CN113048880A - 一种全自动ccd快速尺寸检测机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动CCD快速尺寸检测机，包括机体以及设置于机体的上料装置、转盘装置、检测装置和下料装置，转盘装置包括转动盘以及沿转动盘的中心圆周阵列设置于转动盘边缘的多个定位治具，上料装置、检测装置和下料装置沿转动盘的逆时针转动方向依次设置于转动盘的外周；上料装置配置为将工件输入至定位治具；转盘装置配置为对定位治具进行输送；检测装置配置为对放置于定位治具内的工件进行尺寸检测；下料装置配置为对检测完成后的工件进行下料。本检测机能够实现工件尺寸的自动检测，相对于人工手动操具有：减少人力、提升效率和精度、提高产品质量和良率、满足大批量生产需求、降低产品生产成本、使产品更具市场竞争力等诸多优点。

Description

一种全自动CCD快速尺寸检测机

技术领域

本发明涉及视觉检测设备领域，特别涉及一种全自动CCD快速尺寸检测机。

背景技术

3C产品是近几年来伴随着电子产业的发展而新兴起的，主要是指计算机类(computer)、通信类(communication)、消费类(consumer)电子产品，在这一行业中，科技的发展日新月异，升级换代频繁，几乎每个月都要推出大量新产品，这也就成为产品设计的热点领域。

许多电子产品、CNC、冲压等小产品要做到全尺寸检测等工艺。现有生产制造过程中，大多通过人工手动进行尺寸检测，手工单工位，单个产品尺寸检测，效率较低；多个产品检测的话通过手摇滑台操作，效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产效率高、自动化程度高的全自动CCD快速尺寸检测机，至少能够解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种全自动CCD快速尺寸检测机，包括机体以及设置于机体的上料装置、转盘装置、检测装置和下料装置，转盘装置包括转动盘以及沿转动盘的中心圆周阵列设置于转动盘边缘的多个定位治具，上料装置、检测装置和下料装置沿转动盘的逆时针转动方向依次设置于转动盘的外周；

上料装置配置为将工件输入至定位治具；

转盘装置配置为对定位治具进行输送；

检测装置配置为对放置于定位治具内的工件进行尺寸检测；

下料装置配置为对检测完成后的工件进行下料。

由此，本发明提供了一种全新结构的全自动CCD快速尺寸检测机，该检测机的工作原理为：上料装置将工件输送至定位治具，转盘装置先将装有工件的定位治具运输至检测装置的下方，检测装置对工件的尺寸进行检测，然后再通过转盘装置将检测完成后的定位治具运输至下料区域，下料装置根据检测结果对工件进行分批下料。本发明的检测机能够实现工件尺寸的自动检测，相对于人工手动操具有：减少人力、提升效率和精度、提高产品质量和良率、满足大批量生产需求、降低产品生产成本、使产品更具市场竞争力等诸多优点。

在一些实施方式中，上料装置包括上料机构和料盘输送机构，上料机构和料盘输送机构均安装于机体，料盘输送机构配置为输送放置有工件的料盘，上料机构与料盘输送机构、定位治具相配合，配置为将料盘内的工件输入至定位治具。由此，本发明的上料装置的料盘输送机构用于输送装有工件的料盘，上料机构则用于抓取和运输工件。

在一些实施方式中，上料机构包括第一吸料组件和第一多轴驱动组件，第一多轴驱动组件安装于机体，第一吸料组件安装于第一多轴驱动组件，第一吸料组件与工件相配合。由此，第一吸料组件用于吸取工件，第一多轴驱动组件用于输送吸取的料件，第一上料机构能够实现自动上料。

在一些实施方式中，第一吸料组件包括第一吸料块，第一吸料块安装于第一多轴驱动组件，第一吸料块与工件相配合且至少为一个。

在一些实施方式中，料盘输送机构包括第一安装板、第一料盘移动组件和第二料盘移动组件，第一安装板安装于机体，第一料盘移动组件和第二料盘移动组件均安装于第一安装板，第一料盘移动组件和第二料盘移动组件在高度方向上错位设置。由此，本发明的料盘输送机构为换盘装置具体工作原理为：第一料盘移动组件和第二料盘移动组件可以互换位置，完成料盘的连续进给。

在一些实施方式中，检测装置包括第一视觉检测机构，第一视觉检测机构包括第一视觉检测组件和第一驱动组件，第一驱动组件安装于机体，第一视觉检测组件安装于第一驱动组件且与定位治具内的工件相配合。

