CN208780635U - 一种大批量零部件全方位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大批量零部件全方位检测装置，包括：定量取样装置，包括料斗、第一输送带和出料通道，所述第一输送带上间隔设置有取样挡块，所述第一输送带的工作面包括取样段和呈大仰角配置的筛选段，其中，所述取样段在所述料斗的底部延伸；排序装置；第一面检测装置；第二面检测装置；翻转装置，用于将第三输送带上的样品通过夹持输送至第四输送带；以及若干导向装置，用于将样品自所述第二输送带导引至所述第一检测盘、将样品从第一检测盘导引至第三输送带、以及将样品自第四输送带导引至第二检测盘。本实用新型实现了大批量零部件的连续自动上料，第一检测盘和第二检测盘的外周空间较大，适合灵活布置多个接料箱，满足样品多种分类的要求。

Description

一种大批量零部件全方位检测装置

技术领域

本实用新型涉及零部件的尺寸、外观、质量缺陷的智能检测领域，尤其涉及一种大批量零部件全方位检测装置。

背景技术

众所周知，在设备或部件的工业化生产中，检测是一个重要步骤，并且与质量控制相关联。

随着装配制造业的发展，电子元器件、机械零部件等制造商在产品质量控制方面所投入的精力越来越大，对于大批量通用零部件而言，通过人工检测质量不仅效率低，而且主观性较大，检测结果统计困难，偶尔有不合格产品流出，特别是小微零部件。

外观质量是零部件检测的一项重要内容，视觉智能检测是外观质量检测的一个热点，中国专利文献CN1065596564A公开了一种全自动视觉检测装置，包括自动上料机构、第一检测盘、第二检测盘、产品翻面机构，自动上料机构位于第一检测盘的一侧，产品翻面机构垂直于自动上料机构设置，且位于第一检测盘和第二检测盘的一侧。

上述全自动视觉检测装置的第一检测盘和第二检测盘并列设置，二者之间的空间狭小，不方便直接在排料口下方设置料箱，使得料箱远离排料口设置，可能导致排料不畅的问题。而且，由于二者之间的空间狭小，不适合设置更多的排料口。

另外，上述全自动视觉检测装置的自动上料机构仅包括送料输送带，对于大批量零部件而言，仅采用上述送料输送带，无法实现自动喂料/给料，欠缺成批量连续处理能力。

因此，有必要提供一种零部件全方位检测装置，以提高零部件成批量连续处理能力，并且满足更多更灵活的零部件分类需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大批量零部件全方位检测装置，以提高零部件成批量连续处理能力，并且满足更多更灵活的零部件分类需求。

为此，本实用新型提供了一种大批量零部件全方位检测装置，包括：定量取样装置，包括料斗、第一输送带和出料通道，所述第一输送带上间隔设置有取样挡块，所述第一输送带的工作面包括取样段和呈大仰角配置的筛选段，其中，所述取样段在所述料斗的底部延伸；排序装置，包括第二输送带、坡面板、以及回收输送带，所述第二输送带与所述出料通道衔接，其上依次设置有层选机构和排序机构，所述坡面板用于将所述层选机构和排序机构剔除的样品导引至所述回收输送带；第一面检测装置，包括第一检测盘、以及在所述第一检测盘上依次设置的至少一个视觉检测装置；第二面检测装置，包括第二检测盘、在所述第二检测盘上依次设置的至少一个视觉检测装置、以及分选机构，其中，所述分选机构包括若干接料箱和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的分配单元，所述第二检测盘低于所述第一检测盘的水平高度；翻转装置，设置在所述第一面检测装置和第二面检测装置二者之间，包括第三输送带和第四输送带，用于将所述第三输送带上的样品夹持输送至第四输送带，并且在夹持输送过程中实现样品翻转；以及若干导向装置，用于将样品自所述第二输送带导引至所述第一检测盘、将样品从第一检测盘导引至第三输送带、以及将样品自第四输送带导引至第二检测盘。

