CN112551122A - 一种输送定位装置、视觉检测系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送定位装置、视觉检测系统及使用方法，包括物料输送机构、物料推送机构、定位循环机构、定位浮动机构；所述物料输送机构包括用于上料的上料模组以及用于下料的下料模组；所述物料推送机构用于将上料模组运输的物料推送至定位循环机构以及将定位循环机构的物料推送至下料模组；所述定位循环机构包括物料托盘以及物料放置件，所述物料托盘用于实现物料放置件的上下料；所述定位浮动机构与物料放置件配合，实现物料的定位。通过装置的结构设计，提供了一种输送定位装置及基于该装置的视觉检测系统，该装置能在规避物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障输送过程的安全和检测面的定位准确性。

Description

一种输送定位装置、视觉检测系统及使用方法

技术领域

本发明涉及自动化领域，具体涉及一种输送定位装置、视觉检测系统及使用方法。

背景技术

现有视觉检测系统的输送定位装置常采用平行输送或转盘，视觉检测镜头多工位平行或周向布置，采用V型槽对被检测工件进行定位，针对于浇筑成型或者压铸成型的物料，其通常边沿具有一定的凸起毛刺，侧面又往往存在一定的挠曲，采用常规V型侧面定位方式亦因挠取存在端面检测失真的难题。故提供一种能在规避物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障了输送过程的安全和检测面的定位准确的输送定位装置是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题现有视觉检测系统的输送定位装置在物料表面具有毛刺以及挠曲时存在的定位困难等问题，本发明提供了一种输送定位装置、视觉检测系统及使用方法，该装置能在规避物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障输送过程的安全和检测面的定位准确性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种输送定位装置，包括物料输送机构、物料推送机构、定位循环机构、定位浮动机构；所述物料输送机构包括用于上料的上料模组以及用于下料的下料模组；所述物料推送机构用于将上料模组运输的物料推送至定位循环机构以及将定位循环机构的物料推送至下料模组；所述定位循环机构包括物料托盘以及物料放置件，所述物料托盘用于实现物料放置件的上下料；所述定位浮动机构与物料放置件配合，实现物料的定位。

本方案中，输送定位装置包括物料输送机构、物料推送机构、定位循环机构、定位浮动机构；装置运行时，物料起始放置于物料输送机构上料模组中，通过物料推送机构的推送，将物料推送至定位循环机构的物料托盘中，且物料托盘通过移动，实现的转移，将物料放置于物料放置件上，且完成相关工序后可将物料从物料放置件上取下；物料从物料放置件取下后，通过物料推送机构的推送，将物料推送至物料输送机构的下料模组中，实现一整套物料的输送以及定位。

优选的，所述物料放置件为仿形件，形状与待检测物体形状相似，采用仿形件，有效避免药柱挠取带来的端面检测失真。

作为本发明物料输送机构的一种具体实现方式，所述物料输送机构还包括伺服电机以及联轴器；所述联轴器连接上料模组以及下料模组，且通过伺服电机以及联轴器同时为上料模组以及下料模组提供动力，实现上料模组以及下料模组的运动，通过联轴器的设置，实现了单一伺服电机同时为上料模组以及下料模组提供动力，优化装置结构，节约生产成本。

作为本发明物料推送机构的一种具体实施方式，所述物料推送机构包括上料推送气缸、下料推送气缸、推送杆以及浮动组件；所述浮动组件连接上料推送气缸、下料推送气缸以及推送杆，通过浮动组件的连接，实现了气缸带动推送杆运动，且两个气缸均匀通过浮动组件连接推送杆，实现了推送杆的不同行程，使得推送杆具备上料以及下料的功能；所述上料推送气缸、下料推送气缸、推送杆均位于推送杆的同一侧；通过同侧的结构设计，优化装置结构，使得输送定位装置结构更加紧凑。

优选的，所述推送杆与物料的接触面为物料的侧面，实现物料的侧面推送，通过调整物料的摆放位置，实现物料的侧面推送，避免了采用端面推送造成的毛刺损伤，从而对物料带来的影响。

优选的，所述浮动组件内设置弹性机构以及传感器，所述弹性机构用于弹性支撑上料推送气缸、下料推送气缸、推送杆，通过弹性机构的设置，保证了在出现推送阻挡或摩擦力较大时，不会损坏上料推送气缸、下料推送气缸、推送杆；所述传感器用于监测推送杆在推送过程中受到的阻力，通过传感器的设置，监测相关信号并进行反馈，控制上料推送气缸、下料推送气缸的停止。

优选的，所述推送杆与物料的接触面设置防静电橡胶头，通过防静电橡胶头的设置避免物料端面毛刺损伤，保证物料质量。

优选的，所述物料推送机构还包括滑套导向件，所述推送杆穿过滑套导向件，保证推送杆的伸缩方向。

作为本发明定位循环机构的一种具体的实现方式，所述定位循环机构还包括用于实现物料托盘垂直运动的垂直驱动件以及用于实现物料托盘水平运动的水平驱动件；所述物料推送机构将上料模组上的物料推送至物料托盘后，垂直驱动件带动物料托盘竖直运动，并通过水平气缸的水平运动，将物料放置在物料放置件上，物料托盘归位，物料推送机构将上料模组上的另一个物料推送至物料托盘，在上一个物料定位并完成相关工序后，物料托盘上升平移，取下上一个物料，并将另一个物料放置在物料放置件上，物料托盘归位，物料推送机构将物料托盘上的物料推送至下料模组后再进行上料操作，从而形成循环。

优选的，所述定位循环机构还包括物料挡板，所述物料挡板用于进一步限制物料推送机构的上料推送位置。

作为本发明定位浮动机构的一种具体的实现方式，所述定位浮动机构包括定位驱动件、定位件，所述定位驱动件通过上下驱动定位件，使得定位件与物料放置件相互配合，压紧物料，实现物料的定位，通过定位浮动机构的结构设计，与物料放置件相互配合，避免了常规物料定位的侧面定位方式因挠取存在端面检测失真的问题。

优选的，所述定位浮动机构还包括用于调整定位力度的滑套组件，所述滑套组件设置弹性机构；所述定位驱动件通过滑套组件驱动定位件与物料放置件配合，通过滑套组件的设置，能够连续调整压紧力度，实现定位力度的平衡，保证压件力度安全。

本发明还公开了一种视觉检测系统，包括上述输送定位装置以及视觉镜头模组；所述视觉镜头模组包括用于检测物料端面的端面镜头以及用于检测物料侧面的侧面镜头，通过该视觉检测系统的结构设计，提供了一种视觉检测系统，采用单工位多镜头的方式，通过输送定位装置的使用，在规避了物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障了输送过程的安全和检测面的定位准确。

优选的，所述端面镜头以及侧面镜头采用垂直布局方式，在一个工位完成十几项数据检测，结构紧凑，效率较高。

作为视觉检测系统的进一步技术方案，还包括光源模组，所述光源模组包括背光源以及环形光源，所述环形光源与端面镜头同轴心安装于端面镜头端部外侧，所述背光源安装于输送定位装置的定位浮动机构上，为侧面镜头提供光源，为每个镜头设置单独光源，保证了视觉检测系统检测的准确性。

优选的，所述视觉镜头模组还包括防爆箱，所述环形光源、端面镜头、侧面镜头安装于防爆箱内，通过防爆箱的设置，在保护镜头模组的同时，避免外部影响对镜头模组的影响。

优选的，所述防爆箱为两个，所述环形光源、端面镜头安装于一个防爆箱内，所述侧面镜头安装于另一个防爆箱内，通过两个防爆箱的设置，避免了端面镜头、侧面镜头间的相互干扰。

本发明还公开了一种视觉检测系统的使用方法，包括：

运输上料阶段：将物料放置于物料输送机构的上料模组中，物料的长度方向与物料推送机构)的推送方向相互垂直；物料推送机构将物料推送到定位循环机构的物料托盘中，所述物料推送机构推送物料时，与物料的接触面为物料的侧面；

检测上料阶段：物料托盘运输物料，通过物料托盘的运动将物料放置至物料放置件后，物料托盘归位，并再次执行运输上料阶段；

物料检测阶段：物料运送至物料放置件后，定位浮动机构的定位件压紧物料与物料放置件配合，实现物料的定位并开始检测；

检测下料阶段：检测完成后，物料托盘运动，取下上一个物料，并将另一个物料放置在物料放置件上，再次执行物料的检测；

运输下料阶段：将检测完成后的物料利用物料推送机构推送至物料输送机构的下料模组中，完成检测物料的下料。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明涉及的一种输送定位装置，通过结构设置，在规避物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障输送过程的安全和检测面的定位准确性；

