CN111571310B - 法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，属于钻井连接件生产技术领域，包括底座、旋转机构、探测机构、夹持机构、机械臂、打孔机构、第一控制机构和第二控制机构，将连接件置于旋转机构上，探测机构对连接件外壁质量缺陷进行探测，检测完后且连接件为无缺陷，机械臂将连接件转运至夹持机构上，通过夹持机构调节夹持位置，通过第二控制机构调节对连接件的打孔深度和对连接件的夹持动作。本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，具有对连接件视觉检测速度快，省去人工检测，劳动强度小，打孔深度可控，打孔操作方便，简单易操作，可对不同直径的连接件进行打孔，夹持稳定，打孔效率高的技术效果。

Description

法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置

技术领域

本发明属于钻井连接件生产技术领域，更具体地说，是涉及一种法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置。

背景技术

在钻井设备领域，如一些法兰连接件，通常会使用螺杆等一些轴类零件进行连接，这些连接件的连接强度和制作工艺都要按照标准来加工，一般需要先对这些连接件进行人工视觉检测，通过人工肉眼观察连接件如螺杆的外观是否存在缺陷等，质量缺陷有：裂纹、鼓包、弯曲等，如不存在以上缺陷，则需要进行在连接件的端部打中心孔的操作，若存在以上缺陷，则不需要进行打孔操作，直接将其划归为不合格品，待后期处理，连接件的外观检测和打孔操作是连贯性动作。中心孔作为工艺基准，一般是用于工件的装夹、检验、装配的定位，故需要在连接件(如螺杆等)的端部打中心孔。现有的对于连接件的打孔都是在车床上进行加工的，一般情况下连接件或轴类零件的外径较小，体积也小，在车床上加工存在操作不方便，效率低的问题，而且对于连接件的视觉检测都是通过人工来判定的，当产量较大时，劳动强度大，检验进度慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，旨在解决对连接件的质量检测劳动强度大，在车床上打孔操作不方便的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，包括底座、旋转机构、探测机构、夹持机构、机械臂、打孔机构、第一控制机构和第二控制机构，所述底座上端设有滑轨，所述滑轨长度方向与所述底座长度方向平行，所述底座的高度可调节；旋转机构设于所述底座上端，用于驱动连接件周向旋转；探测机构围绕所述旋转机构设置，借助于连接件旋转用于探测位于所述旋转机构上连接件的外壁质量缺陷信息；夹持机构设于所述底座上端，用于夹持连接件并使连接件呈水平状，所述夹持机构对连接件的夹持高度和水平夹持位置可调；机械臂设于所述底座上，所述探测机构对位于所述旋转机构上的连接件检测完毕后且连接件为无缺陷，所述机械臂用于将连接件转运至所述夹持机构上，打孔机构设于所述底座上端且位于所述夹持机构的一侧，可沿所述滑轨滑动，用于向置于所述夹持机构上的连接件端部打中心孔，所述打孔机构对连接件的打孔深度可调；第一控制机构设于所述底座上，与所述探测机构电性连接，用于接收所述探测机构的探测信息并控制所述旋转机构旋转；第二控制机构设于所述底座上，用于控制所述打孔机构的打孔深度和控制所述夹持机构对连接件的夹持和释放动作。

作为本申请另一实施例，探测机构包括上探测单元和下探测单元，上探测单元置于连接件上方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁上部质量缺陷信息；下探测单元置于连接件下方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁下部质量缺陷信息，所述上探测单元和所述下探测单元分别借助于所述旋转机构的旋转可探测连接件周向外壁质量缺陷信息，所述上探测单元和所述下探测单元的轴向移动可探测连接件轴向外壁质量缺陷信息。

作为本申请另一实施例，所述上探测单元包括弧形罩和第一探测器，弧形罩的上端面用于连接位于连接件上方的固定物上，所述弧形罩的弧度与连接件的外圆弧弧度相匹配，所述弧形罩的高度可调，所述弧形罩可沿连接件轴向移动；第一探测器为多个，分别均匀固设于所述弧形罩下端面，多个所述第一探测器分别借助于连接件的旋转用于探测连接件上部质量缺陷信息。

作为本申请另一实施例，所述下探测单元包括滑撑和第二探测器，滑撑的下端面用于连接位于连接件下方的固定物上，所述滑撑的高度可调，所述滑撑可沿连接件轴向移动；第二探测器为多个，分别均匀固设于所述滑撑上端面，多个所述第二探测器分别借助于连接件的旋转用于探测连接件下部质量缺陷信息，连接件在由多个所述第一探测器和多个所述第二探测器围成的圆形区域内，多个所述第一探测器和多个所述第二探测器均沿连接件轴向探测。

作为本申请另一实施例，所述第一控制机构包括接收单元、控制单元和显示单元，接收单元用于接收所述探测机构的探测信息；控制单元与所述接收单元的信号输出端连接，用于接收探测连接件的缺陷信息和控制连接件的旋转角度；显示单元与所述控制单元连接，用于显示连接件的质量缺陷信息。

