CN116443545B - 360度一体化上下料外观检测机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及外观检测设备领域，具体公开了一种360度一体化上下料外观检测机，包括工作台、设于工作台上的料盘输送组件和设于料盘输送组件上的料盘，料盘输送组件沿轴线输送料盘，在料盘上排布有产品件，其特征在于，工作台上还设有用于转移产品件的转移模块和用于检测产品件的检测模块，检测模块可对产品件的正上方、正下方和侧向方进行检测。本发明通过全自动上下料，自动分料并定位检测，不停机换盘，CCD模组通过下侧的旋转轴转动调节，通过X、Y和Z轴调节，结合270度的旋转机构，利用CCD视觉模块自动判断产品OK或NG，并由机械手自动分类NG产品，视觉模组的加入，可减少大量人力投入，自动化程度高。

Description

360度一体化上下料外观检测机
技术领域
本发明涉及外观检测设备领域，更具体地说，它涉及360度一体化上下料外观检测机。
背景技术
产品外观是指产品的外在造型、图案、颜色、结构、大小等方面的综合表现。是产品质量的有机组成部分。
现有的产品外观通过人工利用放大镜、显微镜等光学检测机构，并通过人眼目测判断产品OK或NG。
其中外观检测时，产品件的规格不一定是标准件，很多产品件的检测部件设置在产品件的一些非正面位置，很多产品件的检测都会存在检测死角，或者不断通过切换检测方位，但是切换检测方位定位只能对独立的产品件切换，现有的外观检测时，切换方位切换效率低，不能满足生产效率。
发明内容
本发明提供一种360度一体化上下料外观检测机，解决相关技术中无法覆盖产品件的全面外观和切换方位外观检测时效率低的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种360度一体化上下料外观检测机，包括工作台、设于工作台上的料盘输送组件和设于料盘输送组件上的料盘，料盘输送组件沿轴线输送料盘，在料盘上排布有产品件，其特征在于，工作台上还设有用于转移产品件的转移模块和用于检测产品件的检测模块，检测模块可对产品件的正上方、正下方和侧向方进行检测；
转移模块包括待检测品上料组件、正面检测CCD模组、反面检测组件、转移模组和下料模组，待检测品上料组件将产品件从料盘输送组件上的料盘转移至检测模块，正面检测CCD模组可对产品件的正上方进行检测，工作台上还设有产品调节轴，产品调节轴配合正面检测CCD模组可对产品件进行270°角度范围的产品件的检测，反面检测组件可配合转移模组用于对产品件的正下方进行检测，下料模组通过正面检测CCD模组和反面检测组件可对产品件区分为合格品或非合格品；
下料模组包括转移夹具，转移夹具包括变距电机、调节同步连杆和气动吸盘，气动吸盘安装在调节同步连杆的底端，变距电机的输出轴与调节同步连杆的一端相连接，变距电机驱动调节同步连杆上所连接的气动吸盘之间的间距，可将非合格品的产品件转移至NG料盘上的空工位。
进一步地，料盘输送组件包括待检测料盘上料位、空料盘下料位和第一料盘流水线，待检测料盘上料位、空料盘下料位分设于第一料盘流水线的两端。
进一步地，转移模块还包括第一机械手组件，第一机械手组件用于将第一料盘流水线上的料盘转移至待检测品上料组件。
进一步地，待检测品上料组件包括旋转端调节Y轴、轴架和产品座，轴架上安装有转动架，产品座排布在转动架的上端面，轴架安装在旋转端调节Y轴上，轴架可沿着旋转端调节Y轴的轴向移动。
进一步地，转动架的一侧安装有产品旋转组件，产品旋转组件用于带动转动架沿着其与轴架的连接轴转动。
进一步地，正面检测CCD模组包括支架、检测相机和Z轴电机，Z轴电机安装在支架上，Z轴电机的输出轴安装有相机支架，检测相机排布在相机支架上，检测相机的检测端沿着铅垂向向下。
进一步地，反面检测组件包括相机移动轨道和反面相机组，相机移动轨道与旋转端调节Y轴同向，反面相机组滑动连接在相机移动轨道上，反面相机组的检测端沿着铅垂向向上。
进一步地，移动模组包括X、Y和Z轴移动的夹具支架、待下料组件和夹具，夹具安装在夹具支架上，夹具用于将经过正面检测CCD模组和反面检测组件检测后的产品件转移至待下料组件上。
进一步地，待下料组件的上端与转移夹具的位置相对应，转移夹具带动检测后的产品件转移至下料模组内。
进一步地，下料模组包括收料空盘上料位、第二机械手组件、第二料盘流水线、OK满料盘下料位、上盖上料位和NG料盘下料位，OK满料盘下料位和上盖上料位位于第二料盘流水线的一端，收料空盘上料位设于第二料盘流水线的另一端，NG料盘下料位位于第二料盘流水线远离转移夹具的一侧，转移夹具安装在第二机械手组件的移动端上。
