料气缸电性连接。
进一步的，所述自动上下料机械手包括横向导轨气缸、纵向导轨气缸与气爪，所述横向导轨气缸上固定有两组纵向导轨气缸，所述纵向导轨气缸的底部均设置有气爪。
优选的，两组所述纵向导轨气缸之间的间距大于皮带轮放置工装与自动出料输送带间的间距。
进一步的，所述光源自动调节机构与工业相机自动调节机构均选用滚珠丝杆直线模组。
优选的，所述滚珠丝杆直线模组的电机均选用步进电机。
本发明还进一步提供一种上述的皮带轮外观缺陷与总高检测设备的控制方法，包括以下步骤：
S1：自动上下料机械手将自动进料输送带上的待检测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装上，并同时将皮带轮放置工装上已检测的皮带轮工件下料至自动出料输送带上；
S2：通过驱动电机带动皮带轮放置工装上的皮带轮旋转一周，工业相机对皮带轮圆柱面进行扫描，并将皮带轮工件圆柱面以平面形式展开进行存储；
S3：分析皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距信息，并确定其平面展开图的间距平均值；
S4：判断皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距平均值是否在设定的高度值范围内，是，进入步骤S5，否，进入步骤S8；
S5：分析皮带轮工件圆柱面平面展开图的亮度信息确定展开图上的亮度分布区域；
S6：判断所述皮带轮工件圆柱面平面展开图上的亮度区域的亮度及其对应面积是否在设定的亮度阈值以及面积阈值范围内，是，进入步骤S7，否，进入步骤S8；
S7：自动上下料机械手重复将自动进料输送带上的待检测皮带轮上料至皮带轮放置工装上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带上，皮带轮工件经自动出料输送带继续向前流转；
S8：自动上下料机械手重复将自动进料输送带上的待测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带上，排料气缸将皮料轮工件从自动出料输送带上推出剔除。
本发明的有益效果是：
本发明设计新颖、使用方便，本发明提供的皮带轮外观缺陷与总高检测设备能够实现皮带轮连续性的自动化检测，避免了人工检测带来的不便，具有较强的适用性，适宜进一步推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的示意图。
图2是本发明中载物台的俯视图；
图3是本发明中载物台的侧视图；
图4是本发明中自动上下料机械手的结构示意图；
图5是本发明的流程示意图。
图中各个附图标记的对应的部件名称是：
主体-1；皮带轮放置工装-2；驱动电机-3；自动出料输送带-4；自动进料输送带-5；自动上下料机械手-6；光源自动调节机构-7；工业相机自动调节机构-8；光源-9；工业相机-10；排料气缸-11；工业电脑-12；固定架-13；载物台-101；横向导轨气缸-601；纵向导轨气缸-602；气爪-603。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1-4所示，一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，包括主体1，主体1的载物台101上设有皮带轮放置工装2及用于驱动皮带轮放置工装2转动的驱动电机3，其中驱动电机3固定安装于载物台101上，皮带轮放置工装2可拆卸连接于驱动电机3的输出轴上，以便于工装的更换；皮带轮放置工装2的两侧对称设有自动出料输送带4与自动进料输送带5，自动出料输送带4的侧部设有用于排出不合格物料的排料气缸11；排料气缸11将不合格物料推出的一侧设有承接废料的收集盒；自动出料输送带4与自动进料输送带5的侧部设有自动上下料机械手6，其中自动上下料机械手6通过固定架13安装于载物台101上；主体1上还设有光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8，光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8均位于自动上下料机械手6的对侧，光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8上分别设有光源9与工业相机10，其中光源9可选用LED灯；光源9与工业相机10相错位，且工业相机10与皮带轮放置工装2的位置相对应，自动上下料机械手6的上方设有工业电脑12，工业电脑12分别与驱动电机3、自动出料输送带4、自动进料输送带5、自动上下料机械手6、光源自动调节机构7、工业相机自动调节机构8、光源9、工业相机10、排料气缸11电性连接。