作为本申请另一实施例，所述夹持机构包括框架、第一夹持件和第二夹持件，框架设于所述底座上，所述框架的高度可调；第一夹持件设于所述框架内，所述第一夹持件的高度借助于所述框架调节，所述第一夹持件可沿所述底座的长度方向滑动、也可沿所述底座的宽度方向滑动，所述第一夹持件上用于放置连接件，连接件的高度和水平位置借助于所述第一夹持件调节并可与所述打孔机构对齐；第二夹持件设于所述框架内且位于所述第一夹持件的上方，所述第二夹持件可沿所述底座的竖直方向推顶连接件，连接件借助于所述第一夹持件和所述第二夹持件的对夹而限位。

作为本申请另一实施例，所述第一夹持件包括第一夹持块、滑道和顶丝，第一夹持块呈V字型，用于承托连接件；滑道沿所述底座的长度方向设置，所述第一夹持块滑接在所述滑道上，所述滑道上设有用于限位所述第一夹持块滑动的限位件，所述第一夹持块沿所述滑道的滑动位置借助于所述限位件限位；顶丝穿过所述框架，用于在垂直于所述滑道的方向上推顶所述滑道沿所述框架底部滑动，所述第一夹持块沿所述底座宽度方向上的移动位置借助于所述顶丝调节。

作为本申请另一实施例，所述第二夹持件包括第一伸缩杆和第二夹持块，第一伸缩杆穿过所述框架并可沿所述框架竖直方向伸缩，所述第一伸缩杆的推顶端置于所述框架内，用于推顶连接件，所述第一伸缩杆的伸缩长度受控于所述第二控制机构；第二夹持块呈倒V字型，置于所述第一伸缩杆的推顶端，竖直设置在所述第一夹持件的上方，所述第二夹持块与所述第一夹持块对夹并用于夹持连接件，所述第二夹持块对连接件的推顶长度借助于所述第一伸缩杆调节。

作为本申请另一实施例，所述打孔机构包括钻机和第二伸缩杆，钻机水平设置且下端滑动设于所述滑轨上，所述钻机的动力输出端设有钻头，所述钻头与所述钻机可拆卸连接，所述钻头借助于所述钻机的动力用于向连接件端部钻进中空孔；第二伸缩杆水平设置在所述底座上，用于沿所述底座长度方向推顶所述钻机，所述钻机对连接件的打孔深度借助于所述第二伸缩杆调节，所述第二伸缩杆的伸缩长度受控于所述第二控制机构。

作为本申请另一实施例，所述底座上设有用于感应所述打孔机构在所述滑轨上的滑动距离的位移传感器，所述位移传感器与所述控制机构电性连接；

所述第二控制机构包括用于控制所述打孔机构打孔深度的第一控制器、用于控制所述夹持机构对连接件的夹持和释放动作的第二控制器和用于接收所述位移传感器的感应信号的信号接收器，所述第二控制机构还包括显示器，所述显示器与所述信号接收器电性连接，所述显示器用于显示所述打孔机构在所述底座上的滑动距离的信息。

本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，首先将连接件置于旋转机构上，随着连接件的旋转，探测机构对连接件外壁质量缺陷进行探测，将信号发送至第一控制机构上，检测完后且连接件为无缺陷，机械臂将连接件转运至夹持机构上，通过夹持机构调节连接件的高度和水平夹持位置，使连接件的端部中心与打孔机构的打孔中心对齐，通过第二控制机构调节对连接件的打孔深度和对连接件的夹持动作，一次夹持动作同时进行一次打孔动作，还可以调节底座的高度，解决了对连接件的质量检测劳动强度大，连接件在车床上打孔操作不方便的技术问题，具有对连接件视觉检测速度快，省去人工检测，劳动强度小，打孔深度可控，打孔操作方便，简单易操作，可对不同直径的连接件进行打孔，夹持稳定，打孔效率高的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的结构示意图(图中位于夹持机构上的矩形虚线框表示连接件)；

图2为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的视觉检测过程结构示意图；

图3为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的视觉检测过程侧视图(图中虚线圆形表示连接件)；

图4为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的待打孔状态结构示意图；

图5为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的夹持机构结构示意图(图中虚线圆柱形表示连接件)；

图6为本发明实施例提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的打孔过程中打孔机构与阻尼器抵接装态和打孔装态示意图。

