CN115090541B - 一种全自动步司检测机 - Google Patents

Abstract

本发明所述全自动步司检测机，包括机台、步司送料装置、步司外顶转动装置、机器视觉系统、工控系统、合格品输出装置、不合格品输出装置，工控系统内预存有合格步司图像信息，步司送料装置将步司送至预设的质量检测工位处并通过步司外顶转动装置将步司的上端面中部和下端面中部向外顶出并带动步司旋转，机器视觉系统对质量检测工位处的步司的上端面和下端面进行360度全方位连拍，并将拍摄的图像传输至工控系统供检测和分析，如工控系统判别质量合格，则通过合格品输出装置输出；如判别质量不合格，则通过不合格品报警装置输出。本发明可自动对步司的品质进行检测及清出不合格品，无需人工手动检测操作，既提高了检测的准确率，又提高了检测速度和降低了人工成本。

Description

一种全自动步司检测机

技术领域

本发明涉及步司检测技术领域,特别是一种全自动步司检测机。

背景技术

步司是分体式壁挂空调中贯流风扇的核心部件，其名称“步司”为来源于英文“BOSS”的发音，主要由橡胶、金属骨架（包括金属内筒和环设于金属内筒外周的金属圈）粘合在一起组成。其工作原理为：风扇电机直流马达启动后，通过步司来实现力矩的传递，从而使风叶开始运转，实现送风的功能。由于步司的品质好坏会直接影响空调的质量，所以使用步司前需要对步司进行品质的检测,如检测步司有没有烂胶离口（检测粘合的橡胶有没有烂胶、开裂、脱离金属内筒或橡胶与金属内筒粘结不牢等）。现有的步司检测几乎是由人工拿工具进行一个一个的肉眼检测，这种检测方式存在效率低下，误判率高等情况，并且还需人工进行干涉，无法实现全自动化生产。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种可自动对步司的品质进行检测及清出不合格品，无需人工手动检测操作，既提高了检测的准确率，又提高了检测速度和降低了人工成本，且检验方便，能实现全自动检测步司质量的全自动步司检测机。本申请主要用于空调风扇叶两端步司的品质检验。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述全自动步司检测机，其特点是：包括机台、工控系统及与工控系统电路连接的步司送料装置、步司外顶转动装置、对步司进行上下拍摄的机器视觉系统、合格品输出装置、不合格品输出装置，所述工控系统内预存有合格步司图像信息，所述步司送料装置将步司送至预设的质量检测工位处，所述步司外顶转动装置依次将位于质量检测工位处的步司的上端面中部和下端面中部向外顶出使步司端面上的橡胶向外撑开并带动步司旋转，所述工控系统在步司旋转的同时启动机器视觉系统对步司的上端面和下端面进行360度全方位连拍，并将拍摄的图像信息传输至工控系统供检测，工控系统将传送过来的图像信息与其内预存的合格步司图像信息分别进行对比、分析、判别质量是否合格，如上端面和下端面均合格，则通过合格品输出装置输出；如上端面和下端面有一个不合格，则通过不合格品输出装置输出。

其中，所述步司送料装置的结构可根据需要设置，如可以是直接设置成带多个依序排列工位的全自动输送带，各工位处安装有与步司配合放置的治具；为减少本发明所占的使用面积及使本发明结构更紧凑，操作更简易，优选是所述步司送料装置包括振动盘、传送带、分割器及上料机构，所述振动盘用于将若干步司通过振动自动排列好并传到传送带上，所述分割器包括转盘及驱动转盘作间歇分度运转的分割器驱动机构，所述转盘上设有多个呈分度排布的工位，各个工位处安装有治具（中空治具）。所述治具的内腔设有能对步司侧面金属圈实现限位的内圈。所述上料机构用于将传送带上的步司依次送至转盘的各个治具中，所述分割器驱动机构能驱使转盘作间歇分度运转而将位于转盘治具中的步司依序转至质量检测工位处。并在质量检测工位处的步司拍摄完后，分割器驱动机构再带动转盘转动，使转盘上的下一个工位处的步司转至质量检测工位处。至于分割器驱动机构驱使转盘作间歇分度运转的具体分度度数根据转盘上治具的分布来定，如果转盘上共装8个治具，相邻治具的夹角为45度，则转盘每次旋转的分度度数为45度；如果转盘上只装6个治具，相邻治具的夹角为60度，则转盘每次旋转的分度度数为60度，如此类推。另外，所述分割器驱动机构的具体结构也可多种多样，可采用现有技术中的分割器上的驱动结构。优选是包括带刹车的减速电机（或步进电机）、与减速电机（或步进电机）连接的同步轮及同步带，所述转盘安装在同步轮的输出轴上，所述减速电机（或步进电机）通过同步轮和同步带带动转盘走一工位。

