CN112345544A - 多功能连杆自动化检测线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能连杆自动化检测线，包括：双电爪传输机构；双激光检测系统；控制模块；其中，所述双激光对射机构用于采集待测产品的点云数据；所述可移动检测工位设有夹持件和支撑件，所述夹持件与待测产品位于同一水平面，所述支撑件用于支撑待测产品。本发明采用双激光对射的方式来解决单激光一次扫描无法检测高度及厚度尺寸的问题，可以实现产线一次运动就能检测出所需要的所有尺寸。利用支撑件和夹持件固定待测产品，可以通过更换支撑件放置多种型号的待测产品，同时保证了双激光检测系统的检测准确率。

Description

多功能连杆自动化检测线
技术领域
本发明涉及产品检测技术领域，具体涉及多功能连杆自动化检测线。
背景技术
由于产品的检测项目涉及高度和厚度尺寸检测、瑕疵检测和字符识别等多种功能，人工检测会产生遗漏，并且人工检测速度慢，远不及生产速度；现有技术中的检测流程是在机械手上料之后，经过X轴移动后，检测完零件的合格与否后直接下料，将NG的零件挑选出，采用单条线激光不足以满足产品的全部检测需求，而且有些产品需要确认每件零件不合格的位置。
综上，现需要设计多功能连杆自动化检测线来解决现有技术中检测参数片面以及数量众多不易整理的问题。
发明内容
为解决上述现有技术中问题，本发明提供了多功能连杆自动化检测线，能够将厚度、高度、瑕疵、字符、喷码、数据库功能集合到一起，解放人力，实现全产线自动化。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
多功能连杆自动化检测线，包括：
双电爪传输机构，其包括第一电爪和第二电爪；
双激光检测系统，包括双激光对射机构和可移动检测工位；
控制模块，其与所述双电爪传输机构和所述双激光检测系统通讯连接；
其中，所述双激光对射机构用于采集待测产品的点云数据；所述可移动检测工位设有夹持件和支撑件，所述夹持件与待测产品位于同一水平面，所述支撑件用于支撑待测产品。
在本发明的一些实施例中，所述可移动检测工位还包括移动模组及底板，所述移动模组用于驱动所述底板移动；所述底板为中空结构，所述底板的内侧均匀分布有对称的凹槽，所述支撑件插接在所述凹槽中。
在本发明的一些实施例中，所述可移动检测工位还设有传感器，用于感应待测产品的位置，进而判断所述可移动检测工位的运动方向；所述可移动检测工位沿X轴作周期性往返运动。
在本发明的一些实施例中，所述控制模块用于接收所述点云数据并按照下述步骤检测缺陷：
S1、将所述点云数据定义为像素群，再将该像素群划分为若干个元素；
S2、计算步骤S1中元素的平均强度，并比较相邻元素的平均强度，得到强度差异；
S3、将步骤S2中的强度差异与阈值作比较，其中大于阈值的相邻元素被标记为缺陷。
在本发明的一些实施例中，所述双激光对射机构包括支架和第一激光传感器和第二激光传感器，其中，该支架横跨在所述多功能连杆自动化检测线上。
在本发明的一些实施例中，所述第一激光传感器和第二激光传感器均通过可调底座固定在支架上；所述第一激光传感器和第二激光传感器的安装位置上下对称。
在本发明的一些实施例中，所述第二激光传感器的上方设有挡板，用于防止待测产品脱落进而影响所述第二激光传感器的测量精度。
在本发明的一些实施例中，所述双电爪传输机构还包括X轴驱动模组和Z轴驱动模组，用于带动所述双电爪传输机构沿X轴和Z轴往返运动。
在本发明的一些实施例中，所述第一电爪和第二电爪均为悬空夹爪。
在本发明的一些实施例中，所述多功能连杆自动化检测线还包括喷码机构，其位于所述双激光对射机构的后端；
所述喷码机构包括喷码器、伸缩气缸和精密模组；其中所述喷码器固定在所述伸缩气缸上。
在本发明的一些实施例中，所述喷码机构还包括位置传感器，用于感应喷码位上的待测产品。
在本发明的一些实施例中，所述多功能连杆自动化检测线还包括拨杆气缸，用于传输待测产品。
本发明的工作原理为：