进一步地，上述导向装置包括导盘机构，其中，所述导盘机构包括支架、在水平面内能够转动的导盘、以及用于驱动导盘旋转的电机。

进一步地，上述导盘的四周环面上具有刷毛层、滚花层、带有齿状的PU材料层或PEK材料层，以便于样品脱离原输送面或盘面。

进一步地，上述导向装置还包括直线驱动机构，用于调整导盘机构的水平位置，以使不同规格样品的中心在转盘的径向检测位置上保持一致。

进一步地，上述翻转装置的第四输送带的一端为包覆部，用于包覆所述第三输送带端部，其中，所述第三输送带的输送面包括预夹持输送面、支撑面和释放面，所述第四输送带的输送面包括预夹持面、夹持面、释放输送面，二者之间形成预夹紧区域、夹持输送区域、以及释放输送区域。

进一步地，上述翻转装置的第四输送带释放输送面水平延伸，所述第三输送带的释放面倾斜向上远离所述释放输送面；所述翻转装置的第四输送带的驱动机构包括伺服电机、第一同步带轮或链轮、同步带或同步链、第二同步带轮或链轮、以及滚筒，其中，所述滚筒和第二同步带轮或链轮固定连接，并且通过轴承支撑在中心芯轴上，所述中心芯轴固定支撑在机架上。

进一步地，上述第一检测盘和/或第二检测盘上设有表面成像检测装置，所述表面成像检测装置包括相机、用于调节相机镜头焦距的调焦机构、以及用于驱动调焦机构升降移动的景深调节机构。

进一步地，上述第一输送带的输送面的取样段两侧和筛选段两侧设有压板，并且在取样段和筛选段的交接处设有压轮，使得第一输送带呈型。

进一步地，上述排序机构包括导引板和用于驱动所述导引板在皮带宽度方向移动的直线驱动机构，其中，所述导引板具有导引面和排序面，用于使样品沿输送面边沿排列成一个接着一个的形态。

进一步地，上述第一面检测装置还包括第一分选机构，其中，所述第一分选机构包括若干接料箱和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的第一分配单元。

在本实用新型中，在排序装置之前设置定量取样装置，实现大批量零部件的连续自动上料，翻转装置设置在第一检测盘和第二检测盘二者之间，如此，第一检测盘和第二检测盘的外周空间较大，适合灵活布置多个接料箱，满足样品多种分类的要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的平面布局图；

图2是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的平面布局图；

图3是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的定量取样装置的结构示意图；

图4是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的排序装置的结构示意图；

图5是根据本实用新型的排序装置的排序机构的结构简图；

图6a是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的翻转装置的结构示意图；

图6b是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的翻转装置的结构简图；

图6c根据本实用新型的零部件全方位检测装置的翻转装置的结构示意图；

图7是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的导向装置的结构示意图；

图8是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的表面成像检测机构的结构示意图；以及

图9是根据本实用新型的零部件全方位检测装置的第一检测盘的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型中，本零部件全方位检测方法的检测对象为具有正反面且均需要质量检测的小型零部件，例如橡胶密封圈、塑料轴承、塑料齿轮、螺母、齿轮、轴承、轴瓦、片状零部件、磁块、磁瓦等。

在本实用新型中，输送带是指皮带输送机、金属板链输送机、塑料板链输送机中的一种，优选为皮带输送机。输送面是指输送带的输送样品的工作面。

结合参照图1和图2，本实用新型的零部件全方位检测装置包括定量取样装置100、排序装置200、第一面检测装置300、翻转装置400、第二面检测装置500、若干导向装置600。

其中，该定量取样装置100，包括料斗110、第一输送带120和出料通道130，所述第一输送带上间隔设置有取样挡块121，所述第一输送带120的工作面具有取样段 122和呈大仰角配置的筛选段123，其中，所述取样段122在所述料斗110的底部延伸。

其中，排序装置200包括第二输送带210、坡面板220、回收输送带230，所述第二输送带210与所述出料通道130衔接，其上依次设置有层选机构240和排序机构250，所述坡面板220用于将所述层选机构和排序机构剔除的样品导引至所述回收输送带 230。

其中，第一面检测装置300包括第一检测盘310以及第一分选机构320，其中，所述第一分选机构320包括若干接料箱321和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的第一分配单元(图中未示出)，其中，所述第一检测盘和所述第二输送带之间设有第一导向装置600，用于将在第二输送带210上运动的样品导引至转动中的第一检测盘 310。

