CN114279331A - 一种导叶片外形尺寸视觉测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导叶片外形尺寸视觉测量装置，在安装支架的上部侧面设置支撑结构，在该支撑结构的伸出端上，设置中空旋转平台，在旋转平台的下方设置激光传感器并与中空旋转平台连接。本发明还公开了该测量装置的测量方法。采用上述技术方案，通过机器视觉的检测方式，实现对导叶片焊接装配中导叶片的有无及是否放置到位的自动化检测；通过使用激光传感器等非接触式的检测，具有检测精度高、检测速度快、稳定性强等特点；通过手动滑台的调整，可适用于不同尺寸的焊接模具，保证了自动化装配生产中的产品质量，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于自动化生产中的装配检测技术领域，更具体地，本发明涉及一种导叶片外形尺寸视觉测量装置。本发明还涉及该测量装置的测量方法。
背景技术
在现有技术的导叶片焊接装配中，一般是采用焊接工装进行位置固定。但是由于导叶片的形状复杂，且导叶片由不锈钢板冲压而成，钢板弹性变形大，在放入焊接模具的过程中可能会出现漏放，放不进去或者放不到位的现象。
导叶片在导叶片焊接模具中放置错误主要有以下几种：导叶片焊接模具中没有导叶片；导叶片没有放入模具中；导叶片在模具中放不到位等。其中导叶片没有放入模具和导叶片在模具中放不到位都会使导叶片凸出于导叶片焊接模具的上表面。
为了保证产品质量，提高生产效率，故需要在导叶片放入焊接模具后对导叶片的有无及是否放置到位进行检测，避免在装配过程中出现由于漏放及放置错位而产生的不合格产品。
检索到相关的现有技术文献如下：
1、一种风机叶轮的组装及检测装置(CN201520168794.2)，其技术方案是：该装置能够正确地确定叶片和轮毂的相对位置并将这种正确的相对位置固定下来，然后将叶片安装在轮毂上，能够保证产品质量、提高劳动生产率。其存在的问题是：此装置采用机械限位方式进行叶轮的组装和检测，不适用于在自动化生产过程中进行检测，生产效率不高。
2、汽车发盖铰链铆接工装焊接螺母检测装置(CN201711291028.5)，其技术方案是：该装置通过放置台和固定卡扣对发盖铰链进行固定，并且通过铆压电机对铰链进行铆压，并由螺母位置激光传感器对螺母的焊接情况进行检测，并通过指示灯对检测情况进行提升，自动完成漏焊螺母的检测工作，提高检测精度，并且通过锁定电磁阀对铆压电机的工作情况，提高工作安全性。其存在的问题是：该装置通过激光传感器对产品的位置进行检测，但灵活性差，不适用于位置复杂多变的产品。
3、一种叶轮跳动检测加工装置(CN201320089955.X)，其技术方案是：该装置包括紧固和定位转子的装夹单元，检测轴向和径向跳动值的位移传感器，加工用的刀具单元，处理单元及驱动单元；该装置利用激光位移传感器实现了无接触式产品跳动检测，利用小型仪表车床实现传动和装夹功能。其存在的问题是：此装置采用非接触式测量检测叶轮转子断面和径向跳动，主要解决问题为导叶片部分的有无和高低，检测环境更加复杂。
发明内容
本发明提供一种导叶片外形尺寸视觉测量装置，其目的是提高产品的稳定性和生产效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的导叶片外形尺寸视觉测量装置，应用于对导叶片焊接模具中的导叶片外形进行视觉测量；该装置包括安装支架；在所述的安装支架的上部侧面设置支撑结构，在该支撑结构的伸出端上，设置中空旋转平台，在所述的旋转平台的下方设置激光传感器并与中空旋转平台连接。
所述的激光传感器为两件，分别用于检测导叶片焊接模具中导叶片的内侧位置和检测导叶片焊接模具中的导叶片的外侧位置。
所述的中空旋转平台上设置伺服电机，所述的伺服电机的主轴与所述的激光传感器进行驱动连接。
在所述的激光传感器的安装结构上设置手动滑台。
在所述的安装支架的顶部，设置电气操作控制箱，所述的电气操作控制箱内设置PLC。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供以上所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置的测量方法，其技术方案是所述的测量方法的过程如下：
1、将已放入导叶片的导叶片焊接模具送到检测工位；
2、伺服电机驱动两个激光传感器旋转一周，进行数据采集；
3、数据采集完成后，将数据传输给PLC进行数据处理；
4、PLC输出检测结果给上位机；上位机根据检测结果判断导叶片放置是否合格，若不合格，则停止并报警，等待人工处理不合格产品；若合格，则继续下一产品的检测。
所述的测量方法具体如下：
1、设定导叶片焊接模具的上表面为检测基准平面，根据导叶片类型设定激光传感器的检测范围；激光传感器的检测范围以基准平面为零点设定，其中高于基准平面的为上限位，低于基准平面的为下限位；
2、在检测过程中，通过激光传感器设定的上限位值来检测导叶片凸出的状态；激光传感器如果检测到有高于上限位的数值出现，表明有导叶片高于导叶片焊接模具的上表面，则判断导叶片没有放入到导叶片焊接模具中，或者导叶片在导叶片焊接模具中放不到位；
3、通过检测导叶片焊接模具中叶片放置槽的宽度来判断导叶片有无：由于导叶片放置槽宽度固定，可根据导叶片放置槽的实际宽度来对比：如果其中放入导叶片，则导叶片放置槽宽度减小；如果导叶片缺失，则导叶片放置槽宽度为实际宽度；在检测过程中，激光传感器通过设定的下限位值来检测导叶片放置槽的宽度，如果检测过程中检测到导叶片放置槽的实际宽度数值，则可判断此导叶片放置槽中没有导叶片，导叶片缺失。
本发明采用上述技术方案，通过机器视觉的检测方式，实现对导叶片焊接装配中导叶片的有无及是否放置到位的自动化检测；通过使用激光传感器等非接触式的检测，具有检测精度高、检测速度快、稳定性强等特点；通过手动滑台的调整，可适用于不同尺寸的焊接模具，保证了自动化装配生产中的产品质量，提高了工作效率。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1为本发明的结构示意图。
图中标记为：
1、安装支架，2、电气操作控制箱，3、伺服电机，4、中空旋转平台，5、手动滑台，6、激光传感器，7、导叶片焊接模具。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明的结构是一种导叶片外形尺寸视觉测量装置，应用于对导叶片焊接模具7中的导叶片外形进行视觉测量；该装置包括安装支架1。安装支架1是导叶片外形尺寸视觉测量装置的支撑结构，检测装置的所有结构都安装在安装支架上。
在所述的安装支架1的上部设置电气操作控制箱2，所述的电气操作控制箱2的内部安装有电气控制系统PLC，可通过人机交互界面对导叶片外形尺寸视觉测量装置进行操作控制。
在图1中，导叶片放在导叶片焊接模具7；当导叶片放置完成后，输送机构会把导叶片焊接模具移动到导叶片外形尺寸视觉测量装置的下方，然后开始检测。
为了解决现有技术存在的问题，克服其缺陷，实现提高产品的稳定性和生产效率的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的导叶片外形尺寸视觉测量装置，在所述的安装支架1的上部侧面设置支撑结构，在该支撑结构的伸出端上，设置中空旋转平台4，在所述的旋转平台4的下方设置激光传感器6并与中空旋转平台4连接。
中空旋转平台4安装在安装支架1的前部，与伺服电机3的输出端连接。
利用激光传感器6进行检测，可判断导叶片有无，也可判断导叶片是否放置到位。在产品到位后能快速的进行检测，提高检测效率，检测精度高，检测的稳定性更好。
所述的激光传感器6为两件，一件用于检测导叶片焊接模具7中导叶片的内侧位置；另一件检测导叶片焊接模具7中的导叶片的外侧位置。
所述的中空旋转平台4上设置伺服电机3，所述的伺服电机3的主轴与所述的激光传感器6进行驱动连接。
伺服电机3安装在安装支架1前部的中空旋转平台4的上表面上，是整个导叶片外形尺寸视觉测量装置的驱动系统。
在所述的激光传感器6的安装结构上设置手动滑台5。
在手动滑台5的下部安装激光传感器6；激光传感器6位置采用可调式安装，通过快速准确地调整激光传感器6的位置，可以适应不同型号、规格的产品焊接模具检测。
还可采用以下技术方案：
1、为了适应导叶片焊接模具不同的进料方式，亦可使激光传感器的位置固定，导叶片焊接模具旋转的方式进行检测。
2、手动滑台也可使用电动滑台代替，使更换焊接模具的型号时的操作更加简单，提高自动化程度。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供以上所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置的测量方法，其技术方案是所述的测量方法的过程如下：
1、将已放入导叶片的导叶片焊接模具7送到检测工位；
2、伺服电机3驱动两个激光传感器6旋转一周，进行数据采集；
3、数据采集完成后，将数据传输给PLC进行数据处理；
4、PLC输出检测结果给上位机；上位机根据检测结果判断导叶片放置是否合格，若不合格，则停止并报警，等待人工处理不合格产品；若合格，则继续下一产品的检测。
所述的测量方法具体如下：
1、设定导叶片焊接模具7的上表面为检测基准平面，根据导叶片类型设定激光传感器6的检测范围；激光传感器6的检测范围以基准平面为零点设定，其中高于基准平面的为上限位，低于基准平面的为下限位；
2、在检测过程中，通过激光传感器6设定的上限位值来检测导叶片凸出的状态；激光传感器6如果检测到有高于上限位的数值出现，表明有导叶片高于导叶片焊接模具7的上表面，则判断导叶片没有放入到导叶片焊接模具中，或者导叶片在导叶片焊接模具7中放不到位；
3、通过检测导叶片焊接模具7中叶片放置槽的宽度来判断导叶片有无：由于导叶片放置槽宽度固定，可根据导叶片放置槽的实际宽度来对比：如果其中放入导叶片，则导叶片放置槽宽度减小；如果导叶片缺失，则导叶片放置槽宽度为实际宽度；在检测过程中，激光传感器6通过设定的下限位值来检测导叶片放置槽的宽度，如果检测过程中检测到导叶片放置槽的实际宽度数值，则可判断此导叶片放置槽中没有导叶片，导叶片缺失。
本发明的技术效果如下：
通过机器视觉的检测方式，实现对导叶片焊接装配中导叶片的有无及是否放置到位的自动化检测。通过使用激光传感器等非接触式的检测，具有检测精度高、检测速度快、稳定性强等特点。通过手动滑台的调整，可适用于不同尺寸的焊接模具。保证了自动化装配生产中的产品质量，提高了工作效率。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种导叶片外形尺寸视觉测量装置，应用于对导叶片焊接模具(7)中的导叶片外形进行视觉测量；该装置包括安装支架(1)，其特征在于：在所述的安装支架(1)的上部侧面设置支撑结构，在该支撑结构的伸出端上，设置中空旋转平台(4)，在所述的旋转平台(4)的下方设置激光传感器(6)并与中空旋转平台(4)连接。
2.按照权利要求1所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置，其特征在于：所述的激光传感器(6)为两件，分别用于检测导叶片焊接模具(7)中导叶片的内侧位置和检测导叶片焊接模具(7)中的导叶片的外侧位置。
3.按照权利要求1所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置，其特征在于：所述的中空旋转平台(4)上设置伺服电机(3)，所述的伺服电机(3)的主轴与所述的激光传感器(6)进行驱动连接。
4.按照权利要求1所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置，其特征在于：在所述的激光传感器(6)的安装结构上设置手动滑台(5)。
5.按照权利要求1所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置，其特征在于：在所述的安装支架(1)的顶部，设置电气操作控制箱(2)，所述的电气操作控制箱(2)内设置PLC。
6.按照权利要求1至5中任意一项所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置的测量方法，其特征在于：所述的测量方法的过程是：
1)、将已放入导叶片的导叶片焊接模具(7)送到检测工位；
2)、伺服电机(3)驱动两个激光传感器(6)旋转一周，进行数据采集；
3)、数据采集完成后，将数据传输给PLC进行数据处理；
4)、PLC输出检测结果给上位机；上位机根据检测结果判断导叶片放置是否合格，若不合格，则停止并报警，等待人工处理不合格产品；若合格，则继续下一产品的检测。
7.按照权利要求6所述的导叶片外形尺寸视觉测量装置的测量方法，其特征在于：所述的测量方法是：
1)、设定导叶片焊接模具(7)的上表面为检测基准平面，根据导叶片类型设定激光传感器(6)的检测范围；激光传感器(6)的检测范围以基准平面为零点设定，其中高于基准平面的为上限位，低于基准平面的为下限位；
2)、在检测过程中，通过激光传感器(6)设定的上限位值来检测导叶片凸出的状态；激光传感器(6)如果检测到有高于上限位的数值出现，表明有导叶片高于导叶片焊接模具(7)的上表面，则判断导叶片没有放入到导叶片焊接模具中，或者导叶片在导叶片焊接模具(7)中放不到位；
3)、通过检测导叶片焊接模具(7)中叶片放置槽的宽度来判断导叶片有无：由于导叶片放置槽宽度固定，可根据导叶片放置槽的实际宽度来对比：如果其中放入导叶片，则导叶片放置槽宽度减小；如果导叶片缺失，则导叶片放置槽宽度为实际宽度；在检测过程中，激光传感器(6)通过设定的下限位值来检测导叶片放置槽的宽度，如果检测过程中检测到导叶片放置槽的实际宽度数值，则可判断此导叶片放置槽中没有导叶片，导叶片缺失。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: Zhong Guo Address after: 241000 Office Building, National Industrial Robot Product Quality Supervision and Inspection Center Park, No. 17 Shenzhou Road, Jiujiang Economic and Technological Development Zone, Wuhu City, Anhui Province Applicant after: Hart Robotics Industry Technology Research Institute in the Yangtze River Delta Address before: 241000 office building of national industrial robot product quality supervision and inspection center, No.17 Shenzhou Road, Jiujiang Economic and Technological Development Zone, Wuhu City, Anhui Province Applicant before: Wuhu Robot Industry Technology Research Institute of Harbin Institute of Technology Country or region before: Zhong Guo |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |