CN112881413A - 一种适用于瓷盘的外观检测线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于瓷盘的外观检测线，包括机台、瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构、第一视觉检测系统、第二视觉检测系统、瓷盘运载机构以及第二瓷盘移载机构。瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构沿着由左至右方向依序而置，且均布置于瓷盘运载机构的左侧。第一视觉检测系统布置于机台的台面正下方，且可与第一瓷盘移载机构相对位。第二视觉检测系统布置于瓷盘运载机构的正后方。第二瓷盘移载机构布置于瓷盘运载机构的右侧。瓷盘运载机构包括有物料盘、置放治具以及间歇式分度驱动单元。沿物料盘周向划分出有多个工位分区，以用来固定各置放治具。间歇分度驱动单元由机台进行支撑，以驱动物料盘绕其中心轴线进行间歇分度周向旋转运动。

Description

一种适用于瓷盘的外观检测线

技术领域

本发明涉及陶瓷品外观检测技术领域，尤其是一种适用于瓷盘的外观检测线。

背景技术

瓷盘是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器，瓷器的成形要通过在窑内经过高温(约1280℃-1400℃)烧制，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生各种化学变化。瓷器分为多种，一般都是利用手工或者模具使得其形成一定的形状，使得其稍微变干之后，对其测沿和侧面进行一次检测，然后在进行烧制，烧制到一定程度时，在对其表面进行二次检测，防止在高温的作用下发生应力性的形变，检测之后添补、刻画或者上釉，最后进行定型烧制。

以前，通常采用人眼视力以检测瓷盘的测沿以及侧面上是否存在有裂纹，辅助靠尺等工具以检测侧沿的整体水平度，整个检测过程费时费力，大大增加了用工成本，且受到检测工人操作经验以及工作状态的影响极易发生“漏检”、“误检”现象。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该适用于瓷盘的外观检测线的出现。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种适用于瓷盘的外观检测线，其包括机台、瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构、第一视觉检测系统、第二视觉检测系统、瓷盘运载机构以及第二瓷盘移载机构。瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构、第一视觉检测系统、第二视觉检测系统、瓷盘运载机构、第二瓷盘移载机构均由机台进行支撑。瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构沿着由左至右方向依序而置，且均布置于瓷盘运载机构的左侧。第一视觉检测系统布置于机台的台面正下方，且可与第一瓷盘移载机构相对位。在机台的台面上开设有与第一视觉检测系统相正对位的透视窗口。第二视觉检测系统布置于瓷盘运载机构的正后方。第二瓷盘移载机构布置于瓷盘运载机构的右侧。瓷盘运载机构包括有物料盘、置放治具以及间歇式分度驱动单元。物料盘平行地布置于机台的正上方，且沿其周向划分出有多个工位分区。置放治具的数量设置为多个，且一一对应地固定于工位分区上，且跟随物料盘进行同步旋转运动。间歇分度驱动单元由机台进行支撑，以驱动物料盘绕其中心轴线进行间歇分度周向旋转运动。

作为本发明技术方案的进一步改进，第一瓷盘移载机构包括第一搬运机器人以及第一真空吸附单元。第一搬运机器人包括有第一机器人本体和第一机械手臂。第一真空吸附单元用来吸附瓷盘，且与第一机械手臂可拆卸地进行固定。

作为本发明技术方案的更进一步改进，第一真空吸附单元包括有连接套筒、安装基板以及第一真空吸嘴组件。在第一机械手臂的自由端设置有安装轴。连接套筒套设、固定于安装轴上。安装基板贴靠于连接套筒的底端面上，且与连接套筒相固定。第一真空吸嘴组件的数量至少为3个，均穿插于安装基板上，且围绕连接套筒的中心轴线进行周向均布。

作为本发明技术方案的进一步改进，第二瓷盘移载机构包括有第二搬运机器人、安装板、第二真空吸附单元以及激光镭射测距仪。第二搬运机器人包括有第二机器人本体和第二机械手臂。安装板与第二机械手臂相固定。第二真空吸附单元、激光镭射测距仪均可拆卸地固定于安装板上，且相互间隔设定距离。