其中，第二面检测装置500，包括第二检测盘510以及第二分选机构520，其中，所述第二分选机构520包括若干接料箱521和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的第二分配单元(图中未示出)，

其中，翻转装置400设置在所述第一面检测装置300和第二面检测装置500二者之间，包括第三输送带410和第四输送带420，用于将第三输送带410上的样品通过夹持输送至第四输送带420，其中，所述第三输送带410和所述第一检测盘310二者之间设置有第二导向装置600，用于将在所述第一检测盘310运转的样品导引至运动中的第三输送带410，所述第四输送带420和所述第二检测盘510二者之间设置有第三导向装置600，用于将在所述第四输送带420上运动的样品导引至运转中的第二检测盘510。

在本实用新型中，第一输送带与第一检测盘相切设置并且同向运动，第三输送带与第一检测盘相切设置并且同向运动，第四输送带与第二检测盘相切设置并且同向运动。

各导向装置的结构相同，包括导盘，该导盘设置在样品的运动路径上，在导盘转动时，将输送带上的样品导引至检测盘，或者将检测盘上的样品导引至输送带。

本实用新型的零部件全方位检测装置的工作过程如下：大批量样品倒入料斗中，第一输送带在运转时将少量样品从大批量样品中选出，经过出料通道后输送给第二输送带，样品在第二输送带上运动时，逐次经过层选机构时摊平、仅保留一层样品，再经过排序机构后样品呈一排逐次向前输送。

排序后的样品经由第一导向装置导引至第一检测盘，在随第一检测盘转动时依次经过表面成像检测工位、分选工位，需要再次检测的样品由第二到一个机构导引至翻转机构，不需要再次检测的样品按照分类规则分配至相应的接料箱。

导引至第三输送带的样品经过第三输送带和第四输送带的夹持输送后实现翻转，翻转后的样品随第四输送带输送，再经过第三导向装置导引至第二检测盘。

样品在随第二检测盘转动时依次经过表面成像检测工位、360°成像检测工位、分选工位，将检测后的所有样品按照分类规则分配至相应的接料箱。

在本实用新型中，在排序装置之前设置定量取样装置，实现大批量零部件的连续自动上料，翻转装置设置在第一检测盘和第二检测盘二者之间，如此，第一检测盘和第二检测盘的外周空间较大，适合灵活布置多个接料箱，满足样品多种分类的要求。

在一实施例中，如图3所示，该第一输送带的取样段两侧和筛选段的两侧设有压板124，并且在取样段和筛选段的交接处设有压轮125，使得第一输送带呈型。

其中，料斗110主要由左侧壁111、右侧壁112、后侧壁113组成，其中，左侧壁和右侧壁对称设置。

在定量选取过程中，检测对象在倒入料斗110后堆积在取样段，物料在输送带带动下运动，同时取料挡块将部分物料提升至筛选段,高于取料挡块上表面的物料在重力作用下，掉落至取样段,低于取料挡块上表面的物料掉落。这样部分检测对象在重力作用下掉落至取样段，未掉落的检测对象由出料通道出料至下一工位。

在一实施例中，如图4所示，该排序装置的坡面板220设置在层选机构240和排序机构250的边侧，用于接收第一输送带上被剔除的样品至回收输送带。

该层选机构240包括层选刷241和驱动层选刷旋转的驱动机构242，该层选刷241用于将堆叠的样品摊平成一层，该排序机构250包括导引板251和驱动导引板251在皮带宽度方向移动的直线驱动机构252。

如图5所示，该导引板251具有导引面251a和排序面251b。

在排序过程中，少量的物料沿着输送面前进方向运动，物料经过层选刷时，堆叠在上的样品被止挡，仅贴仅输送面的一层样品能够离开，随输送面运行方向运动，最前排物料沿着导引面运动，物料运动至排序面成为一个接着一个形态沿着输送面运动。

在一实施例中，如图6a和6b所示，该翻转装置400包括第三输送带410和第四输送带420，该第四输送带的一端为包覆部410a，用于包覆第三输送带端部，其中，第三输送带410的输送面包括预夹持输送面411、支撑面412和释放面413，第四输送带420的输送面包括预夹持面421、夹持面422、释放输送面423。

