CN205003098U - 一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置。直流电机及调速器连接传送带运行，支架安装在基座上，传送带上沿传送方向依次设有三个工位，三个工位处依次安装有背光光源模块、环形光源模块和同轴光源模块，三个工位的正上方装有工业相机模块，三个工位处的传送带上带面侧边沿均安装有气动推杆，光电开关安装在气动推杆顶部，气动推杆经电磁阀与空气压缩机连接，传送带上带面另一侧边沿安装有次品收料盒。本实用新型构成了完整的刹车片表面缺陷自动检测流水线，可通过不同光源的设置检测刹车片表面不同种类的缺陷，并实现实时在线检测，实现了多工位检测集成化，减少了设备成本和人工成本，提高了工作效率。

Description

一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置

技术领域

本实用新型是一种在线检测装置，涉及了一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，利用机器视觉技术来检测刹车片外观缺陷。

背景技术

刹车片是制动器衬片的俗称，是接触制动鼓(盘)的摩擦材料。当驾驶员有刹车行为时，刹车片受到压力，与制动鼓(盘)产生摩擦力，从而达到车辆减的目的。刹车片是车辆制动系统重要的安全件，其质量好坏直接影响车辆的制动性能，关系到车辆驾乘人员的生命财产安全。

在工业生产线上，为了满足生产速度和产品质量的双向要求，需要配合生产线上的各个流程做好外观、尺寸等性能指标的检测。对于刹车片这种缺陷种类繁多，缺陷不明显的对象来说，人工检测需通过手摸、目视、光照反射、光照投影等方法检测刹车片的表面缺陷。由于质检工人的视觉疲劳、情绪波动等因素使得传统方法便存在质量标准客观性较差且、检测速度慢、效率低，难以完成每分钟几十个的检测速度，并且检测结果受检测人员主管影响较大，同时针对刹车片这种检测项目较多的检测对象，传统的机器视觉检测只能检测某一类缺陷，而多工位检测系统设备成本高、效率低，所以，在刹车片生产行业急切需要一种多工位外观缺陷在线检测装置。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供了一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，可用于对生产线上的刹车片外观缺陷检测进行非接触无损在线检测。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括用于传输刹车片的传送带、直流电机及调速器和次品收料盒；直流电机及调速器与传送带一侧的主动轴连接驱动旋转而带动传送带运行，支架竖直固定安装在放置于地面的基座上，支架位于传送带侧方；传送带上沿传送方向依次设有第一工位、第二工位和第三工位，第一工位处的传送带上下带面之间安装有背光光源模块，第二工位处的传送带上方设有环形光源模块，第三工位处的传送带上方设有同轴光源模块，三个工位的正上方装有用采集刹车片图像的工业相机模块，工业相机模块、同轴光源模块、环形光源模块和背光光源模块均与支架固定链接；三个工位处的传送带上带面同一侧边沿均安装有用于推动不合格刹车片的气动推杆，光电开关安装在气动推杆顶部，气动推杆经电磁阀与空气压缩机连接，与气动推杆位置相对的传送带上带面另一侧边沿安装有用于容置不合格刹车片的次品收料盒。

所述的工业相机模块包括工业相机、快装板以及用于上下和水平调节工业相机高度的相机调节装置，工业相机朝向正下方，工业相机通过快装板安装在相机调节装置上，相机调节装置底座与滚珠丝杠滑台上的滑块固定连接；所述的背光光源模块包括背光光源和背光光源固定块，背光光源通过螺栓固定安装在背光光源固定块上，背光光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上；所述的环形光源模块包括环形光源和环形光源固定块，环形光源通过螺栓固定安装在环形光源固定块上，环形光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上；所述的同轴光源模块包括同轴光源和同轴光源固定块，同轴光源通过螺栓固定安装在同轴光源固定块上，同轴光源固定块通过连接块杆结构固定安装在支架上。

所述的环形光源照射到正下方的传送带上刹车片两端边缘，同轴光源能均匀照射整个刹车片及其附近周边区域。

所述的相机调节装置包括y向固定块、y向滑条、x向固定块和x向滑条，快装板与水平的x向滑条固定连接，x向滑条嵌入到x向固定块上水平的燕尾槽中形成左右滑动副，x向固定块与y向滑条固定连接，y向滑条与y向固定块上开有的燕尾槽配合相嵌形成上下滑动副，y向固定块与滑块固定连接，滑块螺纹套在水平安装的滚珠丝杠滑台的丝杆中，滚珠丝杠滑台的丝杆与步进电机输出轴连接驱动。滚珠丝杠滑台通过连接块杆结构固定安装在支架上。

所述的工业相机为工业级面阵cmos相机。

所述的传送带的带面采用透明材质。

所述相机调节装置中，y向固定块、x向固定块开有梯形槽，侧面有带齿轮的旋钮，y向滑条、x向滑条背面开有凹槽，y向滑条安装在y向固定块梯形槽内，x向固定块通过螺栓固定在y向滑条上，x向滑条安装在x向固定块梯形槽内，可通过旋钮使y向滑条、x向滑条在y、x方向移动，y向固定块通过螺栓与滚珠丝杠滑台的滑块固定。

所述滚珠丝杠滑台通过两固定块、两连接块固定在横杆上。所述横杆通过固定块、连接杆固定在支架上。所述快装板通过螺栓与工业相机固定，所述工业相机通过快装板固定在相机调节装置上。通过调节所述相机调节装置使被检测刹车片在所述工业相机视野里占2/3-3/4。通过调节所述相机调节装置使工业相机与背光光源、环形光源、同轴光源光轴位于同一平面。

所述滚珠丝杠滑台左端安装有步进电机。

所述次品收料盒中点与第二工位气动推杆中点对齐。

与背景技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型构成了完整的刹车片表面缺陷自动检测流水线，取代原来低可靠性、低效率的人工检测，使原来复杂的检测过程能在一条自动检测流水线上自动完成。

本实用新型可通过不同光源的设置检测刹车片表面不同种类的缺陷，并实现实时在线检测，改善了以往多工位检测占地多、效率低的不足，实现了多工位检测集成化，减少了设备成本，降低了人工成本，提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型装置的总装图之一。

图2是本实用新型装置的总装图之二。

图3是本实用新型各个光源和相机安装的结构示意图之一。

图4是本实用新型各个光源和相机安装的结构示意图之二。

图中：1、传送带，2、直流电机及其调速器，3、次品收料盒，4、继电器模块，8、同轴光源固定块，9、基座，10、支架，11、滚珠丝杠滑台，12、步进电机，13、滑块，14、相机调节装置，15、快装板，16、工业相机，17、背光光源模块，18、环形光源模块，19、同轴光源模块，20、电磁阀，21、光电开关，22、气动推杆，23、环形光源固定块，24、背光光源固定块，25、y向固定块，26、y向滑条，27、x向固定块，28、x向滑条，29、背光光源，30、环形光源，31、同轴光源，32、连接块，33、连接杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括用于传输刹车片的传送带1、直流电机及调速器2和次品收料盒3；直流电机及调速器2与传送带1一侧的主动轴连接驱动旋转而带动传送带1运行，支架10竖直固定安装在放置于地面的基座9上，支架10位于传送带1侧方；传送带1上沿传送方向依次设有第一工位、第二工位和第三工位，第一工位处的传送带1上下带面之间安装有背光光源模块17，第二工位处的传送带1上方安装有环形光源模块18，第三工位处的传送带1上方安装有同轴光源模块19，三个工位的正上方装有用采集刹车片图像的工业相机模块，工业相机模块、同轴光源模块19、环形光源模块18和背光光源模块17均与支架10固定链接。

如图3所示，三个工位处的传送带1上带面同一侧边沿均安装有用于推动不合格刹车片的气动推杆22，光电开关21安装在气动推杆22顶部，气动推杆22经电磁阀20与空气压缩机连接，电磁阀20安装在与气动推杆22同侧的传送带1边沿，与气动推杆22位置相对的传送带1上带面另一侧边沿安装有用于容置不合格刹车片的次品收料盒3，次品收料盒3中点与第二工位环形光源模块18的气动推杆22中点对齐。

本实用新型还可包括继电器模块4，直流电机及调速器2、背光光源29、环形光源30和同轴光源31均连接继电器模块4。

如图4所示，工业相机模块包括工业相机16、快装板15以及用于上下和水平调节工业相机16高度的相机调节装置14，工业相机16朝向正下方，工业相机16通过快装板15安装在相机调节装置14上，相机调节装置14具体可采用滑块导轨结构，快装板16通过螺栓与相机调节装置15固定，相机调节装置14与滚珠丝杠滑台11上的滑块13固定连接，滚珠丝杠滑台11通过连接块杆结构固定安装在支架10上，连接块杆结构包括连接块32和连接杆33。

如图3所示，背光光源模块17包括背光光源29和背光光源固定块24，背光光源29通过螺栓固定安装在背光光源固定块24上，背光光源固定块24通过连接块杆结构固定安装在支架10上。

如图4所示，环形光源模块18包括环形光源30和环形光源固定块23，环形光源30通过螺栓固定安装在环形光源固定块23上，环形光源固定块23通过连接块杆结构固定安装在支架10上。

如图4所示，同轴光源模块19包括同轴光源31和同轴光源固定块8，同轴光源31通过螺栓固定安装在同轴光源固定块8上，同轴光源固定块8通过连接块杆结构固定安装在支架10上。

同轴光源31能均匀照射到正下方的传送带1上整个刹车片及其附近周边区域，环形光源30照射到刹车片两端边缘。

相机调节装置14包括y向固定块25、y向滑条26、x向固定块27和x向滑条28，快装板15与水平的x向滑条28固定连接，x向滑条28嵌入到x向固定块27上水平的燕尾槽中形成左右滑动副，x向固定块27与y向滑条26固定连接，y向滑条26与y向固定块25上开有的燕尾槽配合相嵌形成上下滑动副，y向固定块25与滑块13固定连接，滑块13螺纹套在水平安装的滚珠丝杠滑台11的丝杆中，滑块13可沿滚珠丝杠滑台11轨道移动，滚珠丝杠滑台11的丝杆与步进电机12输出轴连接驱动。

工业相机16为工业级面阵cmos相机。

传送带1的带面采用透明材质，背光光源29采用平行背光光源，环形光源30采用高角度直接照明方式。

调整连接块杆以及相机调节装置15使工业相机14在x、y方向处于合适的位置。所述合适的位置是指被检测刹车片在工业相机16视野里占2/3-3/4。

通过调整连接块杆使背光光源模块17位于第一工位合适位置。所述合适位置是指背光光源29位于第一工位的电磁阀20、光电开关21、气动推杆22正下方。具体实施中传送带1侧面还安装有沿传送方向的梁，梁侧面开有沿传送方向的水平通槽，背光光源29的连接块杆结构穿过水平通槽与支架连接。

通过调整连接块杆使环形光源模块18位于第二工位合适位置。所述合适位置是指环形光源30位于第二工位的电磁阀20、光电开关21、气动推杆22正上方，且环形光源30可照射被检测刹车片两端边缘。

通过调整连接块和连接杆结构使同轴光源模块19位于第三工位合适位置。所述合适位置是指同轴光源31位于第三工位的电磁阀20、光电开关21、气动推杆22正上方，且同轴光源31可均匀照射被检测刹车片及其周边范围。调整连接杆结构使工业相机16、背光光源29、环形光源30、同轴光源31光轴位于同一平面。

本实用新型具体实施过程为：

1)刹车片放置于传送带上，通过直流电机2带动沿传送带1传输，分别在三个工位进行检测；

第一工位：当刹车片传输到第一工位的光电开关21被检测到，控制继电器模块4第一通路断开使直流电机2停止转动，控制继电器模块4第二通路导通开启第一工位的背光光源33，步进电机12带动滚珠丝杠滑台11上的滑块13使工业相机16移动到至第一工位的正上方，触发工业相机16采集刹车片轮廓图像用以对刹车片轮廓是否完整进行检测；

第二工位：当刹车片传输到第二工位的光电开关21检测到，控制继电器模块4第一通路断开使直流电机2停止转动，控制继电器模块4第三通路导通开启第二工位的环形光源34，驱动步进电机12带动滚珠丝杠滑台11上的滑块13使工业相机16至第二工位的正上方，触发工业相机16采集刹车片的两端边缘图像用以对刹车片两端边缘的钢印字符是否完整进行检测；

第三工位：当刹车片传输到第三工位的光电开关21检测到，控制继电器模块4第一通路断开使直流电机2停止转动，控制继电器模块4第四通路导通开启第三工位的同轴光源35，驱动步进电机12带动滚珠丝杠滑台11上的滑块13使工业相机16至第三工位的正上方，触发工业相机16采集刹车片的表面图像对刹车片表面的缺陷尺寸是否合格进行检测；

4)控制继电器模块4第一通路导通开启直流电机2，直流电机2带动传送带1上的刹车片传输完成各个工位的依次检测，实现缺陷多工位的在线检测。

检测合格的刹车片经传送带传送后置于合格品收料箱中。

由此本实用新型可适用于对不同尺寸刹车片进行表面缺陷检测，提高了检测效率，降低了人工成本。

Claims (5)

1.一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，其特征在于：包括用于传输刹车片的传送带(1)、直流电机及调速器(2)和次品收料盒(3)；直流电机及调速器(2)与传送带(1)一侧的主动轴连接驱动旋转而带动传送带(1)运行，支架(10)竖直固定安装在放置于地面的基座(9)上，支架(10)位于传送带(1)侧方；传送带(1)上沿传送方向依次设有第一工位、第二工位和第三工位，第一工位处的传送带(1)上下带面之间安装有背光光源模块(17)，第二工位处的传送带(1)上方设有环形光源模块(18)，第三工位处的传送带(1)上方设有同轴光源模块(19)，三个工位的正上方装有用采集刹车片图像的工业相机模块，工业相机模块、同轴光源模块(19)、环形光源模块(18)和背光光源模块(17)均与支架(10)固定链接；三个工位处的传送带(1)上带面同一侧边沿均安装有用于推动不合格刹车片的气动推杆(22)，光电开关(21)安装在气动推杆(22)顶部，气动推杆(22)经电磁阀(20)与空气压缩机连接，与气动推杆(22)位置相对的传送带(1)上带面另一侧边沿安装有用于容置不合格刹车片的次品收料盒(3)。

2.根据权利要求1所述的一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，其特征在于：所述的工业相机模块包括工业相机(16)、快装板(15)以及用于上下和水平调节工业相机(16)高度的相机调节装置(14)，工业相机(16)朝向正下方，工业相机(16)通过快装板(15)安装在相机调节装置(14)上，相机调节装置(14)底座与滚珠丝杠滑台(11)上的滑块(13)固定连接；

所述的背光光源模块(17)包括背光光源(29)和背光光源固定块(24)，背光光源(29)通过螺栓固定安装在背光光源固定块(24)上，背光光源固定块(24)通过连接块杆结构固定安装在支架(10)上；

所述的环形光源模块(18)包括环形光源(30)和环形光源固定块(23)，环形光源(30)通过螺栓固定安装在环形光源固定块(23)上，环形光源固定块(23)通过连接块杆结构固定安装在支架(10)上；

所述的同轴光源模块(19)包括同轴光源(31)和同轴光源固定块(8)，同轴光源(31)通过螺栓固定安装在同轴光源固定块(8)上，同轴光源固定块(8)通过连接块杆结构固定安装在支架(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，其特征在于：所述的环形光源(30)照射到正下方的传送带(1)上刹车片两端边缘，同轴光源(31)能均匀照射整个刹车片及其附近周边区域。

4.根据权利要求2所述的一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，其特征在于：所述的相机调节装置(14)包括y向固定块(25)、y向滑条(26)、x向固定块(27)和x向滑条(28)，快装板(15)与水平的x向滑条(28)固定连接，x向滑条(32)嵌入到x向固定块(27)上水平的燕尾槽中形成左右滑动副，x向固定块(27)与y向滑条(26)固定连接，y向滑条(26)与y向固定块(25)上开有的燕尾槽配合相嵌形成上下滑动副，y向固定块(25)与滑块(13)固定连接，滑块(13)螺纹套在水平安装的滚珠丝杠滑台(11)的丝杆中，滚珠丝杠滑台(11)的丝杆与步进电机(12)输出轴连接驱动,滚珠丝杠滑台(11)通过连接块杆结构固定安装在支架(10)上。

5.根据权利要求2所述的一种刹车片外观缺陷多工位在线检测装置，其特征在于：所述的工业相机(16)为工业级面阵cmos相机。