本发明中的传送带部分的结构也可根据需要来设定，如传送带可以直接采用输出端朝下的倾斜型送料带，传送带的输出下端为取料工位，取料工位附近设有感应器，所述感应器检测到取料工位处有步司时将信息传送到工控系统，工控系统启动上料机构。为防止步司输送时造成堆积或叠合，优选是：所述机台上设有供传送带安装的传送支架及用于带动传送带前行的传动轮和传动带驱动电机，所述传送带的输出端处设有取料工位，所述传送支架上设有对取料工位处进行步司到料检测的感应器，所述感应器检测到取料工位处有步司时将信息传送到工控系统，所述工控系统使传送带驱动电机停止带动传动带前行及启动上料机构。

所述机器视觉系统可以是一套可以上下移动的摄像组件，该摄像组件可以在转盘的下方拍完步司的下端面后，再移至转盘的上方拍摄步司的上端面；因摄像组件上下移动拍摄容易造成拍摄角度难控制的问题，所以优选是所述机器视觉系统包括装置于机台上的上摄像组件、下摄像组件（上摄像组件和下摄像组件简称上、下摄像组件），质量检测工位设置于上摄像组件与下摄像组件之间的位置处，上摄像组件和下摄像组件分别用于对位于质量检测工位处治具中步司的上端面和下端面（上端面和下端面简称为上、下两端面）进行拍摄，并将拍摄的图像信息传输至工控系统供检测。本发明中的上端面和下端面也叫上平面和下平面（或叫上表面和下表面，上端面包括有金属内筒的上端面和橡胶层的上端面，下端面包括有金属内筒的下端面和橡胶层的下端面）。所述上摄像组件包括上相机、上补光罩，下摄像组件包括下相机、下补光罩，所述上补光罩和下补光罩用于对位于相应质量检测工位处的步司进行补光。在本发明中，上相机的镜头和下相机的镜头与步司的上端面和下端面可以是正拍设置，即镜头的中轴线与步司的中轴线在一条线上。为了防止正拍图像会产生部分阴影而导致检测精度不高的问题，本发明优选方案是：所述上相机的镜头和下相机的镜头分别与步司的上端面和下端面呈斜拍设置，所述上摄像组件和下摄像组件在步司外顶转动装置将步司端面中部向外顶出及带动步司旋转的同时，由工控系统发出控制信号启动所述上相机和下相机对步司上端面和下端面进行360度全方位连拍。所述上相机的镜头和下相机的镜头与步司的上端面和下端面的拍摄角度一般为5~30度。优选角度为15-20度。拍摄角度为镜头的中轴线与步司的中轴线的夹角。至于连拍的具体张数可根据需要来定，但一般至少要三至四张。如果是设置连拍四张的话，则是步司每转动90度拍一张。如果是设置连拍五张的话，则是步司每转动72度拍一张。依此类推。

所述上补光罩安装于上相机的镜头与相应质量检测工位之间位置，所述下补光罩安装于下相机的镜头与相应质量检测工位之间的位置，且上补光罩和下补光罩朝向上相机和下相机的后端上开有通孔，所述上相机和下相机分别通过上补光罩和下补光罩后端的通孔对步司进行拍摄。上补光罩和下补光罩一般是在罩体的前端设置环形光源，以实现均匀补光。

