CN113406104A - 一种表面缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钣金检测技术领域，具体公开了一种表面缺陷检测设备，该表面缺陷检测设备包括机架，机架上设有第一检测位、第二检测位、第三检测位、移动组件和机械手，其中，第一检测位和第二检测位分别用于检测第一工件和第二工件。移动组件用于将第一工件转移至第一检测位下方，将第二工件转移至第二检测位的下方。第二检测位与移动组件之间的距离小于第一检测位与移动组件之间的距离。第三检测位用于检测第一工件和第二工件。机械手用于将第一工件和第二工件转移至第三检测位的上方。该表面缺陷检测设备能同时对尺寸不同的钣金件进行检测，且通过机械手翻转钣金件，提高了检测效率。

Description

一种表面缺陷检测设备

技术领域

本发明涉及钣金检测技术领域，尤其涉及一种表面缺陷检测设备。

背景技术

钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)的综合冷加工工艺，包括剪、冲、切、复合、折、焊接、铆接、拼接等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。

现有的技术中，在检测位设置检测相机，以对钣金件表面的质量进行检测和测量，但是当需要检测的钣金件的尺寸发生变化时，需要对检测工位进行调整，有时需要更换检测相机，以使得检测工位的相机能对钣金件进行准确拍摄，该过程操作繁琐，另外，现有的检测设备只能对钣金件的一个位置进行检测，如果需要检测钣金件的其他位置，需要手动翻转钣金件，进而影响检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面缺陷检测设备，以解决现有技术中更换尺寸不同的钣金件时需要对检测设备进行繁琐的调试、手动翻转钣金件导致检测效率低的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种表面缺陷检测设备，该表面缺陷检测设备包括：

机架；

第一检测位，设于所述机架，用于检测第一工件；

第二检测位，设于所述机架，用于检测第二工件；

移动组件，设于所述机架，且位于所述第一检测位和所述第二检测位的下方，所述移动组件用于转移所述第一工件至所述第一检测位的下方，并转移所述第二工件至所述第二检测位的下方；所述第二工件的外径尺寸小于所述第一工件的外径尺寸；所述第二检测位与所述移动组件之间的距离小于所述第一检测位与所述移动组件之间的距离；

第三检测位，设于所述机架，用于检测所述第一工件和所述第二工件；

机械手，设于所述机架，用于将所述第一工件和所述第二工件转移至所述第三检测位的上方。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一检测位包括：

第一补光灯和第二补光灯，均设于所述机架，且分别设于第一相机的两侧；所述第一补光灯和所述第二补光灯的光线分别由所述第一相机的两侧汇聚于所述第一工件。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一检测位还包括：

第一灯光支架和第二灯光支架，均铰接于所述机架，且分别用于安装所述第一补光灯和所述第二补光灯；

推杆电机，所述推杆电机的两端分别和两个滑块转动连接，两个所述滑块分别与所述第一灯光支架和所述第二灯光支架滑动连接；

第一制动组件，设于所述机架，用于将所述第一灯光支架锁止于所述机架。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一灯光支架与所述机架铰接的一端绕铰接轴的方向均布有若干凹槽；

所述第一制动组件包括：

卡接件，所述卡接件滑动设于所述机架，具有伸入所述凹槽的制动位置和与所述凹槽分离的释放位置。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一制动组件还包括：

吸附件，所述吸附件设于所述机架，用于吸附所述卡接件至所述释放位置。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一检测位还包括：

第二制动组件，设于所述机架，用于将所述第二灯光支架锁止于所述机架。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一补光灯和所述第二补光灯的亮度均能够调节。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述移动组件包括：

丝杆，所述丝杆转动设于所述机架；

动力件，所述动力件和所述丝杆传动连接；

螺母，所述螺母和所述丝杆传动连接；

滑动板，所述滑动板滑动设于所述机架，且和所述螺母固接，所述第一工件和所述第二工件均放置于所述滑动板。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第一检测位还包括第一升降组件，所述第一升降组件用于安装第一相机并调节所述第一相机和所述第一工件之间的距离。

作为一种表面缺陷检测设备的优选方案，所述第二检测位还包括第二升降组件，所述第二升降组件用于安装第二相机并调节所述第二相机和所述第二工件之间的距离。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种表面缺陷检测设备，该表面缺陷检测设备通过设置第一检测位、第二检测位来检测不同大小的钣金件，通过设置机械手将在第一检测位和第二检测位完成检测的钣金件夹持并转移至第三检测位的上方，以对钣金件的其他区域进行检测。该表面缺陷检测设备能同时对尺寸不同的钣金件进行测量和检测，且通过机械手翻转钣金件，提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明实施例中表面缺陷检测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中第一灯光支架和机架的连接关系示意图；

图3为本发明实施例中图1中A处的局部放大示意图。

图中：

100、机架；101、孔洞；

1、第一检测位；11、第一补光灯；12、第二补光灯；13、第一灯光支架；131、凹槽；14、第二灯光支架；15、推杆电机；16、滑块；17、第一制动组件；171、卡接件；172、吸附件；173、弹性件；18、第一相机；

2、第二检测位；21、第二相机；

3、第三检测位；31、第三相机；

4、移动组件；41、动力件；42、滑动板；

51、机械手；52、传送带；53、报警灯；54、光栅；55、打印机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，本实施例提供一种表面缺陷检测设备，该表面缺陷检测设备包括机架100，机架100上设有第一检测位1、第二检测位2、第三检测位3、移动组件4和机械手51，其中，第一检测位1用于检测第一工件；第二检测位2用于检测第二工件。移动组件4位于第一检测位1和第二检测位2的下方，移动组件4用于转移第一工件至第一检测位1的下方，移动组件4用于转移第二工件至第二检测位2的下方；第二工件的外径尺寸小于第一工件的外径尺寸。第二检测位2与移动组件4之间的距离小于第一检测位1与移动组件4之间的距离；其中，第一检测位1和第二检测位2与移动组件4之间的距离均为垂直距离，进而使得第二检测位2中的第二相机21与第二工件之间的距离小于第一检测位1的第一相机18与第一工件之间的距离。第三检测位3用于检测第一工件和第二工件，即第三检测位3既能用于检测第一工件，还能用于检测第二工件。机械手51用于将第一工件和第二工件转移至第三检测位3的上方，即机械手51既能将第一工件转移至第三检测位3的上方，还能将第二工件转移至第三检测位3的上方。

本实施例中，该表面缺陷检测设备通过设置第一检测位1、第二检测位2来检测不同大小的工件，通过设置机械手51将在第一检测位1和第二检测位2完成检测的工件夹持并转移至第三检测位3的上方，以对工件的其他区域进行检测。该表面缺陷检测设备能同时对尺寸不同的钣金件进行测量和检测，且通过机械手51翻转钣金件，提高了检测效率。

其中，第二检测位2中的第二相机21与第二工件之间的距离小于第一检测位1中的第一相机18与第一工件之间的距离，使得在检测外径不同的工件时，均能拍摄完整且能准确对焦，节约成本。

本实施例中，第一工件和第二工件为外径不同的两种钣金件，为便于描述，以下采用钣金件进行表述，当然，在其他实施例中，并不以此为限。

在实际工作过程中，由于生产线的设置，会同时生产多种钣金件，因此检测过程中，经常需要对两种或多种不同大小的钣金件进行检测，目前的方法，为降低成本，使用同一台设备对不同的钣金件进行检测，但是需要在更换钣金件的种类时，对检测设备进行调试或者更换相机，以满足不同尺寸的钣金件的检测需求，因此，影响了检测效率。

在本实施例中，可以根据两种不同大小的钣金件的尺寸，将设备调试好之后，同时交替完成两种不同大小的钣金件的检测工作，中途无需对设备进行二次调试，检测效率大大提高。

另外，机械手51将钣金件转移至第三检测位3时，位于第三检测位3的上方，此时，不需要对钣金件进行翻转即可完成背面的检测，当需要检测钣金件的侧面时，只需要翻转90度即可，进一步提高了检测效率。另外，也不需要将钣金件放置于载具上，更进一步地提高了检测效率。

本实施例中，可选地，第一检测位1包括第一补光灯11和第二补光灯12，第一补光灯11和第二补光灯12均设于机架100，且分别设于第一相机18的两侧，可选地，第一补光灯11位于第一相机18的左侧，第二补光灯12位于第一相机18的右侧；第一补光灯11和第二补光灯12的光线分别由第一相机18的两侧汇聚于钣金件。借助上述设置，在检测钣金件时，先打开第一补光灯11、后打开第二补光灯12，最后将第一补光灯11和第二补光灯12同时打开，以完成对钣金件上不同倾斜度的裂纹的检测。需要说明的是，裂纹自钣金件表面向内部的方向向左倾斜时，需要第一补光灯11照射后容易发现。

本实施例中，也可以根据钣金件的结构确定第一补光灯11和第二补光灯12的具体打开方式。例如，钣金件左侧有凸起结构时，打开左侧的第一补光灯11时拍摄的图像作为检查对象，能避免钣金件上的凸起结构对拍摄影像造成的影响。另外，在其他实施例中，钣金件的右侧有凸起结构时，打开左侧的第一补光灯11则会导致凸起结构的影子较长，位于影子下方的钣金件的缺陷不易被检测。打开第二补光灯12则会将影子缩短甚至消除，提高了钣金件凸起结构周围的表面缺陷的检测成功率。

进一步地，第一检测位1还包括第一灯光支架13、第二灯光支架14、推杆电机15、第一制动组件17，第一灯光支架13和第二灯光支架14均铰接于机架100，且分别用于安装第一补光灯11和第二补光灯12；推杆电机15的两端分别和两个滑块16转动连接，两个滑块16分别与第一灯光支架13和第二灯光支架14滑动连接；优选地，第一灯光支架13和第二灯光支架14均设有导轨，滑块16和导轨滑动连接；第一制动组件17设于机架100，第一制动组件17用于将第一灯光支架13锁止于机架100。借助上述设置，第一制动组件17作用，推杆电机15伸出动作时，只能将第二灯光支架14向远离第一灯光支架13的方向推动，此时，第二补光灯12的光线的倾斜度减小。当第一制动组件17停止作用时，第一灯光支架13和第二灯光支架14在重力作用下恢复平衡位置，此时，第一补光灯11的光线的倾斜度减小，第二补光灯12的光线的倾斜度增加，最终第一补光灯11和第二补光灯12的光线的倾斜度相等，且相对于垂直方向对称。

关于第一制动组件17的结构，本实施例中，可选地，第一灯光支架13与机架100铰接的一端绕铰接轴的方向均布有若干凹槽131；即第一灯光支架13与机架100铰接的一端为圆弧形，圆弧面均布有若干凹槽131。第一制动组件17包括卡接件171，卡接件171滑动设于机架100，卡接件171具有伸入凹槽131的制动位置和与凹槽131分离的释放位置。其中，卡接件171可以依靠自身重力下滑至凹槽131内，需要调节第一灯光支架13时可以将卡接件171抽出即可。借助上述设置，实现对第一灯光支架13的固定和释放。

进一步地，第一制动组件17还包括吸附件172，吸附件172设于机架100，用于吸附卡接件171至释放位置。吸附件172的设置使得卡接件171能在制动位置到释放位置的过程实现自动化控制，提高第一灯光支架13和第二灯光支架14的调节效率，进而提高检测效率。可选地，吸附件172为电磁铁。

更进一步地，第一制动组件17还包括弹性件173，弹性件173设于卡接件171和机架100之间，弹性件173使卡接件171止动于制动位置。弹性件173优选为拉簧，借助弹性件173的设置，避免卡接件171卡在释放位置下不来，提高了第一制动组件17的可靠性。

再进一步地，本实施例中，表面缺陷检测设备还包括第二制动组件，第二制动组件设于机架100，用于将第二灯光支架14锁止于机架100。第二制动组件的设置使得第一灯光支架13和第二灯光支架14可以单独调节，进一步提高了对第一补光灯11的光线角度和第二补光灯12的光线角度的调节效率。具体地，第一制动组件17制动时，第二制动组件不制动，此时，推杆电机15伸出动作时，第二灯光支架14发生转动。第二制动组件制动时，第一制动组件17不制动，此时，推杆电机15伸出动作时，第一灯光支架13发生转动。

需要说明的是，第二制动组件的结构与第一制动组件17的结构相同，第二灯光支架14和第一灯光支架13的结构相同，具体的结构与配合关系在此不做赘述。

在实际工作过程中，由于环境和钣金件色泽的原因，在检测过程需要的光照亮度不同，亮度过高会导致钣金件的轮廓以及划痕等缺陷边缘模糊，亮度过低会导致看不清钣金件。为此，本实施例中，可选地，第一补光灯11和第二补光灯12的亮度均能够调节。借助上述设置，能适应不同的在环境中对不同色泽的钣金件的检测。

可选地，表面缺陷检测设备还包括控制器和光敏传感器，控制器与光敏传感器、第一补光灯11和第二补光灯12连接，以控制第一补光灯11和第二补光灯12的亮度。需要说明的是，控制器和光敏传感器的结构和工作原理对于本领域技术人员来说属于公知常识，具体结构和工作原理在此不做赘述。

可选地，第一检测位1包括第一相机18，第二检测位2包括第二相机21，第三检测位3包括第三相机31，第一相机18、第二相机21和第三相机31均设于机架100，第一相机18用于拍摄尺寸较大的钣金件，第二相机21用于拍摄尺寸较小的钣金件。由于机械手51的存在，可以将钣金件移动至任意位置。因此，第三相机31用于拍摄各种尺寸的钣金件。

可选地，机架100设有孔洞101，第三相机31设于机架100且通过孔洞101对钣金件进行拍摄。该设置使得第三相机31位于机架100内部，避免受到外界撞击，提高安全系数。

进一步地，孔洞101内径尺寸小于钣金件的外径尺寸。该设置使得钣金件不能通过孔洞101，进而当钣金件检测过程中掉落，能避免对第三相机31造成破坏，进一步提高了第三相机31的安全系数。

可选地，移动组件4包括丝杆、动力件41、螺母和滑动板42，其中，丝杆转动设于机架100；动力件41和丝杆传动连接；螺母和丝杆传动连接；滑动板42滑动设于机架100，且和螺母固接，钣金件放置于滑动板42。借助上述设置，实现了对钣金件的位置转移。

作为优选，第一检测位1还包括第一升降组件，第一升降组件用于安装第一相机18并调节第一相机18和钣金件之间的距离。具体地，第一升降组件包括第一动力件和第一滑动件，第一滑动件滑动设于机架100，第一动力件设于机架100，且第一动力件与第一滑动件传动连接，第一相机18设于第一滑动件。该设置实现了对第一相机18的升降调节，便于第一相机18的对焦。同时，也扩大了第一相机18检测钣金件的厚度范围。

作为优选，第二检测位2还包括第二升降组件，第二升降组件用于安装第二相机21并调节第二相机21和钣金件之间的距离。具体地，第二升降组件包括第二动力件和第二滑动件，第二滑动件滑动设于机架100，第二动力件设于机架100，且第二动力件与第二滑动件传动连接，第二相机21设于第二滑动件。该设置实现了对第二相机21的升降调节，便于对焦。同时，也扩大了第二相机21检测钣金件的厚度范围。

可选地，表面缺陷检测设备还包括传送带52，在第三检测位3完成检测后，钣金件被机械手51放置于传送带52。传送带52将钣金件输送至下一工位。

可选地，表面缺陷检测设备还包括打印机55，检测过程如果钣金件不合格，打印机55则打印出不合格的检测结果，以便于后续分析。

本实施例中，表面缺陷检测设备还包括报警灯53，报警灯53包括黄灯和绿灯，黄灯和绿灯分别用于指示检测完成和可以放置待检测的钣金件。进一步地，报警灯53还包括红灯，红灯用于指示设备的第一检测位1或者第二检测位2正在检测中。

可选地，第二检测位2包括第三补光灯和第四补光灯。关于第三补光灯和第四补光灯的安装方式与第一检测位1中的第一补光灯11和第二补光灯12的安装方式相同，具体结构和安装方式在此不做赘述。

可选地，表面缺陷检测设备还包括光栅54，光栅54设于机架100，用于检测工作人员的手是否处于放置钣金件的位置。该设置提高了设备的安全性能。

可选地，表面缺陷检测设备还包括数据库，数据库能对检测信息进行记录。便于后期对检测结果的查找、溯源。关于控制器与数据库、移动组件4、机械手51、传送带52、报警灯53、光栅54、打印机55、第一检测位1、第二检测位2和第三检测位3等部件之间的连接关系以及控制方法对于本领域技术人员来说均为公知常识，因此，在此不做赘述。

