CN1865948A - 磁环图像自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁环图像自然检测装置。它包括机架，在机架台面上，其前部安装一个磁环自动上料盘，而其后安装第一套双头移载机械手装置，在所述的第一套双头移载机械手装置之上安装一个第一影像检测平台，而其后侧安装第二套双头移载机械手装置和一个磁环翻转装置，在所述的磁环翻转装置的后侧安装一个第二影像检测平台；磁环在磁环自动上料盘上由第一套双头移载机械手装置送到第一影像检测平台上进行磁环的直径检测和上表面的检测，然后由磁环翻转装置和第二套双头移载机械手装置将磁环翻转而送到第二影像检测平台上进行磁环的厚度检测和下表面的检测。本发明能实现对磁环直径、高度和表面缺陷全自动检测，减少检测时间，降低人工成本，提高工作效率。

Description

磁环图像自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种磁环图像自动检测装置，是一种用于检测磁环直径、高度和表面缺陷的，可适应各种尺寸磁环的自动化检测设备。本磁环图像自动检测线可应用于各种高精度零件的自动化控制检测领域。

背景技术

在磁环检测领域里，目前为止仍停留在手工流水线检测状态，流水线如图1所示，由于磁环尺寸的不同流水线被分成若干工作组，这样使整个生产线非常冗长庞大；而且由于每一步工序都是由手工完成的，而工人的检测水平由其工作经验、环境和当天的身体状况而定，因此在每一步工序的检测中，都安排了若干名有经验的检测工人顺序检测以防错检和漏检，这样造成了大量的人员浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种磁环图像自动检测装置，以实现对磁环的直径、高度和表面缺陷全自动检测，取代原来的手工流水线检测，使原来繁杂的多步人工检测，能在一台检测线上完成，使原来不同尺寸磁环的检测能在同一台检测线上完成，最终实现减少检测时间，降低人工成本，提高工作效率，并最终实现磁环检测的自动化。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种磁环图像自动检测装置，包括机架(6)，其特征在于所述的机架(6)台面上，其前部安装一个磁环自动上料盘(1)，而其后安装第一套双头移载机械手装置(2)，在所述的第一套双头移载机械手装置(2)之上安装一个第一影像检测平台(3)，而其后侧安装第二套双头移载机械手装置和一个磁环翻转装置(4)，在所述的磁环翻转装置(4)的后侧安装一个第二影像检测平台(5)；磁环在磁环自动上料盘(1)上由第一套双头移载机械手装置(2)送到第一影像检测平台(3)上进行磁环的直径检测和上表面的检测，然后由磁环翻转装置(4)和第二套双头移载机械手装置将磁环翻转而送到第二影像检测平台(5)上进行磁环的厚度检测和下表面的检测。

上述的磁环自动上料盘(1)包括分度箱驱动电机(16)、精密凸轮分度箱(22)、转盘(7)和12根玻璃棒(8)、联轴器(21)、气缸(25)、手爪(13)、上料伺服电机(18)、同步带(17)、拖板(15)、导轨(20)、丝杠(19)、螺母(15)、调整螺栓(26)、气缸连接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定气缸(23)、滑快(9)和压块(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁环，精密凸轮分度箱(22)和分度箱驱动电机(16)由联轴器(21)连接，当分度箱驱动电机(16)旋转一圈，输出轴带动精密凸轮分度箱(22)，使转盘(7)旋转1/12圈；手爪(13)在非工作状态处于空位，当玻璃棒(8)旋转到工作工位时，气缸(25)带动手爪(13)掐住玻璃棒(8)；并由上料伺服电机(18)通过同步带(17)带动丝杠(19)转动，并通过丝杠(19)和螺母(15)配合实现从转动到平动的转换，最终驱动拖板(16)带动手爪(13)沿着导轨(20)向上垂直运动；为保证手爪(13)能测量不同直径的磁环，手爪(13)的开挡可由气缸连接座(27)两侧的调整螺栓(26)调整到被测磁环的直径大小；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，并且可以通过改变玻璃棒的内径来适应不同直径的磁环；当玻璃棒(8)转到工作位时，固定气缸(23)带动滑快(9)，使压块(10)压住玻璃棒(8)，实现玻璃棒4在工作位的固定。