作为本发明技术方案的更进一步改进，第二真空吸附单元包括有固定基板、第二真空吸嘴组件以及直线驱动元件。固定基板可拆卸地固定于安装板上。直线驱动元件可拆卸地固定于固定基板上，以驱动第二真空吸嘴组件进行线性位移运动。

作为本发明技术方案的进一步改进，第二视觉检测系统包括有支撑架和图像抓取组件。支撑架固定于机台上。图像抓取组件由支撑架进行支撑，且布置于物料盘的正上方。当间歇式分度驱动单元发生动作时，图像抓取组件依序与各所述工位分区保持对位。

作为本发明技术方案的更进一步改进，支撑架包括有第一立柱、第二立柱以及横梁。第一立柱、第二立柱直接与机台可拆卸地进行固定。横梁由第一立柱、第二立柱同时进行支撑。第二视觉检测系统还包括有滑移架。图像抓取组件与滑移架可拆卸地固定为一体。滑移架套设于横梁上，且可沿着横梁长度延伸方向以及宽度延伸方向自由地进行位置调整。

作为本发明技术方案的进一步改进，适用于瓷盘的外观检测线还包括有不良品放置工装。不良品放置工装亦由机台进行支撑，且布置于瓷盘运载机构的正前方。

在本发明所公开的技术中，借助于瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构、瓷盘运载机构、第二瓷盘移载机构协同配合以实现瓷盘的自动流转，且在流转的进程中借助于第一视觉检测系统实现对瓷盘底平面的检测、借助于第二视觉检测系统实现对瓷盘正面的检测，最终以判定瓷盘上是否存在有裂纹，超尺寸颗粒物是否符合检测标准，整个检测过程流畅度极高，单件瓷盘检测所需用时较短，且整个过程无需人工干预，从根源上杜绝了“漏检”、“误检”现象的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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是本发明中适用于瓷盘的外观检测线的立体示意图。

图2是本发明适用于瓷盘的外观检测线中第一瓷盘移载机构的立体示意图。

图3是本发明适用于瓷盘的外观检测线中第一搬运机器人的立体示意图。

图4是本发明适用于瓷盘的外观检测线中第一真空吸附单元的立体示意图。

图5是本发明适用于瓷盘的外观检测线中第二视觉检测系统的立体示意图。

图6是本发明适用于瓷盘的外观检测线中瓷盘运载机构的立体示意图。

图7是图6的侧视图。

图8是本发明适用于瓷盘的外观检测线中第二瓷盘移载机构的立体示意图。

图9是图8的I局部放大图。

1-机台；2-瓷盘放置工装；3-第一瓷盘移载机构；31-第一搬运机器人；311-第一机器人本体；312-第一机械手臂；3121-安装轴；32-第一真空吸附单元；321-连接套筒；322-安装基板；323-第一真空吸嘴组件；4-第一视觉检测系统；5-第二视觉检测系统；51-支撑架；511-第一立柱；512-第二立柱；513-横梁；52-图像抓取组件；53-滑移架；6-瓷盘运载机构；61-物料盘；62-置放治具；63-间歇式分度驱动单元；7-第二瓷盘移载机构；71-第二搬运机器人；711-第二机器人本体；712-第二机械手臂；72-安装板；73-第二真空吸附单元；731-固定基板；732-第二真空吸嘴组件；733-直线驱动元件；74-激光镭射测距仪；8-不良品放置工装。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”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的限制。

