CN112461128A - 一种叶轮焊接模具检测装置及方法 - Google Patents

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王飞阳
庄金雷
麻威强
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Abstract

本发明公开了一种叶轮焊接模具检测装置及方法，装置包括检测工作台、检测机器人、用于识别叶轮焊接模具中叶片所在位置的工业相机以及用于对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行检测的传感器检测机构，所述检测机器人设在检测工作台上，所述工业相机和传感器检测机构均设在检测机器人的手臂上。先使用工业相机定位后，再利用接近传感器进行检测，具有检测精度高，检测速度快，稳定性强等特点；通过在传感器安装板上预留不同的传感器安装孔，可适用于不同尺寸的焊接模具，保证了自动化装配生产中的产品质量；其可高效对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行自动化检测，检测效率高。

Description

一种叶轮焊接模具检测装置及方法
技术领域
本发明涉及自动化检测技术领域，尤其是涉及一种叶轮焊接模具检测装置及方法。
背景技术
叶轮的结构通常包括有依次间隔设置的沿环形阵列分布的多个叶片，以及前后盖板组成。在自动化装配过程中，如果叶轮底面不够平整，当叶轮旋转时会产生振动，不仅会缩短机械寿命，严重时还会造成破坏性事故。
在叶轮的焊接装配过程中，需要先将多个叶片放入专用的焊接模具中，然后和盖板装配在一起。由于叶片的形状复杂，在放入焊接模具的过程中可能会出现漏放，放不进去或者放不到位的现象。为了保证产品质量，提高生产效率，故需要在叶片放入焊接模具后对叶片的有无及是否放置到位进行检测，防止不良产品流入到下一工序。现有的叶轮焊接装配中自动化检测程度低，工作效率较为低下，并且传统检测装置多不能对位置复杂多变的产品进行检测。
如中国专利CN201520168794.2公开的一种风机叶轮的组装及检测装置，这种装置能够正确地确定叶片和轮毂的相对位置并将这种正确的相对位置固定下来，然后将叶片安装在轮毂上，能够保证产品质量、提高劳动生产率。此装置采用机械限位方式进行叶轮的组装和检测，不适用于在自动化生产过程中进行检测，生产效率不高。
如中国专利CN201711291028.5公开的汽车发盖铰链铆接工装焊接螺母检测装置，通过放置台和固定卡扣对发盖铰链进行固定，并且通过铆压电机对铰链进行铆压，并由螺母位置激光传感器对螺母的焊接情况进行检测，并通过指示灯对检测情况进行提升，自动完成漏焊螺母的检测工作，提高检测精度，并且通过锁定电磁阀对铆压电机的工作情况，提高工作安全性。通过激光传感器对产品的位置进行检测，但灵活性差，不适用于位置复杂多变的产品。
发明内容
针对现有技术不足，本发明是提供一种叶轮焊接模具检测装置及方法，其可高效对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行自动化检测，检测效率高。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种叶轮焊接模具检测装置，包括检测工作台、检测机器人、用于识别叶轮焊接模具中叶片所在位置的工业相机以及用于对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行检测的传感器检测机构，所述检测机器人设在检测工作台上，所述工业相机和传感器检测机构均设在检测机器人的手臂上。
所述检测工作台上设有可旋转的送料转台，所述送料转台上设有一组用于放置叶轮焊接模具的工位结构。
所述叶轮焊接模具放置叶片的位置对应传感器检测机构设有避空位。
所述传感器检测机构包括传感器安装板和设在传感器安装板上的一组传感器，所述一组传感器为对应叶轮焊接模具每个叶片安装位置设置的一组传感器。
所述传感器安装板为圆盘结构，一组传感器沿圆盘结构的圆周设置。
所述传感器为接近传感器。
所述传感器安装板上沿圆周设有一组传感器安装通孔，一组接近传感器分别设在对应的安装通孔上。
一种用于对叶轮焊接模具中叶片进行检测的检测方法，包括以下步骤：
1)送料转台输送已放入叶片的叶轮焊接模具到达检测工位；
2)检测机器人驱动工业相机进行图片数据采集，识别出叶片所在位置，并把结果发送给检测机器人；
3)检测机器人驱动传感器检测机构到达产品上方，根据工业相机采集到的数据计算出的需转动的角度，旋转传感器检测机构使各个接近传感器和叶片所在位置重合；
4)传感器检测机构下降到一个安全高度，然后慢速到达叶片上方，如果多个传感器同时得到信号，则叶片放置到位，反之，叶片放置不平整或者没有放入叶轮焊接模具中；
5)检测完成后，输出检测结果，开始进行下一模具检测。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该叶轮焊接模具检测装置及方法结构设计合理，先使用工业相机定位后，再利用接近传感器进行检测，具有检测精度高，检测速度快，稳定性强等特点；通过在传感器安装板上预留不同的传感器安装孔，可适用于不同尺寸的焊接模具，保证了自动化装配生产中的产品质量；其可高效对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行自动化检测，检测效率高。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明检测装置结构示意图。
图2为本发明传感器检测示意图。
图中：
1.检测机器人、2.工业相机、3.传感器检测机构、31.传感器安装板、32.接近传感器、4.叶轮焊接模具、41.叶片、5.送料转台、6.检测工作台。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，该叶轮焊接模具检测装置，包括检测工作台6、检测机器人1、用于识别叶轮焊接模具4中叶片所在位置的工业相机2以及用于对叶轮焊接装配中叶片41的有无及是否放置到位进行检测的传感器检测机构3；检测机器人1设在检测工作台6上，工业相机2和传感器检测机构3均设在检测机器人1的手臂上。
检测工作台6上设有可旋转的送料转台5，送料转台上设有一组用于放置叶轮焊接模具的工位结构，可提高检测速度；
叶轮焊接模具4放置叶片41的位置对应传感器检测机构设有避空位，方便传感器检测机构进行检测操作。
传感器检测机构3包括传感器安装板31和设在传感器安装板上的一组传感器，所述一组传感器为对应叶轮焊接模具每个叶片安装位置设置的一组传感器；传感器安装板为圆盘结构，一组传感器沿圆盘结构的圆周设置，可对模具中所有叶片同时检测，检测高效。
传感器安装板上沿圆周设有一组传感器安装通孔，一组接近传感器分别设在对应的安装通孔上；传感器为接近传感器32，检测准确可靠。
用于对叶轮焊接模具中叶片进行检测的检测方法，包括以下步骤：
1)送料转台输送已放入叶片的叶轮焊接模具到达检测工位；
2)检测机器人驱动工业相机进行图片数据采集，识别出叶片所在位置，并把结果发送给检测机器人；
3)检测机器人驱动传感器检测机构到达产品上方，根据工业相机采集到的数据计算出的需转动的角度，旋转传感器检测机构使各个接近传感器和叶片所在位置重合；
4)传感器检测机构下降到一个安全高度，然后慢速到达叶片上方，如果多个传感器同时得到信号，则叶片放置到位，反之，叶片放置不平整或者没有放入叶轮焊接模具中；
5)检测完成后，输出检测结果，开始进行下一模具检测。
通过在传感器安装板上预留不同的传感器安装孔，可适用于不同尺寸的焊接模具，保证了自动化装配生产中的产品质量；其可高效对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行自动化检测，检测效率高。
优选具体实例为：
检测机器人可采用四轴机器人，用来驱动工业相机和传感器检测机构；工业相机设在检测机器人上，通过工业相机采集数据后计算叶轮焊接模具中的叶片的角度和位置，并将识别结果发送给检测机器人；传感器检测机构：由传感器安装板和多个接近传感器组成；传感器安装板上预留不同的传感器安装孔，可适用于不同尺寸的焊接模具。接近传感器安装距离尺寸和叶轮焊接模具上的避空位距离尺寸相等；当工业相机定位好叶片的位置后，检测机器人驱动传感器检测装置到达叶片的上方，然后进行检测。叶轮焊接模具设置在送料转台上，叶片放在叶轮焊接模具中，叶轮焊接模具放叶片的位置加工有避空位，用来方便传感器检测装置进行检测。送料转台采用旋转式结构，用来输送产品到达检测工位，检测完成后进行下一产品的检测。
为了使检测精度更高，更方便的读出检测结果，传感器检测装置中的接近传感器也可以换成接触式位移传感器或者光纤传感器等；通过机器视觉及传感器与机器人相结合，实现对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位的自动化检测。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：包括检测工作台、检测机器人、用于识别叶轮焊接模具中叶片所在位置的工业相机以及用于对叶轮焊接装配中叶片的有无及是否放置到位进行检测的传感器检测机构，所述检测机器人设在检测工作台上，所述工业相机和传感器检测机构均设在检测机器人的手臂上。
2.如权利要求1所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述检测工作台上设有可旋转的送料转台，所述送料转台上设有一组用于放置叶轮焊接模具的工位结构。
3.如权利要求1所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述叶轮焊接模具放置叶片的位置对应传感器检测机构设有避空位。
4.如权利要求1所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述传感器检测机构包括传感器安装板和设在传感器安装板上的一组传感器，所述一组传感器为对应叶轮焊接模具每个叶片安装位置设置的一组传感器。
5.如权利要求4所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述传感器安装板为圆盘结构，一组传感器沿圆盘结构的圆周设置。
6.如权利要求5所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述传感器为接近传感器。
7.如权利要求6所述叶轮焊接模具检测装置，其特征在于：所述传感器安装板上沿圆周设有一组传感器安装通孔，一组接近传感器分别设在对应的安装通孔上。
8.一种用于对叶轮焊接模具中叶片进行检测的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：
1)送料转台输送已放入叶片的叶轮焊接模具到达检测工位；
2)检测机器人驱动工业相机进行图片数据采集，识别出叶片所在位置，并把结果发送给检测机器人；
3)检测机器人驱动传感器检测机构到达产品上方，根据工业相机采集到的数据计算出的需转动的角度，旋转传感器检测机构使各个接近传感器和叶片所在位置重合；
4)传感器检测机构下降到一个安全高度，然后慢速到达叶片上方，如果多个传感器同时得到信号，则叶片放置到位，反之，叶片放置不平整或者没有放入叶轮焊接模具中；
5)检测完成后，输出检测结果，开始进行下一模具检测。
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