待测产品通过传送带上料传输后，所述拨动气缸将待测产品移动到上料位，所述双电爪传输机构中的第一电爪夹紧待测产品，在运动模块的作用下，待测产品到达可移动检测工位的初始位置；所述双激光检测系统接收到所述控制模块发出的检测信号，所述可移动检测工位沿X轴运动，所述第一激光传感器和第二激光传感器与待测产品相对运动，在待测产品的上下表面形成稳定点云，根据所述控制模块中内置的程序，完成待测产品厚度和对称度尺寸检测、表面瑕疵缺陷检测、字符识别检测；所述可移动检测工位将待测产品移动到初始位置；所述双电爪传输机构中的第二电爪夹紧待测产品，在运动模块的作用下，待测产品到达喷码位，喷码机构的位置传感器感测来料后，喷码器在待测产品的侧部喷码，喷码涵盖称重、硬度（检测线体前端功能）、厚度和对称度尺寸、瑕疵、字符等功能；喷码结束后，下料位的拨杆气缸启动，将待测产品拉至下料传送带，由传送带将产品运送产品至出料口，完成自动化线体全流程检测。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本发明采用双激光对射的方式来解决单激光一次扫描无法检测高度及厚度尺寸的问题，可以实现产线一次运动就能检测出所需要的所有尺寸；
在瑕疵的检测过程中，可移动检测工位设有镂空的底板，利用支撑件和夹持件固定待测产品，使得该可移动检测工位可以通过更换支撑件的插接位置从而放置多种型号的待测产品，实现柔性兼容多款产品的测量；同时保证了双激光检测系统的检测准确率。
本发明将喷码机融入自动化检测产线中，每一个尺寸的合格与否都将有专门的喷码位，并且都可以直接显示在工件上；解放人力，实现全产线自动化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为多功能连杆自动化检测线的结构主视图。
图2为多功能连杆自动化检测线的结构主视图。
图3为双电爪传输机构的结构示意图。
图4为可移动检测工位的结构示意图。
图5为双激光对射机构的结构示意图。
图6为喷码机构的结构示意图。
附图标记：1-上料传送带；2-上料位；3-双电爪传输机构；31-第一电爪；32-第二电爪；33-X轴驱动模组；34-Z轴驱动模组；35-连接板；4-双激光检测系统；41-可移动检测工位；411-夹持件；412-底板；413-支撑件；414-移动模组；415-光纤传感器；42-第一激光传感器；43-第二激光传感器；44-第一可调底座；45-第二可调底座；46-挡板；47-支架；5-喷码机构；51-喷码器；52-伸缩气缸；53-精密模组；6-下料位；7-拨动气缸；8-下料传动带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
多功能连杆自动化检测线，按照检测线的传输方向，依次包括：双电爪传输机构3，其包括第一电爪31和第二电爪32；双激光检测系统4，包括可移动检测工位41和双激光对射机构；喷码机构5；控制模块，其与双电爪传输机构3、双激光检测系统4和喷码机构5通讯连接。
其中，所述双激光对射机构用于采集待测产品的点云数据；所述可移动检测工位74设有夹持件411和支撑件413，所述夹持件411与待测产品位于同一水平面，所述支撑件413用于支撑待测产品。该夹持件411与支撑件413不会对待测产品的外观造成遮挡，实现上下同时检测，克服了传统料带传送方式中由于待测产品下表面被遮挡，无法满足待测产品上下两面同时检测的问题。
在本发明的一些实施例中，所述控制模块用于接收所述点云数据并按照下述步骤检测缺陷：
S1、将所述点云数据定义为像素群，再将该像素群划分为若干个元素；
S2、计算步骤S1中每个元素中的平均强度，并比较相邻元素的平均强度，得到强度差异；
S3、将步骤S2中的强度差异与阈值作比较，其中大于阈值的相邻元素被标记为缺陷，该阈值通常是提前设置在控制模块中的。