为了便于本领域技术人员充分理解本发明所公开的技术方案，下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1示出了本发明中适用于瓷盘的外观检测线的立体示意图，可知，其主要由机台1、瓷盘放置工装2、第一瓷盘移载机构3、第一视觉检测系统4、第二视觉检测系统5、瓷盘运载机构6以及第二瓷盘移载机构7等几部分构成。其中，瓷盘放置工装2、第一瓷盘移载机构3、第一视觉检测系统4、第二视觉检测系统5、瓷盘运载机构6、第二瓷盘移载机构7均由机台1进行支撑。瓷盘放置工装2、第一瓷盘移载机构3沿着由左至右方向依序而置，且均布置于瓷盘运载机构6的左侧。第一视觉检测系统4布置于机台1的台面正下方，且可与第一瓷盘移载机构3相对位。在机台1的台面上开设有与第一视觉检测系统4相正对位的透视窗口。第二视觉检测系统5布置于瓷盘运载机构6的正后方。第二瓷盘移载机构7布置于瓷盘运载机构6的右侧。瓷盘运载机构6包括有物料盘61、置放治具62以及间歇式分度驱动单元63。物料盘61平行地布置于机台1的正上方，且沿其周向划分出有多个工位分区。置放治具62的数量设置为多个，且一一对应地固定于工位分区上，且跟随物料盘61进行同步旋转运动。间歇分度驱动单元63由机台1进行支撑，以驱动物料盘61绕其中心轴线进行间歇分度周向旋转运动(如图6、7中所示)。

在适用于瓷盘的外观检测线的实际运行过程中，其借助于瓷盘放置工装2、第一瓷盘移载机构3、瓷盘运载机构6、第二瓷盘移载机构7协同配合以实现瓷盘的自动流转，且在流转的进程中借助于第一视觉检测系统4实现对瓷盘底平面的检测、借助于第二视觉检测系统5实现对瓷盘正面的检测，最终以判定瓷盘上是否存在有裂纹，超尺寸颗粒物是否符合检测标准，整个检测过程流畅度极高，单件瓷盘检测所需用时较短，且整个过程无需人工干预，从根源上杜绝了“漏检”、“误检”现象的发生。

在此需要着重说明的是，当借由第一瓷盘移载机构3将瓷盘由瓷盘放置工装2转移至置放治具62上后，物料盘61在间歇分度驱动单元63的驱动力作用下绕其中心轴线进行间歇分度周向旋转运动，进而实现了瓷盘的环形流转。相较于传统的皮带输送机运载形式，周向旋转式瓷盘运载机构的应用可有效地降低瓷盘外观检测线的总设计体型，进而减少了其所占用面积值，利于对其进行空间设计以及布置。

另外，在间歇分度驱动单元63的实际选型阶段，在兼顾采购成本以及驱动准确度方面考虑，其宜优选为直驱电机。就目前而言，借用直驱电机对物料盘61进行分布驱动技术已经非常成熟，利于实现对物料盘61周向旋转运动的精准控制，以确保对检测瓷盘取像的精准性以及后续移载的便利性。

如图2、3中所示，第一瓷盘移载机构3优选由第一搬运机器人31和第一真空吸附单元32等构成。第一搬运机器人31包括有第一机器人本体311和第一机械手臂312。第一真空吸附单元32用来吸附瓷盘，且与第一机械手臂312可拆卸地进行固定。如此一来，不但有效地确保了瓷盘的取料效率，而且在取料的进程中不会对瓷盘造成任何损坏，确保瓷盘表面的完整性。

作为上述第一瓷盘移载机构3结构的进一步优化，如图4中所示，第一真空吸附单元32优选包括有连接套筒321、安装基板322以及第一真空吸嘴组件323。在第一机械手臂312的自由端设置有安装轴3121。连接套筒321套设、固定于安装轴3121上。安装基板322贴靠于连接套筒321的底端面上，且与连接套筒321相固定。第一真空吸嘴组件323的数量至少为3个，均穿插于安装基板322上，且围绕连接套筒321的中心轴线进行周向均布。如此一来，即使第一机械手臂312动作过程中存在少许位移误差，由于各个第一真空吸嘴组件323的体积相对较小，且进行周向均布，因此，有效地减小了第一真空吸嘴组件323因吸附位置不准确而导致的“偏吸”现象发生的几率，确保了各第一真空吸嘴组件323对瓷盘底壁进行可靠、稳定的吸附，杜绝了瓷盘在后续移载进程中因坠落而受损现象的发生。

