CN210244430U - 结合线自动检测及校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种结合线自动检测及校准装置，包括控制器、校准机构、视觉检测传感器，校准机构包括相对设置的夹持件及顶推件，通过两者相配合固定管件，并可通过夹持件的气爪的旋转对管件的位置进行调整；视觉检测传感器固定于夹持件、顶推件所在直线的一侧，用于对管件的外侧壁进行拍照；控制器分别电性连接于夹持件、顶推件及视觉检测传感器，控制器获取视觉检测传感器拍摄的当前照片并将其与标准照片进行对比以判断是否具有结合线，若不具有结合线，则控制气爪旋转以带动管件转动进行位置调整，自动化程度高，检测及校准的效率、精度均提高，进而使弯管作业及整个生产线的加工效率提高。

Description

结合线自动检测及校准装置

技术领域

本实用新型涉及管件自动化加工技术领域，尤其涉及一种适用于管件的结合线自动检测及校准装置。

背景技术

婴幼儿载具广泛应用于具有婴幼儿的家庭中，越来越多元化的婴幼儿载具给用户带来了诸多便利，而各种婴幼儿载具的架体都是由不同形状、不同功能的管件独立加工后再组装而成的，因此，管件的加工质量直接影响婴幼儿载具的安全性，同时各种管件的加工效率也将直接影响婴幼儿载具的生产效率。

以一种应用于婴儿车等的背靠管为例，该背靠管呈弯折结构，且背靠管的不同位置处加工有不同形状、不用用途的安装孔，现有的对该背靠管的加工方式主要包括弯管、冲孔、切边等工序，每个工序都分别由人工操作完成。具体地，由操作人员取出直的管件并放入单弯管机内进行弯管作业，此过程中需要检查管件的焊线位置并将管件正确放置，以确保管件的弯折方向正确，反之如果管件的弯折方向错误将会影响管件的刚性及强度；弯管完成后再由操作人员将管件取出并搬运至冲床内进行冲孔，依次在不同位置处加工出不同形状、不用用途的安装孔，接着再由操作人员将冲孔完成的管件取出并放入切边设备进行切边操作。现有的加工方式中，弯管作业时需靠人工查看管件的焊线位置以及人工调整管件位置，导致弯管作业的效率不够高；另外，每个工序都由人工操作完成，致使整体的生产效率有待提高。

因此，有必要提供一种能够自动检测焊线并能根据焊线位置对管件进行自动调整的自动检测及校准装置，以解决上述现有技术中所存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够对结合线进行自动检测并能根据结合线位置对管件进行自动调整的结合线自动检测及校准装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种结合线自动检测及校准装置，用于对管件的结合线进行检测及对管件进行位置调整，其包括控制器、校准机构、视觉检测传感器；其中，校准机构包括相对设置的夹持件及顶推件，所述夹持件具有一可旋转的气爪，所述顶推件具有一可伸缩的顶推端，且所述顶推端向所述气爪方向凸伸，通过所述顶推端、所述气爪相配合固定管件，并可通过所述气爪的旋转对所述管件的位置进行调整；视觉检测传感器固定于所述夹持件、所述顶推件所在直线的一侧并正对固定于所述顶推端、所述气爪之间的所述管件，用于对所述管件的外侧壁进行拍照；控制器分别电性连接于所述夹持件、所述顶推件及所述视觉检测传感器，所述控制器获取所述视觉检测传感器拍摄的当前照片并将其与标准照片进行对比以判断是否具有结合线，若不具有结合线，则控制所述气爪旋转以带动所述管件转动进行位置调整。

较佳地，所述控制器将所述当前照片的亮度与所述标准照片的亮度进行比较，若所述当前照片的亮度小于所述标准照片的亮度，则具有结合线。

较佳地，所述控制器获取所述当前照片并转换为灰度照片，并获取所述当前照片的所有像素点的灰度值，将所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准照片的像素点的标准灰度值进行比较，并统计所述当前照片的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量，若所述数量小于预设阈值，则所述当前照片的亮度小于所述标准照片的亮度。

较佳地，通过所述视觉检测传感器对固定于所述夹持件、所述顶推件之间的预测管件的结合线位置进行拍照，所述控制器获取所述照片并存储为标准照片，并将所述标准照片转化为灰度照片后获取其所有像素点的灰度值，再将所述标准照片的所有像素点的灰度值取平均值得到所述标准灰度值并存储。

较佳地，所述控制器包括图像获取单元、图像处理单元、计算单元、比较单元、存储单元及驱动单元，所述图像获取单元用于获取所述当前照片、所述标准照片，所述图像处理单元用于将所述当前照片、所述标准照片转化为灰度照片，并获取所述灰度照片中所有像素点的灰度值，所述计算单元用于计算所述标准灰度值，所述存储单元用于存储所述标准灰度值，所述比较单元用于将所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值进行比较、并将所述当前照片的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量与所述预设阈值进行比较，所述驱动单元用于控制所述气爪旋转。