本发明的有益效果在于：本外观检测机通过全自动上下料，自动分料并定位检测，不停机换盘，利用CCD视觉模块自动判断产品OK或NG，并由机械手自动分类NG产品，视觉模组的加入，可减少大量人力投入；
同时CCD模组通过下侧的旋转轴转动调节，通过X、Y和Z轴调节，结合270度的旋转机构，可实现产品件的外观对产品外观的全面检测，兼容性强可快速追加任意角度检测功能，减少主观判断，可实现0漏判，过杀率≤5％，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明提出的一种360度一体化上下料外观检测机的结构示意图；
图2是本发明的图1去外框架的俯视图；
图3是本发明的图2中的料盘输送组件结构示意图；
图4是本发明的图2中的正面检测模块结构示意图；
图5是本发明的图4的正面检测CCD模组结构示意图；
图6是本发明的图4的待检测品上料组件结构示意图；
图7是本发明的图4的产品座的结构示意图；
图8是本发明的图2的反面检测模块结构示意图；
图9是本发明的图2的下料模组结构示意图；
图10是本发明的图9的转移夹具结构示意图。
图中：100、工作台；200、外框架；300、料盘输送组件；310、待检测料盘上料位；320、空料盘下料位；330、第一料盘流水线；400、第一机械手组件；410、上料直交臂机械手；420、产品定位CCD；500、待检测品上料组件；510、产品公转电机；520、转动架；530、第一气嘴；540、产品座；550、产品件；600、正面检测CCD模组；610、支架；620、检测相机；630、Z轴电机；640、旋转端调节Y轴；650、产品旋转组件；700、反面检测组件；710、相机移动轨道；720、反面相机组；800、移动模组；810、移动Y轴；820、移动X轴；830、移动Z轴；840、夹具支架；850、夹具；900、下料模组；910、收料空盘上料位；920、第二机械手组件；930、OK满料盘下料位；940、NG料盘下料位；950、上盖上料位；960、第二料盘流水线；970、转移夹具；971、转移支架；972、变距电机；973、伸缩气缸；974、第二气嘴；975、调节同步连杆。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
实施例一
参阅图1-图10所示，360度一体化上下料外观检测机，包括工作台100、设于工作台100上的料盘输送组件300和设于料盘输送组件300上的料盘，料盘输送组件300沿轴线输送料盘，在料盘上排布有产品件550，工作台100上还设有用于转移产品件550的转移模块和用于检测产品件550的检测模块，检测模块可对产品件550的正上方、正下方和侧向方进行检测；
在工作台100的上端面外边设有外框架200，外框架200用于防护工作台100上的各组件和模块的作业；
转移模块包括待检测品上料组件500、正面检测CCD模组600、反面检测组件700、转移模组和下料模组900，待检测品上料组件500将产品件550从料盘输送组件300上的料盘转移至检测模块，正面检测CCD模组600可对产品件550的正上方进行检测，工作台100上还设有产品调节轴，产品调节轴配合正面检测CCD模组600可对产品件550进行270°角度范围的产品件550的检测，反面检测组件700可配合转移模组用于对产品件550的正下方进行检测，下料模组900通过正面检测CCD模组600和反面检测组件700可对产品件550区分为合格品或非合格品，即OK品和NG品；
料盘输送组件300包括待检测料盘上料位310、空料盘下料位320和第一料盘流水线330，待检测料盘上料位310、空料盘下料位320分设于第一料盘流水线330的两端。
转移模块还包括第一机械手组件400，第一机械手组件400用于将第一料盘流水线330上的料盘转移至待检测品上料组件500。
待检测品上料组件500包括旋转端调节Y轴640、轴架和产品座540，轴架上安装有转动架520，产品座540排布在转动架520的上端面，轴架安装在旋转端调节Y轴640上，轴架可沿着旋转端调节Y轴640的轴向移动，转动架520的一侧安装有产品旋转组件650，产品旋转组件650用于带动转动架520沿着其与轴架的连接轴转动；
