CN116532375B - 一种工件视觉检测上料系统及全检机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工件视觉检测上料系统及全检机，所述工件视觉检测上料系统包括：送料机构和旋振机构，所述旋振机构包括振动底座和振动盘装置，在振动盘装置靠近上端的位置设置柔性挡板，所述柔性挡板包括止挡部和缺口部，所述上料输送带输送的工件在传动过程中掉落至柔性挡板上的止挡部，所述止挡部上的工件在振动底座的振动作用下能够从缺口部掉落至第一容纳部内，所述第一容纳部内的工件经螺旋限位轨道按次序输送至视觉检测机构总成进行检测。本发明所述的工件视觉检测上料系统及全检机，通过在旋振机构上设置的柔性挡板，实现工件自动化向视觉检测机构总成可靠输送，减少工件在整料过程中由于磕碰带来的合格率降低的缺陷，减少成本。

Description

一种工件视觉检测上料系统及全检机

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种工件视觉检测上料系统及全检机。

背景技术

在零部件制造行业，工件加工完成后，需要经过尺寸检测、缺陷检测、性能检测等多个步骤，方可投入市场。现有零部件制造工厂内，尺寸检测多通过检测人员拿着游标卡尺去手动测量，缺陷检测也靠质检员凭借经验和标准进行肉眼识别，效率较低，出错率较高。

汽车零部件一旦出现瑕疵或尺寸错误，带来的安全风险很高，因此，现有汽车零部件加工厂商对尺寸和缺陷检测的需求越来越严格。

现有市场上的尺寸和缺陷检测机器，主要用于检测结构比较简单的工件。对于汽车零部件而言，比如节流阀中使用的阀芯、阀杆，或者汽车热管理系统中采用的铝接管（工件100），结构均较为复杂，具备孔、牙纹、倒角、多种不同尺寸的端面等结构，如图1~2中所示，工件100包括内孔100a、端面100b、记号槽100c、弧形外壳段100d、坡口100e等结构，每个端面、孔、倒角等部位的多个角度均要求没有缺陷，仅依靠外部尺寸和外观缺陷检测，没法满足质检要求。

同时，零部件制造过程中对质检速率有一定的要求，质检速度不能过低，例如，质检速度要求1分钟检测100件，否则无法满足生产效率。现有全检机检测基本上尺寸检测和外观缺陷检测都是分开的，这样没法满足检测速度，此外，单一光源也无法将复杂工件的端部轮廓和边缘拍摄清楚，导致检测精度也会略有下降。

此外，现有的工件视觉检测系统全检结构将图1所示工件采用振动料仓上料时，因为工件是铝管，比较轻，现在工厂采用的方式是直接将大量铝接管（比如一组500个）倒入振动料仓内，通过震动将无序变为有序，传输至视觉检测单元，但是在视觉检测的过程中发现这样的整料方式对铝接管磕碰严重，导致检测出大量不合格工件，因此，针对这种较轻的零部件，在质检速度较高的情况下，如何降低上料时的传输，实现尺寸和多种缺陷的精准检测，是目前业内亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种工件视觉检测上料系统及全检机，以解决现有技术中对于外观尺寸缺陷要求较高的汽车零部件检测效率较低且容易在检测中发生磕碰导致的良品率较低的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种工件视觉检测上料系统，包括：

送料机构，包括上料输送带，用于输送工件；

旋振机构，设置在所述送料机构与视觉检测机构总成之间，包括振动底座和振动盘装置，所述振动盘装置包括第一限位壁，在所述第一限位壁内部形成第一容纳部，在所述第一容纳部设置螺旋限位轨道，在所述振动盘装置靠近上端的位置设置柔性挡板，所述柔性挡板包括止挡部和缺口部，所述上料输送带输送的工件在传动过程中掉落至柔性挡板上的止挡部，所述止挡部上的工件在振动底座的振动作用下能够从缺口部掉落至第一容纳部内，所述第一容纳部内的工件经螺旋限位轨道导向筛分后按次序输送至视觉检测机构总成进行检测。

进一步的，所述柔性挡板设置在所述螺旋限位轨道最上层的下表面，且所述柔性挡板上缺口部与止挡部的比值小于2/5。

进一步的，将一组N件工件在送料机构的上料输送带上平铺，上料输送带带动工件逐排或者逐个滑落至柔性挡板上，经旋振机构整料后传输至视觉检测机构总成进行视觉检测，若一组工件在所述视觉检测机构总成上检测时出现不合格率大于50%，且连续至少10个工件出现表面轻微划伤缺陷，则降低旋振机构振动盘装置的振动幅度。

进一步的，在所述柔性挡板的下表面设置距离传感器，所述距离传感器用于检测第一容纳部内工件的最高水平面与柔性挡板之间的间距D，若间距D低于预设阈值D_阈1，则降低上料输送带的传输速度或者暂停所述上料输送带工作；直至间距大于预设阈值D_阈2，上料输送带恢复正常工作速率，其中D_阈1＜D_阈2。