较佳地，所述校准机构还包括支撑件，所述支撑件设于所述夹持件、所述顶推件所在直线的一侧，且所述支撑件具有一可伸缩的支撑端，通过所述支撑端接收所述管件。

较佳地，所述校准机构还包括夹紧件，所述夹紧件设于所述夹持件、所述顶推件所在直线的另一侧并与所述支撑件相对，所述夹紧件具有一可伸缩的夹紧端，所述夹紧端凸伸后可抵接于置于所述支撑端的所述管件。

较佳地，所述夹持件、所述顶推件沿所述管件的轴向设置，所述支撑件、所述夹紧件沿垂直于所述管件的轴向的方向设置。

与现有技术相比，由于本实用新型的结合线自动检测及校准装置中，通过设置视觉检测传感器来对管件的外侧壁进行拍照，控制器将视觉检测传感器拍摄的照片与标准照片进行比较，若视觉检测传感器拍摄的照片的亮度小于标准照片的亮度，则认为具有结合线，反之则不具有结合线，并控制夹持件的气爪旋转以带动由其固定的管件转动进行位置调整。由于对结合线的检测及对管件的位置调整都全自动完成，自动化程度高，使检测及校准的效率提高，并能够实现精确检测及校准，进而使弯管作业及整个生产线的加工效率提高。

附图说明

图1是本实用新型结合线自动检测及校准装置的结构示意图。

图2是本实用新型结合线自动检测及校准装置与三轴滑台机械手相配合的结构示意图。

图3是本实用新型结合线自动检测的原理示意图。

图4是本实用新型控制器的原理框图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本实用新型所提供的结合线自动检测及校准装置100，用于对管件200 的外侧壁的焊接线进行检测，并根据检测结果对管件200进行位置调整，但并不限于对焊接线进行检测。

下面先参看图1-图2所示，本实用新型的结合线自动检测及校准装置100，其包括控制器110、视觉检测传感器120及校准机构130。其中，校准机构130 包括设于安装架140并相对设置的夹持件131、顶推件132，夹持件131具有一可旋转的气爪1311，顶推件132具有一可伸缩的顶推端1321，且顶推端1321 向气爪1311方向凸伸，通过顶推端1321、气爪1311相配合来夹持并固定管件200，并可通过气爪1311的旋转来带动管件200翻转以进行位置调整。视觉检测传感器120固定于夹持件131、顶推件132所在直线的一侧并正对固定于顶推端1321、气爪1311之间的管件200，视觉检测传感器120用于对管件200的外侧壁进行拍照。控制器110分别电性连接于夹持件131、顶推件132及视觉检测传感器120，控制器110获取视觉检测传感器120所拍摄的当前照片后，将所述当前照片的亮度与标准照片的亮度进行比较，若当前照片的亮度小于标准照片的亮度，则认定为具有结合线，反之则不具有结合线，此时控制气爪1311旋转以带动管件200转动进行位置调整。

如图2所示，夹持件131、顶推件132沿管件200的轴向相对设置，当管件 200被三轴滑台机械手300移送至该检测工位时，顶推件132的顶推端1321伸出并抵接于管件200的轴向上的一端，夹持件131的气爪1311撑开并夹持管件 200的轴向上的另一端；经检测后，若管件200的侧壁不具有结合线，控制器 110则控制气爪1311翻转180°以调整管件200的位置，使三轴滑台机械手300 再次抓取管件200后能够将其按预设的方向放入下一工位进行加工。当然，气爪1311的翻转角度并不限于180°，可根据管件200的具体加工要求灵活设置。

继续参看图1-图2所示，所述校准机构130还进一步包括支撑件133及夹紧件134，支撑件133设于夹持件131、顶推件132所在直线的一侧，夹紧件134 设于夹持件131、顶推件132所在直线的另一侧并与支撑件133相对，即，支撑件133、夹紧件134沿垂直于管件200的轴向的方向设置，且支撑件133及夹紧件134均固定于安装架140，支撑件133具有一可伸缩的支撑端1331，夹紧件 134具有一可伸缩的夹紧端1341。当管件200被三轴滑台机械手300转移至该检测工位时，支撑件133的支撑端1331先伸出以接收待检测的管件200，然后夹紧端1341凸伸出并抵接于该管件200的远离支撑端1331的一侧从而固定该管件200，以便于视觉检测传感器120拍照，与此同时，控制器110控制夹持件 131、顶推件132伸出并抵接于管件200的轴向上的两端。经检测后，若管件200 的侧壁不具有结合线，控制器110控制支撑端1331、夹紧端1341缩回，使该管件200被定位于夹持件131的气爪1311与顶推件132的顶推端1321之间，然后，再控制气爪1311翻转180°来调整管件200的位置。

参看图3所示，图中上方的管件200的侧壁具有结合线，下方的管件200 的侧壁不具有结合线，当管件200的侧壁具有结合线210时，视觉检测传感器 120所拍摄的照片的亮度要比没有结合线的照片的亮度小，图3中虚线框所示为拍摄区域，因此通过照片的亮度对比来判断是否具有结合线。

再结合图1-3所示，在本实用新型的一种实施方式中，通过对预测管件进行拍摄以得到标准照片，并利用该标准照片计算得到标准灰度值，利用此标准灰度值作为亮度对比的依据，且该预测管件可以是被测管件的同批次产品，也可以是样品。具体地，按标准方向放置的预测管件被移送至该检测工位并被固定于支撑端1331、夹紧端1341之间后，其具有结合线的侧壁正对视觉检测传感器 120，通过视觉检测传感器120对该预测管件进行拍照，控制器110获取照片后存储为标准照片，然后将所述标准照片转化为灰度照片并获取其所有像素点的灰度值，再将所述标准照片的所有像素点的灰度值取平均值来得到所述标准灰度值并存储。当然，也可以对多个预测管件进行拍照，且每个预测管件至少拍照一次，再获取每一张照片的所有像素点的灰度值，并对所有灰度值取平均值来得到所述标准灰度值。

可理解地，并不限于通过对预测管件进行测试来获取所述标准灰度值，例如，也可以预存于控制系统内或由工作人员直接输入。

结合图2-3所示，正式进行检测后，控制器110获取当前固定于支撑件133、夹紧件134之间的管件200的照片并存储为当前照片，然后将所述当前照片转换为灰度照片，并获取所述当前照片中所有像素点的灰度值，再将所述当前照片中所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值进行比较，并统计所述当前照片中的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量，若所述数量小于预设阈值，则所述当前照片的亮度小于所述标准照片的亮度，说明该管件200被拍摄的区域具有结合线，控制器110不动作，反之，若所述数量大于预设阈值，则说明所述当前照片的亮度大于所述标准照片的亮度，即该管件200被拍摄的区域不具有结合线，此时控制器110控制气爪1311翻转以调整管件200的位置。

可理解地，并不限于通过灰度值的比较来作为照片亮度判断的依据，还可以通过其他方式来对照片亮度进行判断。

下面参看图4所示，所述控制器110具体包括图像获取单元111、图像处理单元112、计算单元113、存储单元114、比较单元115及驱动单元116。其中，图像获取单元111用于获取所述当前照片、所述标准照片，图像处理单元112 用于将所述当前照片、所述标准照片转化为灰度照片，并获取所述灰度照片中所有像素点的灰度值，计算单元113用于计算所述标准灰度值，具体通过对标准照片的所有像素点的灰度值取平均值来得到所述标准灰度值，存储单元114 用于存储所述标准灰度值，比较单元115用于将所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值进行比较、并将所述当前照片的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量与预设阈值进行比较，比较结果输出至驱动单元116 后，若认定为不具有结合线，则驱动单元116控制气爪1311按预设的角度翻转以调整管件的位置。

本实用新型中，夹持件131、顶推件132、支撑件133及夹紧件134均优选为气缸，但并不以此为限，还可以采用其他的定位机构。

下面再次结合图1-4所示，对本实用新型之结合线自动检测及校准装置100 的检测及校准原理进行说明。

首先对预测管件进行检测，工作人员先将预测管件按照标准方向放置，使三轴滑台机械手300将预测管件放置于支撑件133的支撑端1331后，该预测管件的结合线正对视觉检测传感器120；然后，通过视觉检测传感器120对该预测管件进行拍照，控制器110获取照片并存储为标准照片，并将所述标准照片转化为灰度照片后获取其所有像素点的灰度值，然后将所述标准照片的所有像素点的灰度值取平均值而得到所述标准灰度值并存储。

开始检测后，控制器110先控制支撑件133的支撑端1331伸出以接收待检测的管件200，然后三轴滑台机械手300抓取管件200并放置于支撑端1331，控制器110再控制夹紧件134的夹紧端1341伸出抵接于该管件200的相对于支撑端1331的另一侧，使管件200被夹紧件134、支撑件133固定；接着由视觉检测传感器120对该管件200进行拍照，如图3所示，管件200固定后，视觉检测传感器120对其侧壁的拍摄区域(图3中虚线框所示)固定；与此同时，控制器110控制顶推件132的顶推端1321伸出并抵接于管件200的一端，并控制夹持件131的气爪1311撑开而夹持管件200的另一端，然后再控制支撑端 1331、夹紧端1341缩回以撤销对该管件200的固定。

接着，控制器110接收视觉检测传感器120拍摄的照片并存储为当前照片，并将当前照片转换为灰度照片后获取其所有像素点的灰度值，然后将所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值进行比较，并统计所述当前照片的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量n，n为正整数，若所述数量 n小于预设阈值，则说明所述当前照片的亮度小于所述标准照片的亮度，即具有结合线，此时气爪1311不动作，反之，若数量n大于预设阈值，则说明所述当前照片的亮度大于所述标准照片的亮度，即不具有结合线，此时控制器110控制气爪1311带动管件200翻转180°，以使该管件200的具有结合线的侧壁正对视觉检测传感器120，保证三轴滑台机械手300再次抓取该管件200后能将其按照预设的方向放置于下一工位。

完成上述步骤后，支撑件133的支撑端1331再次伸出以接收下一个管件 200，并重复上述步骤进行检测及矫正。

综上，由于本实用新型的结合线自动检测及校准装置100，通过设置视觉检测传感器120来对管件200的外侧壁进行拍照，控制器110将视觉检测传感器 120拍摄的照片与标准照片进行比较，若视觉检测传感器120拍摄的照片的亮度小于标准照片的亮度，则认为具有结合线，反之则不具有结合线，并控制夹持件131的气爪1311旋转以带动由其固定的管件200转动进行位置调整。由于对结合线的检测及对管件200的位置调整都全自动完成，自动化程度高，使检测及校准的效率提高，并能够实现精确检测及校准，进而使弯管作业及整个生产线的加工效率提高。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种结合线自动检测及校准装置，用于对管件的结合线进行检测及对管件进行位置调整，其特征在于，包括：

校准机构，其包括相对设置的夹持件及顶推件，所述夹持件具有一可旋转的气爪，所述顶推件具有一可伸缩的顶推端，且所述顶推端向所述气爪方向凸伸，通过所述顶推端、所述气爪相配合固定管件，并可通过所述气爪的旋转对所述管件的位置进行调整；

视觉检测传感器，其固定于所述夹持件、所述顶推件所在直线的一侧并正对固定于所述顶推端、所述气爪之间的所述管件，用于对所述管件的外侧壁进行拍照；

控制器，其分别电性连接于所述夹持件、所述顶推件及所述视觉检测传感器，所述控制器获取所述视觉检测传感器拍摄的当前照片并将其与标准照片进行对比以判断是否具有结合线，若不具有结合线，则控制所述气爪旋转以带动所述管件转动进行位置调整。

2.如权利要求1所述的结合线自动检测及校准装置，其特征在于，通过所述视觉检测传感器对固定于所述夹持件、所述顶推件之间的预测管件的结合线位置进行拍照，所述控制器获取所述照片并存储为标准照片，并将所述标准照片转化为灰度照片后获取其所有像素点的灰度值，再将所述标准照片的所有像素点的灰度值取平均值得到标准灰度值并存储，利用所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值的比较来确定是否具有结合线。

3.如权利要求1所述的结合线自动检测及校准装置，其特征在于，所述控制器包括图像获取单元、图像处理单元、计算单元、比较单元、存储单元及驱动单元，所述图像获取单元用于获取所述当前照片、所述标准照片，所述图像处理单元用于将所述当前照片、所述标准照片转化为灰度照片，并获取所述灰度照片中所有像素点的灰度值，所述计算单元用于计算所述标准照片的标准灰度值，所述存储单元用于存储所述标准灰度值，所述比较单元用于将所述当前照片的所有像素点的灰度值逐一与所述标准灰度值进行比较、并将所述当前照片的像素点的灰度值大于所述标准灰度值的数量与预设阈值进行比较，所述驱动单元用于控制所述气爪旋转。

4.如权利要求1所述的结合线自动检测及校准装置，其特征在于，所述校准机构还包括支撑件，所述支撑件设于所述夹持件、所述顶推件所在直线的一侧，且所述支撑件具有一可伸缩的支撑端，通过所述支撑端接收所述管件。

5.如权利要求4所述的结合线自动检测及校准装置，其特征在于，所述校准机构还包括夹紧件，所述夹紧件设于所述夹持件、所述顶推件所在直线的另一侧并与所述支撑件相对，所述夹紧件具有一可伸缩的夹紧端，所述夹紧端凸伸后可抵接于置于所述支撑端的所述管件。

6.如权利要求5所述的结合线自动检测及校准装置，其特征在于，所述夹持件、所述顶推件沿所述管件的轴向设置，所述支撑件、所述夹紧件沿垂直于所述管件的轴向的方向设置。

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