CN206818154U - 一种齿环内外径外观检测装置 - Google Patents

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王华龙
李力
黄坤山
李志鹏
彭博
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Foshan Nanhai Guangdong Technology University CNC Equipment Cooperative Innovation Institute
Foshan Guangdong University CNC Equipment Technology Development Co. Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种齿环内外径外观检测装置,包括:操作台;安装在操作台上的传送带;安装在传送带下方的工业电脑;安装在操作台上的传动模组;安装在传动模组上的工业相机;安装在传动模组顶端的伺服电机;安装在工业相机正下方的光源;安装在传送带端侧的齿环定位机构;安装在传送带端侧上的光电对射传感器;以及安装在传送带端侧的剔除机构。本齿环内外径外观检测装置,用机器视觉技术进行同步器齿环外圈齿顶圆外径检测、内圈齿爪圆内径检测,解决了单依靠传统人工检测判断效率低、成本高等技术难题。

Description

一种齿环内外径外观检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及视觉检测技术领域,具体涉及一种齿环内外径外观检测装置。
背景技术
[0002]同步器齿环是汽车变速箱中的关键零件之一,是利用一对锥形摩擦副产生摩擦 力,使得待啮合的一对齿轮的圆周速度达到同步并平稳地进入啮合,因此同步器齿环外观 尺寸、形状等质量需要严格控制。
[0003]由于对于齿环测量本身是一种难度较大、精度高、测量要求多的测量技术,通常会 涉及到许多程序复杂过程庞大的运算和数据信息处理,因此各种测量方法频频出现。再加 上齿环形状负责、规格型号种类多,更加加强了其测量难度。
[0004] 目前同步器齿环生产商大部分采用的是人工测量方式对齿环进行检测,即用游标 卡尺或测量仪对其进行测量,造成检测效率低、误检率高。再加上齿轮测量仪器或其他接触 式检测仪器使用过程复杂、工作量较大、使用周期短、维护比较麻烦以及费用昂贵等,因此 这种测量方法完全不能满足其生产效益和产量等要求。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种齿环内外径外观检测装置,采用先进的 图像采集技术和数据通讯技术,实现数字图像的实时采集与传输,能够在较短的时间内创 建标准的检测环境,采用闭环控制原理使系统检测过程自动控制和调节,然后进行准确而 快速的图像识别及处理,满足流水线生产节拍的需要。
[0006] 为实现上述技术方案,本发明提供了一种齿环内外径外观检测装置,包括:操作 台;安装在操作台上的传送带;安装在传送带末端且用于驱动传送带的传送带电机;安装在 传送带下方的工业电脑;安装在操作台上且位于传送带一侧的传动模组;安装在传动模组 上的工业相机;安装在传动模组顶端且用于驱动工业相机上下移动的伺服电机;安装在工 业相机正下方的光源,所述光源通过光源支架固定在操作台一侧的支杆上;安装在传送带 端侧且沿传送带运动方向安装在光源前方的齿环定位机构;安装在传送带端侧上的光电对 射传感器支架,所述光电对射传感器支架位于齿环定位机构与传动模组之间且靠近传动模 组一侧;安装在光电对射传感器支架上的光电对射传感器;安装在传送带端侧且沿传送带 运动方向安装在光源后方的剔除机构。
[0007] 优选的,所述剔除机构的相对侧设置有不合格品接料盒,所述传送带的末端设置 有合格品接料盒。
[0008] 优选的,所述齿环定位机构包括两个结构相同且相对设置的伸缩定位装置,所述 伸缩定位装置包括安装在操作台上的支架;横向固定在支架上的伸缩气缸;固定在伸缩气 缸前端且与齿环相契合的弧形推板。
[0009] 优选的,本装置还包括外界遮光箱,所述外界遮光箱将工业相机、光源和光电对射 传感器完全包裹。
[0010] 优选的,所述光源为正面明场多角度LED环形白光光源。
[0011] 优选的,所述操作台上还安装有控制操作屏。
[0012] 本发明提供的一种齿环内外径外观检测装置的有益效果在于:
[0013] 1)本发明提供的齿环内外径外观检测装置,采用先进的图像采集技术和数据通讯 技术,实现数字图像的实时采集与传输,可以在较短的时间内创建标准的检测环境,采用闭 环控制原理使系统检测过程自动控制和调节,然后进行准确而快速的图像识别及处理,满 足流水线生产节拍的需要,并利用系统的分析报告等能力辅助相关负责人员决策判断,及 时掌握每一个齿轮零件的质量信息,从而有效对企业的生产质量和技术进行总体上的把握 和控制;
[0014] 2)本发明提供的齿环内外径外观检测装置,实现了流水线上的同步器环内外径外 观全自动检测,大大提高了齿环内外径外观的检测识别率,避免了人工检测效率低、容易疲 劳导致误检的风险;