图中：1、底座；11、滑轨；12、固定板；13、第四伸缩杆；14、阻尼器；2、旋转机构；21、转盘；22、卡爪；3、探测机构；31、上探测单元；311、弧形罩；312、第一探测器；32、下探测单元；321、滑撑；322、第二探测器；33、第一电动推杆；34、第二电动推杆；4、夹持机构；41、框架；42、第一夹持件；421、第一夹持块；422、滑道；423、顶丝；424、推顶器；43、第二夹持件；431、第一伸缩杆；432、第二夹持块；44、第三伸缩杆；5、机械臂；6、打孔机构；61、钻机；62、第二伸缩杆；63、钻头；7、第一控制机构；8、第二控制机构；9、驱动机构；91、驱动电机；92、锥齿轮组件；93、减速器；10、承托机构；101、圆弧形撑板；102、辊筒；103、支腿；110、位移传感器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断，视觉检测是指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

请一并参阅图1至图6，现对本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置进行说明。所述法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，包括底座1、旋转机构2、探测机构3、夹持机构4、机械臂5、打孔机构6、第一控制机构7和第二控制机构8，底座1上端设有滑轨11，滑轨11长度方向与底座1长度方向平行，底座1的高度可调节；旋转机构2设于底座1上端，用于驱动连接件周向旋转；探测机构3围绕旋转机构2设置，借助于连接件旋转用于探测位于旋转机构2上连接件的外壁质量缺陷信息；夹持机构4设于底座1上端，用于夹持连接件并使连接件呈水平状，夹持机构4对连接件的夹持高度和水平夹持位置可调；机械臂5设于底座1上，探测机构3对位于旋转机构2上的连接件检测完毕后且连接件为无缺陷，机械臂5用于将连接件转运至夹持机构4上，打孔机构6设于底座1上端且位于夹持机构4的一侧，可沿滑轨11滑动，用于向置于夹持机构4上的连接件端部打中心孔，打孔机构6对连接件的打孔深度可调；第一控制机构7设于底座1上，与探测机构3电性连接，用于接收探测机构3的探测信息并控制旋转机构2旋转；第二控制机构8设于底座1上，用于控制打孔机构6的打孔深度和控制夹持机构4对连接件的夹持和释放动作。

本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，与现有技术相比，首先将连接件置于旋转机构2上，随着连接件的旋转，探测机构3对连接件外壁质量缺陷进行探测，将信号发送至第一控制机构7上，检测完后且连接件为无缺陷，机械臂5将连接件转运至夹持机构4上，通过夹持机构4调节连接件的高度和水平夹持位置，使连接件的端部中心与打孔机构6的打孔中心对齐，通过第二控制机构8调节对连接件的打孔深度和对连接件的夹持动作，一次夹持动作同时进行一次打孔动作，还可以调节底座1的高度，解决了对连接件的质量检测劳动强度大，连接件在车床上打孔操作不方便的技术问题，具有对连接件视觉检测速度快，省去人工检测，劳动强度小，打孔深度可控，打孔操作方便，简单易操作，可对不同直径的连接件进行打孔，夹持稳定，打孔效率高的技术效果。

在本实施例中，机械臂5采用现有的机械臂5，能够实现对产品的转移、搬运等操作，可以人工去控制其动作，因为机械臂5本身具有控制系统，则在本发明中对机械臂5的功能就不再赘述，只是能实现将连接件搬运的功能即可。

第一控制机构7上设置有对连接件视觉检测的检测软件和控制旋转机构2动作的控制器，在第一控制机构7上通过人为设定判断对连接件的质量缺陷检测标准，检测标准包括气孔、裂纹、鼓包、弯曲等缺陷，以上缺陷标准的大小、范围都是可以设定的，通过检测软件收集到的缺陷信息，并与该缺陷标准进行比较，若符合这些缺陷标准，则该连接件就被认定为带有缺陷的或不合格的连接件，则需另做处理。视觉检测软件为现有技术中的一种软件，可以根据不同的检测对象，在该软件上设定相应的视觉检测缺陷标准，该缺陷标准是一种范围，若落在该范围内，则被认定为缺陷产品，反之则为合格产品。以上检测质量缺陷标准，只要是在一根连接件上至少有一种以上的检测质量缺陷，则就被认定为不合格品。

在一个具体实施例中，底座1为平板结构，高度可以调节，调节方便；底座1支撑着夹持机构4和打孔机构6，夹持机构4和打孔机构6位于同一水平面上或底座1上端面上，由于夹持机构4可夹持不同大小直径的连接件，夹持机构4还可以调节对连接件的夹持高度和水平夹持位置，以便使连接件的端部中心能与打孔机构6的打孔端对齐，打孔机构6对连接件打中心孔不会产生偏移等现象，以便保证打孔机构6对连接件的打孔质量。第二控制机构8上设有控制按钮，可以控制打孔机构6的动作或运动幅度，还能控制夹持机构4的夹持和释放动作，实现了对连接件的一边夹持、一边打孔的作业，当打孔完毕后，打孔机构6向反方向滑动，夹持机构4释放连接件，将连接件从夹持机构4上取下后，再次进行下一个连接件的打孔操作，重复以上步骤即可。上述在打孔作业前，要先保证连接件的端部中心与打孔机构6的打孔中心相互对齐，才能进行打孔作业，要不然，打孔会偏斜，影响打孔合格率。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，探测机构3包括上探测单元31和下探测单元32，上探测单元31置于连接件上方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁上部质量缺陷信息；下探测单元32置于连接件下方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁下部质量缺陷信息，上探测单元31和下探测单元32分别借助于旋转机构2的旋转可探测连接件周向外壁质量缺陷信息，上探测单元31和下探测单元32的轴向移动可探测连接件轴向外壁质量缺陷信息。