所述步司外顶转动装置可由一套既可实现下压动作又可实现上顶动作(或上拉动作）的装置形成。具体结构根据需要设置。优选是所述步司外顶转动装置包括步司下压转动装置和步司上顶转动装置。所述步司下压转动装置包括转动伺服电机、与转动伺服电机连接的下压轴、直线轴承、下端面检测升降气缸及位于下压轴两侧的弹簧轴，所述治具内的内圈能转动地装置于治具内，且该内圈的内侧壁设有对步司侧面金属圈进行止挡限位的挡环。所述下端面检测升降气缸上设有与工控系统连接的下压到位传感器（也叫下移到位传感器），所述下端面检测升降气缸带动转动伺服电机和下压轴、弹簧轴下移，并使下压轴下压步司的金属内筒和使弹簧轴下压治具内圈而使步司端面上的橡胶向外撑开。当下压到位传感器检测到下端面检测升降气缸下移到位时，将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动转动伺服电机，转动伺服电机通过直线轴承带动下压轴和弹簧轴转动，从而带动治具内的内圈和步司旋转。所述步司上顶转动装置的结构可以与步司下压转动装置的结构相同，只是将其反装在机台上就行。即转动伺服电机改为上顶转动伺服电机，将下压轴改成向上顶的上顶轴，下端面检测升降气缸形成上端面检测升降气缸，下压到位传感器改成上顶到位传感器。当然还可以是不需要弹簧轴。

所述上摄像组件和下摄像组件分别位于转盘的上方和下方位置，所述质量检测工位有上端面检测工位和下端面检测工位，下端面检测工位处的工位器具一般由转盘转至下摄像组件前方下端面检测工位位置的治具形成，且所述上端面检测工位和下端面检测工位呈错开至少一个转盘上工位排布。上端面检测工位处的工位器具一般采用安装于转盘上方的上治具。该上治具与治具结构相同，只是上下安装方向相反（以防止步司上顶检测时从上治具中脱出）。这样步司上顶转动装置可将位于转盘冶具中的步司上顶到转盘上方的上治具中进行检测。

另外，所述上料机构可以是直接采用机械手或带吸盘的机械臂，通过机械手或带吸盘的机械臂将取料工位处的步司依次抓取放置转盘的治具中；为了有效降低机器的生产成本，优选方案是所述上料机构包括采用气缸和吸盘结合的吸盘抓取上料机构，该吸盘抓取上料机构包括上料真空吸盘、上料升降气缸、上料横移气缸，所述上料升降气缸带动上料真空吸盘上下运动，并在上料真空吸盘吸取步司后，通过上料横移气缸横移及上料升降气缸下行而使步司放至治具中。

所述合格品输出装置包括出料升降气缸、与出料升降气缸连接的出料真空吸盘、出料横移气缸，所述工控系统接收合格信号后出料升降气缸下降，并通过出料真空吸盘吸住步司，出料升降气缸上升回位，出料横移气缸启动向左移动，到位后出料升降气缸下降，出料真空吸盘放下步司，出料升降气缸和出料横移气缸回位。不合格品输出装置的结构可以与合格品输出装置的相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用自动将步司送到检测工位处，并利用机器视觉系统代替人眼识别对检测工位处的步司进行上、下端面拍摄，并将被拍摄步司目标转换为图像信号，传送到工控系统内的图像处理系统供检测分析处理，判断该步司产品是属于合格品、还是废品（不合格品）。如属于合格品，则通过合格品输出装置输出；如属于不合格品，则通过不合格品装置输出将不合格品剔除。这种通过机器自动对步司的品质进行检测及清出不合格品的方式，无需人工手动检测操作，既提高了检测的准确率，又提高了检测速度和降低了人工成本，且检验方便、不漏检。

本发明还采用步司外顶转动装置将步司的上端面中部（或下端面中部）向外顶出而使步司端面上的橡胶向外撑开（或叫向外胀起）后，再带动步司旋转和利用机器视觉系统对步司的上端面（或下端面）进行360度全方位连拍，进一步的确保了检测的准确率。因为橡胶有弹性，步司上的橡胶如果有裂缝或离口等情况时，如果不外顶撑开橡胶是很难发现细微裂缝和离口情况的，导致检测的准确率低。所以本发明增设的步司外顶转动装置可使不合格品上的橡胶裂缝打开和使有离口的位置拉开，然后再进行全方面360度连拍，所以对步司的检测精度高，有效保证了产品的合格率。

本发明进一步的采用将上相机的镜头和下相机的镜头分别与步司的上端面和下端面呈斜拍设置加全方面360度全方位连拍，有效防止直拍产生局部阴影而造成不合格品未剔除的现象，更进一步的提高了检测的精度。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明中分割器的结构示意图；

