CN210304619U - 一种用于测量位置度的自动检测分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，该装置包括振动盘、机械手抓取装置、量测治具、翻板机构、视觉装置，机械手抓取装置、量测治具、翻板机构和视觉装置均设置于承载板上，振动盘的内部设置有用于放置待检测产品的旋转轨道，承载板上还设置有产品传输轨道，产品传输轨道通过直震轨道与旋转轨道相连接，产品传输轨道的一侧设置有导向装置，视觉装置设置于导向装置的上方，量测治具设置于导向装置上，机械手抓取装置、翻板机构设置于导向装置的一侧。该装置实现了对零部件的精确检测，在误差允许范围内可以实现对零部件尺寸基本参数快速准确的测量并能稳定的实现自动化生产，提高了产品品质，降低了产品成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，可用于自动检测技术领域。
背景技术
在工业生产中，基于零部件尺寸的几何特征和面阵式CCD获取的零部件图像，利用基于HALCON软件的数字图像处理技术，采用灰度变换、高斯滤波、降噪、标定等一系列的图像分析处理技术实现了对零部件尺寸进行精确检测，并开发设计了一种自动检测及分拣系统，实现了对零部件的精确检测。经过大量的实验结果表明，在误差允许范围内采用机器视觉的检测方法可以实现对零部件尺寸基本参数快速准确的测量并能稳定的实现自动化生产，在现代工业逐渐完善，客户对产品的质量要求也在日益增长，因此传统的测量方法已无法满足现代工业的实际需求，因传统测量方式用时较长所以在生产过程中只能满足过程抽检，增大了质量风险和人工成本。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种用于测量位置度的自动检测分拣装置。
本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，该装置包括振动盘、机械手抓取装置、量测治具、翻板机构、视觉装置，所述机械手抓取装置、量测治具、翻板机构和视觉装置均设置于承载板上，所述振动盘的内部设置有用于放置待检测产品的旋转轨道，所述承载板上还设置有产品传输轨道，所述产品传输轨道通过直震轨道与旋转轨道相连接，所述产品传输轨道的一侧设置有导向装置，视觉装置设置于导向装置的上方，量测治具设置于导向装置上，机械手抓取装置、翻板机构设置于导向装置的一侧。
优选地，所述振动盘的下方设置有振动器，振动盘通过设置于其下方的振动器驱动，所述振动器固设于振动盘机架上，振动盘机架的下方设置有福马轮。
优选地，所述机械手抓取装置上设有产品感应器，量测治具上设有感应信号装置，所述机械手抓取装置与量测治具电性连接。
优选地，所述视觉装置包括视觉镜头、视觉芯片和用来固定视觉镜头和视觉芯片的视觉支架，所述视觉装置与机械手抓取装置电连接。
优选地，所述承载板下方设置有机箱，控制装置设置于机箱内部，所述承载板上方的围设有一玻璃视窗，所述玻璃视窗的一侧设置有显示装置，所述显示装置与控制装置电性连接。
优选地，所述翻板机构分为待检测产品合格区区域和待检测产品不合格区区域，所述翻板机构与控制装置电性连接。
本实用新型技术方案的优点主要体现在：该方案适用于两种产品的尺寸自动检测设备，研发内容分别为36个位置度以及48个位置度的两款产品实现尺寸100%检测的目标，设备研发为如何在一台自动检测设备上完成两种不同产品的尺寸测量，以达到降低投入成本的目的。
该装置实现了对零部件的精确检测，在误差允许范围内可以实现对零部件尺寸基本参数快速准确的测量并能稳定的实现自动化生产，提高了产品品质，降低了产品成本。
附图说明
图1为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的结构示意图。
图2为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的结构示意图。
图3为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的结构示意图。
图4为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的结构示意图。
图5为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣方法的流程示意图。
图6为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的待检测产品结构示意图。
图7为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的待检测产品结构示意图。
图8为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣方法的位置度测量示意图。
图9为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣方法的位置度测量示意图。
图10为本实用新型的一种用于测量位置度的自动检测分拣方法的位置度测量示意图。
具体实施方式
本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
本实用新型揭示了一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，如图1、图2、图3和图4所示，该装置包括振动盘1、机械手抓取装置2、量测治具3、翻板机构4、视觉装置5，所述机械手抓取装置2、量测治具3、翻板机构4和视觉装置5均设置于承载板6上。