进一步的，自动上下料机械手6包括横向导轨气缸601、纵向导轨气缸602与气爪603，其中横向导轨气缸601的型号为PST20NS-150，纵向导轨气缸602的型号为PST16NS-50；横向导轨气缸601上固定有两组纵向导轨气缸602，纵向导轨气缸602的底部均设置有气爪603，用于抓取皮带轮；运行时，两组纵向导轨气缸602下降，两组纵向导轨气缸602底部的气爪603分别将自动进料输送带5及皮带轮放置工装2上的皮带轮抓起，纵向导轨气缸602上升复位，接着横向导轨气缸601同步带动两组纵向导轨气缸602横向移动一定距离，然后纵向导轨气缸602下降气爪603张开，将原先自动进料输送带5及皮带轮放置工装2上的皮带轮分别放置于皮带轮放置工装2与自动出料输送带4上，接着纵向导轨气缸602上升，横向导轨气缸601反向移动复位。
进一步的，两组纵向导轨气缸602之间的间距大于皮带轮放置工装2与自动出料输送带4间的间距；以确保一侧气爪603移至皮带轮放置工装2上方时，另一侧气爪603能够正好位于自动出料输送带4或自动进料输送带5的上方。
进一步的，光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8均选用滚珠丝杆直线模组；其中光源9呈45°安装于滚珠丝杆直线模组的滑台上；当跟换不同尺寸的皮带轮时，光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8能够对光源9与工业相机10的位置进行调节，使其与皮带轮相适配。
进一步的，滚珠丝杆直线模组的电机均选用步进电机。
本发明实施例还进一步提供一种上述的皮带轮外观缺陷与总高检测设备的控制方法，包括以下步骤（参照附图5所示）：
S1：自动上下料机械手6将自动进料输送带5上的待检测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装2上，并同时将皮带轮放置工装2上已检测的皮带轮工件下料至自动出料输送带4上；
S2：通过驱动电机3带动皮带轮放置工装2上的皮带轮旋转一周，工业相机10对皮带轮圆柱面进行扫描，并将皮带轮工件圆柱面以平面形式展开进行存储；
S3：分析皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距信息，并确定其平面展开图的间距平均值；
S4：判断皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距平均值是否在设定的高度值范围内，是，进入步骤S5，否，进入步骤S8；
S5：分析皮带轮工件圆柱面平面展开图的亮度信息确定所述展开图上的亮度分布区域；
S6：判断所述皮带轮工件圆柱面平面展开图上的亮度区域的亮度及其对应面积是否在设定的亮度阈值以及面积阈值范围内，是，进入步骤S7，否，进入步骤S8；
S7：自动上下料机械手6重复将自动进料输送带5上的待检测皮带轮上料至皮带轮放置工装2上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带4上，皮带轮工件经自动出料输送带4继续向前流转；
S8：自动上下料机械手6重复将自动进料输送带5上的待测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装2上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带4上，排料气缸11将皮料轮工件从自动出料输送带4上推出剔除。
工作原理：
光源9与工业相机10装在光源自动调节机构7与工业相机自动调节机构8上，当产品大小发生变化时，可对光源9与工业相机10的位置进行适应性的调整。
产品检测时，皮带轮经自动进料输送带5输送至特定位置后由自动上下料机械手6进行抓取并放置到皮带轮放置工装2上，驱动电机3带动工装上的皮带轮旋转一周，工业相机10对柱形的皮带轮进行扫描，接着工业电脑12将扫描的皮带轮圆柱面平面展开，在平面图形上判断产品总高与外观缺陷（当产品外表面出现凹坑、凸起、划痕、锈迹、磕伤、油污等外观缺陷时，其外表面的反光度则会存在差异，本发明主要通过扫描图片各区域的亮度差异来判定外观缺陷是否合格）；接着自动上下料机械手6将检测好的皮带轮进行抓取并放置于自动出料输送带4上；若产品检测合格，皮带轮经自动出料输送带4继续向前流转；若产品检测不合格，皮带轮经自动出料输送带4输送至与排料气缸11相对应的位置时，排料气缸11伸缩将自动出料输送带4上不合格的皮带轮推出剔除。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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 (5)

1.一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，包括主体（1），其特征在于，所述主体（1）的载物台（101）上设有皮带轮放置工装（2）及用于驱动皮带轮放置工装（2）转动的驱动电机（3），所述皮带轮放置工装（2）的两侧对称设有自动出料输送带（4）与自动进料输送带（5），所述自动出料输送带（4）的侧部设有用于排出不合格物料的排料气缸（11），所述自动出料输送带（4）与自动进料输送带（5）的侧部设有自动上下料机械手（6），所述主体（1）上还设有光源自动调节机构（7）与工业相机自动调节机构（8），所述光源自动调节机构（7）与工业相机自动调节机构（8）均位于自动上下料机械手（6）的对侧，所述光源自动调节机构（7）与工业相机自动调节机构（8）上分别设有光源（9）与工业相机（10），所述光源（9）与工业相机（10）相错位，且所述工业相机（10）与皮带轮放置工装（2）的位置相对应，所述自动上下料机械手（6）的上方设有工业电脑（12），所述工业电脑（12）分别与驱动电机（3）、自动出料输送带（4）、自动进料输送带（5）、自动上下料机械手（6）、光源自动调节机构（7）、工业相机自动调节机构（8）、光源（9）、工业相机（10）、排料气缸（11）电性连接；
所述皮带轮外观缺陷与总高检测设备的控制方法，包括以下步骤：
S1：自动上下料机械手（6）将自动进料输送带（5）上的待检测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装（2）上，并同时将皮带轮放置工装（2）上已检测的皮带轮工件下料至自动出料输送带（4）上；
S2：通过驱动电机（3）带动皮带轮放置工装（2）上的皮带轮旋转一周，工业相机（10）对皮带轮圆柱面进行扫描，并将皮带轮工件圆柱面以平面形式展开进行存储；
S3：分析皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距信息，并确定其平面展开图的间距平均值；
S4：判断皮带轮工件圆柱面的平面展开图上下边的间距平均值是否在设定的高度值范围内，是，进入步骤S5，否，进入步骤S8；
S5：分析皮带轮工件圆柱面平面展开图的亮度信息确定展开图上的亮度分布区域；
S6：判断所述皮带轮工件圆柱面平面展开图上的亮度区域的亮度及其对应面积是否在设定的亮度阈值以及面积阈值范围内，是，进入步骤S7，否，进入步骤S8；
S7：自动上下料机械手（6）重复将自动进料输送带（5）上的待检测皮带轮上料至皮带轮放置工装（2）上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带（4）上，皮带轮工件经自动出料输送带（4）继续向前流转；
S8：自动上下料机械手（6）重复将自动进料输送带（5）上的待测皮带轮工件上料至皮带轮放置工装（2）上，并将检测好后的皮带轮工件下料至自动出料输送带（4）上，排料气缸（11）将皮料轮工件从自动出料输送带（4）上推出剔除。
2.根据权利要求1所述的一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，其特征在于，所述自动上下料机械手（6）包括横向导轨气缸（601）、纵向导轨气缸（602）与气爪（603），所述横向导轨气缸（601）上固定有两组纵向导轨气缸（602），所述纵向导轨气缸（602）的底部均设置有气爪（603）。
3.根据权利要求2所述的一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，其特征在于，两组所述纵向导轨气缸（602）之间的间距大于皮带轮放置工装（2）与自动进料输送带（5）间的间距。
4.根据权利要求1所述的一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，其特征在于，所述光源自动调节机构（7）与工业相机自动调节机构（8）均选用滚珠丝杆直线模组。
5.根据权利要求4所述的一种皮带轮外观缺陷与总高检测设备，其特征在于，所述滚珠丝杆直线模组的电机均选用步进电机。
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