在本发明的一些实施例中，参照图3所示，双电爪传输机构3的第一电爪31和第二电爪32均为悬空夹爪，实现待测产品的准确定位，又方便工件取放，同时不会遮挡激光等检测光线。双电爪传输机构3还包括X轴驱动模组33和Z轴驱动模组34，用于带动所述双电爪传输机构3沿X轴和Z轴往返运动。第一电爪31和第二电爪32之间设有连接板35，用于固定两个电爪的位置，连接板35的长度即为可移动检测工位41的初始位置与喷码位间距。在检测线工作过程中，当双电爪传输机构3的第一电爪31在上料位2处抓取待测产品时，此时的第二电爪32在抓取可移动检测工位41初始位置处的待测产品，双电爪传输机构3沿X运动，第一电爪31将上料位2处的待测产品移动到可移动检测工位41的初始位置处，而第二电爪32将检测后的待测产品移动到喷码位。
在本发明的一些实施例中，参照图4所示，所述可移动检测工位41还包括底板412，该底板412为中空结构，即为矩形框架结构，沿检测线方向，底板412的内侧均匀分布有对称的凹槽，用于插入所述支撑件413，该支撑件413采用高刚性支撑片，能够实现对待测产品的支撑，同时不会影响第二激光传感器43对待测产品的扫描。另外根据待检测产品的高度及厚度的不同，该支撑件413可以选择不同位置处的凹槽进行插接，使得该可移动检测工位41能够柔性兼容多种待测工件。
在本发明的一些实施例中，所述可移动检测工位41还设有传感器，用于感应待测产品的位置，进而判断所述可移动检测工位的运动方向；在该实施例中，传感器采用光纤传感器415，其对称设置在底板412的两侧，若光纤传感器415光线被遮挡，信号低于某个数值，判定为待测产品到位；反之当待测产品被电爪取走，光纤传感器415的信号高于某个值，判定无待测产品，可移动检测工位41会反向运动到初始位置，等待下一个待测产品。
所述可移动检测工位41设有移动模组414，能够驱动底板412移动，是该可移动检测工位41沿X轴作周期性往返运动；对于一个待测产品，该可移动检测工位41沿X轴作一个周期的往返运动，即从起始位置出发的过程中，双激光检测系统4对待测产品的各个参数进行检测；当检测结束后，可移动检测工位41开始返回起始位置。
双激光检测系统4包括支架47和第一激光传感器42和第二激光传感器43，其中，该支架47横跨在多功能连杆自动化检测线上，具体地是通过支架47两个侧柱上的固定板固定在多功能连杆自动化检测线上。
在本发明的一些实施例中，第一激光传感器42通过第一可调底座44固定在支架47的上梁上，第二激光传感器43通过第二可调底座45固定在支架47的下梁上；第一激光传感器42和第二激光传感器43的安装位置上下对称。
在本发明的一些实施例中，第二激光传感器43的上方设有挡板46，该挡板46是为了防止待测产品脱落后砸到或碰到第二激光传感器43，进而影响第二激光传感器43的测量精度；参照图3所示，该挡板46的顶板上设有透光孔，第二激光传感器43可以利用该透光孔对待测产品进行检测。现有的检测方式有很多局限性，如单激光扫描，虽节拍快，但无法检测出高度与厚度的尺寸；而接触式测量可以测出所有的尺寸，但是节拍很长，不足以满足客户需求。利用该双激光检测系统4来测量高度和厚度的尺寸，测量过程中无需将工件翻面，一次通过就可测量出要求的所有尺寸。
在本发明的一些实施例中，参照图4所示，喷码机构5包括喷码器51、伸缩气缸52和精密模组53；其中喷码器51固定在伸缩气缸52上；伸缩气缸52能够使喷码器51避让待测产品的大小头，精密模组53可以带动喷码器51沿X轴运动，辅助喷码器51完成喷码动作。待测产品的所有检测结果信息都清楚地显示在产品的表面，解决了对应麻烦的问题。
在本发明的一些实施例中，多功能连杆自动化检测线还包括拨杆气缸7，用于将上料传送带1上的待测产品移动到上料位2上，以及将下料位6上的待测产品移动到下料传送带8上。
在本发明的一些实施例中，喷码机构5还包括位置传感器（图中未示出），用于感应喷码位上的待测产品；当位置传感器检测到喷码位放置有待测产品时，控制模块接收到信号后向喷码机构5发送启动信号，开始进行喷码。
本发明的工作过程为：