图3为本发明中传送带与传送支架、传动轮和传动带驱动电机的结构示意图；

图4为上料机构的结构示意图；

图5为下摄像组件与步司下压转动装置配合的结构示意图；

图6-图7为上摄像组件与步司上顶转动装置配合的结构示意图；

图8为合格品输出装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图8所示，本发明所述全自动步司检测机，包括机台1、工控系统及与工控系统电路连接的步司送料装置2、步司外顶转动装置4、对步司进行上下拍摄的机器视觉系统3、合格品输出装置7、不合格品输出装置8。工控系统包括带计算机CPU的PLC、与PLC连接的操作屏（图中未示出），操作屏主要用于一些参数的调整及开关全自动步司检测机。所述工控系统用于对步司送料装置2、步司外顶转动装置4、机器视觉系统3、合格品输出装置7、不合格品输出装置8进行控制，以及依据机器视觉系统拍摄到的图像信息判断待检产品是否合格。所述工控系统内预存有合格步司图像信息，所述步司送料装置2将步司9送至预设的质量检测工位处，所述步司外顶转动装置4将位于质量检测工位处的步司9的上端面中部（或下端面中部）向外顶出并带动步司旋转，所述工控系统在步司旋转的同时启动机器视觉系统3对步司的上端面（或下端面）进行360度全方位连拍，并将拍摄的图像信息传输至工控系统中的计算机CPU供检测，工控系统的计算机CPU将传送过来的图像信息与其内预存的合格步司图像信息分别进行对比、分析、判别质量是否合格，并将信息发送PLC。本发明中的上端面和下端面的先后检测顺序可根据需要来设定，附图中的实施例是先检测下端面后检测上端面。如工控系统中的检测信息是上端面和下端面均合格，则工控系统启动合格品输出装置7将合格品输出；如上端面和下端面有一个不合格，则工控系统启动不合格品输出装置8将不合格品输出。

如图1所示，所述步司送料装置2包括振动盘20（振动盘为现有技术，里面有螺旋形输送轨道将产品输出，在此不再详述）、传送带21、分割器22及上料机构23，所述振动盘20用于将若干步司通过振动自动排列好并传到传送带21上，如图2所示，所述分割器包括转盘221及驱动转盘221作间歇分度运转的分割器驱动机构，所述转盘221上设有多个呈分度排布的工位（如附图中是设6个呈60度排布的工位），各个工位处安装有中空型治具24，所述治具24的内腔设有能对步司侧面金属圈实现限位的内圈241（以防止步司掉落脱出），所述上料机构23用于将传送带21上的步司依次送至转盘221的各个治具24中，所述分割器驱动机构能驱使转盘221作间歇分度运转而将位于转盘221治具24中的步司依序转至质量检测工位处。所述机台上设有供传送带21安装的传送支架及用于带动传送带前行的传动轮28和传动带驱动电机26，所述传送带21的输出端处设有取料工位27，所述传送支架上设有对取料工位27处进行步司到料检测的感应器29，所述感应器29检测到取料工位27处有步司时将信息传送到工控系统，所述工控系统使传动带驱动电机26停止带动传送带21前行及启动上料机构23。为方便后面的步司上料，本发明可以是只装一条传送带，传送支架上端安装腔的内侧边与该传送带间隙配合形成步司输送通道，使步司能直立连续传送，以方便后面的上料。也可以在传送支架上端安装腔的内腔两侧分别安装一条传送带，两条传送带呈平行间隙排列，步司下端的金属内筒插装在间隙处，步司两边搭在两传送带上，使步司能直立连续传送。所述分割器驱动机构包括带刹车的减速电机222、与减速电机222连接的同步轮及同步带，所述转盘221安装在同步轮的输出轴上，所述减速电机222通过同步轮和同步带带动转盘221转一工位。