关于表面缺陷检测设备的使用方法，包括以下步骤：

1、绿灯亮，将钣金件放置于滑动板42；优选地，可以放置于滑动板42上的载具。

2、移动组件4将钣金件转运至第一检测位1或者第二检测位2，转运至第一检测位1时，第一补光灯11和/或第二补光灯12点亮，并完成图像采集与处理，转运至第二检测位2时，完成图像采集与处理。

3、移动组件4将钣金件移动至机械手51能够抓取的抓取位置，抓取位置优选为第二检测位2，即第二相机21的下方；机械手51将钣金件抓取。

4、机械手51将钣金件转移至第三检测位3上方，并完成图像采集与处理；同时，移动组件4将滑动板42复位至钣金件的放置位置，以放置下一个钣金件。

5、机械手51将在第三检测位3完成检测的钣金件转移至传送带52，传送带52将钣金件输送至工作人员的拿取位。

6、黄灯亮，工作人员将钣金件取走。

在步骤2或者4中，如检测出不合格的钣金件，则通过打印机55打印出检测结果。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种表面缺陷检测设备，其特征在于，包括；

机架(100)；

第一检测位(1)，设于所述机架(100)，用于检测第一工件；

第二检测位(2)，设于所述机架(100)，用于检测第二工件；

移动组件(4)，设于所述机架(100)，所述移动组件(4)用于转移所述第一工件至所述第一检测位(1)的下方，并转移所述第二工件至所述第二检测位(2)的下方；所述第二工件的外径尺寸小于所述第一工件的外径尺寸；所述第二检测位(2)与所述移动组件(4)之间的距离小于所述第一检测位(1)与所述移动组件(4)之间的距离；

第三检测位(3)，设于所述机架(100)，用于检测所述第一工件和所述第二工件；

机械手(51)，设于所述机架(100)，用于将所述第一工件和所述第二工件转移至所述第三检测位(3)的上方。

2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测位(1)包括：

第一补光灯(11)和第二补光灯(12)，均设于所述机架(100)，且分别设于第一相机(18)的两侧；所述第一补光灯(11)和所述第二补光灯(12)的光线分别由所述第一相机(18)的两侧汇聚于所述第一工件。

3.根据权利要求2所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测位(1)还包括：

第一灯光支架(13)和第二灯光支架(14)，均铰接于所述机架(100)，且分别用于安装所述第一补光灯(11)和所述第二补光灯(12)；

推杆电机(15)，所述推杆电机(15)的两端分别和两个滑块(16)转动连接，两个所述滑块(16)分别与所述第一灯光支架(13)和所述第二灯光支架(14)滑动连接；

第一制动组件(17)，设于所述机架(100)，用于将所述第一灯光支架(13)锁止于所述机架(100)。

4.根据权利要求3所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一灯光支架(13)与所述机架(100)铰接的一端绕铰接轴的方向均布有若干凹槽(131)；

所述第一制动组件(17)包括：

卡接件(171)，所述卡接件(171)滑动设于所述机架(100)，具有伸入所述凹槽(131)的制动位置和与所述凹槽(131)分离的释放位置。

5.根据权利要求4所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一制动组件(17)还包括：

吸附件(172)，所述吸附件(172)设于所述机架(100)，用于吸附所述卡接件(171)至所述释放位置。

6.根据权利要求4所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测位(1)还包括：

第二制动组件，设于所述机架(100)，用于将所述第二灯光支架(14)锁止于所述机架(100)。

7.根据权利要求2-6任一项所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一补光灯(11)和所述第二补光灯(12)的亮度均能够调节。

8.根据权利要求7所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述移动组件(4)包括：

丝杆，所述丝杆转动设于所述机架(100)；

动力件(41)，所述动力件(41)和所述丝杆传动连接；

螺母，所述螺母和所述丝杆传动连接；

滑动板(42)，所述滑动板(42)滑动设于所述机架(100)，且和所述螺母固接，所述第一工件和所述第二工件均放置于所述滑动板(42)。

9.根据权利要求1所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测位(1)还包括第一升降组件，所述第一升降组件用于安装第一相机(18)并调节所述第一相机(18)和所述第一工件之间的距离。

10.根据权利要求1所述的表面缺陷检测设备，其特征在于，所述第二检测位(2)还包括第二升降组件，所述第二升降组件用于安装第二相机(21)并调节所述第二相机(21)和所述第二工件之间的距离。

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