上述的双头移载机械手装置(2)包括伺服电机(82)、丝杠(84)、弹性连轴节(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下导轨(50)、过渡安装板(51)、两个夹爪安装架板(52、53)、气缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指气缸(56)、限位套(57)；所述的伺服电机(82)驱动丝杠(84)，伺服电机(82)和丝杠(84)由弹性连轴节(83)连接，丝杠(84)与螺母(85)配合，螺母(85)与滑板(86)使用螺栓连接，实现伺服电机(82)的转动到滑板(86)在上下导轨(50)上平动的变化；滑板(86)通过过渡安装板(51)螺栓连接有两个夹爪安装架板(52、53)，夹爪安装架板(52、53)通过气缸(54)实现垂直上下运动，在夹爪安装架板(52、53)的外端各自安装有一个自定心三手指手爪(55)，分别由各自的手指气缸(56)驱动其开关；调整限位套(57)的安装高度可调节夹爪安装架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下运动距离，目的是保证自定心三手指手爪(55)向下运动到限位套(57)的距离和被测磁环高度一致，以防止同时夹起一个以上磁环或自定心三手指手爪(55)与第一影像检测平台的精密工作平台(33)、第二影像检测平台的精密工作平台接触或碰撞。

考虑到在实际磁环检测流水线中，磁环中心必然有一定的水平位置误差，这一误差由自定心三手指手爪(55)自动还原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安装座(58)、气缸(59)、铰链(60)、汽缸头(61)、销柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活动销柱(64)、自定心三手指手爪固定销柱(65)、汽缸头滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定销柱(65)为轴心转动，气缸(59)带动气缸头(61)上的销柱(62)在汽缸头滑槽(66)上滑动，并带动自定心三手指手爪活动销柱(64)在滑槽(63)中滑动，这样做的好处是无论三个抓手(67)夹抓的磁环是何直径，磁环的中心都在同一位置，以实现自定心功能；由于气缸(59)做滑动，使用铰链(60)将气缸(59)铰接在安装座(58)上。

上述的第一影像检测平台(3)由精密工作平台(33)、直径传感器(28、34)、红外线光源(32)、6台摄像头(29)、6个球铰链(30)和连接板(31)组成；所述的精密工作平台(33)上平面使用玻璃铺盖，以满足直径传感器(28、34)对精密工作平台(33)平面的高平整性的需要，同时在玻璃下放一片白纸，以满足摄像头(29)拍摄时需要镜面漫反射的要求；为了满足摄像头(29)能自由转动以适应不同尺寸的磁环，摄像头(29)与连接板(31)的联接采用球铰链(30)联接。

上述的磁环翻转装置(4)包括电动机(45)、6等分精密凸轮分度盘(42)、回转盘(43)、连接套(44)、180°旋转气缸(49)、两个伸缩气缸(36、37)，两个夹紧手指(38、39)、两个抓手三指气缸(40、41)、方螺母(46)、调整块(47)和旋转支架(48)；所述的电动机(45)通过连接套(44)驱动6等分精密凸轮分度盘(42)，6等分精密凸轮分度盘(42)的输出轴与回转盘(43)平键连接，使得电动机(45)输出轴每转动1圈回转盘(43)转动1/6圈；180°旋转气缸(49)通过旋转支架(48)使两个夹紧手指(38、39)做180°往返旋转，在旋转同时通过两个伸缩气缸(36、37)使两个夹紧手指(38、39)向内缩，当旋转到位时再使两个夹紧手指(38、39)伸出到原位，这样做可以防止两个夹紧手指(38、39)与其他工件发生碰撞和摩擦；调节所述的方螺母(27)在调整块(24)上的位置，可以使两个夹紧手指(38、39)调整抓紧直径，以适应不同尺寸的磁环。