2、本发明涉及的一种输送定位装置，联轴器连接上料模组以及下料模组，通过联轴器的设置，实现了一个伺服电机同时驱动上料模组以及下料模组，节约成本；

3、本发明涉及的一种输送定位装置，通过浮动组件的设置，保证了推送杆、上料推送气缸、下料推送气缸的使用寿命；

4、本发明涉及的一种视觉检测系统，采用单工位多镜头方式布局，通过结构设计，在规避物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障了输送过程的安全和检测面的定位准确；

5、本发明涉及的一种视觉检测系统使用方法，通过侧面推送避免了采用端面推送造成的毛刺损伤，从而对物料带来的影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明一种视觉检测系统的结构示意图；

图2是本发明一种视觉检测系统的俯视图；

图3是本发明物料输送机构的结构示意图；

图4是本发明物料推送机构的结构示意图；

图5是本发明定位循环机构的结构示意图；

图6是本发明定位浮动机构的结构示意图。

附图标记及对应的零部件名称：

1-物料输送机构、11-上料模组、12-下料模组、13-伺服电机、14-联轴器、2-物料推送机构、21-上料推送气缸、22-下料推送气缸、23-推送杆、24-浮动组件、25-滑套导向件、3-定位循环机构、31-物料托盘、32-物料放置件、33-垂直驱动件、34-垂直驱动件、4-定位浮动机构；41-定位驱动件、42-定位件、43-滑套组件、5-背光源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

如图1至图6所示，一种输送定位装置，包括物料输送机构1、物料推送机构2、定位循环机构3、定位浮动机构4；所述物料输送机构1包括用于上料的上料模组11以及用于下料的下料模组12；所述物料推送机构2用于将上料模组11运输的物料推送至定位循环机构3以及将定位循环机构3的物料推送至下料模组12；所述定位循环机构3包括物料托盘31以及物料放置件32，所述物料托盘31用于实现物料放置件32的上下料；所述定位浮动机构4与物料放置件32配合，实现物料的定位。

本方案中，输送定位装置包括物料输送机构1、物料推送机构2、定位循环机构3、定位浮动机构4；装置运行时，物料起始放置于物料输送机构1的上料模组11中，通过物料推送机构2的推送，将物料推送至定位循环机构3的物料托盘中，且物料托盘31通过移动，实现的转移，将物料放置于物料放置件32上，且完成相关工序后可将物料从物料放置件32上取下；物料从物料放置件取下后，通过物料推送机构2的推送，将物料推送至物料输送机构1的下料模组中，实现一整套物料的输送以及定位。

如图3所示，作为本发明物料输送机构1的一种具体实现方式，所述物料输送机构1还包括伺服电机13以及联轴器14；所述联轴器14连接上料模组11以及下料模组12，且通过伺服电机13以及联轴器14同时为上料模组11以及下料模组12提供动力，实现上料模组11以及下料模组12的运动，通过联轴器14的设置，实现了单一伺服电机13同时为上料模组11以及下料模组12提供动力，优化装置结构，节约生产成本。

如图4所示，作为本发明物料推送机构2的一种具体实施方式，所述物料推送机构2包括上料推送气缸21、下料推送气缸22、推送杆23以及浮动组件24；所述浮动组件24连接上料推送气缸21、下料推送气缸22以及推送杆23，通过浮动组件24的连接，实现了气缸带动推送杆23运动，且两个气缸均匀通过浮动组件24连接推送杆23，实现了推送杆23的不同行程，使得推送杆具备上料以及下料的功能；所述上料推送气缸21、下料推送气缸22、推送杆23均位于推送杆的同一侧；通过同侧的结构设计，优化装置结构，使得输送定位装置结构更加紧凑。

优选的，所述推送杆23与物料的接触面为物料的侧面，实现物料的侧面推送，通过将调解物料的摆放位置，实现物料的侧面推送，避免了采用端面推送造成的毛刺损伤，从而对物料带来的影响。