如图8中所示，第二瓷盘移载机构7优选包括有第二搬运机器人71、安装板72、第二真空吸附单元73以及激光镭射测距仪74。第二搬运机器人71包括有第二机器人本体711和第二机械手臂712。安装板72与第二机械手臂712相固定。第二真空吸附单元73、激光镭射测距仪74均可拆卸地固定于安装板72上，且相互间隔设定距离。在本发明所公开的技术方案中，其同时配套有第二真空吸附单元73和激光镭射测距仪74，从而使得第二瓷盘移载机构7在移载瓷盘功能的基础之上兼具有盘沿轮廓测量功能。

在实际工作过程中，第二机械手臂712发生动作，以将激光镭射测距仪74移动至待检测瓷盘的正上方，而后借由激光镭射测距仪74对瓷盘的盘沿进行检测，以确认瓷盘盘缘各区域的形状公差以及尺寸公差是否满足要求。当瓷盘的盘沿轮廓度检测结果满足检验标准时，第二机械手臂712再次发生动作，以将第二真空吸附单元73移动至待检测瓷盘的正上方，而后借由第二真空吸附单元73将瓷盘转移至良品输送线；而当瓷盘的盘沿轮廓度检测结果不满足检验标准时，第二机械手臂712再次发生动作，以将第二真空吸附单元73移动至待检测瓷盘的正上方，而后借由第二真空吸附单元73将瓷盘转移至不良品输送线。

由图9中还可以看出，第二真空吸附单元73优选包括有固定基板731、第二真空吸嘴组件732以及直线驱动元件733。固定基板731可拆卸地固定于安装板72上。直线驱动元件733可拆卸地固定于固定基板731上，以驱动第二真空吸嘴组件732进行线性位移运动。当激光镭射测距仪74对瓷盘的盘沿轮廓度检测操作执行完毕，直线驱动元件733发生动作，以拖动第二真空吸嘴组件732下移一段距离，以保证其相对于激光镭射测距仪74具有一定的高度差，进而确保第二真空吸嘴组件732对瓷盘进行吸附操作时激光镭射测距仪74与瓷盘相隔一段距离，杜绝因第二机械手臂712错误动作而导致的激光镭射测距仪74磕碰受损现象的发生。

如图5中所示，第二视觉检测系统5优选包括有支撑架51和图像抓取组件52。支撑架51固定于机台1上。图像抓取组件52由支撑架51进行支撑，且布置于物料盘61的正上方。当间歇式分度驱动单元63发生动作时，图像抓取组件52依序与各所述工位分区保持对位。在瓷盘借由物料盘61进行流转的进程中，借由图像抓取组件52即可对其表面图像进行实时、在线抓取，从而有效地确保了瓷盘检测的高效性。

另外，由图5中还可以看出，上述支撑架51由第一立柱511、第二立柱512以及横梁513相互连接而成。第一立柱511、第二立柱512直接与机台1可拆卸地进行固定。横梁513由第一立柱511、第二立柱512同时进行支撑。

已知，随着待检测瓷盘型号的不同，其尺寸亦会有稍许差别，相对应地，用来放置瓷盘的置放治具62其尺寸亦会跟随变化，且随着置放治具62布置数量的不同，其在物料盘61上的固定位置亦有区别。鉴于此，第二视觉检测系统5还包括有滑移架53。图像抓取组件52与滑移架53可拆卸地固定为一体。滑移架53套设于横梁513上，且可沿着横梁513长度延伸方向以及宽度延伸方向自由地进行位置调整(如图5中所示)。如此一来，当需要对图像抓取组件52的相对位置进行调整时，仅需对应地沿着横梁513对滑移架53的相对位置进行调整即可，直至图像抓取组件52可与置放治具62保持对位状态。