在检测过程中，连接件的自身旋转与探测机构3的探测两者是交替作业的，当连接件旋转停止后，探测机构3才进行探测和信号采集，通过采集多种不同角度的连接件外壁图像信息，就可以将信息传递至第一控制机构7上，上探测单元31和下探测单元32同时动作，也可以不同时动作，此时也可以通过手动推动上探测单元31和/或下探测单元32，分别对连接件的外壁进行图像采集，上探测单元31和下探测单元32采集完成后，相互拼接后并能形成一幅完成的连接件的平面图像，在该平面图像上通过机器视觉检测软件，就可以判断是否存在相应的缺陷。当上探测单元31和下探测单元32采集的连接件外壁图像信息不全面时，通过以上两者自身沿连接件的轴向移动，就可以连续进行采集图像，在连接件轴向采集的图像和周向采集的图像相互拼接后，就是连接件被展开后的外壁的平面图像，这样将连接件外壁图像完全采集后，便于采用检测软件进行检测和判断。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，上探测单元31包括弧形罩311和第一探测器312，弧形罩311的上端面用于连接位于连接件上方的固定物上，弧形罩311的弧度与连接件的外圆弧弧度相匹配，弧形罩311的高度可调，弧形罩311可沿连接件轴向移动；第一探测器312为多个，分别均匀固设于弧形罩311下端面，多个第一探测器312分别借助于连接件的旋转用于探测连接件上部质量缺陷信息。

为能够准确采集连接件的外壁图像信息，第一探测器312采集端的采集路线均在连接件的径向上，配合旋转机构2驱动连接件旋转，则旋转机构2旋转120°时，那么两个第一探测器312和一个第二探测器322就可以组成在连接件圆周向上360°的图像采集信息；此时再配合上探测单元31和下探测单元32沿连接件的轴向移动，就可以实现对整根连接件的外壁质量缺陷信息的采集操作。

在本实施例中，弧形罩311呈弧形，与连接件的外形相匹配，由于第一探测器312置于弧形罩311上，第一探测器312能够在连接件的径向上进行检测和进行图像采集，避免产生图像采集角度偏斜等问题。

具体的，第一探测器312在弧形罩311内的安装角度，即第一探测器312对连接件的信息探测的角度是可以调节的，通常情况下是在连接件的径向方向上，但是也可以调节成与径向具有一定角度的方向，使得可以在任意方向上可实时采集连接件的外壁质量缺陷信息。为便于理解，可将第一探测器312看作是一种摆动件，可以设置第一探测器312的探测角度。固定物可为设置在车间内的固定架或墙体等。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，下探测单元32包括滑撑321和第二探测器322，滑撑321的下端面用于连接位于连接件下方的固定物上，滑撑321的高度可调，滑撑321可沿连接件轴向移动；第二探测器322为多个，分别均匀固设于滑撑321上端面，多个第二探测器322分别借助于连接件的旋转用于探测连接件下部质量缺陷信息，连接件在由多个第一探测器312和多个第二探测器322围成的圆形区域内，多个第一探测器312和多个第二探测器322均沿连接件轴向探测。

第一探测器312和第二探测器322在连接件的径向上呈圆形布置，由于连接件的外形为圆形，则通过设置二个第一探测器312和一个第二探测器322，再配合连接件的自转，就可以在连接件圆周向上360°进行视觉检测。再次，连接件的旋转角度为120°为宜。

具体的，在弧形罩311的上端和滑撑321的下端均横向设有第一电动推杆33，可实现弧形罩311和滑撑321在水平方向上的位置的调节，便于在连接件的轴向上进行探测；在第一电动推杆33远离推顶端的一端上竖向设置第二电动推杆34，第二电动推杆34的推顶端与第一电动推杆33固结，远离第二电动推杆34推顶端的一端分别与固定物上，这样通过在弧形罩311和滑撑321上设置第一电动推杆33和第二电动推杆34，就可以满足上探测单元31和下探测单元32对连接件的轴向质量缺陷探测。第二电动推杆34实现了对不同直径的连接件的探测的目的，当连接件的直径不同时，通过调节第二电动推杆34的伸缩长度，就可以调节对连接件的径向探测距离。另外当需要向旋转机构2安装连接件时，通过操作第二电动推杆34也可以旋转机构2上方的空间变大，利于连接件向旋转机构2上安装和便于连接件从旋转机构2上拆卸。