在一些实施方式中，第一视觉检测组件包括第一检测相机和第一光源，第一检测相机和第一光源均安装于第一驱动组件且第一检测相机与第一光源同轴设置，第一检测相机位于第一光源的上方，第一光源位于定位治具的上方。由此，第一视觉检测机构可以对工件的圆度、长度和宽度等尺寸进行初步检测。

在一些实施方式中，检测装置还包括第二视觉检测机构，第二视觉检测机构包括安装架、第二视觉检测组件和第二驱动组件，第二驱动组件安装于机体，安装架可滑动地安装于第二驱动组件，第二视觉检测组件安装于安装架且与定位治具内的工件相配合；

第二视觉检测组件包括第二检测相机、第三检测相机和第二光源，第二检测相机和第二光源均安装于安装架且第二检测相机与第二光源同轴设置，第二检测相机位于第二光源的上方，定位治具位于第二光源与第二检测相机之间，第三检测相机安装于安装架且位于定位治具的两侧，第三检测相机与第二检测相机相互垂直。由此，第二检测相机和第二光源的配合可以对工件的圆度、长度和宽度等尺寸进行再次检测，第三检测相机可以完成对工件高度尺寸的检测。

在一些实施方式中，下料装置包括下料机构，下料机构安装于机体，下料机构与定位治具相配合，配置为将定位治具内的工件取出；

下料机构包括第二吸料组件和第二多轴驱动组件，第二多轴驱动组件安装于机体，第二吸料组件安装于第二多轴驱动组件，第二吸料组件与工件相配合。由此，第二吸料组件用于吸取工件，第二多轴驱动组件用于输送吸取的料件，第二上料机构能够实现自动下料。

在一些实施方式中，下料装置包括废料收纳机构，废料收纳机构设置于机体且与第二吸料组件相配合，用于承接检测不合格的废品；废料收纳机构包括第三驱动组件和废料盒，第三驱动组件安装于机体，废料盒安装于第三驱动组件且至少为一个。由此，废料收纳机构用于收集检测不合格的废品，避免环境污染，同时便于回收再利用。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种全新结构的全自动CCD快速尺寸检测机，该检测机的工作原理为：上料装置将工件输送至定位治具，转盘装置先将装有工件的定位治具运输至检测装置的下方，检测装置对工件的尺寸进行检测，然后再通过转盘装置将检测完成后的定位治具运输至下料区域，下料装置根据检测结果对工件进行分批下料。本发明的检测机能够实现工件尺寸的自动检测，自动化程度高；相对于人工手动操具有：减少人力、提升效率和精度、提高产品质量和良率、满足大批量生产需求、降低产品生产成本、使产品更具市场竞争力等诸多优点。

附图说明

图1为本发明一实施方式的全自动CCD快速尺寸检测机的立体结构示意图；

图2为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的俯视结构示意图；

图3为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的上料装置的立体结构示意图；

图4为图3所示的上下料装置的料盘输送机构的立体结构示意图；

图5为图3所示的上下料装置的上料机构的立体结构示意图；

图6为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的转盘装置的立体结构示意图；

图7为图6所示的转盘装置的A处的放大结构示意图；

图8为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的第一视觉检测机构的立体结构示意图；

图9为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的第二视觉检测机构的立体结构示意图；

图10为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的下料机构的立体结构示意图；

图11为图1所示的全自动CCD快速尺寸检测机的废料收纳机构的立体结构示意图。

图1～11中的附图标记：1-机体；2-上料装置；3-转盘装置；4-检测装置；5-下料装置；6-工件；7-料盘；21-上料机构；22-料盘输送机构；31-转动盘；32-定位治具；41-第一视觉检测机构；42-第二视觉检测机构；51-下料机构；52-废料收纳机构；211-第一吸料组件；212-第一多轴驱动组件；221-第一安装板；222-第一料盘移动组件；223-第二料盘移动组件；321-安装槽；411-第一视觉检测组件；412-第一驱动组件；421-安装架；422-第二视觉检测组件；423-第二驱动组件；511-第二吸料组件；512-第二多轴驱动组件；521-第三驱动组件；522-废料盒；211a-第一吸料块；411a第一检测相机；411b-第一光源；422a-第二检测相机；422b-第三检测相机；422c-第二光源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1～11示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的全自动CCD快速尺寸检测机。