进一步的，所述柔性挡板与所述螺旋限位轨道弹性连接，所述柔性挡板呈倾斜状设置，所述柔性挡板的缺口部位于倾斜低位。

进一步的，所述振动盘装置还包括第二限位壁，所述第二限位壁套设在所述第一限位壁的外侧，在所述第二限位壁与所述第一限位壁之间形成第二容纳部，所述螺旋限位轨道固定在所述第一限位壁的内壁上，所述螺旋限位轨道的上端通过导料轨道伸出所述第二容纳部与上料导槽连通，所述柔性挡板的止挡部设置有回料轨道，所述止挡部上工件在振动底座工作时能够沿着回料轨道传输至第二容纳部，所述回料轨道呈倾斜向下的弧形设置，所述第二容纳部的下端与所述第一容纳部连通。

本申请的第二个目的在于公开一种工件视觉检测上料系统，包括如上述所述的工件视觉检测上料系统，还包括：

机箱组件，用于支持固定所述视觉检测机构总成；

视觉检测机构总成，包括回转总成和视觉检测单元，所述视觉检测单元用于检测回转总成上传输工件的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述视觉检测单元包括多个检测工位，每个工位均设有相机、镜头和光源；其中至少一个端面检测工位包括一个镜头和两种光源，该端面检测工位用于检测端面缺陷和端面尺寸；

集料组件，根据视觉检测单元检测的工件的尺寸和缺陷的检测结果，进行合格与不合格的分类输送。

进一步的，所述回转总成包括透视支撑盘和动力总成，所述透视支撑盘用于对工件进行上下两面拍摄检测，所述动力总成能够驱动所述透视支撑盘转动，所述视觉检测单元包括上外壁检测装置、台阶检测装置、上内壁检测装置、下内壁检测装置、下端口检测装置、上端口检测装置、下外壁检测装置、高度检测装置，上述八个检测装置在所述回转总成的周向方向上形成八个检测工位，用于工件的上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、小端口端面、大端口端面、下外壁、高度尺寸的缺陷。

进一步的，在所述透视支撑盘上设置第一导料组件，所述第一导料组件用于送料机构进入视觉检测机构总成的工件推导至所述透视支撑盘上预设位置，使得工件在透视支撑盘上转动运动时依次进入视觉检测单元不同工位进行拍照检测。

进一步的，所述集料组件包括第一集料装置、第二集料装置和第三集料装置，在所述第一集料装置与所述第二集料装置之间设置第二光电检测装置，所述第二光电检测装置用于检测工件是否通过第一集料装置收集工位，在所述第二集料装置与所述第三集料装置之间设置第三光电检测装置，所述第三光电检测装置用于检测工件是否通过第二集料装置收集工位，所述第一集料装置、所述第二集料装置和所述第三集料装置分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件。

相对于现有技术，本发明所述的工件视觉检测上料系统及全检机具有以下优势：

本发明公开的工件视觉检测上料系统及全检机，针对具有复杂结构的工件，通过在旋振机构上设置的柔性挡板，实现工件自动化向视觉检测机构总成可靠输送，减少工件在整料过程中由于磕碰带来的合格率降低的缺陷，同时利用视觉检测机构总成实现工件的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸缺陷的同时检测，保证端面缺陷以及端面尺寸的检测精度，大幅提高了检测质量和精准度，提高了检测效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述工件的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例所述工件的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例所述工件视觉检测全检机的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例所述旋振机构的正视结构示意图；

图5为图4中所示结构的俯视结构示意图；

图6为图4中所示结构的侧视结构示意图；

图7为图4中所示结构去除柔性挡板的结构示意图；

图8为本发明实施例所述视觉检测机构总成与机箱组件装配的侧视结构示意图；

图9为本发明实施例所述视觉检测机构总成的俯视结构示意图；

图10为本发明实施例所述视觉检测机构总成的正视结构示意图；

图11为本发明实施例所述视觉检测机构总成的侧视结构示意图；

图12为本发明实施例所述视觉检测机构总成的爆炸结构示意图；

图13为本发明实施例所述工件视觉检测全检机的工作流程示意图。

附图标记说明：

100-工件；100a-内孔；100b-端面；100c-槽隙；100d-弧形外壳段；100e-坡口；1-送料机构；101-上料输送带；2-旋振机构；201-上料导槽；21-支撑装置；22-振动底座；23-振动盘装置；2301-第一限位壁；2302-第二限位壁；2303-第一容纳部；2304-第二容纳部；2305-螺旋限位轨道；24-导料轨道；25-回料轨道；26-柔性挡板；2601-止挡部；2602-缺口部；26021-第一缺口；26022-第二缺口；27-限高装置；28-连接块；3-机箱组件；4-防尘罩；401-进出料口；5-视觉检测机构总成；51-回转总成；51a-动力总成；51b-透视支撑盘；52-视觉检测单元；53-上外壁检测装置；531-第一检测相机装置；532-第一下光源装置；54-台阶检测装置；541-第二检测相机装置；542-第一上光源装置；55-上内壁检测装置；551-第三检测相机装置；552-第二下光源装置；56-下内壁检测装置；561-第二上光源装置；562-第四检测相机装置；57-下端口检测装置；571-第五检测相机装置；572-第三下光源装置；573-第三上光源装置；58-上端口检测装置；581-第四上光源装置；582-第六检测相机装置；59-下外壁检测装置；591-第五上光源装置；592-第七检测相机装置；510-高度检测装置；5101-第八检测相机装置；5102-第六上光源装置；511-集料组件；5111-第一集料装置；5112-第二集料装置；5113-第三集料装置；5114-第二光电检测装置；5115-第三光电检测装置；512-第一导料组件；513-第一光电检测装置；514-支撑组件；5141-第一支撑装置；5142-第二支撑装置；515-台板。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。

