CN116748165B - 一种物料在线自动检测系统 - Google Patents

一种物料在线自动检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116748165B
CN116748165B CN202311017552.9A CN202311017552A CN116748165B CN 116748165 B CN116748165 B CN 116748165B CN 202311017552 A CN202311017552 A CN 202311017552A CN 116748165 B CN116748165 B CN 116748165B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection
module
plate
return line
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311017552.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116748165A (zh
Inventor
吴德锋
钟伟豪
钟云
肖辉
汤秀清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd filed Critical Guangzhou Haozhi Electromechanical Co Ltd
Priority to CN202311017552.9A priority Critical patent/CN116748165B/zh
Publication of CN116748165A publication Critical patent/CN116748165A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116748165B publication Critical patent/CN116748165B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/02—Measures preceding sorting, e.g. arranging articles in a stream orientating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G37/00—Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes
    • B65G37/02—Flow-sheets for conveyor combinations in warehouses, magazines or workshops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

本发明提供了一种物料在线自动检测系统，包括布置在设备机架上的设备内部运动模块；检测回流线穿越在CT检测模块内部，转角机构布置在CT检测模块的相对于流转顺序的前部、中部与后部，并位于检测回流线上方，用于让处于检测回流线上的治具托盘组件由无旋转动力状态下，通过转角机构实现旋转，并保持旋转后的状态，运动到检测工位实现在线检测；本发明通过采用创新的回流线和CT结构组合方式，使检测物直接在检测回流线上提前完成旋转运动，并使两个对角检测位置一同位于CT检测模块的旋转中心，带来无需二次搬运就进行检测的好处，检测物一共旋转两次，在检测回流线上移动相应步距便可以检测完成四角，效率大大提高。

Description

一种物料在线自动检测系统
技术领域
本发明涉及新能源锂电池检测技术领域，特别涉及一种物料在线自动检测系统。
背景技术
市场上现有离线式CT（X-ray）检测设备，单个产品检测时间较长，需人工上下料，设备治具托盘随上下料需重复安装和拆除，检测效率在整线生产模式下不具备优势，只能作抽检或样品检验，无法做到整线产品检验；
以往的在线设计方案，往往需要将治具托盘从检测回流线上搬运至检测工位，然后再进行检测动作，并且检测一角之后，还需将检测物再次旋转移位，再进行第二角检测，每检测一次就需要旋转移位一次，共旋转移位4次，效率不佳，为此，提出一种物料在线自动检测系统。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例希望提供一种物料在线自动检测系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种物料在线自动检测系统，包括布置在设备机架上的设备内部运动模块；
所述设备内部运动模块包括上料模块、精定位平台、碳板顶升机构、转角机构、检测回流线、CT检测模块、回流线摆渡模块、NG分拣模块、标定模块、碳板回流模块和下料模块；
其中，检测回流线穿越在CT检测模块内部，转角机构布置在CT检测模块的相对于流转顺序的前部、中部与后部，并位于检测回流线上方，用于让处于检测回流线上的治具托盘组件由无旋转动力状态下，通过转角机构实现旋转，并保持旋转后的状态，运动到检测工位实现在线检测;
所述上料模块，其内设置有机械手，用于抓取物料放置在精定位平台；
所述精定位平台，其内设置有XY双气缸，用于使检测物定位；
所述碳板顶升机构，配置在检测回流线上，用于实现碳板上升或下降；
所述CT检测模块，用于对检测无是否合格进行检测；
所述回流线摆渡模块，用于摆渡检测物；
所述NG分拣模块，用于将被判定为NG状态的检测物分拣；
所述标定模块，用于校准检测物的合格状态；
所述碳板回流模块，用于将校准合格后检测物之间的碳板取出，并回流至检测回流线；
所述下料模块，其内设置有机械手，用于抓取物料放置到生产物流线。
在一些实施例中：所述检测回流线包括多个治具托盘组件，治具托盘组件内部安装电磁制动器，治具托盘组件通过电磁制动器通电后，在转角机构提供动力下实现转动，且治具托盘组件通过电磁制动器断电后实现治具托盘组件所处角度静止，无旋转动力治具托盘组件进入被动旋转或主动静止状态。
在一些实施例中：所述转角机构包括插孔给电组件、旋转电机和升降气缸；
其中，旋转电机用于提供旋转动力；
电磁制动器的开启和闭合由外部的插孔给电组件控制。
在一些实施例中：所述回流线摆渡模块包括摆渡模组；
摆渡模组用于为短滑轨和治具托盘组件的摆渡提供动力来源；
短滑轨与摆渡模组通过移动适应板和调节随动轮连接；
移动适应板安装在短滑轨上，调节随动轮固定安装在摆渡模组上。
在一些实施例中：所述调节随动轮能够在移动适应板的U型槽内窜动，适应短滑轨在移动时相对摆渡模组在X方向上产生的距离变化。
在一些实施例中：所述治具托盘组件在前进方向前后两端安装定位随动轮，能够在治具托盘组件进行摆渡移动过程中，定位随动轮在导向槽里作滚动平移。
在一些实施例中：所述治具托盘组件包括托盘支撑板，所述托盘支撑板的上部设置有物料放置平台；
所述托盘支撑板的底部具有支撑件，所述支撑件的底部设有与回流线传输线上设置的回流线同步带相啮合的啮合板。
在一些实施例中：所述支撑件的底部还设置有与啮合板平行的托盘滑块，所述托盘滑块用于与检测回流线上的回流线滑轨咬合。
在一些实施例中：还包括控制运算单元、电气控制单元、运行操作系统、调试操作系统和图像处理单元；
其中：
所述控制运算单元用于发出控制信号，控制设备内部运动模块内各模块执行指定操作；
所述电气控制单元用于在接收到控制运算单元发出的信号后，使内部运动模块内各模块执行指定操作；
所述运行操作系统用于综合管理计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源；
所述调试操作系统用于选择将被系统处理的下一个任务,或执行的下一个进程；
所述图像处理单元用于对探测到的检测物图像进行处理，判定其是否合格。
在一些实施例中：还包括X光射线源和平板探测器；
所述X光射线源和平板探测器布置在CT检测模块上，用于扫描成像。
本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
本发明通过采用创新的回流线和CT结构组合方式，使检测物直接在检测回流线上提前完成旋转运动，并使两个对角检测位置一同位于CT检测模块的旋转中心，带来无需二次搬运就进行检测的好处，检测物一共旋转两次，在检测回流线上移动相应步距便可以检测完成四角，效率大大提高。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术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申请的一些实施例，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为本发明的整体结构图；
图2为本发明的俯视结构图；
图3为本发明CT检测模块与局部检测回流线轴测图；
图4为本发明CT检测模块与局部检测回流线正视图；
图5为本发明转角机构与治具托盘组件轴测图；
图6为本发明检测回流线与回流摆渡模块轴测图；
图7为本发明检测回流线与回流线摆渡模块轴测图中局部图一；
图8为本发明检测回流线与回流线摆渡模块轴测图中局部图二；
图9为本发明NG分拣模块轴测图；
图10为本发明NG分拣流程图；
图11为本发明双层检测流程图；
图12为本发明单层检测流程图。
图中：1、上料模块；2、精定位平台；
3、碳板顶升机构；31、顶升块；32、顶升支架；33、导向光轴；34、顶升底架；35、顶升气缸；
4、转角机构；41、龙门支架；42、旋转电机；43、升降气缸；44、垂直滑轨；45、移动板组件；46、旋转板；47、转角插销；48、插孔给电组件；
5、检测回流线；51、治具托盘组件;
511、上层检测物；512、碳板；513、下层检测物；514、托盘支撑板；515、电磁制动器；516、定位随动轮；517、托盘底板；518、托盘滑块；519、轴承；520、支撑转轴；521、啮合板；522、通电插针；523、回流线滑轨；524、回流线同步带;
6、CT检测模块；61、平板探测器；62、检测物；63、CT基座；64、中空旋转平台；65、X射线源；66、调整丝杆；
7、回流线摆渡模块；71、导向槽；72、调节随动轮；73、移动适应板；74、摆渡模组；75、Y向摆渡导轨；76、短滑轨；
