CN208091939U - 一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，包括搬运机构，搬运机构设有中空立柱、上料臂和下料臂，上料臂和下料臂分别安装于立柱左右两侧，还包括矩形检测台、检测机构、显示装置、成品收集箱、废品回收箱以及控制器，所述的电上料臂、下料臂与电容检测机构自动完成电容的上料、检测和下料。本实用新型双臂协同工作，上料、检测和下料可并行完成，可显著提高电容外观检测效率。

Description

一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机

技术领域

本实用新型涉及一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，属于电容自动编带系统工装技术领域。

背景技术

在电容生产过程中，国内电容生产企业大多采用人眼在高倍显微镜下进行电容表面缺陷检查，如套管剖裂、起泡、划痕、打痕、胶塞露出等。长时的人工视觉检测，难以满足批量生产时对电容外观的精准检测。随着电容生产企业对电容外观自动检测装置的需求日益迫切，目前国内也出现一些电容自动检测装置，但是均存在系统结构复杂，难以嵌入现有的生产线中，检测精度差、效率低。

发明内容

本实用新型提出了一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，解决现有技术中容自动检测装置存在系统结构复杂、难以嵌入现有的生产线，检测精度差、效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下具体技术方案：

一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，包括搬运机构、矩形检测台、检测机构、显示装置、成品收集箱、废品回收箱以及控制器；

所述搬运机构包括中空立柱、上料臂和下料臂，上料臂和下料臂分别安装于中空立柱左右两侧，上料臂和下料臂均包括一个用以协同搬运电容至检测时所需的相应位姿的五自由度操作臂；

所述矩形检测台安装于搬运机构下方，用于支撑搬运机构；

所述检测机构和显示装置均安装在搬运机构上，分别用以检测电容外观缺陷和显示电容检测结果；

所述成品收集箱和废品回收箱分别摆放在矩形检测台右侧和下方，用以收集电容的成品和废品；

所述控制器控制上料臂、下料臂和电容检测机构完成对电容上料、检测、下料操作。

控制器控制上料臂和下料臂夹取待检测电容，上料臂和下料臂均包括一个用以协同搬运电容至检测时所需的相应位姿的五自由度操作臂，控制器控制操作臂摆动、伸缩或/和翻转，并利用检测机构和显示装置，自动对电容的上、下表面及侧面进行检测，显示检测结果，并根据检测结果进行分类。自动化程度高，检测效率高，多方位全面检测，检测精度高，且该检测机结构简单，非常方便嵌入现有的生产线，降低了生产成本。

进一步改进，所述五自由度操作臂包括肩部伸缩气缸、肩部支撑壳体、L型臂杆一、关节摆动气缸、关节伸缩气缸、L型臂杆二、腕部摆动气缸和手部夹紧气缸；所述部伸缩气缸、关节摆动气缸、关节伸缩气缸、腕部摆动气缸和手部夹紧气缸均与控制器之间电连接，肩部伸缩气缸安装在中空立柱的内侧壁上，肩部伸缩气缸活塞杆可伸缩地穿过中空立柱侧壁与L型臂杆一的一端相连；所述肩部支撑壳体安装在中空立柱外侧壁上；所述L型臂杆一与肩部伸缩气缸活塞杆连接的一端在肩部支撑壳体内可来回滑动，L型臂杆一另一端与关节摆动气缸壳体相连；所述关节摆动气缸活塞杆与关节伸缩气缸壳体相连；所述的关节伸缩气缸活塞杆与L型臂杆二的一端相连，L型臂杆二另一端连接腕部摆动气缸壳体；所述的腕部摆动气缸活塞杆连接手部夹紧气缸；所述手部夹紧气缸上设有两个夹指。

进一步改进，所述的上料臂与下料臂与中空立柱装接处存在高度差，此高度差满足当上料臂与下料臂相互换夹电容时，下料臂夹指能够从上料臂夹指中夹住电容。

进一步改进，所述的检测机构包括智能相机、光源、光源支架、遮光板；智能相机和光源与控制器之间电连接，所述智能相机安装在中空立柱前壁上；光源与智能相机同轴，并通过光源支架固定在中空立柱前壁上；遮光板与智能相机相对，安装在矩形检测台。

进一步改进，所述矩形检测台台面板上设有一个落料通孔，落料通孔位于智能相机与遮光板之间，且位于废品回收箱上方。

进一步改进，所述检测机构的智能相机与显示装置采取电性相连。

所述的检测机构与显示装置采取电性相连。

本实用新型具有如下效果：

1、控制器控制上料臂和下料臂夹取待检测电容，上料臂和下料臂均包括一个用以协同搬运电容至检测时所需的相应位姿的五自由度操作臂，控制器控制操作臂摆动、伸缩或/和翻转，并利用检测机构和显示装置，自动对电容的上、下表面及侧面进行检测，显示检测结果，并根据检测结果进行分类。自动化程度高，检测效率高，使电容外观能接受全方位的检测，检测精度高。