机械手抓取装置2为可根据固定的轨迹而执行动作的装置，位置重复性非常高，抓取产品时不易错夹，其抓取速度可达1.2秒/每次。承载板为用于正在测量设备以及辅助传输装置的面板，该承载板使用不锈钢材料，厚度达10mm，此材质不易变形，所以当测量产品时不会因为面板变形导致的设备倾斜而造成的测量误差。
所述承载板的下方设置有一容纳空间16，容纳空间用于存放工控机键盘及鼠标的装置，该设计为可抽拉设计，带锁，使用方便。量测治具3为测量时摆放产品的装置，为保证产品测量的真实性治具的平面精度0.005mm，可有效地预防测量数据不稳定的问题，量测治具的四周设有四个限位卡片，用于提高待检测产品摆放位置的精度，提高了待检测产品的固定性。
所述振动盘的内部设置有用于放置待检测产品的旋转轨道7，旋转轨道7以震动器为动力来源，将产品振动至旋转轨道内，并进行排序。所述承载板上还设置有产品传输轨道8，所述产品传输轨道8通过直震轨道9与旋转轨道7相连接，直震轨道9为产品流出顶盘时向另一设备进行远程传输的装置，可保持持续震动，直至产品送至规定区域。直震轨道的下方设置有一直震支架18，用于支撑直震轨道的装置。
所述产品传输轨道的一侧设置有导向装置10，视觉装置5设置于导向装置10的上方，量测治具3设置于导向装置10上，机械手抓取装置2、翻板机构4设置于导向装置10的一侧。所述产品传输轨道为减少由于振动盘的震动而导致的设备摇晃，所以在振动盘与主体设备之间加装了产品传输轨道以解决连锁震动而产生的测量误差。
所述振动盘1的下方设置有振动器11，振动盘1通过设置于其下方的振动器11驱动，所述振动器11固设于振动盘机架12上，振动盘机架12的下方设置有福马轮13，福马轮可推动也可以支撑起来为固定柱脚的两用轮，设备移动方便快捷。
所述振动盘机架采用碳钢为承重支架，因其本身材质较重所以在震动盘工作时，其位置不易变动，振动器11用以调节震动频率将产品震动至顶盘。所述机械手抓取装置上设有产品感应器，量测治具上设有感应信号装置，所述机械手抓取装置与量测治具电性连接。
所述视觉装置5包括视觉镜头51、视觉芯片52和用来固定视觉镜头51和视觉芯片52的视觉支架53，所述视觉装置与机械手抓取装置电连接。导向装置为视觉镜头导向作用，可随意调节视觉角度以达到最佳测量目标，视觉支架53用以固定以及承载整个视觉的装置。视觉镜头51选用SVS-EXO183xGE工业相机镜头，具有0.3x双远心镜头，并具有8倍变焦功能，同时镜头像素可达2000W视觉芯片的芯片尺寸12.8mmX9.6mm，像素可达5448X3880，具有处理速度快最快处理速度可达0.02秒。
所述承载板6下方设置有机箱14，控制装置设置于机箱内部，所述承载板上方的围设有一玻璃视窗，所述玻璃视窗的一侧设置有显示装置15，所述显示装置15与控制装置电性连接，用于实时显示被测物品，显示所有调试参数，可使操作者更加容易观察被检产品的状态。机箱内存放测量设备工控机以及辅助设备的PLC电器元件，内部含不良品箱，以避免合格品品与不合格品的混装。
所述翻板机构4分为待检测产品合格区区域和待检测产品不合格区区域，所述翻板机构4与控制装置电性连接。翻板机构4为区分放置合格品与不合格品的装置，产品测量完毕后系统判断为合格品时翻版转至合格品标志处，当系统判断为不合格品时翻版转至不合格品标志处。
该装置还包括一电脑万向支架17：可任意方向调节屏幕方向，操作人员使用方便。承载板上还设置有一空气过滤器16，空气过滤器可使空气质量达到ISO8573 . 2.3.2的要求，并且可隔离水和油进入到设备，可防止由于水油导致电器短路或烧坏的问题。
承载板的下方设有包裹支架19，该装置采用碳钢作为支架，并对设备进行密封处理，以防止灰尘异物进入到设备内，设备所有板材为烤漆材质，防止由于使用时间长而油漆脱落的问题。
该装置在操作过程中完全解放了人力，视觉装置采用了高精度的2千万的相机，测量速度快，测36个位置度只需要12小时。该装置为检测产品位置度的检测设备，位置度 38或46个，根据XY坐标值的建立，从坐标值建立完之后建立ABC基准，之后就可以检测整个产品所有孔位的位置度。
待检测产品为汽车插件的连接器，为了固定连接器上的端子，槽偏移的话端子不易匹配，端子连接器配件的位置度监控设备，塑料件容易变形，容易发生产品偏移。位置度偏移不允许超过0.05mm，位置度根据ABC基准来测量，产品放置在一个量测治具上，治具的平面度为0.02，测量产品的坐标值。该装置为了解决两款产品位置度的专用设备，待检测产品可以是36或48的位置度，当待检测产品的位置度为36时调用36的程序，为48时调用48的程序。
待检测产品放置在振动盘内通过振动盘的震动进入导向轨道，通过导向轨道让产品进行顺时针排位并传输，通过振动盘直震传输到设备的传输通道内，通过静止的传输通道将产品传输到机械手抓取区域，产品感应器感应到产品已到达指定位置，此时机械手开始动作将产品抓取至测量治具上，当治具感应信号装置识别产品已放置在测量治具上时，感应信号装置给出信号视觉装置开始进行对每一个孔位取点测算，CCD实时进行抓取之后，对抓取的数据进行计算，测量方式根据测量方法中的要求进行，测量完成后视觉芯片给出信号，机械手开始动作，当产品为合格品时翻版转至合格品标志处，机械手将产品放入，当系统判断为不合格品时翻版转至不合格品标志处，机械手放入，依次循环。
一种用于测量位置度的自动检测分拣装置的检测分拣方法，如图5所示，该方法包括以下步骤：
S1：建立Y、Z坐标值，
S2：根据S1步骤建立好的Y、Z坐标值再建立A、B、C基准，
S3：根据S2步骤建立好后的A、B、C基准检测整个产品所有孔位的位置度。
如图6、图7、图8、图8和图10所示，在所述S1步骤中，Y坐标值确认方法：
以C1点内孔边缘向产品的中心测拉取2.05mm，以2.05mm的位置横向拉出一条直线，得出B1和B2点的位置，B1和B2两点的中心为B7点，以B7为基准，纵向拉出一条直线并向产品的上侧偏移0.4mm，此时得出C1和C2以及C5点的位置，此时B7到C2的距离为1.25mm，这个方法适用于评估B7，B8和C5，C6。Z坐标值确认方法：在孔位每个半圆弧上各取3个点测量B5和B6位置度尺寸，B5点的值是由T1-T9测量出来的，B6点的值是由T10-T19测量出来的；
坐标值建立完成后开始进行A、B、C基准的建立，A基准为A1-A4，B基准参照B11和B12行来建造；B1，B2测量出B7点的位置，B3，B4测量出B8点的位置，B5，B7测量出B9点的位置，B6，B8测量出B10点的位置，
B9点向负X方向偏移0.95mm，得出位置度B11，B10点向负X方向偏移0.95mm，得出位置度B12。
C基准参照C7&C8行来建造，C1，C2测量出C5点的位置，C3，C4测量出C6点的位置，C5，C6测量出C7点的位置，B5，B6测量出C8点的位置，
A、B、C基准建立完成后按照Y+/- 2.8&6.8&10.8D的偏移值对每个孔位进行测量。
在S3步骤中，要求最大位置度偏移小于Φ0.05，包括A B C基准上的所有位置度尺寸。
本技术方案通过相机检测检测产品的位置度及相关尺寸，相对于传统的三坐标检测来说大大提高了效率。采用相机检测方式检测产品的位置度公差及相应尺寸；快速检测，相对于三坐标检测来说，效率提高了100倍以上；节约人工，设备采用振动盘上料方式；满足产品100%全检要求，避免不合格品流入客户手里。
通过相机检测产品的位置，根据图纸要求，创造相应的检测点，计算出相应的位置度；高速检测2.5秒完成一个产品的全部检测工作；检测精度相对较高0.05mm，要求检测误差小于0.005mm；适用于各类产品的尺寸检测，位置度检测。
该技术方案分别为36个位置度以及48个位置度的两款产品实现尺寸100%检测的目标，成功地实现了在一台自动检测设备上完成两种不同产品的尺寸测量，以达到降低投入成本的目的。
本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：
该装置包括振动盘（1）、机械手抓取装置（2）、量测治具（3）、翻板机构（4）、视觉装置（5），所述机械手抓取装置（2）、量测治具（3）、翻板机构（4）和视觉装置（5）均设置于承载板（6）上，
所述振动盘的内部设置有用于放置待检测产品的旋转轨道（7），所述承载板上还设置有产品传输轨道（8），所述产品传输轨道（8）通过直震轨道（9）与旋转轨道（7）相连接，所述产品传输轨道的一侧设置有导向装置（10），视觉装置（5）设置于导向装置（10）的上方，量测治具（3）设置于导向装置（10）上，机械手抓取装置（2）、翻板机构（4）设置于导向装置（10）的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：所述振动盘（1）的下方设置有振动器（11），振动盘（1）通过设置于其下方的振动器（11）驱动，所述振动器（11）固设于振动盘机架（12）上，振动盘机架（12）的下方设置有福马轮（13）。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：所述机械手抓取装置上设有产品感应器，量测治具上设有感应信号装置，所述机械手抓取装置与量测治具电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：所述视觉装置（5）包括视觉镜头（51）、视觉芯片（52）和用来固定视觉镜头（51）和视觉芯片（52）的视觉支架（53），所述视觉装置与机械手抓取装置电连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：所述承载板（6）下方设置有机箱（14），控制装置设置于机箱内部，所述承载板上方的围设有一玻璃视窗，所述玻璃视窗的一侧设置有显示装置（15），所述显示装置（15）与控制装置电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于测量位置度的自动检测分拣装置，其特征在于：所述翻板机构（4）分为待检测产品合格区区域和待检测产品不合格区区域，所述翻板机构（4）与控制装置电性连接。
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| CN201920674440.3U CN210304619U (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种用于测量位置度的自动检测分拣装置 |
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| CN111982926A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-11-24 | 上海珂明注塑系统科技有限公司 | 一种用于容器视觉检测设备及其检测方法 |
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