CN209945283U - 工件缠料检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工件缠料检测装置，包括旋转组件和检测组件。所述旋转组件包括旋转驱动件和治具，所述治具可移动地进出检测位，所述旋转驱动件连接于所述治具，并驱动所述治具在所述检测位内绕第一轴线自转，所述治具用于承载工件；所述检测组件包括扫描器和光源发生器，所述光源发生器对准所述检测位而设，所述扫描器对准所述检测位而设。本实用新型提供的工件缠料检测装置，通过治具托取工件至检测位，利用光源发生器照射工件，同时使治具带动工件自转，通过扫描器对工件进行多角度扫描，将光信号转换成图像，以检测观察工件表面是否存在缠料，提高了检测的准确率，并能适应大批量生产中工件的缠料检测。

Description

工件缠料检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化制造技术领域，特别是涉及一种工件缠料检测装置。

背景技术

为了满足现代产品的制作需求，工件形状和尺寸往往较为复杂，尤其在加工金属工件涉及铣、镗、车、钻等重要工序，加工产生的金属切屑难免会附着或缠绕在工件上，因此会影响工件的表面质量和整体结构。目前，工件表面缠料检测大多在工件完成加工后进行人工视觉检查，由于人工视觉检查依赖于检测环境的光线和检验者的主观辨识能力，若工件体积较小或形状复杂，部分金属切屑可能残留在工件隐蔽的结构中，人工视觉不能够准确发现工件的缠料，导致检查产品质量效率低且精度不高。再之在大批量工业生产过程中，用人工视觉检测会打断连续的加工过程，降低了生产自动化程度。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工件缠料检测装置，旨在解决人工视觉检查工件缠料准确率和检测效率低的问题。

本实用新型提供一种工件缠料检测装置，包括旋转组件和检测组件；所述旋转组件包括旋转驱动件和治具，所述治具可移动地进出检测位，所述旋转驱动件连接于所述治具，并驱动所述治具在所述检测位内绕第一轴线自转，所述治具用于承载工件；所述检测组件包括扫描器和光源发生器，所述光源发生器对准所述检测位而设，所述扫描器对准所述检测位而设。

其中，所述扫描器和所述检测位分别位于所述光源发生器两侧，所述扫描器对准所述光源发生器而设。

其中，所述光源发生器上设置有通道，所述通道内设有分光镜，所述分光镜的两侧分别朝向所述扫描器和所述检测位。

其中，所述的工件缠料检测装置还包括移动组件，所述移动组件与所述旋转组件连接，并驱动所述旋转组件沿所述第一轴线移动，使所述治具进出所述检测位。

其中，所述的工件缠料检测装置还包括载物台，所述载物台上设有通槽，所述通槽一侧的槽口设有挡块，所述挡块部分遮挡所述槽口，在所述槽口处形成承载台以承载所述工件，所述移动组件驱动所述治具沿所述第一轴线移动，以使所述工件于所述承载台和所述检测位之间移动。

其中，所述扫描器、所述光源发生器和所述检测位均位于第二轴线上，且所述光源发生器位于所述检测位和所述扫描器之间，所述第二轴线垂直于所述第一轴线；所述治具沿所述第一轴线移动以从所述载物台的通槽穿过进出所述检测位。

其中，所述移动组件包括驱动部和滑动部，所述滑动部连接于所述驱动部，并相对于所述驱动部直线滑动，所述旋转组件连接于所述滑动部。

其中，所述驱动部上设有行程感应器和配合部，所述行程感应器用于感应所述配合部，以使所述滑动部定位于第一位置和第二位置。

其中，所述驱动部上设有第一缓冲件，所述滑动部上设有第二缓冲件，所述第二缓冲件在所述滑动部到达所述第二位置时抵接于所述第一缓冲件。

其中，所述的工件缠料检测装置还包括机架，所述机架包括底座和支架，所述扫描器可沿平行于所述第一轴线的方向移动地设于所述支架上，所述支架可沿平行于所述第二轴线的方向移动地设于所述底座上。