[0015] 3)本发明提供的齿环内外径外观检测装置,采用机器视觉技术进行同步器齿环外 圈齿顶圆外径检测、内圈齿爪圆内径检测,解决了单依靠传统人工检测判断效率低、成本高 等技术难题,同时还根据同步器齿环外观特性,最大优化地设计了针对该同步器齿环内外 径外观检测的系统硬件平台。
附图说明
[0016] 图1是本发明的总体结构示意图;
[0017] 图2是本发明的局部结构示意图;
[0018] 图3是本发明中正面明场多角度Lm)环形白光照射示意图。
[0019] 图中:1、外界遮光箱;2、操作台;3、工业电脑;4、传送带;5、传送带电机;6、伺服电 机;7、传动模组;8、工业相机;9、光源支架;10、光源;11、光电对射传感器;12、齿环定位机 构;13、待检齿环;14、不合格品接料盒;15、不合格齿环;16、合格品接料盒;17、剔除机构; 18、光电对射传感器支架;19、控制操作屏。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本领 域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明的保护 范围。
[0021] 实施例:一种齿环内外径外观检测装置。
[0022] 参照图1至图3所示,一种齿环内外径外观检测装置的检测装置,包括:操作台2;安 装在操作台2上的传送带4;安装在传送带4末端且用于驱动传送带4的传送带电机5;安装在 传送带4下方的工业电脑3;安装在操作台2上且位于传送带4 一侧的传动模组7;安装在传动 模组7上的工业相机8;安装在传动模组7顶端且用于驱动工业相机8上下移动的伺服电机6; 安装在工业相机8正下方的光源10,所述光源10通过光源支架9固定在操作台2—侧的支杆 上;安装在传送带4端侧且沿传送带4运动方向安装在光源10前方的齿环定位机构12;安装 在传送带4端侧上的光电对射传感器支架18,所述光电对射传感器支架18位于齿环定位机 构12与传动模组7之间且靠近传动模组7—侧;安装在光电对射传感器支架18上的光电对射 传感器11;安装在传送带4端侧且沿传送带4运动方向安装在光源10后方的剔除机构17,所 述操作台2上还安装有控制操作屏19,工业电脑3的信号输出端分别与传送带电机5、伺服电 机6、光源10、光电对射传感器11、齿环定位机构12、剔除机构17和控制操作屏19连接,剔除 机构17的相对侧设置有不合格品接料盒14,所述传送带4的末端设置有合格品接料盒16。 [G023] 本齿环内外径外观检测装置的工作原理是:传送带4将待检齿环13移送到齿环定 位机构12旁的到位传感器后,到位传感器触发齿环定位机构12上的气缸将待检齿环13定位 在传送带4上的中心线位置上,然后传送带4将待检齿环13移动至光电对射传感器11处,传 感器触发工业相机8及光源10进行图像采集,从而获取齿环图像。在采集图像之前,传动模 组7上的伺服电机6移动工业相机8,使得工业相机8根据先前待检齿环13的型号实现相应的 自动对焦,针对获取的齿环图像,选取环形目标区域,对目标区域进行高斯滤波图像预处 理,消除部分存在的图像噪声,之后进行Sobel边缘分割,最后对图像进行齿环内外径圆的 拟合,根据检测识别工序的结果进行下一步分选,如果系统检测得到的待检齿环13齿环内 圈齿爪圆内径、外圈齿顶圆外径跟系统参考值一样或者两者偏差值在允许范围内,则该待 检齿环13产品为合格产品,传送带4将合格的待检齿环13产品移送到合格品接料盒16中。若 待检齿环13齿环外圈齿顶圆外径跟系统参考值不一样或者两者偏差值不在允许范围内,则 该待检齿环13产品不合格,传送带4将该不合格齿环15产品移送到剔除机构17处,剔除机构 17将该不合格齿环15产品移送到不合格品接料盒14中。
[0024]参照图2所示,所述齿环定位机构12包括两个结构相同且相对设置的伸缩定位装 置,所述伸缩定位装置包括安装在操作台2上的支架;横向固定在支架上的伸缩气缸;固定 在伸缩气缸前端且与齿环相契合的弧形推板。当传送带4将待检齿环13移送到齿环定位机 构12旁的光电对射传感器后,传感器触发齿环定位机构12上的伸缩气缸,两个相对设置的 伸缩气缸带动弧形推板同时相对动作,由于伸缩气缸的伸缩距离是恒定的,所以可以将待 检齿环13定位在传送带4上的中心线位置上。
[0025] 参照图3所示,所述光源10为正面明场多角度LED环形白光光源。由于喷码字符是 印在铜环柱面上,设计了正面明场同轴漫反射LED环形白光光源照明方式能够防止产生阴 影,减少或防止镜面反射,使齿环内外径轮廓图像对比度增强。
[0026]参照图1所示,所述检测装置还包括外界遮光箱1,所述外界遮光箱1将工业相机8、 光源10和光电对射传感器11完全包裹,通过外界遮光箱1可以保障待检齿环进入遮光箱内 进行更加清晰的图像采集,减小外界光源对图像采集的影响。
[0027]以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应局限于该实施例和附图所公 开的内容,所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护 的范围。