如图1～11所示，该全自动CCD快速尺寸检测机包括机体1以及设置于机体1的上料装置2、转盘装置3、检测装置4和下料装置5。转盘装置3包括转动盘31以及沿转动盘31的中心圆周阵列设置于转动盘31边缘的多个定位治具32。上料装置2、检测装置4和下料装置5沿转动盘31的逆时针转动方向依次设置于转动盘31的外周。本实施方式的转动盘31可通过伺服电机进行驱动。

上料装置2配置为将工件6输入至定位治具32；

转盘装置3配置为对定位治具32进行输送；

检测装置4配置为对放置于定位治具32内的工件6进行尺寸检测；

下料装置5配置为对检测完成后的工件6进行下料。

如图3～5所示，本实施方式的上料装置2包括上料机构21和料盘输送机构22。上料机构21和料盘输送机构22均安装于机体1。料盘输送机构22配置为输送放置有工件6的料盘7。上料机构21与料盘输送机构22、定位治具32相配合，配置为将料盘7内的工件6输入至定位治具32。由此，本发明的上料装置2的料盘输送机构22用于输送装有工件6的料盘7，上料机构21则用于抓取和运输工件6。

上料机构21包括第一吸料组件211和第一多轴驱动组件212。第一多轴驱动组件212安装于机体1，第一吸料组件211安装于第一多轴驱动组件212，第一吸料组件211与工件6相配合。由此，第一吸料组件211用于吸取工件6，第一多轴驱动组件212用于输送吸取的料件，第一上料机构21能够实现自动上料。第一多轴驱动组件212可以为为市购的多轴机械手、工业机器人等，也可以为三轴方向的三个直线电机组成。本实施方式的第一多轴驱动组件212为三轴方向的三个直线电机组成。

第一吸料组件211包括第一吸料块211a，第一吸料块211a安装于第一多轴驱动组件212，第一吸料块211a与工件6相配合且至少为一个。本实施方式的第一吸料块211a的数量为5个，5个第一吸料块211a呈直线排列。由此，可一次性进料5个工件6，生产效率高。

如图4所示，料盘输送机构22包括第一安装板221、第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223。第一安装板221安装于机体1，第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223均安装于第一安装板221，第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223在高度方向上错位设置。本实施方式的第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223均可以由伸缩气缸、导轨、滑块和支撑架组成，支撑架可用于承载料盘7。由此，本发明的料盘输送机构22为换盘装置具体工作原理为：第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223可以互换位置，完成料盘7的连续进给。

如图6和图7所示，本实施方式的定位治具32上开设有与工件6相配合的安装槽321，安装槽321贯穿整个定位治具32。由此，安装槽321便于实现工件6的快速安装。本实施方式的每个定位治具32上均开设有5个安装槽321，5个安装槽321呈直线排列。

如图8所示，检测装置4包括第一视觉检测机构41。第一视觉检测机构41包括第一视觉检测组件411和第一驱动组件412。第一驱动组件412安装于机体1，第一视觉检测组件411安装于第一驱动组件412且与定位治具32内的工件6相配合。本实施方式的第一驱动组件412可以为单轴驱动的直线电机。

第一视觉检测组件411包括第一检测相机411a和第一光源411b。第一检测相机411a和第一光源411b均安装于第一驱动组件412且第一检测相机411a与第一光源411b同轴设置，第一检测相机411a位于第一光源411b的上方，第一光源411b位于定位治具32的上方。由此，第一视觉检测机构41可以对工件6的圆度、长度和宽度等尺寸进行初步检测。

如图9所示，检测装置4还包括第二视觉检测机构42。第二视觉检测机构42包括安装架421、第二视觉检测组件422和第二驱动组件423。第二驱动组件423安装于机体1，安装架421可滑动地安装于第二驱动组件423，第二视觉检测组件422安装于安装架421且与定位治具32内的工件6相配合。本实施方式的第二驱动组件423可以为单轴驱动的直线电机与直线导轨的组合，安装架421的两端部套装于直线电机和直线导轨的外周。

第二视觉检测组件422包括第二检测相机422a、第三检测相机422b和第二光源422c。第二检测相机422a和第二光源422c均安装于安装架421且第二检测相机422a与第二光源422c同轴设置，第二检测相机422a位于第二光源422c的上方，定位治具32位于第二光源422c与第二检测相机422a之间，第三检测相机422b安装于安装架421且位于定位治具32的两侧，第三检测相机422b与第二检测相机422a相互垂直。由此，第二检测相机422a和第二光源422c的配合可以对工件6的圆度、长度和宽度等尺寸进行再次检测，第三检测相机422b可以完成对工件6高度尺寸的检测。

本实施方式的第一检测相机411a、第二检测相机422a、第三检测相机422b均可以为市面上常用的CCD工业相机。

如图10所示，下料装置5包括下料机构51，下料机构51安装于机体1，下料机构51与定位治具32相配合，配置为将定位治具32内的工件6取出；

下料机构51包括第二吸料组件511和第二多轴驱动组件512，第二多轴驱动组件512安装于机体1，第二吸料组件511安装于第二多轴驱动组件512，第二吸料组件511与工件6相配合。由此，第二吸料组件511用于吸取工件6，第二多轴驱动组件512用于输送吸取的料件，第二上料机构21能够实现自动下料。本实施方式的下料机构51与上料机构21的结构基本相同。第二多轴驱动组件512可以为为市购的多轴机械手、工业机器人等，也可以为三轴方向的三个直线电机组成。本实施方式的第二多轴驱动组件512为三轴方向的三个直线电机组成。

如图11所示，本实施方式的下料装置5包括废料收纳机构52。废料收纳机构52设置于机体1且与第二吸料组件511相配合，用于承接检测不合格的废品。废料收纳机构52包括第三驱动组件521和废料盒522。第三驱动组件521安装于机体1，废料盒522安装于第三驱动组件521且至少为一个。本实施方式的第三驱动组件521可以为伸缩气缸与滑块的组合，滑块套装于伸缩气缸的伸缩杆外周，废料盒522固定安装于滑块的上方。本实施方式的废料盒522可以是一个大体积的盒子，也可以为多个小体积的盒子的组合。由此，废料收纳机构52用于收集检测不合格的废品，避免环境污染，同时便于回收再利用。

本发明的全自动CCD快速尺寸检测机的工作原理为：

S1、工件6上料：人工或者机械手将装有工件6的料盘7放置于料盘输送机构22，料盘输送机构22工作，第一料盘移动组件222和第二料盘移动组件223交换位置，将转好高级的料盘7输送至进料端，上料机构21工作，第一吸料组件211吸取料盘7内的工件6，第一多轴驱动组件212驱动第一吸料组件211将吸取的工件6放置于定位治具32的安装槽321内，完成上料工作；

S2、尺寸初步检测：装配好工件6的定位治具32在转动盘31的作用下逆时针转动至第一视觉检测机构41的下方，第一视觉检测机构41开始工作，在第一检测相机411a和第一光源411b的共同作用下完成工件6尺寸的初步检测；

S3、尺寸二次检测：初步检测完成后的工件6在转动盘31的作用下逆时针转动至第二视觉检测机构42的下方，第二视觉检测机构42开始工作，在第二检测相机422a和第二光源422c以及第三检测相机422b的共同作用下完成工件6尺寸的二次检测；

S4、工件6下料：检测完成后的工件6在转动盘31的作用下被输送至下料区域，然后下料装置5工作，第二吸料组件511吸取定位治具32内的工件6，第二多轴驱动组件512驱动第二吸料组件511将吸取的合格工件6放置于输出料盘7内，不合格的工件6则被放置于废料盒522内，完成分类分批下料工作。

本发明提供了一种全新结构的全自动CCD快速尺寸检测机，该检测机的工作原理为：上料装置2将工件6输送至定位治具32，转盘装置3先将装有工件6的定位治具32运输至检测装置4的下方，检测装置4对工件6的尺寸进行检测，然后再通过转盘装置3将检测完成后的定位治具32运输至下料区域，下料装置5根据检测结果对工件6进行分批下料。

本发明的检测机能够实现工件6尺寸的自动检测，自动化程度高；相对于人工手动操具有：减少人力、提升效率和精度、提高产品质量和良率、满足大批量生产需求、降低产品生产成本、使产品更具市场竞争力等诸多优点。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，包括机体(1)以及设置于机体(1)的上料装置(2)、转盘装置(3)、检测装置(4)和下料装置(5)，所述转盘装置(3)包括转动盘(31)以及沿转动盘(31)的中心圆周阵列设置于转动盘(31)边缘的多个定位治具(32)，所述上料装置(2)、检测装置(4)和下料装置(5)沿转动盘(31)的逆时针转动方向依次设置于转动盘(31)的外周；

所述上料装置(2)配置为将工件(6)输入至定位治具(32)；

所述转盘装置(3)配置为对定位治具(32)进行输送；

所述检测装置(4)配置为对放置于定位治具(32)内的工件(6)进行尺寸检测；

所述下料装置(5)配置为对检测完成后的工件(6)进行下料。

2.根据权利要求1所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述上料装置(2)包括上料机构(21)和料盘输送机构(22)，所述上料机构(21)和料盘输送机构(22)均安装于机体(1)，所述料盘输送机构(22)配置为输送放置有工件(6)的料盘(7)，所述上料机构(21)与料盘输送机构(22)、定位治具(32)相配合，配置为将料盘(7)内的工件(6)输入至定位治具(32)。

3.根据权利要求2所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述上料机构(21)包括第一吸料组件(211)和第一多轴驱动组件(212)，所述第一多轴驱动组件(212)安装于机体(1)，所述第一吸料组件(211)安装于第一多轴驱动组件(212)，所述第一吸料组件(211)与工件(6)相配合。

4.根据权利要求3所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述第一吸料组件(211)包括第一吸料块(211a)，所述第一吸料块(211a)安装于第一多轴驱动组件(212)，所述第一吸料块(211a)与工件(6)相配合且至少为一个。

5.根据权利要求2所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述料盘(7)输送机构包括第一安装板(221)、第一料盘移动组件(222)和第二料盘移动组件(223)，所述第一安装板(221)安装于机体(1)，所述第一料盘移动组件(222)和第二料盘移动组件(223)均安装于第一安装板(221)，所述第一料盘移动组件(222)和第二料盘移动组件(223)在高度方向上错位设置。

6.根据权利要求1～5任一项所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述检测装置(4)包括第一视觉检测机构(41)，所述第一视觉检测机构(41)包括第一视觉检测组件(411)和第一驱动组件(412)，所述第一驱动组件(412)安装于机体(1)，所述第一视觉检测组件(411)安装于第一驱动组件(412)且与定位治具(32)内的工件(6)相配合。

7.根据权利要求6所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述第一视觉检测组件(411)包括第一检测相机(411a)和第一光源(411b)，所述第一检测相机(411a)和第一光源(411b)均安装于第一驱动组件(412)且第一检测相机(411a)与第一光源(411b)同轴设置，所述第一检测相机(411a)位于第一光源(411b)的上方，所述第一光源(411b)位于定位治具(32)的上方。

8.根据权利要求7所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述检测装置(4)还包括第二视觉检测机构(42)，所述第二视觉检测机构(42)包括安装架(421)、第二视觉检测组件(422)和第二驱动组件(423)，所述第二驱动组件(423)安装于机体(1)，所述安装架(421)可滑动地安装于第二驱动组件(423)，所述第二视觉检测组件(422)安装于安装架(421)且与定位治具(32)内的工件(6)相配合；

所述第二视觉检测组件(422)包括第二检测相机(422a)、第三检测相机(422b)和第二光源(422c)，所述第二检测相机(422a)和第二光源(422c)均安装于安装架(421)且第二检测相机(422a)与第二光源(422c)同轴设置，所述第二检测相机(422a)位于第二光源(422c)的上方，所述定位治具(32)位于第二光源(422c)与第二检测相机(422a)之间，所述第三检测相机(422b)安装于安装架(421)且位于定位治具(32)的两侧，所述第三检测相机(422b)与第二检测相机(422a)相互垂直。

9.根据权利要求1～5任一项所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述下料装置(5)包括下料机构(51)，所述下料机构(51)安装于机体(1)，所述下料机构(51)与定位治具(32)相配合，配置为将定位治具(32)内的工件(6)取出；

所述下料机构(51)包括第二吸料组件(511)和第二多轴驱动组件(512)，所述第二多轴驱动组件(512)安装于机体(1)，所述第二吸料组件(511)安装于第二多轴驱动组件(512)，所述第二吸料组件(511)与工件(6)相配合。

10.根据权利要求9所述的全自动CCD快速尺寸检测机，其特征在于，所述下料装置(5)包括废料收纳机构(52)，所述废料收纳机构(52)设置于机体(1)且与第二吸料组件(511)相配合，用于承接检测不合格的废品；所述废料收纳机构(52)包括第三驱动组件(521)和废料盒(522)，所述第三驱动组件(521)安装于机体(1)，所述废料盒(522)安装于第三驱动组件(521)且至少为一个。

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