8、NG分拣模块；81、气动夹爪；82、第一上下模组；83、第一横向模组；84、纵向模组；85、第二横向模组；86、第二上下模组；87、下层NG物流线；88、上层NG物流线；
9、标定模块；10、碳板回流模块；11、下料模块。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1-11所示，本发明实施例提供了一种物料在线自动检测系统，包括布置在设备机架上的设备内部运动模块；
设备内部运动模块包括上料模块1、精定位平台2、碳板顶升机构3、转角机构4、检测回流线5、CT检测模块6、回流线摆渡模块7、NG分拣模块8、标定模块9、碳板回流模块10和下料模块11；
其中，检测回流线5穿越在CT检测模块6内部，转角机构4布置在CT检测模块6的相对于流转顺序的前部、中部与后部，并位于检测回流线5上方，用于让处于检测回流线5上的治具托盘组件51由无旋转动力状态下，通过转角机构4实现旋转，并保持旋转后的状态，运动到检测工位实现在线检测;
具体的：转角机构4包括插孔给电组件48、旋转电机42和升降气缸43；
其中，旋转电机42用于提供旋转动力；
电磁制动器515的开启和闭合由外部的插孔给电组件48控制；
上料模块1，其内设置有机械手，用于抓取物料放置在精定位平台2；
精定位平台2，其内设置有XY双气缸，用于使检测物定位；
碳板顶升机构3，配置在检测回流线5上，用于实现碳板上升或下降；
CT检测模块6，用于对检测无是否合格进行检测；
回流线摆渡模块7，用于摆渡检测物；
具体的，回流线摆渡模块7包括摆渡模组74；
摆渡模组74用于为短滑轨76和治具托盘组件51的摆渡提供动力来源；
短滑轨76与摆渡模组74通过移动适应板73和调节随动轮72连接；
移动适应板73安装在短滑轨76上，调节随动轮72固定安装在摆渡模组74上；
更具体的，调节随动轮72能够在移动适应板73的U型槽内窜动，适应短滑轨76在移动时相对摆渡模组74在X方向上产生的距离变化；
NG分拣模块8，用于将被判定为NG状态的检测物分拣；
标定模块9，用于校准检测物的合格状态；
碳板回流模块10，用于将校准合格后检测物之间的碳板取出，并回流至检测回流线5；
下料模块11，其内设置有机械手，用于抓取物料放置到生产物流线。
具体的：检测回流线5包括多个治具托盘组件51，治具托盘组件51内部安装电磁制动器515，治具托盘组件51通过电磁制动器515通电后，在转角机构4提供动力下实现转动，且治具托盘组件51通过电磁制动器515断电后实现治具托盘组件51所处角度静止，无旋转动力治具托盘组件51进入被动旋转或主动静止状态。
更具体的：治具托盘组件51在前进方向前后两端安装定位随动轮516，能够在治具托盘组件51进行摆渡移动过程中，定位随动轮516在导向槽71里作滚动平移；治具托盘组件51包括托盘支撑板514，托盘支撑板514的上部设置有物料放置平台；
托盘支撑板514的底部具有支撑件，支撑件的底部设有与回流线传输线上设置的回流线同步带524相啮合的啮合板521。
支撑件的底部还设置有与啮合板521平行的托盘滑块518，托盘滑块518用于与检测回流线5上的回流线滑轨523咬合。
物料在线自动检测系统还包括控制运算单元、电气控制单元、运行操作系统、调试操作系统和图像处理单元；
其中：
控制运算单元用于发出控制信号，控制设备内部运动模块内各模块执行指定操作；
电气控制单元用于在接收到控制运算单元发出的信号后，使内部运动模块内各模块执行指定操作；
运行操作系统用于综合管理计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源；
调试操作系统用于选择将被系统处理的下一个任务,或执行的下一个进程；
图像处理单元用于对探测到的检测物图像进行处理，判定其是否合格。
物料在线自动检测系统还包括X光射线源和平板探测器；
X光射线源和平板探测器布置在CT检测模块6上，用于扫描成像。
本实施例中：X射线实时成像检测设备可以依靠X射线穿过不同密度、厚度的物体后，可以得到不同灰度显示图像的特性，进而对被检测物内部进行无损评价，是进行产品研究、缺陷检测、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等工作的有效手段。本设备具有全自动高精密机械传动结构、高精度碳纳米管微焦点球管以及微小像素尺寸探测器。
本发明系统主要由高分辨率低剂量X射线源、高分辨率实时成像单元、计算机图像处理单元、超高精度机械传动单元、电气控制单元、X射线防护单元等组成，具有高自动化程度，快速检测速度，检测数据易于保存、分类和查询等优点，极大地提高了产品检测与测量及产品缺陷统计的效率，在不影响正常生产的情况下降低检验成本，提高了产品的安全性和可靠性，其实时动态检测效果、透射内部检测效果及检测效率是离线式所不及的；
本发明在工作时的最大亮点包括：高效率检测；创新的回流线和CT结构组合方式（隧道式），带来无需二次搬运就进行检测的好处；创新的无动力治具托盘组件；转角机构和插孔给电组件为治具托盘组件提供外部动力；自成一体的NG（不良品）分拣模块；