另外，由图1中还可以看出，根据客户的实际需求，上述适用于瓷盘的外观检测线还包括有不良品放置工装8。不良品放置工装8亦由机台1进行支撑，且布置于瓷盘运载机构6的正前方。而当瓷盘的外观检测结果(包括盘底、盘面是否存在有裂纹、颗粒物以及盘缘轮廓度是否满足标准)不满足检验标准时，借由第二瓷盘移载机构7将不良品由瓷盘运载机构6转移至不良品放置工装8内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，包括机台、瓷盘放置工装、第一瓷盘移载机构、第一视觉检测系统、第二视觉检测系统、瓷盘运载机构以及第二瓷盘移载机构；所述瓷盘放置工装、所述第一瓷盘移载机构、所述第一视觉检测系统、所述第二视觉检测系统、所述瓷盘运载机构、所述第二瓷盘移载机构均由所述机台进行支撑；所述瓷盘放置工装、所述第一瓷盘移载机构沿着由左至右方向依序而置，且均布置于所述瓷盘运载机构的左侧；所述第一视觉检测系统布置于所述机台的台面正下方，且可与所述第一瓷盘移载机构相对位；在所述机台的台面上开设有与所述第一视觉检测系统相正对位的透视窗口；所述第二视觉检测系统布置于所述瓷盘运载机构的正后方；所述第二瓷盘移载机构布置于所述瓷盘运载机构的右侧；所述瓷盘运载机构包括有物料盘、置放治具以及间歇式分度驱动单元；所述物料盘平行地布置于所述机台的正上方，且沿其周向划分出有多个工位分区；所述置放治具的数量设置为多个，且一一对应地固定于所述工位分区上，且跟随所述物料盘进行同步旋转运动；所述间歇分度驱动单元由所述机台进行支撑，以驱动所述物料盘绕其中心轴线进行间歇分度周向旋转运动。

2.根据权利要求1所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述第一瓷盘移载机构包括第一搬运机器人以及第一真空吸附单元；所述第一搬运机器人包括有第一机器人本体和第一机械手臂；所述第一真空吸附单元用来吸附瓷盘，且与所述第一机械手臂可拆卸地进行固定。

3.根据权利要求2所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述第一真空吸附单元包括有连接套筒、安装基板以及第一真空吸嘴组件；在所述第一机械手臂的自由端设置有安装轴；所述连接套筒套设、固定于所述安装轴上；所述安装基板贴靠于所述连接套筒的底端面上，且与所述连接套筒相固定；所述第一真空吸嘴组件的数量至少为3个，均穿插于所述安装基板上，且围绕所述连接套筒的中心轴线进行周向均布。

4.根据权利要求1所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述第二瓷盘移载机构包括有第二搬运机器人、安装板、第二真空吸附单元以及激光镭射测距仪；所述第二搬运机器人包括有第二机器人本体和第二机械手臂；所述安装板与所述第二机械手臂相固定；所述第二真空吸附单元、所述激光镭射测距仪均可拆卸地固定于所述安装板上，且相互间隔设定距离。

5.根据权利要求4所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述第二真空吸附单元包括有固定基板、第二真空吸嘴组件以及直线驱动元件；所述固定基板可拆卸地固定于所述安装板上；所述直线驱动元件可拆卸地固定于所述固定基板上，以驱动所述第二真空吸嘴组件进行线性位移运动。

6.根据权利要求1所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述第二视觉检测系统包括有支撑架和图像抓取组件；所述支撑架固定于所述机台上；所述图像抓取组件由所述支撑架进行支撑，且布置于所述物料盘的正上方；当所述间歇式分度驱动单元发生动作时，所述图像抓取组件依序与各所述工位分区保持对位。

7.根据权利要求6所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，所述支撑架包括有第一立柱、第二立柱以及横梁；所述第一立柱、所述第二立柱直接与所述机台可拆卸地进行固定；所述横梁由所述第一立柱、所述第二立柱同时进行支撑；所述第二视觉检测系统还包括有滑移架；所述图像抓取组件与所述滑移架可拆卸地固定为一体；所述滑移架套设于所述横梁上，且可沿着所述横梁长度延伸方向以及宽度延伸方向自由地进行位置调整。

8.根据权利要求1-7中任一项所述适用于瓷盘的外观检测线，其特征在于，还包括有不良品放置工装；所述不良品放置工装亦由所述机台进行支撑，且布置于所述瓷盘运载机构的正前方。

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