上述的第二影像检测平台(5)结构基本上与第一影像检测平台(3)结构相同，区别仅在于所述的直径传感器(28、34)改用为高度传感器，所述的摄像头(29)台数改用为4台。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明提供的磁环图像自动检测装置由磁环自动上料盘、双头移载机械手装置、第一影像检测平台、磁环翻转装置和第二影像检测平台五部分组成，构成完整的磁环图像自动检测线，能实现对磁环直径、高度和表面缺陷全自动检测，取代已有技术的手工流水线检测，使原来繁杂的多步人工检测能在一台检测装置上自动完成，而且能使原来不同尺寸磁环的检测可在同一台检测装置上完成，减少检测时间，降低人工成本，提高工作效率，实现自动化生产。

附图说明

图1是已有技术的手工磁环检测流水线框图。

图2是本发明的一个实施例的磁环图像自动检测装置结构示意图。

图3是图2中的磁环自动上料盘的结构示意图。其中图(a)为主视图，图(b)为图(a)中的“A”向视图，图(c)为图(a)的俯视图，图(d)为局部放大图。

图4是图2中的第一影像检测平台的结构示意图。

图5是图2中的磁环翻转装置的结构示意图。其中图(e)为主视图，图(f)为图(e)的俯视图。

图6是图2中的双头移载机械手装置的结构示意图。其中图(i)为主视图，图(j)为图(i)的左视图，图(k)为图(i)的俯视图。

图7是图6中的自定心三手指手爪的结构示意图。其中图(l)是主视图，图(m)是图(l)中A-A处俯视转90°的视图。

图8是图2中机架的结构示意图。其中图(n)为主视图，图(o)为图(n)的左视图，图(p)为图(n)的俯视图。

图9是磁环自动上料盘、第一套双头移载机械手装置和第一影像检测平台在机架上的安装连接结构示意图。其中图(q)为主视图，图(r)为图(q)的俯视图。

图10是第一影像检测平台与第一套双头移载机械手装置和磁环翻转装置在机架上安装连接结构示意图。其中图(s)为主视图，图(f)为图(s)的俯视图。

图11是第二影像检测平台与第二套双头移载机械手装置和磁环翻转装置在机架上安装连接结构示意图。其中图(u)为主视图，图(v)为图(u)的俯视图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例详述如下：

参见图2，本磁环图像自动检测装置包括机架6，在机架6台面上，其前部安装一个磁环自动上料盘1而其安装第一套双头移载机械手装置2，在所述的第一套双头移载机械手装置2之上安装一个第一影像检测平台3，而其后侧安装第二套双头移载机械手装置和一个磁环翻转装置4，在所述的磁环翻转装置4的后侧安装一个第二影像检测平台5；磁环在磁环自动上料盘1上由第一套双头移载机械手装置2送到第一影像检测平台3上进行磁环的直径检测和上表面的检测，然后由磁环翻转装置4和第二套双头移载机械手装置将磁环翻转而送到第二影像检测平台5上进行磁环的厚度检测和下表面的检测。

参见图3，上述的磁环自动上料盘1包括分度箱驱动电机16、精密凸轮分度箱22、转盘7和12根玻璃棒4、联轴器21、气缸25、手爪13、上料伺服电机18、同步带17、拖板15、导轨20、丝杠19、螺母15、调整螺栓26、气缸连接座27、玻璃棒定位座24、固定气缸23、滑快9和压块10；所述的玻璃棒8上套磁环，精密凸轮分度箱22和分度箱驱动电机16由联轴器21连接，当分度箱驱动电机16旋转一圈，输出轴带动精密凸轮分度箱22，使转盘7旋转1/12圈；手爪13在非工作状态处于空位，当玻璃棒8旋转到工作工位时，气缸25带动手爪13掐住玻璃棒8；并由上料伺服电机18通过同步带17带动丝杠19转动，并通过丝杠19和螺母15配合实现从转动到平动的转换，最终驱动拖板16带动手爪13沿着导轨20向上垂直运动；为保证手爪13能测量不同直径的磁环，手爪13的开挡可由气缸连接座27两侧的调整螺栓26调整到被测磁环的直径大小；玻璃棒8的定位由玻璃棒定位座24完成，并且可以通过改变玻璃棒的内径来适应不同直径的磁环；当玻璃棒8转到工作位时，固定气缸23带动滑快9，使压块10压住玻璃棒8，实现玻璃棒8在工作位的固定。

参见图6，上述的第一套双头移载机械手装置2与第二套双头移载机械手装置结构相同，包括伺服电机82、丝杠84、弹性连轴节83、螺母85、滑板86、上下导轨50、过渡安装板51、两个夹爪安装架板52、53、气缸54、自定心三手指手爪55和手指气缸56、限位套57；所述的伺服电机82驱动丝杠84，伺服电机82和丝杠84由弹性连轴节83连接，丝杠84与螺母85配合，螺母85与滑板86使用螺栓连接，实现伺服电机82的转动到滑板86在上下导轨50上平动的变化；滑板86通过过渡安装板51螺栓连接有两个夹爪安装架板52、53，夹爪安装架板52、53通过气缸54实现垂直上下运动，在夹爪安装架板52、53的外端各自安装有一个自定心三手指手爪55，分别由各自的手指气缸56驱动其开关；调整限位套57的安装高度可调节夹爪安装架板52、53上的自定心三手指手爪55的上下运动距离，目的是保证自定心三手指手爪55向下运动到限位套57的距离和被测磁环高度一致，以防止同时夹起一个以上磁环或自定心三手指手爪55与第一影像检测平台的精密工作平台33、第二影像检测平台的精密工作平台接触或碰撞。

在实际磁环检测流水线中，磁环中心必然有一定的水平位置误差，这一误差由自定心三手爪55自动还原。参见图7，所述的自定心三手指手爪55包括安装座58、气缸59、铰链60、汽缸头61、销柱62、滑槽63、自定心三手指手爪活动销柱64、自定心三手指手爪固定销柱65、汽缸头滑槽66和抓手67；所述的抓手67以自定心三手指手爪固定销柱65为轴心转动，气缸59带动气缸头61上的销柱62在汽缸头滑槽66上滑动，并带动自定心三手指手爪活动销柱64在滑槽63中滑动，这样做的好处是无论三个抓手67夹抓的磁环是何直径，磁环的中心都在同一位置，以实现自定心功能；由于气缸59做滑动，使用铰链60将气缸59铰接在安装座58上。

参见图4，上述的第一影像检测平台3由精密工作平台33、直径传感器28、34、红外线光源32、6台摄像头29、6个球铰链30和连接板31组成；所述的精密工作平台33上平面使用玻璃铺盖，以满足直径传感器28、34对精密工作平台33平面的高平整性的需要，同时在玻璃下放一片白纸，以满足摄像头29拍摄时需要镜面漫反射的要求；为了满足摄像头29能自由转动以适应不同尺寸的磁环，摄像头29与连接板31的联接采用球铰链30联接。

参见图5，上述的磁环翻转装置4包括电动机45、6等分精密凸轮分度盘42、回转盘43、连接套44、180°旋转气缸49、两个伸缩气缸36、37，两个夹紧手指38、39、两个抓手三指气缸40、41、方螺母46、调整块47和旋转支架48；所述的电动机45通过连接套44驱动6等分精密凸轮分度盘42，6等分精密凸轮分度盘42的输出轴与回转盘43平键连接，使得电动机45输出轴每转动1圈回转盘43转动1/6圈；180°旋转气缸49通过旋转支架48使两个夹紧手指38、39做180°往返旋转，在旋转同时通过两个伸缩气缸36、37使两个夹紧手指38、39向内缩，当旋转到位时再使两个夹紧手指38、39伸出到原位，这样做可以防止两个夹紧手指38、39与其他工件发生碰撞和摩擦；调节所述的方螺母27在调整块24上的位置，可以使两个夹紧手指38、39调整抓紧直径，以适应不同尺寸的磁环。

参见图4为，上述的第二影像检测平台5结构基本上与第一影像检测平台3结构相同，区别仅在于所述的直径传感器28、34改用为高度传感器，所述的摄像头29台数改用为4台。

本磁环图像自动检测装置的五个部件即磁环自动上料盘、第一影像检测平台、第二影像检测平台、磁环翻转装置和双头移载机械手装置之间的联接由机架完成，通过各部件在机架上既定的水平和垂直安装要求，保证整个图像自动检测线的各运动过程以及各部件的功能得以实现。

机架如图8所示，包括右侧机架71、左侧机架72、横撑73、左侧台面板74、右侧台面板75和垫板76。

1、磁环自动上料盘与第一套双头移栽机械手装置和第一影像检测平台的联接如图9所示，转盘7安装在左侧台面板74孔内，转盘7上表面与左侧台面板74上表面齐平，第一套双头移栽机械手装置上的支撑78和第一影像检测平台上精密工作平台23的支撑77被安装在左侧台面板74上。为保证第一套双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55能同时抓起磁环自动上料盘上料位玻璃棒8上待取磁环与第一影像检测平台上的磁环，在垂直方向上以左侧台面板74上表面为基准，玻璃棒4的高度和第一套双头移栽机械手装置上的支撑78高度以及第一影像检测平台上精密工作平台33的支撑77的高度保证双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55下表面、自动上料盘上料位玻璃棒8上待取磁环与第一影像检测平台上精密工作平台33上的磁环在同一高度平面上；左侧台面板74上安装转盘7的孔的中心线与第一影像检测平台上精密工作平台33中心线之间的距离为两个自定心三手指手爪55开挡距离。

2、第一影像检测平台与第一套双头移栽机械手装置和磁环翻转装置的联接如图10所示，第一套双头移栽机械手装置上的支撑78和第一影像检测平台上精密工作平台33的支撑77以及磁环翻转装置的支撑柱79被安装在左侧台面板74上。为保证第一套双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55能同时松开磁环于第一影像检测平台上和磁环翻转装置上的夹紧手指39上，在垂直方向上以左侧台面板74上表面为基准，第一套双头移栽机械手装置上的支撑78高度和第一影像检测平台上精密工作平台33的支撑77高度以及磁环翻转装置的支撑柱79高度保证双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55下表面、第一影像检测平台上表面和磁环翻转装置夹紧手指39上表面在同一高度平面上；磁环翻转装置夹紧手指39中心线与第一影像检测平台上精密工作平台33中心线之间的距离为两个自定心三手指手爪55开挡距离。

3、第二影像检测平台与第二套双头移栽机械手装置和磁环翻转装置的联接如图11所示，第二套双头移栽机械手装置上的支撑81分别被安装在左侧台面板74和右侧台面板75上，第二影像检测平台上精密工作平台33的支撑80被安装在右侧台面板75上，磁环翻转装置的支撑柱79被安装在左侧台面板74上。为保证第二套双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55能同时抓住第二影像检测平台上的磁环和磁环翻转装置上的回转盘43上的磁环，安装时左侧台面板74和右侧台面板75上表面在同一水平面上，以左侧台面板74为基准，第二套双头移栽机械手装置上的支撑81高度和第二影像检测平台上精密工作平台33的支撑80高度以及磁环翻转装置的支撑柱79高度保证双头移栽机械手装置上的自定心三手指手爪55下表面、第二影像检测平台上精密工作平台33上表面和上表面在同一高度平面上；磁环翻转装置回转盘43中心线与第二影像检测平台上精密工作平台33中心线之间的距离为两个自定心三手指手爪55开挡距离。

下面基于实施例对本磁环图像自动检测线的工作全过程作进一步详细描述：

(a)如图3将待检查的磁环套在12根玻璃棒8上，当整个磁环自动检测线开始自动工作时，首先由分度箱驱动电机1驱动精密凸轮分度箱22，精密凸轮分度箱22带动转盘7逆时针转动，每转动1/12圈停顿一次，当安装于转盘7工作位靠近玻璃棒8底部的光电传感器11感应到玻璃棒8上的磁环时，气缸25推动手爪13掐住玻璃棒8，固定气缸23推动滑快9，使压块10压住玻璃棒8。此时上料伺服电机18驱动丝杠19转动(通过同步带17连接)，丝杠19与装在拖板14上的螺母15配合，使拖板14带动手爪13托住玻璃棒8上最底部磁环沿着导轨20向上运动。当安装于转盘7工作位靠近玻璃棒8顶部的光电传感器12感应到玻璃棒8上的磁环时，上料伺服电机18作点动，每次点动时间×丝杠的螺距＝磁环高度，保证每点动一次上升一个磁环高度。

(b)在玻璃棒8最上方的磁环被顶到玻璃棒8顶部，及第一镜像检测平台上磁环完成直径、上表面和外表面检测时，如图6伺服电机82驱动丝杠84转动，丝杠84和螺母15配合，带动滑板86及夹爪安装板52、53沿着导轨50水平左移，当装在夹爪安装板53上的自定心三手指手爪55平移到玻璃棒8最顶部时及装在夹爪安装板52上的抓手55平移到第一镜像检测平台上已完成检测的磁环上方时，平移停止，气缸54向下推动夹爪安装板52、53到夹抓工位，然后由手指气缸56驱动两个夹爪安装板52、53上的两个自定心三手指手爪55分别抓住玻璃棒8最上方磁环和第一镜像检测平台上已完成检测磁环，气缸54再推动夹爪安装板52、53上移，随即滑板86向右平移，直到装在夹爪安装板53上的自定心三手指手爪55平移到第一镜像检测平台检测工位上方及装在夹爪安装板52上的自定心三手指手爪55平移到翻转装置夹紧手指38上方时，平移停止，气缸54向下推动夹爪安装板52、53到松爪工位，然后由手指气缸56驱动两个夹爪安装板52、53上自定心三手指手爪55分别将磁环放于第一镜像检测平台检测工位和翻转装置夹紧手指38里，完成松爪后，气缸54再推动夹爪安装板52、53上移，离开送爪工位。以上往返、上下运动一直连续不停，直到此玻璃棒4磁环全部抓完，运动停止，等待下一玻璃棒4最上方磁环被顶出，则继续以上运动。

(c)如图5当被(b)中自定心三手指手爪55送来的磁环被放于磁环翻转装置夹紧手指39里时，由抓手三指气缸40驱动夹紧手指39夹紧磁环，同时由抓手三指气缸41夹紧夹紧手指38，随即由180°旋转气缸49带动两个夹紧手指38、39翻转180°，翻转完成后，夹紧手指39松开磁环于回转盘43上，夹紧手指38松开，随即由伸缩气缸36驱动夹紧手指39向内收缩、伸缩气缸37驱动夹紧手指38向外伸出，当被(b)中自定心三手指手爪55送来的磁环被放于磁环翻转装置夹紧手指38里时，由抓手三指气缸41驱动夹紧手指38夹紧磁环，同时由抓手三指气缸40夹紧夹紧手指39，随即由180°旋转气缸49带动两个夹紧手指38、39向相反方向翻转180°，翻转完成后，夹紧手指38松开磁环于回转盘43上，夹紧手指39松开，随即由伸缩气缸36驱动夹紧手指38向内收缩、伸缩气缸37驱动夹紧手指39向外伸出重复上述工作；电动机45驱动6等分凸轮分度箱42，6等分精密凸轮分度箱42带动回转盘43使电动机45每转动一圈回转盘43转动1/6圈，由夹紧手指38、39放于回转盘43上的磁环经过3次间歇转动，被转到回转盘43的右侧，等待下一工序。