待测产品通过上料传送带1传输，拨动气缸7将待测产品移动到上料位2，双电爪传输机构3中的第一电爪31夹紧待测产品，在运动模块的作用下，待测产品到达可移动检测工位41的初始位置；双激光检测系统接收到控制模块发出的检测信号，可移动检测工位41沿X轴运动，第一激光传感器42和第二激光传感器43与待测产品相对运动，在待测产品的上下表面形成稳定点云，根据控制模块中内置的程序，完成待测产品厚度和对称度尺寸检测、表面瑕疵缺陷检测、字符识别检测；可移动检测工位将待测产品移动到初始位置；双电爪传输机构3中的第二电爪32夹紧待测产品，在运动模块的作用下，待测产品到达喷码位，喷码机构5的位置传感器感测来料后，喷码器51在待测产品的侧部喷码，喷码涵盖称重、硬度（检测线体前端功能）、厚度和对称度尺寸、瑕疵、字符等功能；喷码结束后，拨杆气缸7启动，将待测产品从下料位6拉至下料传送带8，由传送带将产品运送产品至出料口，完成自动化线体全流程检测。在检测线工作过程中，当双电爪传输机构3的第一电爪31将上料位2处的待测产品移动到可移动检测工位41初始位置处时，第二电爪32同时将可移动检测工位41初始位置处的待测产品移动到喷码位。本自动化检测线体将厚度、高度、瑕疵、字符、喷码、数据库功能集合到一起，解放人力，实现全产线自动化。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.多功能连杆自动化检测线，其特征在于，包括：
双电爪传输机构，其包括第一电爪和第二电爪；
双激光检测系统，包括双激光对射机构和可移动检测工位；
控制模块，其与所述双电爪传输机构和所述双激光检测系统通讯连接；
其中，所述双激光对射机构用于采集待测产品的点云数据；所述可移动检测工位设有夹持件和支撑件，所述夹持件与待测产品位于同一水平面，所述支撑件用于支撑待测产品。
2.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述可移动检测工位还包括移动模组及底板，所述移动模组用于驱动所述底板移动；所述底板为中空结构，所述底板的内侧均匀分布有对称的凹槽，所述支撑件插接在所述凹槽中。
3.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述可移动检测工位还设有传感器，用于感应待测产品的位置，进而判断所述可移动检测工位的运动方向；所述可移动检测工位沿X轴作周期性往返运动。
4.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述控制模块用于接收所述点云数据并按照下述步骤检测缺陷：
S1、将所述点云数据定义为像素群，再将该像素群划分为若干个元素；
S2、计算步骤S1中元素的平均强度，并比较相邻元素的平均强度，得到强度差异；
S3、将步骤S2中的强度差异与阈值作比较，其中大于阈值的相邻元素被标记为缺陷。
5.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述双激光对射机构包括支架和第一激光传感器和第二激光传感器，其中，该支架横跨在所述多功能连杆自动化检测线上。
6.根据权利要求5所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述第一激光传感器和第二激光传感器均通过可调底座固定在支架上；所述第一激光传感器和第二激光传感器的安装位置上下对称。
7.根据权利要求5所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述第二激光传感器的上方设有挡板，用于防止待测产品脱落进而影响所述第二激光传感器的测量精度。
8.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述双电爪传输机构还包括X轴驱动模组和Z轴驱动模组，用于带动所述双电爪传输机构沿X轴和Z轴往返运动。
9.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述第一电爪和第二电爪均为悬空夹爪。
10.根据权利要求1所述的多功能连杆自动化检测线，其特征在于，所述多功能连杆自动化检测线还包括喷码机构，其位于所述双激光对射机构的后端；
所述喷码机构包括喷码器、伸缩气缸和精密模组；其中所述喷码器固定在所述伸缩气缸上。
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