本实用新型提供的工件缠料检测装置，通过治具托取工件至检测位，利用同轴光照射工件，能够凸显物体表面不平整，克服表面反光造成的干扰，同时使治具带动工件自转，通过扫描器对工件进行多角度扫描，将信号转换成图像观察工件表面是否存在缠料，提高了检测的准确率，并能适应大批量生产中工件的缠料检测，保证了作业的连续性，提升了自动化生产效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的工件缠料检测装置的结构示意图。

图2为图1所示工件缠料检测装置的正视图。

图3为图1所示工件缠料检测装置的旋转组件的结构示意图。

图4为图1所示工件缠料检测装置的移动组件的结构示意图。

图5为图1所示工件缠料检测装置的载物台和工件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型提供的一种工件缠料检测装置，如图1和图2所示，一实施例的工件缠料检测装置包括检测组件1、旋转组件2和移动组件3。检测组件1包括扫描器11和光源发生器12。光源发生器12的一侧设有检测位，且光源发生器12对准检测位，同时，扫描器11也对准检测位而设；旋转组件2包括旋转驱动件21和治具22，治具22可移动地进出检测位，旋转驱动件21连接于治具22，并驱动治具22在检测位内绕第一轴线自转；移动组件3与旋转组件2连接，并驱动旋转组件2沿第一轴线移动，使治具22进出检测位。

在本实施例中，扫描器11和检测位分别位于光源发生器12两侧。光源发生器12朝向扫描器11的侧面上开设有成像口，背向扫描器11的侧面上开设有检测口。检测口正对检测位，成像口正对扫描器11。这样，扫描器11、光源发生器12和检测位均位于第二轴线上，当扫描器11对准光源发生器12的成像口而设，进而对准了检测位。

光源发生器12上设置有通道121，这个通道121将检测口和成像口平行地连通。通道121内设有分光镜122，分光镜122的两侧分别朝向扫描器11和检测位。同时，分光镜122与检测口和成像口均保持45度夹角设置，且分光镜122上布置了多个小孔，能使从检测口进入的光线从小孔穿过，并从成像口射出被扫描器11捕捉成像。

本实施例中的扫描器11为CCD扫描相机，光源发生器12为同轴光源发生器12。同轴光源发生器12能提供比传统光源更均匀的照明。同轴光源发生器12发射的光线，照到被测工件A表面，工件A上平整的表面才能将光线再垂直反射至检测口，并穿过半透半反的分光镜122，最终被CCD扫描相机摄像头捕捉成像；而不平整的表面上的光被斜着反射，CCD扫描相机摄像头不能完全捕捉这部分光线，因此会在图像中呈现暗色。这样，工件A表面的缠料和缺陷等不平整的地方，能够较好的凸显出来。同时，利用同轴光源发生器12还能消除反光，提高了CCD扫描相机视觉成像的准确性和重现性。

参见图2，本实施例中，旋转组件2设于第一轴线上，并处于检测组件1的侧下方，第二轴线垂直于第一轴线。

再参见图3，本实施例中的旋转驱动件21的转轴末端连接于治具22以驱动治具22转动，治具22用于承载工件A。具体地，治具22上设有凸出的定位部221可将工件A稳固地承载于治具22上。

当治具22承载工件A后，移动组件3驱动旋转组件2沿第一轴线移动，使治具22从检测位的下方直线移动地进入检测位，正对光源发生器12的检测口。光源发生器12发射光线，照射在工件A表面。同时，旋转驱动件21驱动治具22绕第一轴线自转，工件A也随之360度转动，将光线反射回检测口，穿过分光镜122，从成像口射出后被扫描器11捕捉，这样便能通过扫描全方位呈现出工件A图像，清晰地展示工件A表面状况。

本实施例中，移动组件3与旋转组件2连接，并驱动旋转组件2沿第一轴线移动，使治具22进出检测位。其中，移动组件3包括驱动部31和滑动部32，滑动部32连接于驱动部31，并相对于驱动部31直线滑动，旋转组件2连接于滑动部32。

具体地，参见图2和图4，移动组件3的驱动部31中插设有活动的伸缩轴33，伸缩轴33上连接着滑动部32。滑动部32设于驱动部31的表面，并相对于驱动部31直线滑动。滑动部32与旋转组件2中的旋转驱动件21通过连接块连接，且互相保持平行。可以理解，整个移动组件3也平行于第一轴线设置，并垂直于光源发生器12。