需要说明的是，产品旋转组件650包括但不限于产品公转电机510和第一气嘴530，产品公转电机510的输出轴与转动架520相连接，且第一气嘴530安装在产品座540上，第一气嘴530的端部连接有气源；
正面检测CCD模组600包括支架610、检测相机620和Z轴电机630，Z轴电机630安装在支架610上，Z轴电机630的输出轴安装有相机支架610，检测相机620排布在相机支架610上，检测相机620的检测端沿着铅垂向向下。
反面检测组件700包括相机移动轨道710和反面相机组720，相机移动轨道710与旋转端调节Y轴640同向，反面相机组720滑动连接在相机移动轨道710上，反面相机组720的检测端沿着铅垂向向上。
移动模组800包括X、Y和Z轴移动的夹具支架610、待下料组件和夹具，夹具安装在夹具支架610上，夹具用于将经过正面检测CCD模组600和反面检测组件700检测后的产品件550转移至待下料组件上；
需要说明的是，X、Y和Z轴移动的夹具支架610包括但不限于移动Y轴810、移动X轴820和移动Z轴830和夹具支架610，夹具支架610安装在移动X轴820上，夹具支架610的顶端安装有移动Z轴830，移动Y轴810可带动移动X轴820移动，移动Y轴810、移动X轴820和移动Z轴830的端侧设有驱动源，通过驱动源驱动移动Y轴810、移动X轴820和移动Z轴830，同时带动夹具支架610在X、Y和Z轴上移动调节，移动Y轴810、移动X轴820和移动Z轴830为现有技术，用于带动夹具支架610的多向移动；
其中待下料组件的上端与转移夹具970的位置相对应，转移夹具970带动检测后的产品件550转移至下料模组900内。
下料模组900包括收料空盘上料位910、第二机械手组件920、第二料盘流水线960、OK满料盘下料位930、上盖上料位950和NG料盘下料位940，OK满料盘下料位930和上盖上料位950位于第二料盘流水线960的一端，收料空盘上料位910设于第二料盘流水线960的另一端，NG料盘下料位940位于第二料盘流水线960远离转移夹具970的一侧，转移夹具970安装在第二机械手组件920的移动端上；
下料模组900还包括转移夹具970，转移夹具970包括变距电机972、调节同步连杆975和气动吸盘，气动吸盘安装在调节同步连杆975的底端，变距电机972的输出轴与调节同步连杆975的一端相连接，变距电机972驱动调节同步连杆975上所连接的气动吸盘之间的间距，可将非合格品的产品件550转移至NG料盘上的空工位；
转移夹具970还包括转移支架971，转移支架971安装在第二机械手组件920的驱动端上，通过第二机械手组件920带动转移支架971和其上的转移夹具970移动调节；
需要说明的是，气动吸盘安装在伸缩气缸973的活塞杆的端部，调节同步连杆975包括但不限于伸缩多连杆，伸缩多连杆的端部与变距电机972的输出轴相连接，伸缩多连杆上所连接的气动吸盘之间的间距不断调节，可将检测后的产品件550的NG品和OK品分别设于通过第二料盘流水线960输送来的收料空盘上料盘上，其中NG料盘输送至NG料盘下料位940上，其中OK料盘输送至OK满料盘下料位930上，上盖上料位950上设有上盖，上盖可对OK满料盘进行封盖，OK满料盘不断进行堆码。
其中第一机械手组件400和第二机械手组件920均包括但不限于上料直交臂机械手410，且上料直交臂机械手410的动作端设有产品定位CCD420，产品定位CCD420用于定位料盘在第一料盘流水线330上的位置，上料直交臂机械手410为现有技术，上料直交臂机械手410为能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置；
产品定位CCD420为现有技术，产品定位CCD420是通过数字图像处理和计算机视觉技术结合，并采用摄像机作为全自主用移动机器人的感知传感部件。
本上下料外观检测机对产品件550进行360°的外观检测，具体的外观检测流程如下：
1.产品件550为标准件
产品件550为标准件，标准件例如为四棱柱，四棱柱的一侧端面设有重要检测部件，料盘上设有呈矩阵式分布的槽口，标准件为四棱柱，槽口则为矩形孔，故在进行检测时，料盘上分布有若干个标准件，如图4-图8所示中，其中工位为12工位；
利用料盘输送组件300中的待检测料盘上料位310输入排布有若干个标准件的料盘，第一料盘流水线330持续输送料盘，料盘通过产品定位CCD420定位在第一料盘流水线330的位置，此时第一机械手组件400带动料盘上的标准件一同转移至待检测品上料组件500上，在待检测品上料组件500上排布有12工位的标准件，其上的轴架带动旋转端调节Y轴640移动，此时的转动架520上的产品座540是水平设置的，产品件550被第一机械手组件400放置时，通过第一气嘴530连接的气源抽真空吸附，使产品件550稳定的固定在产品座540上；