(d)当上述回转盘上的磁环运动到回转盘右侧时，及第二镜像检测平台上磁环完成高度、下表面检测时，如图6伺服电机82驱动丝杠84转动，丝杠84和螺母85配合，带动滑板86及夹爪安装板52、53沿着导轨50水平左移，当装在夹爪安装板53上的自定心三手指手爪55平移到回转盘43右侧磁环上方时及装在夹爪安装板52上的自定心三手指手爪55平移到第二镜像检测平台上已完成检测的磁环上方时，平移停止，气缸54向下推动夹爪安装板52、53到夹爪工位，然后由手指气缸56驱动两个夹爪安装板52、53上自定心三手指手爪55分别抓住回转盘43右侧磁环和第二镜像检测平台上已完成检测磁环，气缸54再推动夹爪安装板52、53上移，接着，随即滑板86向右平移，直到装在夹爪安装板53上的自定心三手指手爪55平移到第二镜像检测平台检测工位上方及装在夹爪安装板52上的自定心三手指手爪55平移到自动分装机输送带上方时，平移停止，气缸54向下推动夹爪安装板52、53到松爪工位，然后由手指气缸56驱动两个夹爪安装板52、53上自定心三手指手爪55分别将磁环放于第二镜像检测平台检测工位和自动分装机输送带里，完成松爪后，气缸54再推动夹爪安装板52、53上移，离开送爪工位。以上往返、上下运动一直连续不停，直到此玻璃棒8磁环全部抓完，运动停止，等待下一玻璃棒4最上方磁环被顶出，则继续以上运动。

Claims (7)

1.一种磁环图像自动检测装置，包括机架(6)，其特征在于所述的机架(6)台面上，其前部安装一个磁环自动上料盘(1)，而其后安装第一套双头移载机械手装置(2)，在所述的第一套双头移载机械手装置(2)之上安装一个第一影像检测平台(3)，而其后侧安装第二套双头移载机械手装置和一个磁环翻转装置(4)，在所述的磁环翻转装置(4)的后侧安装一个第二影像检测平台(5)；磁环在磁环自动上料盘(1)上由第一套双头移载机械手装置(2)送到第一影像检测平台(3)上进行磁环的直径检测和上表面的检测，然后由磁环翻转装置(4)和第二套双头移载机械手装置将磁环翻转而送到第二影像检测平台(5)上进行磁环的厚度检测和下表面的检测。

2.根据权利要求1所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于所述的磁环自动上料盘(1)包括分度箱驱动电机(16)、精密凸轮分度箱(22)、转盘(7)和12根玻璃棒(4)、联轴器(21)、气缸(25)、手爪(13)、上料伺服电机(18)、同步带(17)、拖板(15)、导轨(20)、丝杠(19)、螺母(15)、调整螺栓(26)、气缸连接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定气缸(23)、滑快(9)和压块(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁环，精密凸轮分度箱(22)和分度箱驱动电机(16)由联轴器(21)连接，当分度箱驱动电机(16)旋转一圈，输出轴带动精密凸轮分度箱(22)，使转盘(7)旋转1/12圈；手爪(13)在非工作状态处于空位，当玻璃棒(8)旋转到工作工位时，气缸(25)带动手爪(13)掐住玻璃棒(8)；并由上料伺服电机(18)通过同步带(17)带动丝杠(19)转动，并通过丝杠(19)和螺母(15)配合实现从转动到平动的转换，最终驱动拖板(16)带动手爪(13)沿着导轨(20)向上垂直运动；为保证手爪(13)能测量不同直径的磁环，手爪(13)的开挡可由气缸连接座(27)两侧的调整螺栓(26)调整到被测磁环的直径大小；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，并且可以通过改变玻璃棒的内径来适应不同直径的磁环；当玻璃棒(8)转到工作位时，固定气缸(23)带动滑快(9)，使压块(10)压住玻璃棒(8)，实现玻璃棒(8)在工作位的固定。

3.根据权利要求1所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于所述的第一套双头移载机械手装置(2)与第二套双头移载机械手装置结构相同，包括伺服电机(82)、丝杠(84)、弹性连轴节(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下导轨(50)、过渡安装板(51)、两个夹爪安装架板(52、53)、气缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指气缸(56)、限位套(57)；所述的伺服电机(82)驱动丝杠(84)，伺服电机(82)和丝杠(84)由弹性连轴节(83)连接，丝杠(84)与螺母(85)配合，螺母(85)与滑板(86)使用螺栓连接，实现伺服电机(82)的转动到滑板(86)在上下导轨(50)上平动的变化；滑板(86)通过过渡安装板(51)螺栓连接有两个夹爪安装架板(52、53)，夹爪安装架板(52、53)通过气缸(54)实现垂直上下运动，在夹爪安装架板(52、53)的外端各自安装有一个自定心三手指手爪(55)，分别由各自的手指气缸(56)驱动其开关；调整限位套(57)的安装高度可调节夹爪安装架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下运动距离，目的是保证自定心三手指手爪(55)向下运动到限位套(57)的距离和被测磁环高度一致，以防止同时夹起一个以上磁环或自定心三手指手爪(55)与第一影像检测平台的精密工作平台(33)、第二影像检测平台的精密工作平台接触或碰撞。

4.根据权利要求3所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于考虑到在实际磁环检测流水线中，磁环中心必然有一定的水平位置误差，这一误差由自定心三手指手爪(55)自动还原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安装座(58)、气缸(59)、铰链(60)、汽缸头(61)、销柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活动销柱(64)、自定心三手指手爪固定销柱(65)、汽缸头滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定销柱(65)为轴心转动，气缸(59)带动气缸头(61)上的销柱(62)在汽缸头滑槽(66)上滑动，并带动自定心三手指手爪活动销柱(64)在滑槽(63)中滑动，这样做的好处是无论三个抓手(67)夹抓的磁环是何直径，磁环的中心都在同一位置，以实现自定心功能；由于气缸(59)做滑动，使用铰链(60)将气缸(59)铰接在安装座(58)上。

5.根据权利要求1所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于所述的第一影像检测平台(3)由精密工作平台(33)、直径传感器(28、34)、红外线光源(32)、6台摄像头(29)、6个球铰链(30)和连接板(31)组成；所述的精密工作平台(33)上平面使用玻璃铺盖，以满足直径传感器(28、34)对精密工作平台(33)平面的高平整性的需要，同时在玻璃下放一片白纸，以满足摄像头(29)拍摄时需要镜面漫反射的要求；为了满足摄像头(29)能自由转动以适应不同尺寸的磁环，摄像头(29)与连接板(31)的联接采用球铰链(30)联接。

6.根据权利要求1所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于所述的磁环翻转装置(4)包括电动机(45)、6等分精密凸轮分度盘(42)、回转盘(43)、连接套(44)、180°旋转气缸(49)、两个伸缩气缸(36、37)，两个夹紧手指(38、39)、两个抓手三指气缸(40、41)、方螺母(46)、调整块(47)和旋转支架(48)；所述的电动机(45)通过连接套(44)驱动6等分精密凸轮分度盘(42)，6等分精密凸轮分度盘(42)的输出轴与回转盘(43)平键连接，使得电动机(45)输出轴每转动1圈回转盘(43)转动1/6圈；180°旋转气缸(49)通过旋转支架(48)使两个夹紧手指(38、39)做180°往返旋转，在旋转同时通过两个伸缩气缸(36、37)使两个夹紧手指(38、39)向内缩，当旋转到位时再使两个夹紧手指(38、39)伸出到原位，这样做可以防止两个夹紧手指(38、39)与其他工件发生碰撞和摩擦；调节所述的方螺母(27)在调整块(24)上的位置，可以使两个夹紧手指(38、39)调整抓紧直径，以适应不同尺寸的磁环。

7.根据权利要求1所述的磁环图像自动检测装置，其特征在于第二影像检测平台(5)结构基本上与第一影像检测平台(3)结构相同，区别仅在于所述的直径传感器(28、34)改用为高度传感器，所述的摄像头(29)台数改用为4台。

Images