驱动部31驱动伸缩轴33直线伸缩，带动滑动部32相对于驱动部31移动，这样，旋转组件2相对于移动组件3的驱动部31在第一轴线上移动。

本实施例中，驱动部31上设有行程感应器311和配合部，行程感应器311用于感应配合部，以使滑动部32定位于第一位置和第二位置。

具体地，沿滑动部32的滑动方向，驱动部31上设有两个间隔设置的行程感应器311。这两个行程感应器311均为电磁感应器；在驱动部31内的伸缩轴33上设置有配合部，该配合部为铁片。

驱动部31驱动伸缩轴33伸缩，带动滑动部32上下滑动，伸缩轴33上的配合部也随之上下移动：当配合部接近下方的行程感应器311并被感应到，使伸缩轴33停止向驱动部31内收缩，于是滑动部32被定位于第一位置；当配合部接近上方的行程感应器311并被感应到，使伸缩轴33停止向驱动部31外延伸，于是滑动部32被定位于第二位置。

驱动部31上还设有第一缓冲件312，滑动部32上设有第二缓冲件322，第二缓冲件322在滑动部32到达第二位置时抵接于一第缓冲件。

具体地，本实施例中的第一缓冲件312固定在驱动部31设有行程感应器311的相对侧面上，且位于第二位置上。第二缓冲件322则固定在滑动部32上，且相对于第一缓冲件312设置。

当滑动部32相对于驱动部31滑动，并定位于第二位置，由于滑动突然停止，惯性作用会使连接于滑动部32的旋转组件2发生颤动，可能导致治具22上承载的工件A脱落，这时，第二缓冲件322在第二位置抵接于第一缓冲件312，可以减轻或者消除惯性作用产生的颤动。

值得说明的是，第一缓冲件312和第二缓冲件322可为油压缓冲器、橡胶垫、弹簧等，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

参见图2和图5，本实施例中的工件缠料检测装置还包括载物台4，载物台4上设有通槽41，通槽41一侧的槽口设有挡块42，挡块42部分遮挡槽口，在槽口处形成承载台421以承载工件A，移动组件3驱动治具22沿第一轴线移动，以使工件A于承载台421和检测位之间移动。

具体地，载物台4平行于第二轴线设置，载物台4的下方设有旋转驱动件21，旋转驱动件21上连接的治具22正对载物台4上的通槽41，治具22沿第一轴线移动以从载物台4的通槽41穿过进出检测位。

本实施例中，待测的工件A底部设有两个通孔A01，利用该工件缠料检测装置进行检测前，工件A通过上料装置按照预设角度放置于承载台421上，使工件A上的两个通孔A01正对下方治具22上的定位部221，同时由承载台421托举住工件A的底部不至于掉落。

本实施例中的工件缠料检测装置还包括机架5，机架5包括底座51和支架52，扫描器11可沿平行于第一轴线的方向移动地设于支架52上，支架52可沿平行于第二轴线的方向移动地设于底座51上。

具体地，支架52在平行于第一轴线方向上开设有多个导槽，底座51在平行于第二轴线方向上开设有多个导槽。支架52可移动地沿底座51的导槽设置，扫描器11可移动地沿支架52的导槽设置在支架52上。

这样，可将扫描器11沿着支架52上的导槽，在平行于第一轴线的方向上进行调整，以使扫描器11定位于第二轴线上；同时，也可以将机架5的支架51沿着底座51上的导槽，在平行于第二轴线方向上进行调整，以改变扫描器11与光源发生器12在第二轴线上的距离。

本实施例中的工件缠料检测装置具体检测过程为：

检测开始，移动组件3的驱动部31驱动滑动部32从第一位置开始向上滑动，与之连接的旋转组件2随之沿着第一轴线向上移动。当治具22上移至载物台4的通槽41下方，治具22上的定位部221对准工件A底部的两个通孔A01上移插入，将工件A固定住。治具22继续上移并托举工件A离开承载台421并穿过通槽41。当移动组件3的上行程感应器311感应到配合部时，移动组件3的滑动部32定位于第二位置，同时第二缓冲件322抵接于第一缓冲件312，使治具22承载着工件A正好能平缓地进入检测位。