当轴架移动至正面检测CCD模组600的下侧时，Z轴电机630带动检测相机620升降，可对检测相机620与产品件550之间的间距进行调节，同时通过产品公转电机510带动转动架520在270°的范围内进行转动，带动产品件550的不同端面设于检测相机620的俯拍范围内；
接着通过移动模组800的第二机械手组件920将产品件550从产品座540上取下，夹具在夹具支架610的带动下沿着X、Y和Z轴向上移动，然后调节至反面检测组件700的正上方上；
反面检测组件700中的反面相机组720沿着相机移动轨道710移动，反面相机组720移动至产品件550的正下方，此时反面相机组720可对产品件550的下端面进行检测；
然后通过第二机械手组件920放置至设于工作台100上的固定产品台，固定产品台上排布有产品座540，产品件550排布在产品座540上，转移夹具970将固定产品台上的产品件550转移至第二料盘流水线960上；
在以上的检测步骤中，其中一个步骤检测为NG品时，则在移动模组800转移至第二料盘流水线960上的位置时，均需输送至NG料盘上；
检测合格后则为OK品，则在移动模组800转移至第二料盘流水线960上的位置时，均需输送至OK料盘上；
其中收料空盘上料位910上设有收料空料盘，其中NG料盘下料位940上设有NG料盘，其中OK满料盘下料位930上设有OK料盘，其中上盖上料位950上设有上盖，收料空料盘沿着第二料盘流水线960输送，OK料盘与上盖分为左右侧，NG料盘设于远离转移夹具970的一侧，在第二机械手组件920的移动下，变距电机972带动调节同步连杆975动作，调节同步连杆975之间的杆体间距调节，伸缩气缸973带动第二气嘴974向下移动，带动第二气嘴974吸附产品件550转移至收料空料盘上，收料空料盘分为OK料盘或NG料盘，当OK料盘为OK满料盘时，封盖上上盖，实现了产品件550的区分和装盘、封盖。
2.产品件550为异形件
产品件550为异形件，异形件例如为四棱柱上设有多个凸起件，凸起件上设有若干个重要检测部件，料盘上设有呈四边形分布的槽口，异形件为四棱柱，槽口为可变形，即菱形的变形结构，可夹持在槽口内，故在进行检测时，料盘上分布有若干个异形件，如图4-图8所示中，其中工位为12工位；
其中异形件的检测，分为X、Y轴上的换位夹持，利用料盘输送组件300中的待检测料盘上料位310输入排布有若干个异形件的料盘，第一料盘流水线330持续输送料盘，料盘通过产品定位CCD420定位在第一料盘流水线330的位置，此时第一机械手组件400带动料盘上的异形件一同转移至待检测品上料组件500上，在待检测品上料组件500上排布有12工位的异形件，其上的轴架带动旋转端调节Y轴640移动，此时的转动架520上的产品座540是水平设置的，产品件550被第一机械手组件400放置时，通过气动夹具夹持，使产品件550稳定的固定在产品座540上，同时气动夹具下侧设有换位夹持座，换位夹持可转动90°或270°，使产品件550的被夹持位置由X轴向转向为Y轴向；
实现了X轴向的俯拍和X轴向上转动的270°的偏转俯拍，同时配合上Y轴向的俯拍和Y轴向上转动的270°的偏转俯拍，可完全覆盖异形件的所有端面的检测，提高了对外观的检测全面性；
同样的，在以上的检测步骤后，在以上的任一一个步骤检测为NG品时，则在移动模组800转移至第二料盘流水线960上的位置时，均需输送至NG料盘上；
检测合格后则为OK品，则在移动模组800转移至第二料盘流水线960上的位置时，均需输送至OK料盘上；
其中收料空盘上料位910上设有收料空料盘，其中NG料盘下料位940上设有NG料盘，其中OK满料盘下料位930上设有OK料盘，其中上盖上料位950上设有上盖，收料空料盘沿着第二料盘流水线960输送，OK料盘与上盖分为左右侧，NG料盘设于远离转移夹具970的一侧，在第二机械手组件920的移动下，变距电机972带动调节同步连杆975动作，调节同步连杆975之间的杆体间距调节，伸缩气缸973带动第二气嘴974向下移动，带动第二气嘴974吸附产品件550转移至收料空料盘上，收料空料盘分为OK料盘或NG料盘，当OK料盘为OK满料盘时，封盖上上盖，实现了产品件550的区分和装盘、封盖。