在本实施例中，第一探测器312和第二探测器322均为高分辨率CCD工业相机，CCD工业相机与第一控制机构7电性连接，通过CCD工业相机采集连接件的外观质量缺陷信息，就可在第一控制机构7上看到相应的缺陷信息，不用人工用肉眼检测，通过采用机器视觉检测后，检测速度快，提高了对连接件的视觉检测进度。具体的，CCD工业相机为现有技术中的一种采集产品外壁质量信息的图像采集器，其可从市面上采购。

具体的，第一探测器312和第二探测器322分别通过支撑架安装在弧形罩311上和滑撑321上，在安装架上设有安装孔，第一探测器312和第二探测器322可分别与安装孔实现安装和拆卸。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，第一控制机构7包括接收单元、控制单元和显示单元，接收单元用于接收探测机构3的探测信息；控制单元与接收单元的信号输出端连接，用于接收探测连接件的缺陷信息和控制连接件的旋转角度；显示单元与控制单元连接，用于显示连接件的质量缺陷信息。

接收单元为现有技术中使用的一种用于接收CCD工业相机采集的图像的一种接收器，第一控制机构7上设置有控制开关，可以控制旋转机构2的旋转动作，以便控制连接件的旋转角度(或圈数)，第一控制机构7可理解为处理器，处理器可为现有技术中图像处理器，将采集到的图像信息通过显示单元显示出来，显示单元为显示器或显示屏，能够显示连接件的外壁和内壁探测到的质量缺陷信息。再通过机器识别，是否符合缺陷标准等要素，即可判断该连接件是否为合格品，是否能被机械臂5转运至夹持机构4上。

在本实施例中，在旋转机构2的一侧还设有驱动机构9，驱动机构9能驱动旋转机构2旋转，驱动机构9包括驱动电机91以及连接在驱动电机91动力输出端的锥齿轮组件92，锥齿轮组件92包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮的传动轴相互垂直布置，实现了驱动电机91动力的垂直传递。

在本实施例中，驱动机构9还包括设于驱动电机91动力输出端的减速器93，减速器93的动力输出端连接锥齿轮组件92，设置减速器93使得连接件在旋转时减速，且减速器93的减速后的速度可调。

在连接件的下方还设置有承托机构10，承托机构10包括两组相对设置的圆弧形撑板101，在圆弧形撑板101的内壁上设有多个辊筒102，辊筒102可在圆弧形撑板101上转动，当与连接件外壁接触后，通过旋转机构2的驱动，则可带动多个辊筒102转动，可使连接件与承托机构10之间的摩擦力减小。在使用时，应保持圆弧形撑板101承托的高度与旋转机构2的夹持高度一致。两组圆弧形撑板101能共同形成用于承托连接件的半圆形托槽，连接件可在该托槽内转动，与辊筒102产生滚动摩擦。在实际使用中，可在连接件的下部设置多个并列的承托机构10，共同起到承托连接件的作用。

在圆弧形撑板101的底端设有支腿103，支腿103为可伸缩式，可以调节对圆弧形撑板101的支撑高度，进而可以满足不同高度的连接件的支撑操作。

旋转机构2包括与锥齿轮组件92动力输出端连接的转盘21、设置在转盘21上的四个卡爪22，在转盘21上呈环形阵列设有四个长条形通孔，四个卡爪22可在长条形通孔内滑动，在卡爪22的滑动端上设有锁紧件，能够将卡爪22的位置锁定，进而可锁定对连接件的转动位置，四个卡爪22相互组成一种夹持连接件的“四爪卡盘”，连接件的一端被旋转机构2卡紧并能旋转，连接件的另一端被承托机构10承托，这样就可以使连接件在旋转过程中保持稳定，便于探测机构3进行质量缺陷检测。通过调节四个卡爪22的位置，使连接件的中心与转盘21的中心对正，这样就可以使连接件在转动过程中不出现偏转等现象。转盘21上靠近驱动机构9的一端设有传动轴，该传动轴与锥齿轮组件92动力输出端通过联轴器连接。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图4至图6，夹持机构4包括框架41、第一夹持件42和第二夹持件43，框架41设于底座1上，框架41的高度可调；第一夹持件42设于框架41内，第一夹持件42的高度借助于框架41调节，第一夹持件42可沿底座1的长度方向滑动、也可沿底座1的宽度方向滑动，第一夹持件42上用于放置连接件，连接件的高度和水平位置借助于第一夹持件42调节并可与打孔机构6对齐；第二夹持件43设于框架41内且位于第一夹持件42的上方，第二夹持件43可沿底座1的竖直方向推顶连接件，连接件借助于第一夹持件42和第二夹持件43的对夹而限位。连接件是水平放置在第一夹持件42上的，通过第二夹持件43与第一夹持件42的对夹或对顶，则连接件被夹紧，不能移动和滑动，通过打孔机构6的滑动和打孔操作，在连接件的端部就被钻出一盲孔，即连接件的中心孔。