由光源发生器12发射的光线从检测口出发，在平行于第二轴线的方向上照射在检测位内的工件A上，工件A将光线反射回检测口，并穿过分光镜122的小孔，从光源发生器12的成像口射出。反射光在平行于第二轴线的方向上，被扫描器11捕捉到，扫描器11将光线转化成信号呈现在与之连接的检测屏幕上，能清晰地观察工件A表面上是否缠绕切屑以及工件A的表面质量。

与此同时，旋转驱动件21驱动治具22绕第一轴线自转，使工件A的各方位均能接受光线照射后反射至扫描器11，使扫描器11对工件A进行多角度的检查，避免出现检查死角。

检测完成后，移动组件3的驱动部31驱动滑动部32从第二位置开始向下滑动，与之连接的旋转组件2随之沿着第一轴线向下移动。当治具22下移并从载物台4的通槽41上方穿过通槽41时，承载台421与工件A的底部抵接，治具22继续下移，使其定位部221从工件A底部的两个通孔A01中退出，将工件A重新归于承载台421上。当移动组件3的下行程感应器311感应到配合部时，移动组件3的滑动部32正好定位于第一位置，治具22也重新回到了载物台4的下方。

如此反复，可对工件A表面进行多角度的缠料自动检验，且工件A表面能清晰呈现，易于辨别缠料和附着的异物，还能进一步观察工件A的表面加工质量。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“正”、“逆”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。

在本文中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工件缠料检测装置，其特征在于，包括旋转组件和检测组件；

所述旋转组件包括旋转驱动件和治具，所述治具可移动地进出检测位，所述旋转驱动件连接于所述治具，并驱动所述治具在所述检测位内绕第一轴线自转，所述治具用于承载工件；

所述检测组件包括扫描器和光源发生器，所述光源发生器对准所述检测位而设，所述扫描器对准所述检测位而设。

2.如权利要求1所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述扫描器和所述检测位分别位于所述光源发生器两侧，所述扫描器对准所述光源发生器而设。

3.如权利要求2所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述光源发生器上设置有通道，所述通道内设有分光镜，所述分光镜的两侧分别朝向所述扫描器和所述检测位。

4.如权利要求1所述的工件缠料检测装置，其特征在于，还包括移动组件，所述移动组件与所述旋转组件连接，并驱动所述旋转组件沿所述第一轴线移动，使所述治具进出所述检测位。

5.如权利要求4所述的工件缠料检测装置，其特征在于，还包括载物台，所述载物台上设有通槽，所述通槽一侧的槽口设有挡块，所述挡块部分遮挡所述槽口，在所述槽口处形成承载台以承载所述工件，所述移动组件驱动所述治具沿所述第一轴线移动，以使所述工件于所述承载台和所述检测位之间移动。

6.如权利要求5所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述扫描器、所述光源发生器和所述检测位均位于第二轴线上，且所述光源发生器位于所述检测位和所述扫描器之间，所述第二轴线垂直于所述第一轴线；所述治具沿所述第一轴线移动以从所述载物台的通槽穿过进出所述检测位。

7.如权利要求4所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述移动组件包括驱动部和滑动部，所述滑动部连接于所述驱动部，并相对于所述驱动部直线滑动，所述旋转组件连接于所述滑动部。

8.如权利要求7所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述驱动部上设有行程感应器和配合部，所述行程感应器用于感应所述配合部，以使所述滑动部定位于第一位置和第二位置。

9.如权利要求8所述的工件缠料检测装置，其特征在于，所述驱动部上设有第一缓冲件，所述滑动部上设有第二缓冲件，所述第二缓冲件在所述滑动部到达所述第二位置时抵接于所述第一缓冲件。

10.如权利要求6所述的工件缠料检测装置，其特征在于，还包括机架，所述机架包括底座和支架，所述扫描器可沿平行于所述第一轴线的方向移动地设于所述支架上，所述支架可沿平行于所述第二轴线的方向移动地设于所述底座上。

Images