以往的在线设计方案，往往需要将治具托盘从检测回流线上搬运至检测工位，然后再进行检测动作，并且检测一角之后，还需将检测物再次旋转移位，再进行第二角检测，每检测一次就需要旋转移位一次，共旋转移位4次，效率不佳。本设备采用创新的回流线和CT结构组合方式（隧道式），使检测物直接在检测回流线上提前完成旋转运动，并使两个对角检测位置一同位于CT检测模块的旋转中心，带来无需二次搬运就进行检测的好处。检测物一共旋转两次，在检测回流线上移动相应步距便可以检测完成四角，效率大大提高。
本实施例中，如图2-4所示，CT检测模块6主要由平板探测器61、检测物62、CT基座63、中空旋转平台64、X射线源65和调整丝杆66组成。
CT基座63下方安装在设备机架上，可通过调整丝杆66进行相对检测回流线在前后方向上的调整，以补偿检测检测物因不同大小造成在标准工位所处位置的前后位置的变动。
中空旋转平台64安装在CT基座63上，平板探测器61与X射线源65固定在中空旋转平台64上。
治具托盘组件51安装在检测回流线5上，并呈队列排布。
治具托盘组件51与检测回流线5穿越中空旋转平台64，治具托盘组件51在检测回流线5上直线移动。
通过采用本发明CT检测模块6，具有以下好处：
一、节省空间，检测回流线直接穿越CT检测模块6，实现隧道式流动，检测物直接在检测回流线上接受无损检测；以往的方案是将检测物搬运至检测工位，再进行检测，这类设计机构必然会利用更大的设备空间，以容纳检测工位的另外布置，而本发明的结构能减少设备空间，节省成本；
二、极大提高效率，由于检测物直接在检测回流线上接受检测，省去了搬运至检测工位和搬回检测回流线的两个步骤，使设备流程更加简化，对提高在线设备的效率作用极大。
实现本发明CT检测模块6的机构布置的难点在于中空旋转平台64的中空直径需要足够大，并且检测回流线在Z方向上布置足够小，即检测回流线有足够小的体积去穿越中空旋转平台，实现隧道式布置。但是越大的中空旋转平台，其精度越差，价格也越昂贵，所以影响最大的难点是缩小检测回流线在Z方向的高度，而本案例采用同步带+导轨+铝型材的驱动输送方式，最大程度地缩小了Z方向的空间高度。由于检测物在检测回流线上需要旋转角度，而旋转角度需要增加旋转动力来源机构，旋转动力机构增加在检测回流线上势必会增加其在Z方向的高度，并会带来旋转动力机构供电电缆运动干涉的问题，所以本发明将旋转机构设置为回流线外部的转角机构，极大地简化了检测回流线的体积。以下为检测回流线与转角机构说明。
综上，为实现检测回流线在Z方向的高度最小，设计回流线外部的转角机构。由于检测物脱离动力源，为防止其在检测物流线上移动时产生不必要的旋转，需增加电磁制动器515，实现检测物在需要转角时，电磁制动器515由外部的插孔给电组件48通电进行解锁，外部的转角机构将检测物旋转，检测物在检测回流线上移动时，插孔给电组件48与电磁制动器515断开，电磁制动器515断电并锁定，检测物无法转动，保持固定角度；
如图2和图5所示，转角机构4由龙门支架41支撑，龙门支架41侧向安装垂直滑轨44，顶部垂直安装升降气缸43，侧面正对治具托盘组件51安装有插孔给电组件48，移动板组件45安装在垂直滑轨44上，旋转电机42安装在移动板组件45上，转角插销47安装在旋转板46上，旋转板46居中安装在旋转电机42的转轴上。升降气缸43伸缩带动移动板组件45、旋转电机42、旋转板46与转角插销47一起上下运动。当转角插销47下降并插入治具托盘支撑板514两侧的销孔，转角机构4便与治具托盘组件51连接，旋转电机42旋转可带动治具托盘组件51旋转，并旋转至检测物需要的检测角度。
治具托盘组件51通过治具托盘滑块518与回流线滑轨523连接，并能在回流线滑轨523上滑动。治具托盘底板517固定安装在治具托盘滑块518上，治具托盘底板517安装有电磁制动器515，定位随动轮516，轴承519，啮合板521和通电插针522。啮合板521与回流线同步带524啮合，回流线同步带524为治具托盘组件51的移动提供动力。治具托盘支撑板514通过支撑转轴520与轴承519连接为一体，当转角插销47下降并插入治具托盘支撑板514两侧的销孔，使得转角机构4与治具托盘组件51产生连接，插孔给电组件48向前运动与通电插针522相连接，使得电磁制动器515通电，内部制动摩擦片解锁，此时，治具托盘支撑板514在旋转电机42的带动下，能以垂直地面为法向进行旋转。上层检测物511，碳板512与下层检测物513按顺序堆叠在治具托盘支撑板514上，并跟随治具托盘支撑板514转动到各个检测角度或一同静止。当转角插销47上升并脱离治具托盘支撑板514两侧的销孔，插孔给电组件48与通电插针522相分离，电磁制动器515断电自动锁止，治具托盘组件51不能转动，治具托盘组件51才能在检测回流线5上移动到下一工位。
如图2和图6-7所示，两组检测回流线5相对布置，两组回流线摆渡模块7各分布在回流线两端，总体呈回字型。多个治具托盘组件51按等距分布在检测回流线5上，并一同流转，如图示箭头方向循环移动。
其中，①为上料工序位置，①与②之间包含转角、检测等工序，检测工序完成后，治具托盘组件51在位置②被回流线摆渡模块7带动，摆渡转移到位置③，接着治具托盘组件51经过NG分拣位置④，进行NG分拣。然后治具托盘组件51移动到位置⑤，在位置⑤进行下料工序，下料完成后，在位置⑥被回流线摆渡模块7带动，摆渡转移到位置⑦，重新参与下一轮的上料检测循环，如此反复。位置①、④与⑤布置有碳板顶升机构3，碳板顶升机构3在检测回流线5两侧上下运动，实现碳板上升或下降；
治具托盘组件51包括治具托盘底板517等其它零件沿Y方向移动到位置⑦，位置A为将要到达位置⑦的示意位置。回流线摆渡模块7包括导向槽71，调节随动轮72，移动适应板73，摆渡模组74，Y向摆渡导轨75，短滑轨76。
其中，短滑轨76安装在Y向摆渡导轨75上，Y向摆渡导轨75为短滑轨76运动起到导向作用。当治具托盘组件51在位置⑥移动进入短滑轨76上方后，短滑轨76连同治具托盘组件51可在Y向摆渡导轨75上沿Y方向滑动。而摆渡模组74则为短滑轨76和治具托盘组件51的摆渡提供动力来源。短滑轨76与摆渡模组74通过移动适应板73、调节随动轮72这两个零件形成连接。移动适应板73安装在短滑轨76上，调节随动轮72固定安装在摆渡模组74上。短滑轨76由摆渡模组74驱动作Y方向运动，本可以直接固定连接在一起，但因短滑轨76运动时由Y向摆渡导轨75作导向，Y向摆渡导轨75与摆渡模组74在安装时会产生平行误差，短滑轨76在运动时与摆渡模组74的相对距离X方向会产生变化。而移动适应板73在X方向具有U型槽，调节随动轮72卡在U型槽内，当短滑轨76连同移动适应板73相对摆渡模组74在X方向的距离产生变化时，调节随动轮72可在U型槽内作窜动，适应前述所产生的距离变化，起到调节作用。
当治具托盘组件51在位置⑥移动进入短滑轨76上方，治具托盘组件51上的定位随动轮516同时滑入回流线摆渡模块7的导向槽71。在治具托盘组件51进行摆渡移动过程中，定位随动轮516在导向槽71里作滚动平移，保证治具托盘组件51在X方向上的固定。当治具托盘组件51摆渡移动即将到达位置⑦时，啮合板521与回流线同步带524准确啮合。若没有定位随动轮516与导向槽71的联合导向作用，治具托盘组件51则会在摆渡移动过程中，产生X方向的移动，甚至脱离短滑轨76，偶然情况下即使治具托盘组件51能摆渡移动到达位置⑦，啮合板521与回流线同步带524也不能准确啮合。当治具托盘组件51摆渡移将到达位置⑦后，短滑轨76与回流线滑轨523对齐并紧密靠近，回流线同步带524通过啮合板521，带动治具托盘组件51从短滑轨76上方滑入回流线滑轨523，继续在检测回流线5上进行NG分拣和下料等工序。短滑轨76则由摆渡模组74带动回到位置⑥，下一个治具托盘组件51由位置⑥的回流线滑轨523滑入短滑轨76，再进行新的摆渡转移。短滑轨76在两侧回流线滑轨523之间来回移动，起到摆渡转移治具托盘组件51的作用；
如图2和图8所示，碳板顶升机构3中的顶升底架34安装在检测回流线5下方，顶升气缸35、导向光轴33安装在顶升底架34上方，顶升支架32通过顶升气缸35、导向光轴33与顶升底架34连接。在顶升气缸35的运动作用下，顶升支架32可沿导向光轴33上下滑动。顶升块31安装在顶升支架32上表面，顶升块31随着顶升支架32上下运动，实现对碳板512的顶升；
如图2和图9-10所示，其中，气动夹爪81、第一上下模组82与第一横向模组83组成NG移位机械手，负责对上层检测物511和碳板512的转移工作，气动夹爪81可以抓取检测物和碳板进行横向和上下方向的移动。其中横向方向即为托盘组件51运动方向。气动夹爪81、纵向模组84、第二横向模组85与第二上下模组86组成NG下料机械手，负责对上下两层NG检测物的下料工作，该机械手的气动夹爪可以单次抓取一个检测物，在横向、纵向和上下三个方向运动，将NG检测物搬运到上层或下层NG物流线放料位置；
NG物流线分为上层NG物流线88和下层NG物流线87，分别呈上下布置，对应摆放不同情况的不良检测物，其中下层NG物流线87比上层NG物流线88多出一个放料位置的长度，以便NG下料机械手放置NG检测物。
托盘组件51如图示按箭头方向从回流线滑轨523上移动到第一分拣位置，此时托盘组件51包含上层检测物511、碳板512与下层检测物513，在该位置开始进行NG物料分拣；
如果两个检测物被软件算法判定位OK，则治具托盘组件51直接流过NG分拣模块，如果存其中一个检测物或两个检测物被判定为NG，则NG分拣模块进行分拣。NG情况分为三种，1、上层NG，下层OK；2、上层NG，下层NG；3、上层为OK，下层为NG。每种情况下，NG分拣模块两组机械手分别协同动作将NG检测物分拣到NG物流线上。第一种情况，上层NG，下层OK，NG下料机械手直接将上层NG检测物抓取到NG物流线，治具托盘组件51继续往下移动；
第二种情况，上层NG，下层NG，此时NG下料机械手先将上层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手将碳板抓取在空中等待；治具托盘组件51移动到第二分拣位置时，NG下料机械手将下层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手再将碳板放回治具托盘组件51上，此时治具托盘组件51只剩余碳板，没有检测物。
第三种情况，上层为OK，下层为NG；此时，NG移位机械手先将上层检测物与碳板一并抓取，在空中等待；治具托盘组件51移动到第二分拣位置后，NG下料机械手将下层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手将上层检测物和碳板放回治具托盘组件51里面，此时NG分拣完成；
工作流程：如图11所示，上料模块第一机械手从生产物流线抓取一个检测物到精定位平台，精定位平台XY双气缸运动使检测物定位，上料模块第二机械手从精定位平台抓取该检测物到治具托盘组件51，接着碳板回流模块将碳板放置在该检测物上方，同时上料模块第一机械手从生产物流线再抓取一个检测物到精定位平台。然后，治具托盘组件51随着检测回流线移动一个步距，碳板被顶升，上料模块第二机械手回到精定位平台抓取检测物到治具托盘组件51，随后碳板下降，此时治具托盘组件51完成两个检测物上料堆叠。
两个检测物中间由碳板分隔开来，由于检测物外表由薄膜包覆，搬运过程容易刮擦，上下料机械手均采用夹爪形式，在上料模块第二机械手抓取第二个检测物后，机械手不能直接将其放置在碳板上，而是通过检测回流线上的碳板顶升机构，将碳板顶升到离底下第一个检测物一定距离后，夹爪机械手才将第二个检测物放置到碳板上。后续上料模块第一和第二机械手按此流程反复上料。
治具托盘组件51接着移动一个步距，转角机构将治具托盘组件51连同检测物旋转至检测角度。治具托盘组件51继续往前移动到CT检测模块6，CT检测模块6利用两个步距分别对检测物第一、三角即对角线位置进行检测。完成检测后，治具托盘组件51移动到第二位置转角机构下方，转角机构将治具托盘组件51旋转至检测物第二、四角检测角度，之后治具托盘组件51移动到第二CT检测模块6，进行第二、四角检测。检测完成后，治具托盘组件51由回流线摆渡模块转移到回流线另一边。接着，第三位置转角机构将治具托盘组件51旋转到上料时角度0度。此时，上下两个检测物的检测已经由工控机软件通过三维成像、算法检测计算得出检测结果。
第三转角机构完成转角后，治具托盘组件51移动到NG分拣模块下方，如果两个检测物被软件算法判定位OK，则治具托盘组件51直接流过NG分拣模块，如果存其中一个检测物或两个检测物被判定为NG，则NG分拣模块进行分拣。NG情况分为三种，1、上层NG，下层OK；2、上层NG，下层NG；3、上层为OK，下层为NG。每种情况下，NG分拣模块两组机械手分别协同动作将NG检测物分拣到NG物流线上。第一种情况，上层NG，下层OK，NG下料机械手直接将上层NG检测物抓取到NG物流线，治具托盘组件51继续往下移动；第二种情况，上层NG，下层NG，此时NG下料机械手先将上层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手将碳板抓取在空中等待；治具托盘组件51移动到下一步距时，NG下料机械手将下层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手再将碳板放回治具托盘组件51上，此时治具托盘组件51只剩余碳板，没有检测物。第三种情况，上层为OK，下层为NG；此时，NG移位机械手先将上层检测物与碳板一并抓取，在空中等待；治具托盘组件51移动到下一步距，NG下料机械手将下层NG检测物抓取到NG物流线，NG移位机械手将上层检测物和碳板放回治具托盘组件51里面。此时NG分拣完成。
治具托盘组件51继续移动，到达下料位置，下料顺序与上料顺序相反，一个步距下料一个检测物。在当前步距位置，碳板顶升机构将碳板顶升，下料模块第一机械手将上层检测物抓取到第二精定位平台，下料模块第二机械手再将上层检测物抓取到生产物流线。接着治具托盘组件51移动到下一个步距，此时，碳板回流模块先将碳板抓取到其回流皮带上，让碳板继续参与下一循环的检测过程。待碳板被取走后，下料模块第一机械手迅速将下层检测物抓取到第二精定位平台，下料模块第二机械手再将下层检测物抓取到生产物流线。此时下料结束，治具托盘组件51移动到下一步距位置，被回流线摆渡模块带动返回上料初始位置，继续参与下一轮的检测循环。
该设备也可用于单层检测物检测，采用单层检测物检测时工作流程如图12所示。
以往的在线设计方案，往往需要将治具托盘从检测回流线上搬运至检测工位，然后再进行检测动作，并且检测一角之后，还需将检测物再次旋转移位，再进行第二角检测，每检测一次就需要旋转移位一次，共旋转移位4次，效率不佳。本设备采用创新的回流线和CT结构组合方式，使检测物直接在检测回流线上提前完成旋转运动，并使两个对角检测位置一同位于CT检测模块6的旋转中心，带来无需二次搬运就进行检测的好处。检测物一共旋转两次，在检测回流线上移动相应步距便可以检测完成四角，效率大大提高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种物料在线自动检测系统，其特征在于，包括布置在设备机架上的设备内部运动模块；
所述设备内部运动模块包括上料模块（1）、精定位平台（2）、碳板顶升机构（3）、转角机构（4）、检测回流线（5）、CT检测模块（6）、回流线摆渡模块（7）、NG分拣模块（8）、标定模块（9）、碳板回流模块（10）和下料模块（11）；
其中，检测回流线（5）穿越在CT检测模块（6）内部，转角机构（4）布置在CT检测模块（6）的相对于流转顺序的前部、中部与后部，并位于检测回流线（5）上方，用于让处于检测回流线（5）上的治具托盘组件（51）由无旋转动力状态下，通过转角机构（4）实现旋转，并保持旋转后的状态，运动到检测工位实现在线检测;
所述上料模块（1），其内设置有机械手，用于抓取物料放置在精定位平台（2）；
所述精定位平台（2），其内设置有XY双气缸，用于使检测物定位；
所述碳板顶升机构（3），配置在检测回流线（5）上，用于实现碳板上升或下降；
所述CT检测模块（6），用于对检测物是否合格进行检测；
所述回流线摆渡模块（7），用于摆渡检测物；
所述NG分拣模块（8），用于将被判定为NG状态的检测物分拣；
所述标定模块（9），用于校准检测物的合格状态；
所述碳板回流模块（10），用于将校准合格后检测物之间的碳板取出，并回流至检测回流线（5）；
所述下料模块（11），其内设置有机械手，用于抓取物料放置到生产物流线；
所述检测回流线（5）包括多个治具托盘组件（51），治具托盘组件（51）内部安装电磁制动器（515），治具托盘组件（51）通过电磁制动器（515）通电后，在转角机构（4）提供动力下实现转动，且治具托盘组件（51）通过电磁制动器（515）断电后实现治具托盘组件（51）所处角度静止，无旋转动力治具托盘组件（51）进入被动旋转或主动静止状态；
所述回流线摆渡模块（7）包括摆渡模组（74）；
摆渡模组（74）用于为短滑轨（76）和治具托盘组件（51）的摆渡提供动力来源；
短滑轨（76）与摆渡模组（74）通过移动适应板（73）和调节随动轮（72）连接；
移动适应板（73）安装在短滑轨（76）上，调节随动轮（72）固定安装在摆渡模组（74）上；
所述调节随动轮（72）能够在移动适应板（73）的U型槽内窜动，适应短滑轨（76）在移动时相对摆渡模组（74）在X方向上产生的距离变化；
所述转角机构（4）包括插孔给电组件（48）、旋转电机（42）和升降气缸（43）；
其中，旋转电机（42）用于提供旋转动力；
电磁制动器（515）的开启和闭合由外部的插孔给电组件（48）控制；
转角机构（4）由龙门支架（41）支撑，龙门支架（41）侧向安装垂直滑轨（44），顶部垂直安装升降气缸（43），侧面正对治具托盘组件（51）安装有插孔给电组件（48），移动板组件（45）安装在垂直滑轨（44）上，旋转电机（42）安装在移动板组件（45）上，转角插销（47）安装在旋转板（46）上，旋转板（46）居中安装在旋转电机（42）的转轴上，升降气缸（43）伸缩带动移动板组件（45）、旋转电机（42）、旋转板（46）与转角插销（47）一起上下运动，当转角插销（47）下降并插入治具托盘支撑板（514）两侧的销孔，转角机构（4）与治具托盘组件（51）连接，旋转电机（42）旋转带动治具托盘组件（51）旋转，并旋转至检测物需要的检测角度。
2.根据权利要求1所述的一种物料在线自动检测系统，其特征在于：所述治具托盘组件（51）在前进方向前后两端安装定位随动轮（516），能够在治具托盘组件（51）进行摆渡移动过程中，定位随动轮（516）在导向槽（71）里作滚动平移。
3.根据权利要求2所述的一种物料在线自动检测系统，其特征在于：所述治具托盘组件（51）包括托盘支撑板（514），所述托盘支撑板（514）的上部设置有物料放置平台；
所述托盘支撑板（514）的底部具有支撑件，所述支撑件的底部设有与回流线传输线上设置的回流线同步带（524）相啮合的啮合板（521）。
4.根据权利要求3所述的一种物料在线自动检测系统，其特征在于：所述支撑件的底部还设置有与啮合板（521）平行的托盘滑块（518），所述托盘滑块（518）用于与检测回流线（5）上的回流线滑轨（523）咬合。
5.根据权利要求1所述的一种物料在线自动检测系统，其特征在于：还包括控制运算单元、电气控制单元、运行操作系统、调试操作系统和图像处理单元；
其中：
所述控制运算单元用于发出控制信号，控制设备内部运动模块内各模块执行指定操作；
所述电气控制单元用于在接收到控制运算单元发出的信号后，使内部运动模块内各模块执行指定操作；
所述运行操作系统用于综合管理计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源；
所述调试操作系统用于选择将被系统处理的下一个任务,或执行的下一个进程；
所述图像处理单元用于对探测到的检测物图像进行处理，判定其是否合格。
6.根据权利要求5所述的一种物料在线自动检测系统，其特征在于：还包括X光射线源和平板探测器；
所述X光射线源和平板探测器布置在CT检测模块（6）上，用于扫描成像。
CN202311017552.9A 2023-08-14 2023-08-14 一种物料在线自动检测系统 Active CN116748165B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311017552.9A CN116748165B (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种物料在线自动检测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311017552.9A CN116748165B (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种物料在线自动检测系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116748165A CN116748165A (zh) 2023-09-15
CN116748165B true CN116748165B (zh) 2023-11-03

Family

ID=87959340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311017552.9A Active CN116748165B (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种物料在线自动检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116748165B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202967389U (zh) * 2012-11-07 2013-06-05 佛山市德尔诺机电有限公司 用于轮式烟框烟叶自动收购线的摆渡装置
CN103785627A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 河南科技大学 锂电池极片表面缺陷在线检测分拣系统及其分拣方法
CN104914117A (zh) * 2015-05-22 2015-09-16 广东正业科技股份有限公司 一种x光检测机以及运用x光检测机的检测方法
CN107051907A (zh) * 2016-11-30 2017-08-18 广东正业科技股份有限公司 一种x光检测机
CN208350675U (zh) * 2017-12-28 2019-01-08 广东正业科技股份有限公司 一种全自动检查装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022005902A1 (en) * 2020-06-30 2022-01-06 Monsanto Technology Llc Automated systems for use in sorting small objects, and related methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202967389U (zh) * 2012-11-07 2013-06-05 佛山市德尔诺机电有限公司 用于轮式烟框烟叶自动收购线的摆渡装置
CN103785627A (zh) * 2014-01-27 2014-05-14 河南科技大学 锂电池极片表面缺陷在线检测分拣系统及其分拣方法
CN104914117A (zh) * 2015-05-22 2015-09-16 广东正业科技股份有限公司 一种x光检测机以及运用x光检测机的检测方法
CN107051907A (zh) * 2016-11-30 2017-08-18 广东正业科技股份有限公司 一种x光检测机
CN208350675U (zh) * 2017-12-28 2019-01-08 广东正业科技股份有限公司 一种全自动检查装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN116748165A (zh) 2023-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101871491B (zh) 汽车第二代轮毂单元装配线
CN117110332A (zh) 一种物料在线检测控制方法
CN109178532A (zh) Smt料盘的自动读码贴标装置
CN106697916A (zh) 一种ict自动供料设备
CN108507518A (zh) 一种锂电池检验设备
CN111646204A (zh) 多工位曲轴自动化三维测量系统
CN113358078B (zh) 轴承尺寸检测系统
CN108387276A (zh) 锂电池检测设备
CN110575968A (zh) 一种x-ray点料设备
CN108598592A (zh) 锂电池检验设备
CN113233121A (zh) 一种送料装置
CN114308550A (zh) 双工位五轴点胶机
CN111982507A (zh) 一种汽车发动机齿轮通孔检测装置
CN115463858A (zh) 一种铝瓶自动检测装置及检测方法
CN116748165B (zh) 一种物料在线自动检测系统
CN214358858U (zh) 自动上料系统
CN210296529U (zh) 电芯自动扫码整形下料设备
CN206288676U (zh) 一种ict自动供料设备
CN219890936U (zh) 一种井盖压力检测装置
CN112180256A (zh) 圆柱电池ocv测试机及其电池生产线
CN113233178B (zh) 一种检测下料设备
CN215146602U (zh) 一种锂电池包自动生产线
CN112722793B (zh) 电脑硬盘批量化检测设备
CN113049887B (zh) 天线自动测试设备
CN210652341U (zh) 一种aio墨盒检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant