CN116140215A - 一种汽车钣金件质检单元、质检系统及质检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车钣金件质检单元、质检系统及质检方法，涉及汽车钣金件质检技术领域，采用的方案是：输送装置包括分拣区，分拣区一侧设置有至少两台分拣机械手，分拣机械手包括端拾器，每台分拣机械手对应设置有两个初始样框，初始样框分别用于放置合格汽车钣金件和不合格汽车钣金件，分拣机械手均与控制器电连接，控制器轮流向分拣机械手发送汽车钣金件是否合格的信息，分拣机械手能够将汽车钣金件抓取至对应初始样框内，分拣机械手还对应设置有替补样框，替补样框能够代替满载的初始样框承载相应的汽车钣金件。本发明能够实现全自动地检测汽车钣金件，极大降低劳动强度，提升质量检测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车钣金件质检技术领域，尤其涉及一种汽车钣金件质检单元、质检系统及质检方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们对汽车品质和外观的要求越来越高，对汽车零部件的设计制造也越来越复杂，越来越多的异型汽车钣金件不断涌现就是最典型的例子，汽车钣金件形状复杂，由冲压成型工艺完成，其冲孔的精度、轮廓精度、面型精度等将直接影响该零件最后的焊接效果、装配效果和整车最终的外观效果，因此，在汽车钣金冲压之后需要进行质量检验。
汽车钣金零件冲压成型后，由于其形状复杂，外形大，为了提升产品质量，通过人工进行汽车钣金的质量检验工作，通过人工油石打磨、棉手套触摸等方式检测，效率低，准确性较差，为了提升检测的精度和效率，相关技术中，通过视觉测试技术进行检测，检测精度得到改善，检查到不合格产品后，由人工分拣装筐和运输。
通过人工进行分拣装框，一方面，人工装筐占用大量人力资源，劳动强度大，长期工作人易疲劳，无法保证准确的分拣质量；另一方面，人工装框后运输时，工位暂时缺少分拣人力，需要暂停检测或者降低汽车钣金的运输速度，这极大影响了钣金质量检测效率。
发明内容
为了克服上述现有技术中检测效率低和劳动量较大的不足，本发明提供了一种汽车钣金件质检单元、质检系统及质检方法，能够实现全自动地检测汽车钣金件，极大降低劳动强度，提升质量检测的效率。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车钣金件质检系统及质检方法，包括输送装置和控制器，所述输送装置上设置有视觉检测仪，所述视觉检测仪与所述控制器电连接，所述控制器用于判断待测汽车钣金件是否合格，其特征在于，所述输送装置包括分拣区，所述分拣区一侧设置有至少两台分拣机械手，所述分拣机械手包括端拾器，每台所述分拣机械手对应设置有两个初始样框，所述初始样框分别用于放置合格汽车钣金件和不合格汽车钣金件，所述分拣机械手均与所述控制器电连接，所述控制器轮流向所述分拣机械手发送汽车钣金件是否合格的信息，所述分拣机械手能够将汽车钣金件抓取至对应所述初始样框内，所述分拣机械手还对应设置有替补样框，所述替补样框和所述初始样框均可拆卸地设置有计数器，所述计数器设置有额定数值，所述分拣机械手每放置一次汽车钣金件，所述计数器就增加一个计数直到达到额定数值，所述计数器向所述控制器发出满载信号，所述替补样框能够代替满载的所述初始样框承载相应的汽车钣金件。通过分拣机械手、初始样框和替补样框的协同配合，能够实现自动的将汽车钣金件按照检测结果进行分框存放，代替人力劳动，并且能够实现自动换框，保证分拣机械手在分拣时不会因为某一样框满载就需要减速或者停止检测，提升了质量检测效率。
进一步的，所述初始样框和所述替补样框下方均可拆卸地设置有定位底座，所述定位底座固定在地面上。通过定位底座保证样框的位置不会发生改变，保证分拣机械手能够准确将汽车钣金件放置在相应的样框内。
进一步的，沿输送方向，所述分拣区后部设置有检测区，所述视觉检测仪可移动地设置在所述检测区，所述分拣区和所述检测区均设置有接近开关一，所述接近开关一与所述控制器电连接。通过设置接近开关能够及时准确地提升控制器发布相应的指令，保证各个装置的准确配合。