Claims (6)

1.一种齿环内外径外观检测装置,其特征在于包括: 操作台; 安装在操作台上的传送带; 安装在传送带末端且用于驱动传送带的传送带电机; 安装在传送带下方的工业电脑; 安装在操作台上且位于传送带一侧的传动模组; 安装在传动模组上的工业相机; 安装在传动模组顶端且用于驱动工业相机上下移动的伺服电机; 安装在工业相机正下方的光源,所述光源通过光源支架固定在操作台一侧的支杆上; 安装在传送带端侧且沿传送带运动方向安装在光源前方的齿环定位机构; 安装在传送带端侧上的光电对射传感器支架,所述光电对射传感器支架位于齿环定位 机构与传动模组之间且靠近传动模组一侧; 安装在光电对射传感器支架上的光电对射传感器; 安装在传送带端侧且沿传送带运动方向安装在光源后方的剔除机构。
2. 根据权利要求1所述的齿环内外径外观检测装置,其特征在于:所述剔除机构的相对 侧设置有不合格品接料盒,所述传送带的末端设置有合格品接料盒。
3. 根据权利要求1所述的齿环内外径外观检测装置,其特征在于:所述齿环定位机构包 括两个结构相同且相对设置的伸缩定位装置,所述伸缩定位装置包括安装在操作台上的支 架;横向固定在支架上的伸缩气缸;固定在伸缩气缸前端且与齿环相契合的弧形推板。
4. 如权利要求1所述的齿环内外径外观检测装置,其特征在于:还包括外界遮光箱,所 述外界遮光箱将工业相机、光源和光电对射传感器完全包裹。
5. 如权利要求1所述的齿环内外径外观检测装置,其特征在于:所述光源为正面明场多 角度LED环形白光光源。
6. 如权利要求1所述的齿环内外径外观检测装置,其特征在于:所述操作台上还安装有 控制操作屏。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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