需要说明，本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、 “内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本发明，而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1~7所示，一种工件视觉检测上料系统，包括：

送料机构1，包括上料输送带101，用于将输送工件100；

旋振机构2，设置在所述送料机构1与所述视觉检测机构总成5之间，包括振动底座22和振动盘装置23，所述振动盘装置23包括第一限位壁2301，在所述第一限位壁2301内部形成第一容纳部2303，在所述第一容纳部2303设置螺旋限位轨道2305，在所述振动盘装置23靠近上端的位置设置柔性挡板26，所述柔性挡板26包括止挡部2601和缺口部2602，所述上料输送带101输送的工件100在传动过程中掉落至柔性挡板26上的止挡部2601，所述止挡部2601上的工件100在振动底座22的振动作用下能够从缺口部2602掉落至第一容纳部2303内，所述第一容纳部2303内的工件100经螺旋限位轨道2305导向筛分后按次序输送至视觉检测机构总成5进行检测。

本发明公开的一种工件视觉检测上料系统，设计一种基于视觉检测针对复杂工件100的自动化上料系统，所述工件100至少包括内孔100a、端面100b、弧形外壳段100d、坡口100e中的多种结构，每种结构也可以设置多个。在使用时，将工件100倒入送料机构1的上料输送带101，所述上料输送带101的末端位于旋振机构2的上方，上料输送带101上的工件100在输送过程中掉落至旋振机构2上柔性挡板26上的止挡部2601，随着旋振机构2振动工作，止挡部2601上的工件100滑动至缺口部2602掉落至第一容纳部2303内，因为柔性挡板26具有一定的缓冲性，可进一步降低铝管件工件100之间的碰撞，从而解决磕碰问题，实现工件100自动化向视觉检测机构总成5上可靠进料，避免上料过程中初选磕碰导致良品率下降。

本发明公开的工件视觉检测上料系统，针对具有复杂结构的工件100，通过在旋振机构2上设置的柔性挡板26，实现工件100自动化向视觉检测机构总成5可靠输送，减少工件100在整料过程中由于磕碰带来的合格率降低的缺陷，减少成本。

作为本发明的较佳示例，所述柔性挡板26设置在所述螺旋限位轨道2305最上层的下表面，且所述柔性挡板26上缺口部2602与止挡部2601的比值小于2/5。作为本发明的具体示例，所述柔性挡板26整体呈圆形布置，所述柔性挡板26的圆心与所述振动盘装置23上第一容纳部2303的圆心重合，在所述述螺旋限位轨道2305最上层的下表面设置若干个连接块28，用于固定所述柔性挡板26，且述柔性挡板26上缺口部2602与止挡部2601的比值为1/5。该设置一方面便于柔性挡板26的安装固定，同时保证工件100在上料输送带101上掉落至旋振机构2上第一容纳部2303内进行整料时缓冲降磕碰的可靠性，避免工件由于磕碰导致的良品率下降。

作为本发明的较佳示例，将一组N件工件100在送料机构1的上料输送带101上平铺，上料输送带101以较慢的速度控制工件100逐排或者逐个滑落至柔性挡板26上，经旋振机构2整料后传输至视觉检测机构总成5进行视觉检测，若一组工件100在所述视觉检测机构总成5上检测时出现不合格率大于50%，且连续至少10个工件100出现表面轻微划伤缺陷，则降低旋振机构2振动盘装置23的振动幅度。作为优选，N的取值为300~700，优选，N=500，所述上料输送带101的传输速度不大于0.5m/s。

由于本申请的工件100为铝管件，即便采用柔性挡板26来缓冲，也可能因为振动幅度略大而出现批量工件100轻微磕碰的问题。而通过上述设置，若视觉检测机构总成5上视觉检测单元52检测出的不合格率大于50%，且连续10-30个工件100外壁出现表面轻微划伤缺陷时，工件视觉检测全检机可判定旋振机构2的振动盘装置23振幅可能过大，导致工件100磕碰，然后系统给振动料仓的控制器发送指令，降低振动幅度，直至所述视觉检测机构总成5上视觉检测单元52检测正常。

该设置进一步避免工件在整料时发生磕碰导致良品率降低的状况，提高了本发明所述工件视觉检测上料系统上料的可靠性。

作为本发明的较佳示例，在所述柔性挡板26的下表面设置距离传感器，所述距离传感器用于检测第一容纳部2303内工件100的最高水平面与柔性挡板26之间的间距D，若间距D低于预设阈值D_阈1，则降低上料输送带101的传输速度或者暂停所述上料输送带101工作；直至间距大于预设阈值D_阈2，上料输送带101恢复正常工作速率，其中D_阈1＜D_阈2。