进一步的，所述视觉检测仪连接有检测机械手，所述检测机械手与所述控制器电连接，所述检测机械手设置在滑移轴组件一上，所述滑移轴组件一设置在所述输送装置上，所述滑移轴组件一的行程不小于待测汽车钣金件的长度，所述滑移轴组件一包括驱动电机，所述驱动电机与所述控制器电连接。通过设置滑移轴组件一能够保证视觉检测仪具有较大的行程范围，满足多种长度范围的汽车钣金件的质量检测使用，扩大使用范围。
进一步的，所述检测区后方设置有定位区，所述定位区设置接近开关二，所述接近开关二与所述控制器电连接，所述定位区设置有视觉定位器，所述视觉定位器能够对汽车钣金件的位置信息进行采集，所述视觉定位器与所述控制器电连接，所述控制器能够判断出待检测汽车钣金件位置与设定汽车钣金件位置的偏差，所述控制器能够控制所述检测机械手和所述分拣机械手进行位置调整。通过视觉定位器能够准确判定待测汽车钣金件的位置，以便视觉检测仪和分拣机械手进行位置调整，保证视觉检测仪和分拣机械手能够准确进行检测和抓取。
进一步的，包括两个上述汽车钣金件质检单元，两个所述汽车钣金件质检单元镜像布置。能够提升质量检测效率。
进一步的，还包括支架，所述支架包括横梁，所述横梁横跨两个所述输送装置，所述视觉定位器可移动地设置在所述横梁上，所述横梁上还设置有照明装置，所照明装置与所述控制器电连接，所述横梁两端均设置有支撑梁，所述支撑梁采用伸缩杆结构。通过照明设置能够提高光照强度，便于定位清晰准确。
本发明还提供了一种汽车钣金件质检方法，采用上述的汽车钣金件质检单元，包括以下步骤：
S01：将待测汽车钣金件的进入定位区后的标准位置信息存储至所述控制器内，将待检测位置信息存储至所述控制器内；
S02：按照待测汽车钣金件的标准位置，调整所述视觉检测仪和所述端拾器的初始位置；
S03：当待测汽车钣金件移动至所述定位区，所述视觉定位器进行位置图像采集并传输给所述控制器，所述控制器根据标准位置判断待测汽车钣金件的位置偏差，所述控制器根据位置偏差调整所述视觉检测仪和所述端拾器的工作起始位置；
S04：当待测汽车钣金件移动至所述检测区时，所述视觉检测仪按照实际待检测位置采集待测汽车钣金件的图像信息，并传输给所述控制器，所述控制器判断待测汽车钣金件是否合格；
S05：所述控制器将检测信息轮流传递给所述分拣机械手，当汽车钣金件移动至分拣区时，接收到信息的所述分拣机械手将汽车钣金件放置在对应的所述初始样框内；
S06：当所述初始样框满载，所述控制器控制对应的所述分拣机械手将下一个需要放置于满载的初始样框的汽车钣金件放置在所述替补样框内，所述替补样框代替满载的初始样框承载相应的汽车钣金件；
S07：将满载的初始样框运走，并将另一个替补样框安装在对应的定位底座上；
S08：不断循环S03至S07，直到汽车钣金件全部完成检测。能够实现自动的将汽车钣金件按照检测结果进行分框存放，代替人力劳动，并且能够实现自动换框，保证分拣机械手在分拣时不会因为某一样框满载就需要减速或者停止检测，提升了质量检测效率。
进一步的，在所述S01中，待检测位置信息包括所述视觉检测仪沿待测汽车钣金件长度方向、高度方向、宽度方向的移动的距离信息，待检测位置信息还包括所述视觉检测仪沿汽车钣金件长度方向偏转角度、高度方向偏转角度以及宽度方向偏转角度信息，待检测位置均匀分布在待测汽车钣金件表面，待检测位置设置有至少十个。能够获得更多的汽车钣金件的表面质量信息，提升判断的准确性。
进一步的，在所述S04中，所述检测机械手与待测汽车钣金件同步移动。能够提升检测效率。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本方案提供了一种汽车钣金件质检单元、质检系统及质检方法，通过分拣机械手、初始样框和替补样框的协同配合，能够实现自动的将汽车钣金件按照检测结果进行分框存放，代替人力劳动，并且能够实现自动换框，保证分拣机械手在分拣时不会因为某一样框满载就需要减速或者停止检测，提升了质量检测效率；通过定位底座保证样框的位置不会发生改变，保证分拣机械手能够准确将汽车钣金件放置在相应的样框内；通过设置滑移轴组件一能够保证视觉检测仪具有较大的行程范围，满足多种长度范围的汽车钣金件的质量检测使用，扩大使用范围；通过视觉定位器能够准确判定待测汽车钣金件的位置，以便视觉检测仪和分拣机械手进行位置调整；通过照明设置能够提高光照强度，便于定位清晰准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中的汽车钣金件质检单元的结构示意图一。
图2为本发明具体实施方式中的汽车钣金件质检单元的结构示意图二。
图3为本发明具体实施方式中的分拣机械手与初始样框的装配结构示意图。
图4为本发明具体实施方式中的汽车钣金件质检系统的结构示意图一。
图5为本发明具体实施方式中的汽车钣金件质检系统的结构示意图二。
图中，1、输送装置，2、检测机械手，3、分拣机械手，4、初始样框，5、替补样框，6、滑移轴组件一，7、汽车钣金件，8、视觉检测仪，9、端拾器，10、滑移轴组件二，11、视觉定位器，12、定位底座，13、横梁，14、支撑梁。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
如图1至图3所示，本具体实施方式提供了一种汽车钣金件质检单元，包括输送装置1、控制器、视觉检测仪8、视觉定位器11和分拣机械手3；输送装置1上设置有视觉检测仪8，视觉检测仪8与控制器电连接，视觉检测仪8能够对汽车钣金件7的外表面进行图像采集，控制器用于判断待测汽车钣金件7是否合格；输送装置1包括分拣区，分拣区一侧设置有至少两台分拣机械手3，在本具体实施方式中设置有两台，并且为了便于对分拣机械位置进行调整，分拣机械手3设置在滑移轴组件二10上，滑移轴组件二10与能够带动分拣机械手3沿输送方向移动，分拣机械手3包括端拾器9，每台分拣机械手3对应设置有两个初始样框4，初始样框4分别用于放置合格汽车钣金件7和不合格汽车钣金件7，分拣机械手3均与控制器电连接，控制器轮流向分拣机械手3发送汽车钣金件7是否合格的信息，接到信息的分拣机械手3能够将汽车钣金件7抓取至对应初始样框4内，分拣机械手3还对应设置有替补样框5，替补样框5和初始样框4通过螺栓可拆卸地设置有计数器，计数器设置有额定数值，分拣机械手3每放置一次汽车钣金件7，计数器就增加一个计数直到达到额定数值，计数器向控制器发出满载信号，控制器控制对应的分拣机械手3将下一个需要放置于满载的初始样框4的汽车钣金件放置在替补样框5内，替补样框5开始代替满载的初始样框4承载相应的汽车钣金件7，操作者将满载的样框运走，并重新放置一个替补样框5；通过分拣机械手3、初始样框4和替补样框5的协同配合，能够实现自动的将汽车钣金件7按照检测结果进行分框存放，代替人力劳动，并且能够实现自动换框，保证分拣机械手3在分拣时不会因为某一样框满载就需要减速或者停止检测，提升了质量检测效率；为了保证样框的位置不会发生改变，保证分拣机械手3能够准确将汽车钣金件7放置在相应的样框内，初始样框4和替补样框5下方均可拆卸地设置有定位底座12，定位底座12固定在地面上。
如图1和图2所示，沿输送方向，分拣区后部设置有检测区，视觉检测仪8可移动地设置在检测区，分拣区和检测区均设置有接近开关一，接近开关一与控制器电连接，视觉检测仪8连接有检测机械手2，检测机械手2与控制器电连接，检测机械手2设置在滑移轴组件一6上，滑移轴组件一6设置在输送装置1一侧，滑移轴组件一6的行程不小于待测汽车钣金件7的长度，滑移轴组件一6包括驱动电机，驱动电机与控制器电连接；当待测汽车钣金件7的头部靠近接近开关一后，控制器通过控制滑移轴组件一6使得检测机械手2与待测汽车钣金件7同步移动，同时，检测机械手2按照控制器内存储的待检测位置信息控制视觉检测仪8进行移动，使视觉检测仪8采集汽车钣金件7多处表面的图像信息，以便于控制器进行准确判断汽车钣金件7是否合格。
如图2所示，为了保证视觉检测仪8实际采集信息的位置与设定的待检测位置一致，同时保证分拣机械手3能够准确抓取汽车钣金件7，检测区后方设置有定位区，定位区设置接近开关二，接近开关二与控制器电连接，定位区设置有视觉定位器11，视觉定位器11能够对汽车钣金件7的位置信息进行采集，视觉定位器11与控制器电连接，控制器能够判断出待检测汽车钣金件7位置与设定汽车钣金件7位置的偏差，控制器能够控制检测机械手2和分拣机械手3进行位置调整；当待测汽车钣金件7靠近接近开关二后，视觉定位器11开始进行图像采集，并传输给控制器，控制器判断实时图像中的位置与标准位置之间的偏差，并控制检测机械手2和分拣机械手3进行位置相应的位置调整，保证图像采集准确和抓取准确。
如图4和图5所示，为了提升测试效率，本具体实施方式还提供了一种汽车钣金件质检系统，包括两个上述的汽车钣金件质检单元和支架，两个汽车钣金件质检单元以输送方向为对称轴镜像布置，支架包括横梁13，横梁13横跨两个输送装置1，两个视觉定位器11通过直线导轨组件可移动地设置在横梁13上，横梁13上设置有照明装置，所照明装置与控制器电连接，通过照明装置能够保证拍照清晰，减少影响，横梁13两端均设置有支撑梁14，支撑梁14采用伸缩杆结构，能够根据汽车钣金件7的尺寸进行调整高度，保证视觉定位器11能够适应多种尺寸的钣金件定位。
本具体实施方式中视觉检测仪8、视觉定位器11、检测机械手2、分拣机械手3、端拾器9和控制器均为现有技术，对其结构和原理，不再赘述。
本具体实施方式提还供了一种汽车钣金件质检方法，采用上的述的汽车钣金件质检单元，包括以下步骤：
S01：将待测汽车钣金件的进入定位区后的标准位置信息存储至控制器内，将待检测位置信息存储至控制器内；
S02：按照待测汽车钣金件的标准位置，调整视觉检测仪和端拾器的初始位置；
S03：当待测汽车钣金件移动至定位区，视觉定位器进行位置图像采集并传输给控制器，控制器根据标准位置判断待测汽车钣金件的位置偏差，控制器根据位置偏差调整视觉检测仪和端拾器的工作起始位置；
S04：当待测汽车钣金件移动至检测区时，视觉检测仪按照实际待检测位置采集待测汽车钣金件的图像信息，并传输给控制器，控制器判断待测汽车钣金件是否合格；
S05：控制器将检测信息轮流传递给分拣机械手，当汽车钣金件移动至分拣区时，接收到信息的分拣机械手将汽车钣金件放置在对应的初始样框内；
S06：当初始样框满载，控制器控制对应的分拣机械手将下一个需要放置于满载的初始样框的汽车钣金件放置在替补样框内，替补样框代替满载的初始样框承载相应的汽车钣金件；
S07：将满载的初始样框运走，并将另一个替补样框安装在对应的定位底座上；
S08：不断循环S03至S07，直到汽车钣金件全部完成检测。
其中，在S01中，待检测位置信息包括视觉检测仪沿待测汽车钣金件长度方向、高度方向、宽度方向的移动的距离信息，待检测位置信息还包括视觉检测仪沿汽车钣金件长度方向偏转角度、高度方向偏转角度以及宽度方向偏转角度信息，待检测位置均匀分布在待测汽车钣金件表面，待检测位置设置有至少十个；在S04中，检测机械手与待测汽车钣金件同步移动可提高检测效率。
通过本具体实施方式可以看出本发明具有以下有益效果：
通过分拣机械手3、初始样框4和替补样框5的协同配合，能够实现自动的将汽车钣金件按照检测结果进行分框存放，代替人力劳动，并且能够实现自动换框，保证分拣机械手3在分拣时不会因为某一样框满载就需要减速或者停止检测，提升了质量检测效率；
通过定位底座12保证样框的位置不会发生改变，保证分拣机械手3能够准确将汽车钣金件放置在相应的样框内；
通过设置滑移轴组件一6能够保证视觉检测仪8具有较大的行程范围，满足多种长度范围的汽车钣金件7的质量检测使用，扩大使用范围；
通过视觉定位器11能够准确判定待测汽车钣金件7的位置，以便视觉检测仪8和分拣机械手3进行位置调整；
通过照明设置能够提高光照强度，便于定位清晰准确。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种汽车钣金件质检单元，包括输送装置（1）和控制器，输送装置（1）上设置有视觉检测仪（8），视觉检测仪（8）与控制器电连接，控制器用于判断待测汽车钣金件是否合格，其特征在于，输送装置（1）包括分拣区，分拣区一侧设置有至少两台分拣机械手（3），分拣机械手（3）包括端拾器（9），每台分拣机械手（3）对应设置有两个初始样框（4），初始样框（4）分别用于放置合格汽车钣金件和不合格汽车钣金件，分拣机械手（3）均与控制器电连接，控制器轮流向分拣机械手（3）发送汽车钣金件是否合格的信息，分拣机械手（3）能够将汽车钣金件抓取至对应初始样框（4）内，分拣机械手（3）还对应设置有替补样框（5），替补样框（5）和初始样框（4）均可拆卸地设置有计数器，计数器设置有额定数值，分拣机械手（3）每放置一次汽车钣金件，计数器就增加一个计数直到达到额定数值，计数器向控制器发出满载信号，替补样框（5）能够代替满载的初始样框（4）承载相应的汽车钣金件。
2.如权利要求1所述的汽车钣金件质检单元，其特征在于，初始样框（4）和替补样框（5）下方均可拆卸地设置有定位底座（12），定位底座（12）固定在地面上。
3.如权利要求1所述的汽车钣金件质检单元，其特征在于，沿输送方向，分拣区后部设置有检测区，视觉检测仪（8）可移动地设置在检测区，分拣区和检测区均设置有接近开关一，接近开关一与控制器电连接。
4.如权利要求3所述的汽车钣金件质检单元，其特征在于，视觉检测仪（8）连接有检测机械手（2），检测机械手（2）与控制器电连接，检测机械手（2）设置在滑移轴组件一（6）上，滑移轴组件一（6）设置在输送装置（1）上，滑移轴组件一（6）的行程不小于待测汽车钣金件的长度，滑移轴组件一（6）包括驱动电机，驱动电机与控制器电连接。
5.如权利要求4所述的汽车钣金件质检单元，其特征在于，检测区后方设置有定位区，定位区设置接近开关二，接近开关二与控制器电连接，定位区设置有视觉定位器（11），视觉定位器（11）能够对汽车钣金件的位置信息进行采集，视觉定位器（11）与控制器电连接，控制器能够判断出待检测汽车钣金件位置与设定汽车钣金件位置的偏差，控制器能够控制检测机械手（2）和分拣机械手（3）进行位置调整。
6.一种汽车钣金件质检系统，其特征在于，包括两个如权利要求5所述汽车钣金件质检单元，两个汽车钣金件质检单元镜像布置。
7.如权利要求6所述的汽车钣金件质检系统，其特征在于，还包括支架，支架包括横梁（13），横梁（13）横跨两个输送装置（1），视觉定位器（11）可移动地设置在横梁（13）上，横梁（13）上还设置有照明装置，所照明装置与控制器电连接，横梁（13）两端均设置有支撑梁（14），支撑梁（14）采用伸缩杆结构。
8.一种汽车钣金件质检方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的汽车钣金件质检单元，包括以下步骤：
S01：将待测汽车钣金件的进入定位区后的标准位置信息存储至控制器内，将待检测位置信息存储至控制器内；
S02：按照待测汽车钣金件的标准位置，调整视觉检测仪和端拾器的初始位置；
S03：当待测汽车钣金件移动至定位区，视觉定位器进行位置图像采集并传输给控制器，控制器根据标准位置判断待测汽车钣金件的位置偏差，控制器根据位置偏差调整视觉检测仪和端拾器的工作起始位置；
S04：当待测汽车钣金件移动至检测区时，视觉检测仪按照实际待检测位置采集待测汽车钣金件的图像信息，并传输给控制器，控制器判断待测汽车钣金件是否合格；
S05：控制器将检测信息轮流传递给分拣机械手，当汽车钣金件移动至分拣区时，接收到信息的分拣机械手将汽车钣金件放置在对应的初始样框内；
S06：当初始样框满载，控制器控制对应的分拣机械手将下一个需要放置于满载的初始样框的汽车钣金件放置在替补样框内，替补样框代替满载的初始样框承载相应的汽车钣金件；
S07：将满载的初始样框运走，并将另一个替补样框安装在对应的定位底座上；
S08：不断循环S03至S07，直到汽车钣金件全部完成检测。
9.如权利要求8所述的汽车钣金件质检方法，其特征在于，在S01中，待检测位置信息包括视觉检测仪沿待测汽车钣金件长度方向、高度方向、宽度方向的移动的距离信息，待检测位置信息还包括视觉检测仪沿汽车钣金件长度方向偏转角度、高度方向偏转角度以及宽度方向偏转角度信息，待检测位置均匀分布在待测汽车钣金件表面，待检测位置设置有至少十个。
10.如权利要求8所述的汽车钣金件质检方法，其特征在于，在S04中，检测机械手与待测汽车钣金件同步移动。
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