在实际操作中，还是要注意对连接件的夹持位置，由于打孔机构6是只能在水平方向上滑动，并不能调节高度，则对连接件的高度还是通过夹持机构4进行调节的，第一夹持件42和第二夹持件43对夹，并能够形成用于包围连接件外圆周的包围空间，连接件在此空间内被固定或夹持。

具体的，框架41呈矩形，第一夹持件42和第二夹持件43均设于框架41内部，第一夹持件42可在水平方向上的二维空间内移动。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图4至图6，第一夹持件42包括第一夹持块421、滑道422和顶丝423，第一夹持块421呈V字型，用于承托连接件；滑道422沿底座1的长度方向设置，第一夹持块421滑接在滑道422上，滑道422上设有用于限位第一夹持块421滑动的限位件，第一夹持块421沿滑道422的滑动位置借助于限位件限位；顶丝423穿过框架41，用于在垂直于滑道422的方向上推顶滑道422沿框架41底部滑动，第一夹持块421沿底座1宽度方向上的移动位置借助于顶丝423调节。将连接件放置在第一夹持块421上，由于其呈V字型，则可将连接件放置在V型槽内，再次通过第二夹持件43可将连接件固定在V型槽内，这样便于打孔机构6的打孔作业。在第一夹持块421的一侧设有推顶器424，可以对第一夹持块421沿滑道422的长度方向进行推顶，进而可调节第一夹持块421的水平位置。推顶器424与第一夹持块421的一侧为活动连接，在顶丝423推顶滑道422移动的过程中，推顶器424是不与第一夹持块421接触的。即需要推顶第一夹持块421时，则推顶器424产生推顶作用力，不需要推顶时，则推顶器424的推顶端不与第一夹持块421接触，或可收回，保证不影响顶丝423的操作。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图4至图6，第二夹持件43包括第一伸缩杆431和第二夹持块432，第一伸缩杆431穿过框架41并可沿框架41竖直方向伸缩，第一伸缩杆431的推顶端置于框架41内，用于推顶连接件，第一伸缩杆431的伸缩长度受控于第二控制机构8；第二夹持块432呈倒V字型，置于第一伸缩杆431的推顶端，竖直设置在第一夹持件42的上方，第二夹持块432与第一夹持块421对夹并用于夹持连接件，第二夹持块432对连接件的推顶长度借助于第一伸缩杆431调节。当连接件的位置调节完后，通过第二控制机构8的控制，使第一伸缩杆431产生伸缩并推顶连接件，第二夹持块432与连接件的上端抵接，连接件被卡紧或固定在由第二夹持块432和第一夹持块421围成的空间内，则便于打孔机构6的打孔。第二控制机构8上有控制第一伸缩杆431的伸缩长度的控制按钮，通过按压控制按钮就可以调节对连接件的推顶作用力大小。

具体的，第一伸缩杆431为电动伸缩杆或电动推杆或气缸，其为现有技术，故在此不再赘述。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图4和图6，打孔机构6包括钻机61和第二伸缩杆62，钻机61水平设置且下端滑动设于滑轨11上，钻机61的动力输出端设有钻头63，钻头63与钻机61可拆卸连接，钻头63借助于钻机61的动力用于向连接件端部钻进中空孔；第二伸缩杆62水平设置在底座1上，用于沿底座1长度方向推顶钻机61，钻机61对连接件的打孔深度借助于第二伸缩杆62调节，第二伸缩杆62的伸缩长度受控于第二控制机构8。

在本实施例中，打孔机构6的底端可以滑接在滑轨11上，通过第二伸缩杆62的推顶，可使钻机61沿滑轨11滑行，进而抵接连接件端部，并实现打孔。钻头63是可以从钻机61上拆卸下来的，也可以更换其他形式的钻头63。第二伸缩杆62的伸缩长度决定了钻头63对连接件的钻孔深度，通过在第二控制机构8上调节第二伸缩杆62的伸缩长度，就可以实现调节对连接件不同钻孔深度的目的。

具体的，第二伸缩杆62为电动伸缩杆或电动推杆或气缸，其为现有技术，故在此不再赘述。钻机61为电机，在电机的动力输出端套接有钻头63，钻头63为现有技术中的一种能够钻进中空孔的钻头63。

作为本发明提供的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置的一种具体实施方式，请参阅图4，底座1上设有用于感应打孔机构6在滑轨11上的滑动距离的位移传感器110，位移传感器110与第二控制机构8电性连接；第二控制机构8包括用于控制打孔机构6打孔深度的第一控制器、用于控制夹持机构4对连接件的夹持和释放动作的第二控制器和用于接收位移传感器110的感应信号的信号接收器，第二控制机构8还包括显示器，显示器与信号接收器电性连接，显示器用于显示打孔机构6在底座1上的滑动距离的信息。位移传感器110可以感应到打孔机构6在滑轨11上的滑动距离，进而可以计算出对连接件的打孔深度，通过设置位移传感器110，可以为打孔或钻孔深度作参考。位移传感器110为现有技术中的一种光电学器件，其在底座1上的安装位置可调。

第一控制器、第二控制器、信号接收器和显示器均为现有技术中的一种产品，可为PLC可编程控制器和控制开关的组合，可以实现动作的控制、信号的接收和显示等作用，以上各个部件相互独立操作和运行，相互之间不产生影响和关联。

在本实施例中，框架41的底部设有多个第三伸缩杆44，多个第三伸缩杆44均竖向设置，一端与框架41底端固结、另一端与底座1上端固结，框架41的高度借助于第三伸缩杆44调节。通过调节第三伸缩杆44的伸缩长度，就可以调节第一夹持件42和第二夹持件43的高度，进而调节对连接件的支撑高度，第三伸缩杆44调节方便，可人工去控制第三伸缩杆44的伸缩长度，也可采用电控式进行控制。具体的，第三伸缩杆44为电动伸缩杆或电动推杆或气缸，其为现有技术，故在此不再赘述。

具体的，限位件为螺丝等零件，可通过旋拧限位件，将第一夹持块421限位在滑道422上，限位件可穿过滑道422的一个侧边，并可推顶第一夹持块421，如顺向旋拧可推顶第一夹持块421，反向旋拧就可释放第一夹持块421，调节方便。首先将连接件放置在第一夹持块421上，然后通过滑道422的滑动和顶丝423的推顶，调节第一夹持块421的水平位置，和通过第三伸缩杆44调节连接件的高度，最终将连接件的位置调节准确，则便于打孔机构6的打孔。

在本实施例中，底座1的下方设有固定板12，固定板12可固定在固定物上，底座1的底部设有多个第四伸缩杆13，多个第四伸缩杆13均竖向设置，一端与底座1底端固结、另一端与固定板12上端固结，底座1的高度借助于第四伸缩杆13调节。通过固定板12可以将底座1固定在固定物上或地面上，在固定板12上设有多个用于固定连接的螺栓，可根据实际情况合理选用，也可将螺栓从固定板12上拆卸下来，使固定板12直接接触固定物或地面即可。底座1的高度可调，便于不同身高的人员进行打孔操作。

具体的，第四伸缩杆13为电动伸缩杆或电动推杆或气缸，其为现有技术，故在此不再赘述。

在本实施例中，底座1上设有阻尼器14，打孔机构6抵接连接件端部时，且打孔机构6下端抵接阻尼器14，阻尼器14用于减缓打孔机构6对连接件的打孔速度。阻尼器14的安装位置与夹持机构4靠近打孔机构6的一端上下相互对齐，则能在打孔机构6接触连接件端部时，同时又与阻尼器14抵接，这样可以减缓打孔过程中的速度，稳定操作，这样可提高打孔质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座上端设有滑轨，所述滑轨长度方向与所述底座长度方向平行，所述底座的高度可调节；

旋转机构，设于所述底座上端，用于驱动连接件周向旋转；

探测机构，围绕所述旋转机构设置，借助于连接件旋转用于探测位于所述旋转机构上连接件的外壁质量缺陷信息；所述探测机构与所述旋转机构交替运行；

夹持机构，设于所述底座上端，用于夹持连接件并使连接件呈水平状，所述夹持机构对连接件的夹持高度和水平夹持位置可调；

机械臂，设于所述底座上，所述探测机构对位于所述旋转机构上的连接件检测完毕后且连接件为无缺陷，所述机械臂用于将连接件转运至所述夹持机构上；

打孔机构，设于所述底座上端且位于所述夹持机构的一侧，可沿所述滑轨滑动，用于向置于所述夹持机构上的连接件端部打中心孔，所述打孔机构对连接件的打孔深度可调；

第一控制机构，设于所述底座上，与所述探测机构电性连接，用于接收所述探测机构的探测信息并控制所述旋转机构旋转；以及

第二控制机构，设于所述底座上，用于控制所述打孔机构的打孔深度和控制所述夹持机构对连接件的夹持和释放动作；

在连接件的下方还设置有承托机构，承托机构包括两相对设置的圆弧形撑板，在圆弧形撑板的内壁上设有多个辊筒，辊筒可在圆弧形撑板上转动，当与连接件外壁接触后，通过旋转机构的驱动，则可带动多个辊筒转动，可使连接件与承托机构之间的摩擦力减小；

所述探测机构包括：

上探测单元，置于连接件上方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁上部质量缺陷信息；以及

下探测单元，置于连接件下方，可沿连接件轴线方向移动，用于探测连接件外壁下部质量缺陷信息，所述上探测单元和所述下探测单元分别借助于所述旋转机构的旋转可探测连接件周向外壁质量缺陷信息，所述上探测单元和所述下探测单元的轴向移动可探测连接件轴向外壁质量缺陷信息；

