CN114018936A - 一种工件的视觉检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件的视觉检测装置及方法，自动化程度高、工作效率高、检测稳定可靠性好。包括机台，机台上设有分度盘，分度盘上设有多个料台，多个料台沿分度盘周向分布，各料台均具有转动功能，所述机台具有连续设置的上料位、一工位、二工位、三工位、四工位、下料位，所述一工位、二工位、三工位、四工位、下料位分别对应一个料台位置，所述上料位对应设置第一CCD摄像头，所述第一CCD摄像头朝上，所述一工位对应设置第二CCD摄像头，所述二工位对应设置第三CCD摄像头，所述三工位对应设置第四CCD摄像头，所述四工位对应设置第五CCD摄像头，所述第二CCD摄像头、第三CCD摄像头、第四CCD摄像头均水平朝向分度盘，所述第五CCD摄像头向下朝向分度盘。

Description

一种工件的视觉检测装置及方法

技术领域

本发明涉及机器人视觉技术领域，特别是涉及一种工件的视觉检测装置及方法。

背景技术

在现代工业自动化生产过程中，对于工件检测而言，这种带有高度重复性和智能性的工作只能用人眼来完成；然而，在很多情况下，如微小尺寸要精确快速测量、形状匹配、颜色识别等，人们根本无法用肉眼连续稳定的进行，其他物理传感器也难有用武之地。

随着电子技术不断小型化和高密度组装趋势，对产品的检测也越来越严密，传统目视检测已远远达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工件的视觉检测装置及方法，设备结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高、检测稳定可靠性好且能够有效节省人工成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种工件的视觉检测装置，包括机台，所述机台上设有分度盘，所述分度盘上设有多个料台，多个料台沿分度盘周向分布，各料台均具有转动功能，所述机台具有连续设置的上料位、一工位、二工位、三工位、四工位、下料位，所述一工位、二工位、三工位、四工位、下料位分别对应一个料台位置，所述上料位对应设置第一CCD摄像头，所述第一CCD摄像头朝上，所述一工位对应设置第二CCD摄像头，所述二工位对应设置第三CCD摄像头，所述三工位对应设置第四CCD摄像头，所述四工位对应设置第五CCD摄像头，所述第二CCD摄像头、第三CCD摄像头、第四CCD摄像头均水平朝向分度盘，所述第五CCD摄像头向下朝向分度盘。

优选地，所述工件为圆柱形，且具有倒角、开孔。

优选地，所述第一CCD摄像头、第二CCD摄像头、第三CCD摄像头、第四CCD摄像头、第五CCD摄像头以分度盘为中心，间隔60°设置。

优选地，还包括振动盘、上料机械手，以及设于振动盘、机台之间的导轨，所述振动盘用于盛装待检工件，并振动排列待检工件，所述导轨倾斜设置，用于向机台方向输送待检工件，所述上料机械手用于将导轨输出的待检工件放置到对应的料台上。

优选地，所述导轨包括前后嵌接的固定输送导轨和可调输送导轨，所述固定输送导轨通过第一支撑架固定在振动盘的支架上，所述可调输送导轨通过第二支撑架支撑在机台上，所述第二支撑架通过条形孔螺栓固定在机台上，用于调整可调输送导轨的纵向位置。

一种工件的视觉检测方法，

振动盘工作，将待检工件排列定向，并通过出件口进入导轨；

上料机械手工作，抓取待检工件在第一CCD摄像头上方停留，第一CCD 摄像头拍摄被检工件底部照片；

上料机械手继续工作，将工件放置在分度盘的料台上；分度盘每转动60°停止转动，料台转动一周，各CCD摄像头在工件转动过程中根据设定捕捉检测要素拍照，视觉检测识别软件系统将被检工件的不同照片进行分析并判断工件是否合格，待工件旋转至下料位时，下料机械手抓取工件根据视觉检测识别软件系统判别结果，机械手沿丝杠运动不同距离，将工件放入不同类别料盒内。

优选地，被检工件在一工位转动一周时，第二CCD摄像头拍摄被检工件外观及倒角；被检工件在二工位转动一周时，第三CCD摄像头拍摄被检工件各加工孔照片；被检工件在三工位转动一周时，第四CCD摄像头拍摄被检工件外圆照片；被检工件在四工位转动一周时，第五CCD摄像头拍摄被检工件顶部照片。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明通过五个CCD摄像头从不同角度、位置拍摄工件图片，可自动完成工件的输送、检测和分拣，自动化程度高、工作效率高、检测稳定可靠性好且能够有效节省人工成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为被检工件结构示意图。

附图标记

附图中，1为振动盘，2为导轨，3为上料机械手，4为第一CCD摄像头， 5为第二CCD摄像头，6为相机支撑架，7为第三CCD摄像头，8为相机支撑架，9为相机支撑架，10为第四CCD摄像头，11为第五CCD摄像头，12 为剔除机构，13为下料机械手，14为分度盘，15为料台。

具体实施方式

参见图1，视觉检测装置包括：机台，在机台上设置分度盘14，分度盘14内部有间歇机构，由机箱内安装的电机带动，在分度盘14不转动时料台 15旋转一周，在以分度盘14为中心，间隔角度60°安装5台CCD摄像头。料台15上料位左侧下方安装第一CCD摄像头4，该第一CCD摄像头4的镜头朝上，在第一CCD摄像头4逆时针方向120°分布第二CCD摄像头5、第三CCD 摄像头7、第四CCD摄像头10，镜头均朝向分度盘14，在第四CCD摄像头10 逆时针方向60°，料台15上方安装第五CCD摄像头11，镜头朝下；

在所述振动盘1与上料机械手3之间设有输送零件的导轨，该导轨进口端高出口端低倾斜设置，导轨的进口端与振动盘1的出件口相连接，导轨的出口端靠近上料机械手3，所述导轨由前后相接的固定输送导轨和可调输送导轨构成，所述固定输送导轨通过第一支撑架固定在振动盘1支架上，可调输送导轨通过第二支撑架支撑在机台上，第二支撑架底部通过螺栓与机台相固定，且第二支撑架底部供螺栓通过的孔位条形孔。

采用以上技术方案，机台为工作平台，便与检测装置的各个部分布置，振动盘1用于盛装待检工件，振动盘1工作时，在自身振动下，使待检工件一个一个地通过出件口进入导轨。导轨用于输送待检工件，有利于上料机械手3抓取工件放入分度盘14上料位；导轨由首位相接的固定输送导轨和可调输送导轨构成，通过支撑架支撑在机架上，一方面结构简单，易于加工制造；另一方面，通过松开第二支撑架底部螺栓可移动可调输送导轨，以改变可调输送导轨与固定输送导轨之间的距离，从而适应不同待检工件大小不一的需求，调节方便快捷。

分度盘14由电机带动旋转过程中，将料台15上的工件沿圆周方向输送，待检工件依次通过视觉传感器检测工位，由五个CCD摄像头拍摄工件图片，由于料台15在检测工位可旋转一周，摄像头根据检测要素不同分布于不同方向与高度，因而能对待检工件从不同角度、位置进行拍照，从而形成全面、准确、清晰的零件图片，然后将这些图片传送到视觉检测识别软件系统进行分析判断工件是否合格、不合格类别，待工件旋转至下料位时，下料机械手 13抓取工件根据视觉检测识别软件系统判别结果，运动不同距离，将工件放入不同类别料盒内。

如图1所示，振动盘由振动电机驱动，待检工件排列定向，直至出件口进入导轨，上料机械手抓取待检工件在第一CCD摄像头上方停留，摄像头拍摄被检工件底部照片，机械手继续运行将工件放置分度盘上料位；分度盘由电机带动逆时针方向做间歇转动，每转动60°停止转动，料台15转动一周，分度盘14继续转动下一个60°，被检工件在一工位转动一周时，第二CCD摄像头拍摄被检工件外观及倒角；被检工件在二工位转动一周时，第三CCD摄像头拍摄被检工件大小孔照片；被检工件在三工位转动一周时，第四CCD摄像头拍摄被检工件外圆照片；被检工件在四工位转动一周时，第五CCD摄像头拍摄被检工件顶部照片；视觉检测识别软件系统将被检工件的不同照片进行分析并判断工件是否合格、不合格类别，待工件旋转至下料位时，下料机械手抓取工件根据视觉检测识别软件系统判别结果，机械手沿丝杠运动不同距离，将工件放入不同类别料盒内。

分度盘内设有间歇机构，使料盘不动时料台旋转，机台上有安装槽和螺孔用来调节相机安装架与分度盘距离，相机安装架可调节相机高度，在机台上还设有剔除装置，剔除装置包括：下料机械手、导轨、不合格品料盒，用来将不合格品分类剔除。通过上述结构设计，本发明能自动高效完成调节器的外形尺寸检测作业，既具有设计新颖、自动化程度高、工作效率高、检测稳定可靠性好且能有效节省人工成本的优点。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种工件的视觉检测装置，其特征在于：包括机台，所述机台上设有分度盘，所述分度盘上设有多个料台，多个料台沿分度盘周向分布，各料台均具有转动功能，所述机台具有连续设置的上料位、一工位、二工位、三工位、四工位、下料位，所述一工位、二工位、三工位、四工位、下料位分别对应一个料台位置，所述上料位对应设置第一CCD摄像头，所述第一CCD摄像头朝上，所述一工位对应设置第二CCD摄像头，所述二工位对应设置第三CCD摄像头，所述三工位对应设置第四CCD摄像头，所述四工位对应设置第五CCD摄像头，所述第二CCD摄像头、第三CCD摄像头、第四CCD摄像头均水平朝向分度盘，所述第五CCD摄像头向下朝向分度盘。

2.根据权利要求1所述的一种工件的视觉检测装置，其特征在于：所述工件为圆柱形，且具有倒角、开孔。

3.根据权利要求1所述的一种工件的视觉检测装置，其特征在于：所述第一CCD摄像头、第二CCD摄像头、第三CCD摄像头、第四CCD摄像头、第五CCD摄像头以分度盘为中心，间隔60°设置。

4.根据权利要求1所述的一种工件的视觉检测装置，其特征在于：还包括振动盘、上料机械手，以及设于振动盘、机台之间的导轨，所述振动盘用于盛装待检工件，并振动排列待检工件，所述导轨倾斜设置，用于向机台方向输送待检工件，所述上料机械手用于将导轨输出的待检工件放置到对应的料台上。

5.根据权利要求4所述的一种工件的视觉检测装置，其特征在于：所述导轨包括前后嵌接的固定输送导轨和可调输送导轨，所述固定输送导轨通过第一支撑架固定在振动盘的支架上，所述可调输送导轨通过第二支撑架支撑在机台上，所述第二支撑架通过条形孔螺栓固定在机台上，用于调整可调输送导轨的纵向位置。

6.一种工件的视觉检测方法，其特征在于：

振动盘工作，将待检工件排列定向，并通过出件口进入导轨；

上料机械手工作，抓取待检工件在第一CCD摄像头上方停留，第一CCD摄像头拍摄被检工件底部照片；

上料机械手继续工作，将工件放置在分度盘的料台上；分度盘每转动60°停止转动，料台转动一周，各CCD摄像头在工件转动过程中根据设定捕捉检测要素拍照，视觉检测识别软件系统将被检工件的不同照片进行分析并判断工件是否合格，待工件旋转至下料位时，下料机械手抓取工件根据视觉检测识别软件系统判别结果，机械手沿丝杠运动不同距离，将工件放入不同类别料盒内。

7.根据权利要求6所述的一种工件的视觉检测方法，其特征在于：被检工件在一工位转动一周时，第二CCD摄像头拍摄被检工件外观及倒角；被检工件在二工位转动一周时，第三CCD摄像头拍摄被检工件各加工孔照片；被检工件在三工位转动一周时，第四CCD摄像头拍摄被检工件外圆照片；被检工件在四工位转动一周时，第五CCD摄像头拍摄被检工件顶部照片。

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