进一步是：所述机器视觉系统3包括装置于机台1上的上摄像组件、下摄像组件，质量检测工位设置于上摄像组件与下摄像组件之间的位置处，上摄像组件用于对位于质量检测工位处治具24中步司的上端面进行拍摄，下摄像组件用于对位于质量检测工位处治具24中步司的下端面进行拍摄，上摄像组件与下摄像组件将拍摄的图像信息传输至工控系统供检测。所述上摄像组件包括安装机台上的上相机支架、可上下调节和转动调节地装置于上相机支架上的上相机31、上补光罩32，下摄像组件包括安装机台上的下相机支架、可上下调节和转动调节地装置于下相机支架上的下相机33、下补光罩34。上相机31和下相机采用可上下调节（如通过带锁栓的连接套）和转动调节（如通过可转动的转臂连接）地装置于上相机支架上和下相机支架上的结构，是为了方便调节拍摄角度及方便调整上相机（或下相机）与上补光罩（或下补光罩）之间的距离。所述上补光罩32和下补光罩34用于对位于相应质量检测工位处的步司进行均匀补光，且所述上相机的镜头和下相机的镜头分别与步司的上端面和下端面呈斜拍设置，所述上摄像组件和下摄像组件在步司外顶转动装置4依次将步司上端面中部和下端面中部向外顶出及带动步司旋转的同时，由工控系统发出控制信号（或指令）启动所述上相机31和下相机33对步司上端面和下端面进行360度全方位连拍，所述上相机的镜头和下相机的镜头与步司的上端面和下端面的拍摄角度均为5~30度。最佳拍摄角度为15度。所述上摄像组件和下摄像组件分别位于转盘221的上方和下方位置，所述质量检测工位有上端面检测工位和下端面检测工位，下端面检测工位处的工位器具由转盘221转至下摄像组件前方的下端面检测工位位置的治具24形成，上端面检测工位处的工位器具为安装于转盘上方的上治具5形成，且所述上端面检测工位和下端面检测工位呈错开至少一个转盘上的工位排布。所述上补光罩32安装于上相机的镜头与上端面检测工位之间位置，所述下补光罩34安装于下相机与下端面检测工位之间的位置，且上补光罩32和下补光罩34朝向上相机和下相机的后端上开有通孔，所述上相机31的镜头通过上补光罩32后端的通孔对步司上端面进行拍摄，下相机33的镜头通过下补光罩34后端的通孔对步司下端面进行拍摄。

所述步司外顶转动装置4可由一套既可实现下压动作又可实现上顶动作(或上拉动作）的装置形成，具体结构根据需要设置；为使本发明的结构更可靠及操作更方便，所述步司外顶转动装置4包括位于转盘221上方的步司下压转动装置和位于转盘下方的步司上顶转动装置。所述步司下压转动装置包括装置于机台上的安装支架、下端面检测升降气缸42及通过连接座能上下运动地装置于安装支架上的转动伺服电机41、与转动伺服电机41连接的下压轴45、直线轴承46、位于下压轴45两侧的弹簧轴44，其中，所述治具24内的内圈241能转动地装置于治具内，且该内圈的内侧壁设有对步司侧面金属圈进行止挡限位的挡环242，所述下端面检测升降气缸42上设有与工控系统连接的用于控制下移行程的下压到位传感器（也叫下移到位传感器），所述下端面检测升降气缸42通过连接座带动转动伺服电机41和下压轴45、弹簧轴44下移，并使下压轴45下压步司的金属内筒和使弹簧轴44下压治具内圈241，当下端面检测升降气缸42下移到位（也是下压轴下压到位）时，步司的下端面橡胶层向外撑开，下压到位传感器将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动转动伺服电机41，转动伺服电机41通过直线轴承46带动下压轴45和弹簧轴44转动，从而带动治具内的内圈241和步司9旋转。所述步司上顶转动装置的结构可以与步司下压转动装置的结构相同，只是将其反装在机台上就行。即转动伺服电机为上顶转动伺服电机，将下压轴改成向上顶的上顶轴，下端面检测升降气缸形成上端面检测升降气缸，下压到位传感器形成上顶到位传感器。当然还可以是不需要弹簧轴。上端面检测升降气缸带动上顶转动伺服电机和上顶轴上移，并使上顶轴上顶转盘治具中步司的金属内筒，将步司上顶至上端面检测工位处的上治具5内，并通过该上冶具内的内圈定位。当上顶轴再上顶到位（也叫上端面检测升降气缸上移到位）而使步司上端面的橡胶外撑时，上顶到位传感器将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动上顶转动伺服电机，上顶伺服电机经过直线轴承、上顶轴带动步司顺时针旋转。