所述上探测单元包括：

弧形罩，上端面用于连接位于连接件上方的固定物上，所述弧形罩的弧度与连接件的外圆弧弧度相匹配，所述弧形罩的高度可调，所述弧形罩可沿连接件轴向移动；以及

第一探测器，为多个，分别均匀固设于所述弧形罩下端面，多个所述第一探测器分别借助于连接件的旋转用于探测连接件上部质量缺陷信息；第一探测器对连接件的探测角度是可以调节；

所述下探测单元包括：

滑撑，下端面用于连接位于连接件下方的固定物上，所述滑撑的高度可调，所述滑撑可沿连接件轴向移动；以及

第二探测器，为多个，分别均匀固设于所述滑撑上端面，多个所述第二探测器分别借助于连接件的旋转用于探测连接件下部质量缺陷信息，连接件在由多个所述第一探测器和多个所述第二探测器围成的圆形区域内，多个所述第一探测器和多个所述第二探测器均沿连接件轴向探测，在弧形罩上端和滑撑下端均横向设有第一电动推杆，可实现弧形罩和滑撑在水平方向上位置的调节，便于在连接件轴向上进行探测；在第一电动推杆远离推顶端的一端竖向设置第二电动推杆，所述第二电动推杆可以在竖向上调节对连接件的径向探测距离。

2.如权利要求1所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述第一控制机构包括：

接收单元，用于接收所述探测机构的探测信息；

控制单元，与所述接收单元的信号输出端连接，用于接收探测连接件的缺陷信息和控制连接件的旋转角度；以及

显示单元，与所述控制单元连接，用于显示连接件的质量缺陷信息。

3.如权利要求1所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述夹持机构包括：

框架，设于所述底座上，所述框架的高度可调；

第一夹持件，设于所述框架内，所述第一夹持件的高度借助于所述框架调节，所述第一夹持件可沿所述底座的长度方向滑动、也可沿所述底座的宽度方向滑动，所述第一夹持件上用于放置连接件，连接件的高度和水平位置借助于所述第一夹持件调节并可与所述打孔机构对齐；以及

第二夹持件，设于所述框架内且位于所述第一夹持件的上方，所述第二夹持件可沿所述底座的竖直方向推顶连接件，连接件借助于所述第一夹持件和所述第二夹持件的对夹而限位。

4.如权利要求3所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述第一夹持件包括：

第一夹持块，呈V字型，用于承托连接件；

滑道，沿所述底座的长度方向设置，所述第一夹持块滑接在所述滑道上，所述滑道上设有用于限位所述第一夹持块滑动的限位件，所述第一夹持块沿所述滑道的滑动位置借助于所述限位件限位；以及

顶丝，穿过所述框架，用于在垂直于所述滑道的方向上推顶所述滑道沿所述框架底部滑动，所述第一夹持块沿所述底座宽度方向上的移动位置借助于所述顶丝调节。

5.如权利要求3所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述第二夹持件包括：

第一伸缩杆，穿过所述框架并可沿所述框架竖直方向伸缩，所述第一伸缩杆的推顶端置于所述框架内，用于推顶连接件，所述第一伸缩杆的伸缩长度受控于所述第二控制机构；以及

第二夹持块，呈倒V字型，置于所述第一伸缩杆的推顶端，竖直设置在所述第一夹持件的上方，所述第二夹持块与所述第一夹持块对夹并用于夹持连接件，所述第二夹持块对连接件的推顶长度借助于所述第一伸缩杆调节。

6.如权利要求1所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述打孔机构包括：

钻机，水平设置且下端滑动设于所述滑轨上，所述钻机的动力输出端设有钻头，所述钻头与所述钻机可拆卸连接，所述钻头借助于所述钻机的动力用于向连接件端部钻进中空孔；以及

第二伸缩杆，水平设置在所述底座上，用于沿所述底座长度方向推顶所述钻机，所述钻机对连接件的打孔深度借助于所述第二伸缩杆调节，所述第二伸缩杆的伸缩长度受控于所述第二控制机构。

7.如权利要求1所述的法兰连接件视觉检测及中心孔打孔装置，其特征在于，所述底座上设有用于感应所述打孔机构在所述滑轨上的滑动距离的位移传感器，所述位移传感器与所述控制机构电性连接；

所述第二控制机构包括用于控制所述打孔机构打孔深度的第一控制器、用于控制所述夹持机构对连接件的夹持和释放动作的第二控制器和用于接收所述位移传感器的感应信号的信号接收器，所述第二控制机构还包括显示器，所述显示器与所述信号接收器电性连接，所述显示器用于显示所述打孔机构在所述底座上的滑动距离的信息。

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