优选的，所述浮动组件24内设置弹性机构以及传感器，所述弹性机构用于弹性支撑上料推送气缸21、下料推送气缸22、推送杆23，通过弹性机构的设置，保证了在出现推送阻挡或摩擦力较大时，不会损坏上料推送气缸21、下料推送气缸22、推送杆23；所述传感器用于监测推送杆23在推送过程中受到的阻力，通过传感器的设置，监测相关信号并进行反馈，控制上料推送气缸21、下料推送气缸22的停止。

优选的，所述推送杆23与物料的接触面设置防静电橡胶头，通过防静电橡胶头的设置避免物料端面毛刺损伤，保证物料质量。

优选的，所述物料推送机构还包括滑套导向件25，所述推送杆23穿过滑套导向件25，保证推送杆的伸缩方向。

如图5所示，作为本发明定位循环机构3的一种具体的实现方式，所述定位循环机构3还包括用于实现物料托盘31垂直运动的垂直驱动件33以及用于实现物料托盘31水平运动的水平驱动件34；所述物料推送机构将上料模组上的物料推送至物料托盘后，垂直驱动件带动物料托盘竖直运动，并通过水平气缸的水平运动，将物料放置在物料放置件上，物料托盘归位，物料推送机构2将上料模组11上的另一个物料推送至物料托盘31，在上一个物料定位并完成相关工序后，物料托盘31上升平移，取下上一个物料，并将另一个物料放置在物料放置件32上，物料托盘31归位，物料推送机构2将物料托盘31上的物料推送至下料模组12后再进行上料操作，从而形成循环。

优选的，所述定位循环机构3还包括物料挡板，所述物料挡板用于进一步限制物料推送机构2的上料推送位置。

如图6所示，作为本发明定位浮动机构4的一种具体的实现方式，所述定位浮动机构4包括定位驱动41件、定位件42，所述定位驱动件41通过上下驱动定位件42，使得定位件42与物料放置件32相互配合，压紧物料，实现物料的定位，通过定位浮动机构4的结构设计，定位浮动机构4与物料放置件32相互配合，避免了常规物料定位的侧面定位方式因挠取存在端面检测失真的问题。

优选的，所述定位浮动机构4还包括用于调整定位力度的滑套组件43，所述滑套组件43设置弹性机构；所述定位驱动件41通过滑套组件43驱动定位件42与物料放置件32配合，通过滑套组件43的设置，能够连续调整压紧力度，实现定位力度的平衡，保证压件力度安全。

本发明还公开了一种视觉检测系统，包括上述输送定位装置以及视觉镜头模组；所述视觉镜头模组包括用于检测物料端面的端面镜头以及用于检测物料侧面的侧面镜头，通过该视觉检测系统的结构设计，提供了一种视觉检测系统，采用单工位多镜头的方式，通过输送定位装置的使用，在规避了物料端面毛刺和侧面挠取的同时，保障了输送过程的安全和检测面的定位准确。

作为视觉检测系统的进一步技术方案，还包括光源模组，所述光源模组包括背光源5以及环形光源，所述环形光源与端面镜头同轴心安装于端面镜头端部外侧，所述背光源安5装于输送定位装置的定位浮动机构4上，为侧面镜头提供光源，为每个镜头设置单独光源，保证了视觉检测系统检测的准确性。

优选的，所述视觉镜头模组还包括防爆箱，所述环形光源、端面镜头、侧面镜头安装于防爆箱内，通过防爆箱的设置，在保护镜头模组的同时，避免外部影响对镜头模组的影响。

优选的，所述防爆箱为两个，所述环形光源、端面镜头安装于一个防爆箱内，所述侧面镜头安装于另一个防爆箱内，通过两个防爆箱的设置，避免了端面镜头、侧面镜头间的相互干扰。

本发明还公开了一种视觉检测系统的使用方法，包括：

运输上料阶段：将物料放置于物料输送机构1的上料模组11中，物料的长度方向与物料推送机构2的推送方向相互垂直；物料推送机构2将物料推送到定位循环机构3的物料托盘31中，所述物料推送机构2推送物料时，与物料的接触面为物料的侧面；

检测上料阶段：物料托盘31运输物料，通过物料托盘31的运动将物料放置至物料放置件32后，物料托盘31归位，并再次执行运输上料阶段；

物料检测阶段：物料运送至物料放置件32后，定位浮动机构4的定位件42压紧物料与物料放置件32配合，实现物料的定位并开始检测；

检测下料阶段：检测完成后，物料托盘31运动，取下上一个物料，并将另一个物料放置在物料放置件32上，再次执行物料的检测；

运输下料阶段：将检测完成后的物料利用物料推送机构2推送至物料输送机构1的下料模组12中，完成检测物料的下料。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输送定位装置，其特征在于，

包括物料输送机构(1)、物料推送机构(2)、定位循环机构(3)、定位浮动机构(4)；

所述物料输送机构(1)包括用于上料的上料模组(11)以及用于下料的下料模组(12)；

所述物料推送机构(2)用于将上料模组(11)运输的物料推送至定位循环机构(3)以及将定位循环机构(3)的物料推送至下料模组(12)；

所述定位循环机构(3)包括物料托盘(31)以及物料放置件(32)，所述物料托盘(31)用于实现物料放置件(32)的上下料；

所述定位浮动机构(4)与物料放置件(32)配合，实现物料的定位。

2.根据权利要求1所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述物料输送机构(1)还包括伺服电机(13)、联轴器(14)；所述伺服电机(13)通过联轴器(14)同时为上料模组(11)以及下料模组(12)提供动力。

3.根据权利要求1所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述物料推送机构(2)包括上料推送气缸(21)、下料推送气缸(22)、推送杆(23)以及浮动组件(24)；所述上料推送气缸(21)、下料推送气缸(22)通过浮动组件(24)驱动推送杆(23)，所述推送杆(23)推送物料，实现定位循环机构(3)的上下料。

4.根据权利要求3所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述浮动组件(24)内设置弹性机构以及传感器，所述弹性机构用于弹性支撑上料推送气缸(21)、下料推送气缸(22)、推送杆(23)，所述传感器用于监测推送杆(23)在推送过程中受到的阻力。

5.根据权利要求1所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述定位循环机构(3)还包括用于实现物料托盘垂直运动的垂直驱动件(33)以及用于实现物料托盘水平运动的水平驱动件(34)；所述垂直驱动件(33)与水平驱动件(34)相互配合，实现物料放置件(32)的上下料。

6.根据权利要求1所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述定位浮动机构(4)包括定位驱动件(41)、定位件(42)，所述定位驱动件(41)驱动定位件(42)与物料放置件(32)配合，实现物料的定位。

7.根据权利要求6所述的一种输送定位装置，其特征在于，所述定位浮动机构(4)还包括用于调整定位力度的滑套组件(43)；所述定位驱动件(41)通过滑套组件(43)驱动定位件(42)与物料放置件(32)配合。

8.一种视觉检测系统，其特征在于，包括上述权利要求1-7的输送定位装置以及视觉镜头模组；所述视觉镜头模组包括用于检测物料端面的端面镜头以及用于检测物料侧面的侧面镜头。

9.根据权利要求8所述的一种视觉检测系统，其特征在于，还包括光源模组，所述光源模组包括背光源(5)以及环形光源，所述环形光源与端面镜头同轴心安装于端面镜头端部外侧，所述背光源安装于定位浮动机构上，为侧面镜头提供光源。

10.一种权利要求8-9任意一项视觉检测系统的使用方法，其特征在于，包括；

运输上料阶段：将物料放置于物料输送机构(1)的上料模组(11)中，物料的长度方向与物料推送机构(2)的推送方向相互垂直；物料推送机构(2)将物料推送到定位循环机构(3)的物料托盘(31)中，所述物料推送机构(2)推送物料时，与物料的接触面为物料的侧面；

检测上料阶段：物料托盘(31)运输物料，通过物料托盘(31)的运动将物料放置至物料放置件(32)后，物料托盘(31)归位，并再次执行运输上料阶段；

物料检测阶段：物料运送至物料放置件(32)后，定位浮动机构(4)的定位件(42)压紧物料与物料放置件(32)配合，实现物料的定位并开始检测；

检测下料阶段：检测完成后，物料托盘(31)运动，取下上一个物料，并将另一个物料放置在物料放置件(32)上，再次执行物料的检测；

运输下料阶段：将检测完成后的物料利用物料推送机构(2)推送至物料输送机构(1)的下料模组(12)中，完成检测物料的下料。

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