2、由于上料臂与下料臂可在一定范围内调整电容的位姿，使本实用新型仅采用一个视觉完成了电容外观检测，检测效率高，系统组成结构简单，便于嵌入现有的生产线中，降低了生产成本。

附图说明

图1为根据本实用新型的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机示意图。

图2为本实用新型的电容搬运机构与电容检测机构装接示意图。

图3为本实用新型的上料臂夹持来自上道工序的电容示意图。

图4为本实用新型的上料臂夹持电容检测引脚示意图。

图5为本实用新型的上料臂夹持电容检测底面示意图。

图6为本实用新型的上料臂夹持电容检测顶面示意图。

图7为本实用新型的上料臂与下料臂换夹瞬间示意图。

图8为本实用新型的下料臂夹持电容检测侧面一半示意图。

图9为本实用新型的下料臂夹持电容检测侧面另一半示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机进行详细阐述。

图1是本实用新型公开的一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，包括搬运机构1，搬运机构1设有中空立柱11、上料臂和下料臂，上料臂和下料臂分别安装于中空立柱11左右两侧，还包括矩形检测台2、检测机构3、显示装置6、成品收集箱5、废品回收箱4以及控制器；

其中，上料臂和下料臂均包括一个五自由度操作臂12，用以协同搬运电容至相应的检测位姿；矩形检测台2安装于搬运机构1下方，用于支撑搬运机构1；检测机构3和显示装置6均安装在电容搬运机构1上，分别用以检测电容外观缺陷和显示电容检测结果；成品收集箱5和废品回收箱4分别摆放在矩形检测台2右侧和下方，用以收集电容的成品和废品；控制器控制上料臂、下料臂和电容检测机构完成对电容上料、检测、下料的检测。

如图2所示，五自由度操作臂12包括肩部伸缩气缸121、肩部支撑壳体122、L型臂杆一123、关节摆动气缸124、关节伸缩气缸125、L型臂杆二126、腕部摆动气缸127和手部夹紧气缸128；肩部伸缩气缸121安装在中空立柱11的内侧壁上，肩部伸缩气缸121活塞杆可伸缩地穿过中空立柱11侧壁与L型臂杆一123的一端相连；肩部支撑壳体122安装在中空立柱11外侧壁上；L型臂杆一123与肩部伸缩气缸121活塞杆连接的一端在肩部支撑壳体122内可来回滑动，L型臂杆一123另一端与关节摆动气缸124壳体相连；关节摆动气缸124活塞杆与关节伸缩气缸125壳体相连；关节伸缩气缸125活塞杆与L型臂杆二126的一端相连，L型臂杆二126另一端连接腕部摆动气缸127壳体；腕部摆动气缸127活塞杆连接手部夹紧气缸128；手部夹紧气缸128上设有两个夹指。

上料臂与下料臂与中空立柱11装接存在高度差，此高度差需满足当上料臂与下料臂相互换夹电容时，下料臂夹指能够从上料臂夹指中夹住电容即可。

检测机构3包括智能相机31、光源32、光源支架33和遮光板34；智能相机31安装在中空立柱11前壁上；光源32与智能相机31同轴，并通过光源支架33固定在中空立柱11前壁上；遮光板34与智能相机31相对，安装在矩形检测台2。

矩形检测台2台面板上设有一个落料通孔，落料通孔位于智能相机31与遮光板34之间，且位于废品回收箱4上方。

所述的检测机构3与显示装置6采取电性相连。

本实用新型涉及的一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机的工作原理如下：

A)上料臂夹持自上道工序的电容7，进行电容7引脚、底面和顶面的外观检测，如图3、图4、图5和图6所示，具体包括以下步骤：

a)首先上料臂的关节伸缩气缸125活塞杆向外伸出，经过L型臂杆二126、腕部摆动气缸127和手部夹紧气缸128，带动手部夹紧气缸128上两夹指调整到与来自上道工序的电容位于同一条线上；然后，启动关节摆动气缸124向外侧摆动，带动L型臂杆二126、腕部摆动气缸127、手部夹紧气缸128一起向外摆动；最后，启动肩部伸缩气缸121活塞杆伸出，带动手部夹紧气缸128夹紧来自上道工序的电容7；

b)启动肩部伸缩气缸121活塞杆缩回，带动手部夹紧气缸128夹紧电容7一起缩回；启动关节摆动气缸124向内侧摆动，经过L型臂杆二126、腕部摆动气缸127、手部夹紧气缸128，带动电容7倒立竖置于智能相机31前，进行电容7的引脚检测，若电容7引脚不合格，松开手部夹紧气缸128，将电容7投入废品回收箱4，否则进入下一步；

c)启动腕部摆动气缸127，依次旋转过90°和270°，分别进行电容7底部和顶部的检测，如图5和图6所示，若电容7引脚不合格，松开手部夹紧气缸128，将电容7投入废品回收箱4，否则进入下一步。