上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (4)

1.360度一体化上下料外观检测机，包括工作台(100)、设于工作台(100)上的料盘输送组件(300)和设于料盘输送组件(300)上的料盘，料盘输送组件(300)沿轴线输送料盘，在料盘上排布有产品件(550)，其特征在于，工作台(100)上还设有用于转移产品件(550)的转移模块和用于检测产品件(550)的检测模块，检测模块可对产品件(550)的正上方、正下方和侧向方进行检测；转移模块包括待检测品上料组件(500)、转移模组（800）和下料模组(900)，检测模块包括正面检测CCD模组(600)和反面检测组件(700)，待检测品上料组件(500)将产品件(550)从料盘输送组件(300)上的料盘转移至检测模块，正面检测CCD模组(600)可对产品件(550)的正上方进行检测，工作台(100)上还设有产品调节轴，产品调节轴配合正面检测CCD模组(600)可对产品件(550)进行270°角度范围的检测，反面检测组件(700)可配合转移模组用于对产品件(550)的正下方进行检测，下料模组(900)通过正面检测CCD模组(600)和反面检测组件(700)可对产品件(550)区分为合格品或非合格品；下料模组(900)包括转移夹具(970)，转移夹具(970)包括变距电机(972)、调节同步连杆(975)和气动吸盘，气动吸盘安装在调节同步连杆(975)的底端，变距电机(972)的输出轴与调节同步连杆(975)的一端相连接，变距电机(972)驱动调节同步连杆(975)从而改变调节同步连杆（975）之间的间距，可将非合格品的产品件(550)转移至NG料盘上的空工位；
待检测品上料组件（500）包括旋转端调节Y轴（640）、轴架和产品座（540），轴架上安装有转动架（520），产品座（540）排布在转动架（520）的上端面，轴架安装在旋转端调节Y轴（640）上，轴架可沿着旋转端调节Y轴（640）的轴向移动，转动架（520）的一侧安装有产品旋转组件（650），产品旋转组件（650）用于带动转动架（520）沿着其与轴架的连接轴转动；
反面检测组件(700)包括相机移动轨道(710)和反面相机组(720)，相机移动轨道(710)与旋转端调节Y轴(640)同向，反面相机组(720)滑动连接在相机移动轨道(710)上，反面相机组(720)的检测端沿着铅垂向向上；
转移模组(800)包括可在X、Y和Z轴移动的夹具支架(840)、待下料组件和夹具，夹具安装在夹具支架(840)上，夹具用于将经过正面检测CCD模组(600)和反面检测组件(700)检测后的产品件(550)转移至待下料组件上；
待下料组件的上端与转移夹具(970)的位置相对应，转移夹具(970)带动检测后的产品件(550)转移至下料模组(900)内；
下料模组(900)包括收料空盘上料位(910)、第二机械手组件(920)、第二料盘流水线(960)、OK满料盘下料位(930)、上盖上料位(950)和NG料盘下料位(940)，OK满料盘下料位(930)和上盖上料位(950)位于第二料盘流水线(960)的一端，收料空盘上料位(910)设于第二料盘流水线(960)的另一端，NG料盘下料位(940)位于第二料盘流水线(960)远离转移夹具(970)的一侧，转移夹具(970)安装在第二机械手组件(920)的移动端上。
2.根据权利要求1所述的360度一体化上下料外观检测机，其特征在于，料盘输送组件(300)包括待检测料盘上料位(310)、空料盘下料位(320)和第一料盘流水线(330)，待检测料盘上料位(310)、空料盘下料位(320)分设于第一料盘流水线(330)的两端。
3.根据权利要求2所述的360度一体化上下料外观检测机，其特征在于，转移模块还包括第一机械手组件(400)，第一机械手组件(400)用于将第一料盘流水线(330)上的料盘转移至待检测品上料组件(500)。
4.根据权利要求1所述的360度一体化上下料外观检测机，其特征在于，正面检测CCD模组(600)包括支架(610)、检测相机(620)和Z轴电机(630)，Z轴电机(630)安装在支架(610)上，Z轴电机(630)的输出轴安装有相机支架，检测相机(620)排布在相机支架上，检测相机(620)的检测端沿着铅垂向向下。
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