所述合格品输出装置7和不合格品输出装置可采用现有的输出装置，如机械手或带吸盘的机械臂等。优选是所述合格品输出装置7包括与工控系统连接的出料升降气缸71、出料横移气缸72、与出料升降气缸71连接的出料真空吸盘73，出料真空吸盘73通过气管与真空设备（如真空发生器等，图中没画出）接通。所述工控系统接收合格信号后启动合格品输出装置7，出料升降气缸71下降，并通过出料真空吸盘73吸住步司，出料升降气缸71上升回位，出料横移气缸72启动向左移动，到位后（即合格步司到达输出滑轨处上方）出料升降气缸71下降，出料真空吸盘73放下步司，合格步司通过输出滑轨向下滑出至合格品料框中。出料升降气缸71和出料横移气缸72回位。所述不合格品输出装置8包括出料升降气缸二、与出料升降气缸二连接的出料真空吸盘二、出料横移气缸二，出料真空吸盘二通过气管与真空设备（如真空发生器等，图中没画出）接通。启动不合格品输出装置时，出料升降气缸二下降，并通过出料真空吸盘二吸住不合格步司，出料升降气缸二上升回位，出料横移气缸二启动向左移动，当不合格步司到达输出滑轨二处时出料升降气缸二下降，出料真空吸盘二放下不合格步司，不合格步司通过输出滑轨二向下滑出至不合格品料框中。出料升降气缸二和出料横移气缸二回位。

本发明一实施例的具体工作原理如下 ：

一、打开振动盘外面箱体的上盖，将若干步司放置振动盘内，启动全自动步司检测机，振动盘在其振动器的作用下产生振动，使步司自动排列好传到传送带上进行传送；当感应器检测到取料工位27处有步司时将信息传送到工控系统，所述工控系统使传动带驱动电机26停止带动传动带前行而使步司停放在传送带的取料工位27处及启动上料机构23，上料机构23的上料升降气缸下降,当上料真空吸盘接触到步司时，工控系统发出指令起动真空设备抽吸,使吸盘内产生负气压吸取步司,上料升降气缸带动上料真空吸盘和步司上升，上料升降气缸回到起始位（原位、原点）时，工控系统发指令使上料横移气缸启动向分割器方向右移，当上料真空吸盘上的步司右移到分割器转盘上的治具上方时，上料升降气缸下降，然后真空设备平稳地充气进上料真空吸盘内，上料真空吸盘放下步司使步司落到治具里，并通过治具内的挡环对步司外周的止挡作用而使步司可靠定位在治具内，上料升降气缸再回原位，上料横移气缸左移回位。为下一次的上料动作作好准备。

二、步司上料到转盘上后，工控系统启动分割器，分割器上带刹车减速电机通过同步轮、同步带带动分割器的转盘转动60度走一工位。使装有待检测步司的治具移到下端面检测工位处；位于转盘上方的下端面检测升降气缸42带动转动伺服电机41和下压轴45、弹簧轴44下移，并使下压轴45插置于步司的金属内筒后下压和使弹簧轴44下压治具内圈241，当下移到位时，下压到位传感器将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动转动伺服电机41，转动伺服电机41通过直线轴承46带动下压轴45和弹簧轴44转动，从而带动治具内的内圈241和步司9顺时针旋转。并在旋转的同时，工控系统发出指令启动所述下相机33和下补光罩34，下相机通过镜头经过下补光罩的光源对步司下端面进行360度全方位连续斜拍五张，即步司每转72度拍一张。斜拍角度为15度。然后将拍摄到的图像信息上传到工控系统内的计算机CPU进行判断是否合格，计算机CPU上已预存有合格步司下端面同样全方位斜拍的图像信息。转动伺服电机转完一圈后停止旋转，检测升降气缸上升回原位。如果计算机CPU判断步司下端面不合格，则将信息发送到PLC，PLC启动不合格品输出装置，通过不合格品输出装置输出（或者是PLC将信息发送不合格品输出装置，当不合格的步司转至不合格品输出装置处时通过不合格品输出装置输出）。如果判断步司下端面合格，将信息发送到PLC保存（或将信息发给PLC，PLC将信息发送合格品输出装置）。步司下端面检测完后，带刹车减速电机通过同步轮、同步带方式再带动分割器的转盘转60度走一工位，使下一工位上的步司转到下端面检测工位处进行检测。同时下端面已检测完的步司被转到上端面检测工位处下方进行检测。当步司移到上端面检测工位下方时，位于转盘下方的上端面检测升降气缸带动上顶转动伺服电机、上顶轴往上走，将步司上顶至上端面检测工位处的上治具内，并通过该上冶具内的内圈定位。当上顶轴再上顶到位（也是上端面检测升降气缸上移到位）而使步司上端面的橡胶外撑时，上顶到位传感器将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动上顶转动伺服电机，上顶转动伺服电机经过直线轴承二、上顶轴带动步司顺时针旋转。在旋转的同时，上相机通过镜头经过上补光罩的光源对步司上端面进行360度连续斜拍五张，即步司每转72度拍一张。斜拍角度为15度。然后将图像信息上传到工控系统中的计算机CPU进行判断是否合格，同样计算机CPU上已预存有合格步司上端面同样全方位斜拍的图像信息。上顶伺服电机转完一圈后停止旋转，上端面检测升降气缸上升回原位。上治具中的步司回到转盘原治具中。