其中，第三输送带和第四输送带二者之间形成预夹紧区域、夹持输送区域、以及释放输送区域。样品在预夹紧区域由预夹紧输送面和预夹持面实现预夹紧，随后在夹持输送区域由支撑面和夹持面夹持并翻转，最后在由释放面和释放输送面构成的释放输送区域实现检测对象的释放和输送，其中支撑面是圆弧面，以实现检测对象在夹持输送时180°翻转。

现有技术采用的翻转装置的设置在第一检测盘和第二检测盘的同一侧，且第一检测盘和第二检测盘同平面布置，并且设置敲击锤防止样品粘连。虽然配置敲击锤可防样品粘连，但是受敲击锤施加的振动影响，零部件在翻转后可能造成排序混乱和堆叠、以及再次被翻转的可能性，进而系统检测的可靠性、准确性和效率会遭受质疑。

在本实施例中，第三输送带和第四输送带的输送皮带选择为花纹皮带，第三输送带的预夹紧输送面和第四输送带的释放输送面均水平设置，一个位置在上，一个位置在下，样品输送路径较短，释放输送面水平延伸，释放面倾斜向上远离释放输送面，如此，样品能够顺利脱离释放面，不粘连，无需设置敲击锤，避免设置敲击锤带来的一系列问题。

在一实施例中，如图6c所示，该翻转机构的第四输送带420的驱动机构包括伺服电机430、第一同步带轮或链轮441、同步带或同步链442、第二同步带轮或链轮443，其中，滚筒424和第二同步带轮或链轮443固定连接(例如通过螺钉连接)，并且通过轴承支撑中心芯轴425上，该中心芯轴425固定连接在机架450上。

在本实施例中，滚筒与第二同步带轮或链轮固定连接，支撑在固定不动的中心芯轴425上，结构非常紧凑，中心芯轴固定在机架上，无需转动，加工精度要求低，与传统的中心轴转动方案相比，本实用新型为提高使用寿命的经济性设计方案。

在一实施例中，如图7所示，该导向装置600包括直线驱动机构610和导盘机构620，该直线驱动机构610包括电机611、丝杠螺母副612和支座613，该导盘机构620 包括安装至直线驱动机构610的支架621、在水平面内可以转动的导盘622、以及驱动导盘旋转的电机623。

在本实施例中，导盘机构由直线驱动机构驱动在水平面内直线移动，实现导盘的位置调节。本装置的结构可以是通用的，实现了输送带和检测盘之间样品的导引功能。

在一实施例中，再如图1和图2所示，第一面检测装置300的第一检测盘上依次设置有轮廓成像检测装置330、表面成像检测装置340，第二面检测装置500的第二检测盘上依次设置有表面成像检测装置530、360°内外侧面取像装置540。

该轮廓成像检测装置330用于检测样品的轮廓图像，进而通过处理后获得样品的外形尺寸。

该表面成像检测装置340用于检测样品的表面图像，进而通过处理后获得样品的表面质量。

该360°内外侧面取像装置用于检测样品内周侧面和外周侧面的周向图像(假设样品为圆环状，例如O型圈)，例如将样品外周表面划分为6个扇形区(圆心角60°)，采用6个相机分别采集一个扇形区图像，将这些图像合成后形成一个完整的样品外侧面360°图像；同样将样品内周表面划分为6个扇形区(圆心角60°)，采用6个相机分别采集一个扇形区图像，将这些图像合成后形成一个完整的样品内周侧面图像。该360°内外侧取像机构的典型结构可参照中国专利文献CN206557127U。

在一实施例中，如图8所示，表面成像检测装置340包括相机3410、用于调节相机镜头焦距的调焦机构3420、以及用于驱动调焦机构升降移动的景深调节机构3430。该调焦机构包括相机支架3421、设置在相机支架上的调焦电机3422、驱动相机镜头旋转进给的驱动机构3423。该景深调节机构包括升降支架3431、丝杆螺母副3432、用于驱动丝杆螺母副的调景深电机3433。

在本实施例中，调焦电机为驱动机构提供动力，带动相机镜头旋转进给，实现调焦。调景深电机为丝杆螺母副提供动力，带动相机支架升降移动，实现相机的景深调节。本表面成像检测机构采用调景深和调焦相结合的方式，不存在图像光线亮度实时调节的问题，可靠性高。而现有技术采用调焦和调倍率相结合的方式，会带来图像亮度变化需要实时调节以及过度曝光的问题，若采用常规的软件亮度调节方式，存在补光/滤光可靠性较差和系统数据处理负荷增大的问题。

在一实施例中，如图9所示，该第一检测盘310的外周设有一个接料箱321，面对接料箱设有一个分配单元，用于将第一检测盘上样品送至接料箱中。该分配单元优选为气力输送单元，例如气嘴。该第一检测盘上还设有光电检测模块350，例如由设置在支架353上的光发射器351和光接收器352组成，当样品经过光发射器和光接收器二者之间后，即可由光电检测模块350检测到，再由第一检测盘的运转时间可以确定样品是否到达分配单元所在的位置，如此可实现样品的分配操作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，包括：

定量取样装置，包括料斗、第一输送带和出料通道，所述第一输送带上间隔设置有取样挡块，所述第一输送带的工作面包括取样段和呈大仰角配置的筛选段，其中，所述取样段在所述料斗的底部延伸；

排序装置，包括第二输送带、坡面板、以及回收输送带，所述第二输送带与所述出料通道衔接，其上依次设置有层选机构和排序机构，所述坡面板用于将所述层选机构和排序机构剔除的样品导引至所述回收输送带；

第一面检测装置，包括第一检测盘、以及在所述第一检测盘上依次设置的至少一个视觉检测装置；

第二面检测装置，包括第二检测盘、在所述第二检测盘上依次设置的至少一个视觉检测装置、以及分选机构，其中，所述分选机构包括若干接料箱和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的分配单元，所述第二检测盘低于所述第一检测盘的水平高度；

翻转装置，设置在所述第一面检测装置和第二面检测装置二者之间，包括第三输送带和第四输送带，用于将所述第三输送带上的样品夹持输送至第四输送带，并且在夹持输送过程中实现样品翻转；以及

若干导向装置，用于将样品自所述第二输送带导引至所述第一检测盘、将样品从第一检测盘导引至第三输送带、以及将样品自第四输送带导引至第二检测盘。

2.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述导向装置包括导盘机构，其中，所述导盘机构包括支架、在水平面内能够转动的导盘、以及用于驱动导盘旋转的电机。

3.根据权利要求2所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述导盘的四周环面上具有刷毛层、滚花层、带有齿状的PU材料层或PEK材料层，以便于样品脱离原输送面或盘面。

4.根据权利要求2所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述导向装置还包括直线驱动机构，用于调整导盘机构的水平位置，以使不同规格样品的中心在转盘的径向检测位置上保持一致。

5.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述翻转装置的第四输送带的一端为包覆部，用于包覆所述第三输送带端部，其中，所述第三输送带的输送面包括预夹持输送面、支撑面和释放面，所述第四输送带的输送面包括预夹持面、夹持面、释放输送面，二者之间形成预夹紧区域、夹持输送区域、以及释放输送区域。

6.根据权利要求5所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，

所述翻转装置的第四输送带释放输送面水平延伸，所述第三输送带的释放面倾斜向上远离所述释放输送面；

所述翻转装置的第四输送带的驱动机构包括伺服电机、第一同步带轮或链轮、同步带或同步链、第二同步带轮或链轮、以及滚筒，其中，所述滚筒和第二同步带轮或链轮固定连接，并且通过轴承支撑在中心芯轴上，所述中心芯轴固定支撑在机架上。

7.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述第一检测盘和/或第二检测盘上设有表面成像检测装置，所述表面成像检测装置包括相机、用于调节相机镜头焦距的调焦机构、以及用于驱动调焦机构升降移动的景深调节机构。

8.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述第一输送带的输送面的取样段两侧和筛选段两侧设有压板，并且在取样段和筛选段的交接处设有压轮，使得第一输送带呈型。

9.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述排序机构包括导引板和用于驱动所述导引板在皮带宽度方向移动的直线驱动机构，其中，所述导引板具有导引面和排序面，用于使样品沿输送面边沿排列成一个接着一个的形态。

10.根据权利要求1所述的大批量零部件全方位检测装置，其特征在于，所述第一面检测装置还包括第一分选机构，其中，所述第一分选机构包括若干接料箱和用于将盘面上的样品分配至若干接料箱的第一分配单元。