B)下料臂夹持上料臂上的电容7，进行电容7侧面的外观检测，如图7、图8和图9所示，具体包括以下步骤：

a)启动下料臂的关节伸缩气缸125活塞杆向外伸出，经过L型臂杆二126、腕部摆动气缸127和手部夹紧气缸128，带动手部夹紧气缸128上两夹指调整到与夹持在上料臂上的电容位于同一条线上；启动关节摆动气缸124向内侧摆动，带动L型臂杆二126、腕部摆动气缸127、手部夹紧气缸128一起向内摆动；启动肩部伸缩气缸121活塞杆缩回，带动手部夹紧气缸128夹紧来自上料臂上的电容7引脚，同时上料臂的手部夹紧气缸128松开电容7；

b)启动智能相机31，进行电容7外侧面的一半检测，若电容7有缺陷，将电容7投入废品回收箱4，否则进入下一步；

c)启动腕部摆动气缸127旋转过180°，进行电容7外侧面的另一半检测，若电容7有缺陷，将不合格电容送至废品回收箱4，否则，下料臂将合格电容送至成品收集箱5。至此，完成了一个电容外观的自动检测。

以上所述仅为本实用新型涉及的一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机的一个较佳实施案例，但本实用新型的实施范围并不局限于此例。

Claims (6)

1.一种基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：包括搬运机构(1)、矩形检测台(2)、检测机构(3)、显示装置(6)、成品收集箱(5)、废品回收箱(4)和控制器；

所述搬运机构(1)包括中空立柱(11)、上料臂和下料臂，上料臂和下料臂分别安装于中空立柱(11)左右两侧，上料臂和下料臂均包括一个用以协同搬运电容至检测时所需的相应位姿的五自由度操作臂(12)；

所述矩形检测台(2)安装于搬运机构(1)下方，用于支撑搬运机构(1)；

所述检测机构(3)和显示装置(6)均安装在搬运机构(1)上，分别用以检测电容外观缺陷和显示电容检测结果；

所述成品收集箱(5)和废品回收箱(4)分别摆放在矩形检测台(2)右侧和下方，用以收集电容的成品和废品；

所述控制器控制上料臂、下料臂和电容检测机构完成对电容上料、检测、下料操作。

2.根据权利要求1所述的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：所述五自由度操作臂(12)包括肩部伸缩气缸(121)、肩部支撑壳体(122)、L型臂杆一(123)、关节摆动气缸(124)、关节伸缩气缸(125)、L型臂杆二(126)、腕部摆动气缸(127)和手部夹紧气缸(128)；所述部伸缩气缸(121)、关节摆动气缸(124)、关节伸缩气缸(125)、腕部摆动气缸(127)和手部夹紧气缸(128)均与控制器之间电连接，肩部伸缩气缸(121)安装在中空立柱(11)的内侧壁上，肩部伸缩气缸(121)活塞杆可伸缩地穿过中空立柱(11)侧壁与L型臂杆一(123)的一端相连；所述肩部支撑壳体(122)安装在中空立柱(11)外侧壁上；所述L型臂杆一(123)与肩部伸缩气缸(121)活塞杆连接的一端在肩部支撑壳体(122)内可来回滑动，L型臂杆一(123)另一端与关节摆动气缸(124)壳体相连；所述关节摆动气缸(124)活塞杆与关节伸缩气缸(125)壳体相连；所述的关节伸缩气缸(125)活塞杆与L型臂杆二(126)的一端相连，L型臂杆二(126)另一端连接腕部摆动气缸(127)壳体；所述的腕部摆动气缸(127)活塞杆连接手部夹紧气缸(128)；所述手部夹紧气缸(128)上设有两个夹指。

3.根据权利要求1或2所述的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：所述上料臂与下料臂与中空立柱(11)的装接处存在高度差，此高度差满足当上料臂与下料臂相互换夹电容时，下料臂夹指能够从上料臂夹指中夹住电容。

4.根据权利要求3所述的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：所述检测机构(3)包括智能相机(31)、光源(32)、光源支架(33)、和遮光板(34)；智能相机(31)和光源与控制器之间电连接，所述智能相机(31)安装在中空立柱(11)前壁上；光源(32)与智能相机(31)同轴，并通过光源支架(33)固定在中空立柱(11)前壁上；遮光板(34)与智能相机(31)相对，安装在矩形检测台(2)上。

5.根据权利要求4所述的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：所述矩形检测台(2)台面板上设有一个落料通孔，落料通孔位于智能相机(31)与遮光板(34)之间，且位于废品回收箱(4)上方。

6.根据权利要求5所述的基于双臂机器人结构的电容外观自动检测机，其特征在于：所述检测机构(3)的智能相机(31)与显示装置(6)采取电性相连。