四、分割器上带刹车减速电机通过同步轮、同步带方式带动分割器的转盘再转60度走一工位。使已检测完的步司转到合格品出料机构7处。

五、当计算机CPU返回信息为合格时，则合格品出料机构7启动，其动作是：出料升降气缸下降，出料真空吸盘吸住步司，出料升降气缸回原点，出料横移气缸向左移动，到位后（步司到达输出滑轨处时）出料升降气缸下降，出料真空吸盘放下步司，步司通过输出滑轨向下滑出至合格品料框中。出料升降气缸回原点，出料横移气缸回原点。

当计算机CPU返回信息为不合格时，则分割器上带刹车减速电机通过同步轮、同步带方式带动分割器的转盘再转60度走一工位，使已检测完的步司转到不合格品出料机构8处。不合格品出料机构8启动。其动作是：出料升降气缸二下降，并通过出料真空吸盘二吸住不合格的步司，出料升降气缸二上升回位，出料横移气缸二启动向左移动，当步司到达输出滑轨二处时出料升降气缸二下降，出料真空吸盘二放下不合格步司，步司通过输出滑轨二向下滑出至不合格品料框中。出料升降气缸二和出料横移气缸二回位。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种全自动步司检测机，其特征在于：包括机台（1）、工控系统及与工控系统电路连接的步司送料装置（2）、步司外顶转动装置（4）、对步司进行上下拍摄的机器视觉系统（3）、合格品输出装置（7）、不合格品输出装置（8），所述工控系统内预存有合格步司图像信息，所述步司送料装置（2）将步司送至预设的质量检测工位处，所述步司外顶转动装置（4）依次将位于质量检测工位处的步司的上端面中部和下端面中部向外顶出使步司端面上的橡胶向外撑开并带动步司旋转，所述工控系统在步司旋转的同时启动机器视觉系统（3）对步司的上端面和下端面进行360度全方位连拍，并将拍摄的图像信息传输至工控系统供检测，工控系统将传送过来的图像信息与其内预存的合格步司图像信息分别进行对比、分析、判别质量是否合格，如上端面和下端面均合格，则通过合格品输出装置（7）输出；如上端面和下端面有一个不合格，则通过不合格品输出装置（8）输出；

其中，所述步司送料装置（2）包括带多个工位的全自动输送带或转盘（221），各工位处安装有治具（24），所述治具（24）的内腔设有能对步司侧面金属圈实现限位的内圈（241），所述治具（24）的内圈（241）能转动地装置于治具内，且该内圈的内侧壁设有对步司侧面金属圈进行止挡限位的挡环（242）；所述步司外顶转动装置（4）包括步司下压转动装置和步司上顶转动装置，所述步司下压转动装置包括转动伺服电机（41）、与转动伺服电机（41）连接的下压轴（45）、直线轴承（46）、下端面检测升降气缸（42）及位于下压轴（45）两侧的弹簧轴（44），所述下端面检测升降气缸（42）带动转动伺服电机（41）和下压轴（45）、弹簧轴（44）下移，并使下压轴（45）下压步司的金属内筒和使弹簧轴（44）下压治具内圈而使步司端面上的橡胶向外撑开，再通过转动伺服电机（41）带动治具（24）内的内圈和步司旋转；所述步司上顶转动装置的结构与步司下压转动装置的结构相同，只是反装在机台上。

2.根据权利要求1所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述步司送料装置（2）包括振动盘（20）、传送带（21）、分割器（22）及上料机构（23），所述振动盘（20）用于将若干步司通过振动自动排列好并传到传送带（21）上，所述分割器包括所述转盘（221）及驱动转盘（221）作间歇分度运转的分割器驱动机构，所述转盘（221）上设有多个呈分度排布的工位，各个工位处安装有治具（24），所述上料机构（23）用于将传送带（21）上的步司依次送至转盘（221）的各个治具（24）中，所述分割器驱动机构能驱使转盘（221）作间歇分度运转而将位于转盘（221）治具（24）中的步司依序转至质量检测工位处。

3.据权利要求2所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述机台上设有供传送带（21）安装的传送支架及用于带动传送带前行的传动轮（28）和传动带驱动电机（26），所述传送带（21）的输出端处设有取料工位（27），所述传送支架上设有对取料工位（27）处进行步司到料检测的感应器（29），所述感应器（29）检测到取料工位（27）处有步司时将信息传送到工控系统，所述工控系统使传动带驱动电机（26）停止带动传送带（21）前行及启动上料机构（23）。

4.根据权利要求1或2或3所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述机器视觉系统（3）包括装置于机台（1）上的上摄像组件、下摄像组件，质量检测工位设置于上摄像组件与下摄像组件之间的位置处，上摄像组件和下摄像组件分别用于对位于质量检测工位处治具（24）中步司的上端面和下端面进行拍摄，并将拍摄的图像信息传输至工控系统供检测。

5.根据权利要求4所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述上摄像组件包括上相机（31）、上补光罩（32），下摄像组件包括下相机（33）、下补光罩（34），所述上补光罩（32）和下补光罩（34）用于对位于相应质量检测工位处的步司进行补光，且所述上相机（31）的镜头和下相机（33）的镜头分别与步司的上端面和下端面呈斜拍设置，所述上摄像组件和下摄像组件在步司外顶转动装置（4）将步司上端面中部和下端面中部向外顶出及带动步司旋转的同时，由工控系统发出控制信号启动所述上相机（31）和下相机（33）对步司上端面和下端面进行360度全方位连拍，所述上相机的镜头和下相机的镜头与步司的上端面和下端面的拍摄角度均为5~30度。

6.根据权利要求5所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述上补光罩（32）安装于上相机的镜头与相应质量检测工位之间位置，所述下补光罩（34）安装于下相机与相应质量检测工位之间的位置，且上补光罩（32）和下补光罩（34）朝向上相机和下相机的后端上开有通孔，所述上相机（31）和下相机（33）分别通过上补光罩（32）和下补光罩（34）后端的通孔对步司进行拍摄。

7.根据权利要求1所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述下端面检测升降气缸（42）上还设有与工控系统连接的下压到位传感器，当下端面检测升降气缸（42）下移到位时，下压到位传感器将信息传送至工控系统，工控系统发出指令启动转动伺服电机（41），转动伺服电机（41）通过直线轴承（46）带动下压轴（45）和弹簧轴（44）转动，从而带动治具（24）内的内圈和步司旋转。

8.根据权利要求4所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述步司送料装置（2）包括传送带（21）、带转盘（221）的分割器（22）及上料机构（23）时，所述上摄像组件和下摄像组件分别位于转盘（221）的上方和下方位置，所述质量检测工位有上端面检测工位和下端面检测工位，下端面检测工位处的工位器具可由转盘（221）转至下摄像组件前方预设检测位置的治具（24）形成，上端面检测工位处的工位器具为安装于转盘上方的上治具（5）形成，且所述上端面检测工位和下端面检测工位呈错开至少一个转盘上工位排布。

9.根据权利要求2所述的全自动步司检测机，其特征在于：所述上料机构（23）包括吸盘抓取上料机构，所述吸盘抓取上料机构包括安装机台上的支架、能上下左右运动地装置于支架上的连接座（234）、装置于连接座（234）上的上料真空吸盘（231）、上料升降气缸（232）、上料横移气缸（233），所述上料升降气缸（232）通过连接座（234）带动上料真空吸盘（231）上下运动，上料横移气缸（233）通过连接座（234）带动上料真空吸盘（231）左右运动。