通过距离传感器检测工件100的最高水平面与柔性挡板26之间的距离，当间距D＜D_阈1时，说明第一容纳部2303内工件100已满，此时降低上方上料输送带101速度，或者暂定上料输送带101工作，当间距D变大时，再开启上料输送带101工作，进行工件100传送。该设置避免工件100在旋振机构2上整料时由于过度堆积导致工件100磕碰，进一步提高了本发明所述工件视觉检测上料系统上料后检测工件的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述柔性挡板26与所述螺旋限位轨道2305弹性连接，所述柔性挡板26呈倾斜状设置，所述柔性挡板26的缺口部2602位于倾斜低位。作为优选，所述柔性挡板26与所述螺旋限位轨道2305顶层下表面通过四个连接块28连接，形成柔性挡板26四个弹性支撑的支点，提高工件100掉落至柔性挡板26上的缓冲效果，柔性挡板26的倾斜装置设置，便于柔性挡板26上工件100从缺口部2602可靠滑落。作为示例，可以将柔性挡板26缺口附近的两个连接块28的支点高度略低于另外两个，例如高度差为0.2~1mm。

作为本发明的较佳示例，所述振动盘装置23还包括第二限位壁2302，所述第二限位壁2302套设在所述第一限位壁2301的外侧，在所述第二限位壁2302与所述第一限位壁2301之间形成第二容纳部2304，所述螺旋限位轨道2305固定在所述第一限位壁2301的内壁上，所述螺旋限位轨道2305的上端通过导料轨道24伸出所述第二容纳部2304与上料导槽201连通，所述柔性挡板26的止挡部2601设置有回料轨道25，所述止挡部2601上工件100在振动底座22工作时能够沿着回料轨道25传输至第二容纳部2304，所述回料轨道25呈倾斜向下的弧形设置，所述第二容纳部2304的下端与所述第一容纳部2303连通。通过在第一限位壁2301的外侧设置的第二限位壁2302，用于将柔性挡板26上的工件100快速可靠的传输至第一容纳部2303，其中一部分通过柔性挡板26上的缺口部2602滑落至第一容纳部2303，另外还有一部分通过回料轨道25进入第二容纳部2304，在旋振机构2的振动底座22作用下，第二容纳部2304中的工件振动滑入第一容纳部2303内。

该设置避免工件100过多堆叠在柔性挡板26上，提高本发明所述的工件视觉检测上料系统上料的效率和可靠性。

作为优选，在所述导料轨道24上设置限高装置27，所述限高装置27固定在支撑装置21上，所述支撑装置21用于支撑固定振动底座22。该设置避免导料轨道24上两个工件100呈竖直状并列输出。

作为本发明的较佳示例，所述柔性挡板26上形成缺口部2602的轮廓线呈连续的流线型设计，所述缺口部2602包括第一缺口26021和第二缺口26022，其中，所述第二缺口26022的面积大于所述第一缺口26021的面积。

该设置用于对柔性挡板26上的缺口部2602进行优化设计，一方面避免工件100自柔性挡板26上滑落时发生磕碰，同时也避免工件100在柔性挡板26上的缺口部2602堆叠造成应力集中，导致柔性挡板26变形形成较大的滑落角度，引起工件100在滑落时具有较大动能造成工件划伤。

如图1~13所示，本发明还公开了一种工件视觉检测全检机，包括上述所述的工件视觉检测上料系统，还包括：

机箱组件3，用于支持固定所述视觉检测机构总成5；

视觉检测机构总成5，包括回转总成51和视觉检测单元52，所述视觉检测单元52用于检测回转总成51上传输工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述上料系统用于向视觉检测机构总成5自动化上料，所述视觉检测单元52包括多个检测工位，每个工位均设有相机、镜头和光源；其中至少一个端面检测工位包括一个镜头和两种光源，该端面检测工位用于检测端面缺陷和端面尺寸；

集料组件511，根据视觉检测单元52检测的工件100的尺寸和缺陷的检测结果，进行合格与不合格的分类输送。

本发明还公开了一种工件视觉检测全检机，通过上料系统向视觉检测机构总成5自动化上料，回转总成51上的工件100在转动或者移动过程中，经工件移动或者旋转辅助定位组件定位之后，通过回转总成51输送结构外侧设置的视觉检测单元52，针对回转总成51上传输工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面部分缺陷以及端面直径、台阶处的圆直径和工件高度等工件尺寸进行检测，所述视觉检测单元52相对所述机箱组件3固定不动，回转总成51上的工件100在转动或者移动过程中经过视觉检测单元52中不同检测工位实现工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面部分缺陷以及工件尺寸的检测，而多个待检工件随着回转总成51在移动或者转动过程中依次检测，从而实现工件100的自动化智能检测，将尺寸检测与缺陷检测通过视觉检测单元52集成化一体检测，提高检测效率，保证检测精度。此外，由于工件100为管件结构，该结构具有中间大、两端直径小的结构特点，为了保证视觉检测单元52在不同工位的检测精度，在每个检测工位上均设置相机、镜头和光源，而该结构的管件在检测端面缺陷及端面尺寸时，在采用环形光源或者单背光源进行拍照检测端面缺陷时，端面的内壁或者端面上的划痕等缺陷显示精度较差。本申请创造性的在端面检测工位上设置两种光源，作为端面缺陷及端面尺寸的检测光源，使得工件100端部的内圆、外圆以及边缘都能拍摄清楚，同时实现端面尺寸以及端面缺陷的可靠检测。作为本申请的示例，在所述螺旋限位轨道2305上设置若干个导向限位结构，实现工件100按照结构特点按序依次整齐排出，实现工件100自动化整料的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述回转总成51包括透视支撑盘51b和动力总成51a，所述透视支撑盘51b用于对工件100进行上下两面拍摄检测，所述动力总成51a能够驱动所述透视支撑盘51b转动。

该设置通过将带动工件100的透视支撑盘51b设置为透视转盘，可以将工件100的外壁、内壁、端面等分为上下两个部分进行拍摄，使得工件100的各个部位都能够清晰拍摄，提高工件100尺寸以及缺陷检测的精准度。

作为本发明的较佳示例，所述端面检测工位的光源分别为环形无影光和准直面光，准直面光设于透视支撑盘的下方，环形无影光设于待测工件上方，该检测工位下视觉检测单元52中的镜头为远心镜头。该设置进一步提高了端面检测工位视觉检测单元52中镜头拍摄的精准性，通过采用上述设置，能够明显的拍摄检测出端面的内圆边缘、外圆边缘以及端面划痕、变形等缺陷。

作为本发明的较佳示例，所述准直面光源与工件100之间的距离为8mm-30mm，所述环形无影光源与工件100之间的距离为5.5-10mm。

该设置避免两种光源在端面检测工位的镜头拍摄时造成干扰，进一步提高拍摄的精度和可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述视觉检测单元52包括上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510，上述八个检测装置在所述回转总成51的周向方向上形成八个检测工位，用于工件100的上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、小端口端面、大端口端面、下外壁、高度尺寸的缺陷。

该设置结合回转总成51中的透视转盘，由于工件100下半部凸缘直径较大，从单一端面拍摄图片会有遮挡，因此，外壁外观缺陷分为外壁上半部分、外壁下半部分的拍摄，分别由两个检测装置来拍摄，且由于工件100高度较高，从单一端面拍摄内壁时，下半部分图片被压缩地厉害，无法有效成像，因此内壁外观缺陷也分为内壁上半部分、内壁下半部分的拍摄，分别由两个检测装置来拍摄；由于工件100的上下两个端口尺寸、厚度不同，因此上端口和下端口分别由两组检测装置来拍摄。通过将工件100的内壁和外壁分为上下两部分进行检测，进一步提高了工件100质量检测的精准性和可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述检测装置中的相机、镜头和光源设置在支撑装置上，在控制器作用下，结合工件100的预设参数，自动调整每个检测工位上的相机、镜头和光源与工件100之间的距离。通过将检测装置中的相机与光源在控制器作用下相对支撑装置上下滑移并固定，使得每个检测工位上检测装置中的相机、镜头以及光源能够做上下微调，使得工件100的尺寸在一定范围内微调时均可适用，该尺寸微调范围为标准工件100尺寸的0.8~1.2，通过输入工件100的预设参数，结合标准件中相机以及光源相对工件100之间的距离，自动实现工件100不同工位上相机、光源相对工件100距离的调整，进一步提高了本装置的适用性。

作为本发明的较佳示例，所述上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510在所述回转总成51的周向方向任意设置。

该设置进一步增加了本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的应用场景，提高本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述上外壁检测装置53、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、上端口检测装置58、下外壁检测装置59均包括一个检测相机和一个光源结构，上述装置中的检测相机和光源结构位于透视支撑盘51b的上下相对两侧，所述下端口检测装置57包括一个检测相机和两个光源结构，两个光源结构分别为环形无影光源、准直面光源，该装置中的检测相机以及准直面光源设置在透视支撑盘51b的上方，该装置中的环形无影光源设置在透视支撑盘51b的下方，所述高度检测装置510、台阶检测装置54均包括一个检测相机和一个光源结构，上述装置中的检测相机和光源结构位于所述透视支撑盘51b的上方。作为本发明的具体示例，所述上外壁检测装置53包括第一检测相机装置531、第一下光源装置532；所述台阶检测装置54包括第二检测相机装置541、第一上光源装置542；所述上内壁检测装置55包括第三检测相机装置551、第二下光源装置552；所述下内壁检测装置56包括第二上光源装置561、第四检测相机装置562；所述下端口检测装置57包括第五检测相机装置571、第三下光源装置572和第三上光源装置573；所述上端口检测装置58包括第四上光源装置581、第六检测相机装置582；所述下外壁检测装置59包括第五上光源装置591、第七检测相机装置592；所述高度检测装置510包括第八检测相机装置5101；第六上光源装置5102，其中，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561、第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591、第八检测相机装置5101、第六上光源装置5102设置在所述透视支撑盘51b的上方，所述第一下光源装置532、第二下光源装置552、第四检测相机装置562、第三下光源装置572、第六检测相机装置582、第七检测相机装置592设置在所述透视支撑盘51b的下方。

作为本发明的具体示例，所述第一检测相机装置531、所述第三检测相机装置551、所述第四检测相机装置562、所述第七检测相机装置592采用360°检测相机，所述第二检测相机装置541、所述第五检测相机装置571、所述第六检测相机装置582、第八检测相机装置5101采用远心镜头相机；所述第一下光源装置532、第二下光源装置552、第二上光源装置561、第五上光源装置591采用白色普通面光源，所述第一上光源装置542、第三上光源装置573、所述第六上光源装置5102为准直面光源，所述第三下光源装置572、第四上光源装置581为环形无影光源。该设置通过在视觉检测单元52中的每一个检测工位都采用相机装置结合光源装置进行拍照检测，可以实现较为精准的缺陷和尺寸检测，结构合理，提高检测效率，减少系统成本，增强了视觉检测单元52检测工件100各个工位拍摄的清晰度，进一步提高质量检测的精准度。

作为本发明的较佳示例，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561、第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591中的至少两个集成在支撑组件514上。作为本发明的示例，所述支撑组件514包括第一支撑装置5141和第二支撑装置5142，所述第一检测相机装置531、第二检测相机装置541、第一上光源装置542、第三检测相机装置551、第二上光源装置561集成在所述第一支撑装置5141的上平板上，第五检测相机装置571、第三上光源装置573、第四上光源装置581、第五上光源装置591集成在所述第二支撑装置5142的上平板上，所述第一支撑装置5141、所述第二支撑装置5142固定在机箱组件3的台板515上。

该设置将视觉检测单元52中多个检测装置集成化设置，一方面便于视觉检测机构总成5的集成化装配固定，提高装配效率，同时也保证本发明所述工件视觉检测全检机检测使用的可靠性。

作为本发明的较佳示例，在所述透视支撑盘51b上设置第一导料组件512，所述第一导料组件512用于送料机构1进入视觉检测机构总成5的工件100推导至所述透视支撑盘51b上预设位置，使得工件100在透视支撑盘51b上转动运动时依次进入视觉检测单元52不同工位进行拍照检测。具体的，所述第一导料组件512包括导轮，所述导轮设置在所述透视支撑盘51b的上方，使得透视支撑盘51b上的待检工件100在伴随透视支撑盘51b一体转动过程中，受到导轮的导向作用，待检工件100在透视支撑盘51b转动过程中运动至预设位置，然后，待检工件100随着透视支撑盘51b的一体做周向旋转运动，依次进入视觉检测单元52不同工位。

该设置结构巧妙，能够准确、高效的将透视支撑盘51b上的工件100推抵至相应位置，便于视觉检测单元52不同工位的摄像机对工件100在转动过程中进行尺寸和缺陷的精准检测。

作为本发明的较佳示例，在所述第一导料组件512与视觉检测单元52之间设置第一光电检测装置513，所述第一光电检测装置513用于检测工件100是否在预定位置通过。

作为本发明的较佳示例，所述集料组件511包括第一集料装置5111、第二集料装置5112和第三集料装置5113，在所述第一集料装置5111与所述第二集料装置5112之间设置第二光电检测装置5114，所述第二光电检测装置5114用于检测工件100是否通过第一集料装置5111收集工位，在所述第二集料装置5112与所述第三集料装置5113之间设置第三光电检测装置5115，所述第三光电检测装置5115用于检测工件100是否通过第二集料装置5112收集工位，所述第一集料装置5111、所述第二集料装置5112和所述第三集料装置5113分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件100。

作为本发明的示例，所述第三集料装置5113用于收集未检出检测信息的工件100，所述第三集料装置5113与送料机构1和/或旋振机构2连接。

本申请所述的集料组件511包括三个集料仓，分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件100，若视觉检测单元52检测的工件100为没有缺陷的合格产品，则经过吹气组件将该工件100吹入合格仓，若视觉检测单元52检测的工件100为有缺陷的不合格产品，则经过吹气组件将该工件100吹入不合格仓，其中，所述第一集料装置5111、所述第二集料装置5112中的一个为合格仓，另外一个为不合格仓；若工件100没有检出数据，则通过第二导料组件或者吹气组件导入第三集料装置5113，所述第三集料装置5113为备用仓，进入第三集料装置5113的工件100被传输至送料机构1和/或旋振机构2上，重新再次检测。

该设置进一步提升了本发明所述工件视觉检测全检机在使用过程中对工件100质量检测的智能化流水线工作，根据调整透视支撑盘51b的转动速度，可以实现1分钟检测100件工件100的效率，甚至通过调整更高的速度，提高检测效率，减少人为检测误差判断，保证质量检测的精准度。

作为本发明的较佳示例，在所述机箱组件3的上方设置防尘罩4，所述防尘罩4罩设在所述视觉检测机构总成5的外侧，在所述防尘罩4的一端开设有进出料口401，所述进出料口401用于工件100进入所述视觉检测机构总成5检测以及将视觉检测机构总成5检测后的工件100分类输出。

该设置避免灰尘或者异物进入视觉检测机构总成5对工件100的质量检测造成干扰，进一步提高本发明所述工件视觉检测全检机检测的精准度和可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述工件视觉检测全检机还包括界面显示单元，所述界面显示单元对视觉检测单元52检测采集的工件100的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面部分缺陷，以及端面直径、台阶处的圆直径和工件高度尺寸的数据或者图像信息进行显示，并输出运行时间、运行速度、总数、良品数、合格率、不良数信息。

作为本发明的较佳示例，所述视觉检测机构总成5上的视觉检测单元52包括上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、下端口端面、上端口端面、下外壁外观缺陷和尺寸缺陷八个缺陷检测工位，在八个缺陷检测工位上对应设置上外壁检测装置53、台阶检测装置54、上内壁检测装置55、下内壁检测装置56、下端口检测装置57、上端口检测装置58、下外壁检测装置59、高度检测装置510，所述上外壁检测装置53用于检测工件外壁上半部分外观缺陷，所述台阶检测装置54用于检测工件台阶处圆直径，所述上内壁检测装置55用于检测工件内孔上半部分缺陷，所述下内壁检测装置56用于检测工件内孔下半部分缺陷，所述下端口检测装置57用于检测工件下孔口端面缺陷以及测量内孔直径，所述上端口检测装置58用于检测工件上孔口端面缺陷，所述下外壁检测装置59用于检测工件外壁下半部分外观缺陷，所述高度检测装置510用于测量工件不同部位的高度尺寸缺陷，所述工件视觉检测全检机执行如下的检测方法：

S1：人工将工件100倒入上料输送带，按下设备上的运行键，上料输送带将工件100导入旋振机构2的振振动盘装置23内，振动盘装置23带动工件100自动上料，同时透视支撑盘51b运行旋转；

S2：工件100经过振动盘的上料导槽201到达透视支撑盘51b，通过第一导料组件512调整工件100在透视支撑盘51b上的位置；

S3：当工件100经过上外壁处缺陷检测工位时，第一检测相机装置531中的相机拍摄工件上半部分外壁照片并完成外观缺陷检测；

S4：当工件100经过台阶处缺陷检测工位时，第二检测相机装置541中的相机拍摄工件内孔上半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S5：当工件100经过上内壁缺陷检测工位时，第三检测相机装置551中的相机拍摄工件内孔上半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S6：当工件100经过下内壁缺陷检测工位时，第四检测相机装置562中的相机拍摄工件内孔下半部分照片并完成内孔缺陷检测；

S7：当工件100经过下端口端面工位时，第五检测相机装置571中的相机拍摄工件下孔口端面照片，并完成下端面缺陷检测和内孔直径测量；

S8：当工件100经过上端口端面工位时，第六检测相机装置582中的相机拍摄工件上孔口端面照片，并完成上端面缺陷检测；

S9：当工件100经过下外壁处缺陷检测工位时，第七检测相机装置592中的相机拍摄工件下半部分外壁照片并完成外观缺陷检测；

S10：当工件100经过高度缺陷检测工位时，第八检测相机装置5101中的相机拍摄工件整体投影照片，并完成工件上多处部位高度尺寸测量；

S11：等最后一个工位完成检测，统计该工件品次，并得出检测结果，根据检测结果，到达对应出料位置时产品出料。

尺寸和缺陷检测完成之后按照分类送入集料组件511中对应的收料装置，具体为：

若没有缺陷，则为合格品，由吹气组件将其吹入合格仓；

若出现任一缺陷，则为不合格品，由吹气组件将其吹入不合格仓；

若没有检测出数据，则将其吹入备用仓，备用仓与上料单元连通，随着新的工件重新检测。

本发明所述的工件视觉检测全检机，将工件100的缺陷检测拆分为、外壁的上下部分、内壁的上下部分、端面上下部分进行多个部位的工位检测，所以能将工件100的每个部位都拍摄地比较清晰，结合相应光源，可以实现较为精准的缺陷和尺寸检测，且随着透视支撑盘51b的转动，通过视觉检测单元52一次性检测多个工件的外壁外观缺陷和高度尺寸缺陷，提高检测效率，可以实现1分钟检测100件，甚至更高的速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工件视觉检测上料系统，其特征在于，包括：

送料机构（1），包括上料输送带（101），用于输送工件（100）；

旋振机构（2），设置在所述送料机构（1）与视觉检测机构总成（5）之间，包括振动底座（22）和振动盘装置（23），所述振动盘装置（23）包括第一限位壁（2301），在所述第一限位壁（2301）内部形成第一容纳部（2303），在所述第一容纳部（2303）设置螺旋限位轨道（2305），在所述振动盘装置（23）靠近上端的位置设置柔性挡板（26），所述柔性挡板（26）包括止挡部（2601）和缺口部（2602），所述上料输送带（101）输送的工件（100）在传动过程中掉落至柔性挡板（26）上的止挡部（2601），所述止挡部（2601）上的工件（100）在振动底座（22）的振动作用下能够从缺口部（2602）掉落至第一容纳部（2303）内，所述第一容纳部（2303）内的工件（100）经螺旋限位轨道（2305）导向筛分后按次序输送至视觉检测机构总成（5）进行检测；

其中，所述振动盘装置（23）还包括第二限位壁（2302），所述第二限位壁（2302）套设在所述第一限位壁（2301）的外侧，在所述第二限位壁（2302）与所述第一限位壁（2301）之间形成第二容纳部（2304），所述螺旋限位轨道（2305）固定在所述第一限位壁（2301）的内壁上，所述螺旋限位轨道（2305）的上端通过导料轨道（24）伸出所述第二容纳部（2304）与上料导槽（201）连通，所述柔性挡板（26）的止挡部（2601）设置有回料轨道（25），所述止挡部（2601）上工件（100）在振动底座（22）工作时能够沿着回料轨道（25）传输至第二容纳部（2304），所述回料轨道（25）呈倾斜向下的弧形设置，所述第二容纳部（2304）的下端与所述第一容纳部（2303）连通。

2.根据权利要求1所述的工件视觉检测上料系统，其特征在于，所述柔性挡板（26）设置在所述螺旋限位轨道（2305）最上层的下表面，且所述柔性挡板（26）上缺口部（2602）与止挡部（2601）的比值小于1/5。

3.根据权利要求1所述的工件视觉检测上料系统，其特征在于，将一组N件工件（100）在送料机构（1）的上料输送带（101）上平铺，上料输送带（101）带动工件（100）逐排或者逐个滑落至柔性挡板（26）上，经旋振机构（2）整料后传输至视觉检测机构总成（5）进行视觉检测，若一组工件（100）在所述视觉检测机构总成（5）上检测时出现不合格率大于50%，且连续至少10个工件（100）出现表面轻微划伤缺陷，则降低旋振机构（2）振动盘装置（23）的振动幅度。

4.根据权利要求1所述的工件视觉检测上料系统，其特征在于，在所述柔性挡板（26）的下表面设置距离传感器，所述距离传感器用于检测第一容纳部（2303）内工件（100）的最高水平面与柔性挡板（26）之间的间距D，若间距D低于预设阈值D_阈1，则降低上料输送带（101）的传输速度或者暂停所述上料输送带（101）工作；直至间距大于预设阈值D_阈2，上料输送带（101）恢复正常工作速率，其中D_阈1＜D_阈2。

5.根据权利要求1所述的工件视觉检测上料系统，其特征在于，所述柔性挡板（26）与所述螺旋限位轨道（2305）弹性连接，所述柔性挡板（26）呈倾斜状设置，所述柔性挡板（26）的缺口部（2602）位于倾斜低位。

6.一种工件视觉检测全检机，其特征在于，包括如权利要求1~5任意一项所述的工件视觉检测上料系统，还包括：

机箱组件（3），用于支持固定所述视觉检测机构总成（5）；

视觉检测机构总成（5），包括回转总成（51）和视觉检测单元（52），所述视觉检测单元（52）用于检测回转总成（51）上传输工件（100）的外壁外观缺陷、内壁外观缺陷、端面缺陷以及工件尺寸；

其中，所述视觉检测单元（52）包括多个检测工位，每个工位均设有相机、镜头和光源；其中至少一个端面检测工位包括一个镜头和两种光源，该端面检测工位用于检测端面缺陷和端面尺寸；

集料组件（511），根据视觉检测单元（52）检测的工件（100）的尺寸和缺陷的检测结果，进行合格与不合格的分类输送。

7.根据权利要求6所述的工件视觉检测全检机，其特征在于，所述回转总成（51）包括透视支撑盘（51b）和动力总成（51a），所述透视支撑盘（51b）用于对工件（100）进行上下两面拍摄检测，所述动力总成（51a）能够驱动所述透视支撑盘（51b）转动，所述视觉检测单元（52）包括上外壁检测装置（53）、台阶检测装置（54）、上内壁检测装置（55）、下内壁检测装置（56）、下端口检测装置（57）、上端口检测装置（58）、下外壁检测装置（59）、高度检测装置（510），上述八个检测装置在所述回转总成（51）的周向方向上形成八个检测工位，用于工件（100）的上外壁、台阶处、上内壁、下内壁、小端口端面、大端口端面、下外壁、高度尺寸的缺陷。

8.根据权利要求7所述的工件视觉检测全检机，其特征在于，在所述透视支撑盘（51b）上设置第一导料组件（512），所述第一导料组件（512）用于送料机构（1）进入视觉检测机构总成（5）的工件（100）推导至所述透视支撑盘（51b）上预设位置，使得工件（100）在透视支撑盘（51b）上转动运动时依次进入视觉检测单元（52）不同工位进行拍照检测。

9.根据权利要求8所述的工件视觉检测全检机，其特征在于，所述集料组件（511）包括第一集料装置（5111）、第二集料装置（5112）和第三集料装置（5113），在所述第一集料装置（5111）与所述第二集料装置（5112）之间设置第二光电检测装置（5114），所述第二光电检测装置（5114）用于检测工件（100）是否通过第一集料装置（5111）收集工位，在所述第二集料装置（5112）与所述第三集料装置（5113）之间设置第三光电检测装置（5115），所述第三光电检测装置（5115）用于检测工件（100）是否通过第二集料装置（5112）收集工位，所述第一集料装置（5111）、所述第二集料装置（5112）和所述第三集料装置（5113）分别用于收集尺寸和缺陷的检测结果为合格、不合格以及未检出检测信息的工件（100）。