CN213179867U - 一种高度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子烟设备的生产技术领域，公开了一种高度检测装置，包括：机架，其包括平台；CCD检测组件，其安装于所述平台，所述CCD检测组件包括CCD相机和CCD光源，所述CCD光源可朝所述CCD相机出射光，所述CCD相机用于拍摄位于其与所述CCD光源之间的待检测工件。通过上述结构，本实用新型通过CCD相机获取待检测工件在CCD相机镜头垂直方向上的投影图像，CCD检测组件通过分析投影图像的尺寸，以实现对待检测工件高度的检测，检测精度高。

Description

一种高度检测装置

技术领域

本实用新型涉及电子烟生产设备的技术领域，尤其涉及一种高度检测装置。

背景技术

现在的电子烟雾化器装配后，为了美观，要求装配连接处不能够留下较大的缝隙，就需要检测电子烟的高度，以对连接处的高度差进行管控。

现如今市面上一般采用接触式检测和多点激光传感器进行检测。采用接触式检测，需要检测探针能够很好的接触到需要检测高度差的两个台阶面，再通过软件运算得到高度差。采用接触式检测，被检测物体需能够很好的固定，否则容易出现检测第一个平面后，造成检测物体松动，使得检测不准，同时接触式检测容易刮坏雾化器。

也有些采用多点激光传感器进行检测，激光传感器在使用托盘运载的生产线体中，需要测试的物料高度差与下端平面面积的比例不能太大，太大则激光传感器因为被附近物料遮挡导致不能达到检测目的。

因此有必要提供一种高度检测装置以解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种高度检测装置，以解决现有技术的检测装置中易造成的测量不准及损坏工件等的技术问题。

本实用新型实施例解决其技术问题采用以下技术方案：本实用新型提供的一种高度检测装置，其特征在于，包括：机架，其包括平台；CCD检测组件，其安装于所述平台，所述CCD检测组件包括CCD相机和CCD光源，所述CCD光源可朝所述CCD相机出射光，所述CCD相机用于拍摄位于其与所述CCD光源之间的检测位置的待检测工件。

在一些实施例中，所述CCD相机与所述CCD光源在水平横向上相分隔；

所述CCD检测组件还包括相机纵移模组，所述相机纵移模组连接于所述CCD相机；

所述相机纵移模组用于驱动所述CCD相机相对于所述平台沿水平纵向移动。

在一些实施例中，所述高度检测装置还包括机械手组件；

所述机械手组件安装于所述平台，包括机械夹爪和升降驱动模组；

所述升降驱动模组连接所述机械夹爪，用于驱动所述机械夹爪沿竖直方向相对于所述平台在所述检测位置及装夹位置之间移动；

所述机械夹爪用于可释放地夹取待检测工件。

在一些实施例中，所述机械夹爪具有至少两个装夹位，所述装夹位用于容纳待检测工件，至少两个所述装夹位在水平纵向上排成一排，以使所述机械夹爪可同时地可释放地夹取在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件。

在一些实施例中，所述机架还包括底座，导轨组件以及横移驱动模组；

所述平台通过所述导轨组件安装于所述底座，所述导轨组件包括滑块和滑轨，所述滑轨沿水平横向延伸，所述滑块安装于所述滑轨，所述滑块可沿所述滑轨移动，所述滑块和所述滑轨两者之一安装于所述平台，另一者安装于所述底座；

所述横移驱动模组连接所述平台，用于驱动所述平台沿水平横向相对于所述底座移动。

在一些实施例中，所述导轨组件的数目为两个，两个所述导轨组件沿水平纵向相分隔，并且共同将所述底座与所述平台沿竖直方向相分隔；

所述CCD相机，所述CCD光源以及所述检测位置皆位于所述平台沿竖直方向的一侧，所述导轨组件，所述底座及所述装夹位置皆位于所述平台沿竖直方向的另一侧。

在一些实施例中，所述平台设置有沿竖直方向贯穿其自身的避让口；

所述避让口位于所述装夹位置及所述检测位置之间，所述避让口被配置为容许所述机械夹爪及其所夹取的待检测工件通过。

在一些实施例中，所述高度检测装置还包括托盘组件；

所述托盘组件包括托盘载具，所述托盘载具位于所述装夹位置附近。

在一些实施例中，托盘载具设置有用于装载待检测工件的若干个槽位；

若干个所述槽位在水平横向上排列成至少两横排，在水平纵向上排列成至少两纵排；

每所述横排上分布有在水平横向上排成一排的至少两个所述槽位，每所述纵排上分布有在水平纵向上排成一排的至少两个所述槽位。

在一些实施例中，所述托盘组件还包括纵向传输装置；

所述托盘组件包括至少两个所述托盘载具；

至少两个所述托盘载具皆安装于所述纵向传输装置，所述纵向传输装置用于驱动多个所述托盘载具沿水平横向相对于所述底座移动。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用CCD相机获取待检测工件在CCD相机与CCD光源之间垂直平面上的投影图像，通过分析投影图像的尺寸，来实现对待检测工件高度的检测，这种非接触的检测能很好的保护待检测工件，同时测量精度高。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型其中一实施例提供的高度检测装置的立体结构示意图；

图2是图1所示的高度检测装置中托盘组件的结构示意图；

图3是图1所示的高度检测装置中CCD检测组件的结构示意图；

图4是图1所示的高度检测装置中机械手组件的结构示意图；

图5是图4所示的机械手组件中装夹位结构的放大示意图；

图6是图1所示的高度检测装置的另一视角的结构示意图；

图7是图1所示的高度检测装置的右视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本实用新型提供的一种高度检测装置，其包括机架100、CCD检测组件200以及机械手组件300。所述机架100包括平台110。

在本申请实施方式中，以高度检测装置正常使用状态下为例进行说明，其中，以水平横向为x方向，水平纵向为y方向，竖直方向为z方向。

所述CCD检测组件200和所述机械手组件300均安装于所述平台110。所述机械手组件300用于可释放地夹取位于装夹位置的待检测工件，并可将所夹取的待检测工件在所述装夹位置及检测位置之间移动。所述CCD检测组件200用于检测位于所述检测位置的待检测工件的高度。

高度检测装置在使用时，所述机械手组件300可释放地夹取所述装夹位置的待检测工件，并将所夹取的待检测工件移动至所述检测位置，所述CCD检测组件检测位于所述检测位置的待检测工件的高度。待所述CCD检测组件检测完位于所述检测位置的待检测工件的高度后，所述机械手组件300将所夹取的待检测工件移动至所述装夹位置，并将所夹取的待检测工件释放至所述装夹位置。

待检测工件可以为电子烟，烟弹等条状工件。

可以理解，根据实际需要，机械手组件可以省略，例如，直接将所述检测位置与所述装夹位置重叠。

请参阅图2，所述高度检测装置还包括托盘组件400，所述托盘组件400包括托盘载具410和纵向传输装置(图未示出)。

所述托盘载具410连接于所述纵向传输装置。所述纵向传输装置用于驱动所述托盘载具410沿水平横向x相对于所述机架传输。

所述托盘载具410位于所述装夹位置附近，用于接受所述机械手组件300释放至所述装夹位置的待检测工件，或者将所装载的待检测工件提供至所述装夹位置以供所述机械手组件300可释放地夹取。

所述托盘载具410设置有槽位，所述槽位位于所述装夹位置附近，用于接受所述机械手组件释放至所述装夹位置的待检测工件，或者用于将所装载的待检测工件提供至所述装夹位置以供所述机械手组件可释放地夹取。

可以理解的是，根据实际需要，所述槽位也可以替换成其他装夹结构。

所述槽位的数量为若干个。若干个所述槽位在水平横向上排列成至少两横排，在水平纵向上排列成至少两纵排。每所述横排上分布有在水平横向上排成一排的至少两个所述槽位，每所述纵排上分布有在水平纵向上排成一排的至少两个所述槽位。在至少两个所述纵排中，其中一排的槽位位于所述装夹位置附近，用以接受所述机械手组件释放至所述装夹位置的待检测工件，或者将所装载的待检测工件提供至所述装夹位置以供所述机械手组件可释放地夹取。

可以理解的是，根据实际需要，所述槽位也可以仅排成一纵排。

所述托盘载具的数量为多个。多个所述托盘载具410在水平横向x上分隔开，并皆连接于所述纵向传输装置，所述纵向传输装置用于驱动多个所述托盘载具一并沿水平横向x相对于所述机架移动。多个所述托盘载具410的其中一个位于所述装夹位置附近，通过所述纵向传输装置驱动多个所述托盘载具沿水平横向x相对于所述平台移动，以切换不同的所述托盘载具位于所述装夹位置附近。

可以理解的是，根据实际需要，所述托盘载具也可以仅有一个。

请参阅图3，所述CCD检测组件200包括CCD相机210，CCD光源220，相机纵移模组230以及处理器。

所述CCD相机210与所述CCD光源220在水平横向x上相分隔，所述检测位置位于所述CCD相机210与所述CCD光源220之间。所述CCD光源220可沿水平横向x朝所述CCD相机210出射光，所述CCD相机210用于拍摄所述检测位置的待检测工件，所述相机纵移模组230连接于所述CCD相机210，所述相机纵移模组230用于驱动所述CCD相机210相对于所述平台110沿水平纵向y移动。所述处理器电性连接所述CCD相机210，用于接收所述CCD相机210所拍摄的投影图像并对所接收的图像进行分析。当所述检测位置有沿水平纵向y排成一排的至少两个待检测工件时，所述CCD相机210沿水平纵向y移动时能够逐个获取该至少两个待检测工件的投影图像。

在本实施例中，所述相机纵移模组230包括纵向滑块232，纵向导轨234以及相机驱动装置。所述纵向导轨234沿所述平台110水平纵向设置，所述CCD相机210固定于所述纵向滑块232，所述纵向滑块232可滑动地连接于所述纵向导轨234，所述纵向滑块232可沿水平纵向相对于所述纵向导轨234滑动，以带动所述CCD相机210一并移动。所述相机驱动装置用于驱动所述纵向滑块232沿所述纵向导轨234滑动，所述相机驱动装置可以为任何可以为所述纵向滑块232提供动力的装置，如电机，气压液压传动系统等等。

在其他一些实施例中，纵向滑块和纵向导轨皆可省略，例如，所述相机驱动装置为气缸，其直接连接于所述CCD相机，并使所述CCD相机悬空。

在一些实施例中，所述纵向导轨234的两端处各设置有一个限位装置，以防止所述纵向滑块232从所述纵向导轨234的任意一端处滑出所述纵向导轨234。

所述CCD光源220基本呈面型光源，其长度方向平行于水平纵向y，宽度方向平行于竖直方向z，且所述CCD光源220的长度与所述纵向导轨234长度尽可能一致，以使所述CCD相机处于所述纵向导轨234的任一位置时，所述CCD光源220都可为所述CCD相机210的拍摄提供有利的拍摄光源。

通过CCD相机拍摄位于所述检测位置的待检测工件，从而获取位于所述检测位置的待检测工件在垂直平面上的投影图像，所述垂直平面垂直于水平横向x。CCD检测组件的处理器通过分析图像的尺寸，即可得到待检测工件高度。所述处理器设置有图像软件，所述分析图像可以用图像软件进行，所述图像软件可为任意具有图像处理分析功能的软件，如Matlab、Image pro plus、Halcon等，对此本申请不作任何限制，只要该图像软件可以计算图像的尺寸即可。

请参阅图4，所述机械手组件300包括机械夹爪310和升降驱动模组320。所述机械夹爪310用于可释放地夹取所述待检测工件，所述升降驱动模组320连接所述机械夹爪310，用于驱动所述机械夹爪310沿竖直方向z相对于所述平台110在所述检测位置及所述装夹位置之间移动。

可以理解，为提高高度检测装置的稳定性，所述机械夹爪310除竖直方向的移动外，其他方向均不产生位移。

所述机械夹爪310具有至少两个装夹位312，所述装夹位312用于容纳待检测工件。至少两个所述装夹位312在水平纵向上排成一排，以使所述机械夹爪310可同时地可释放地夹取在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件。

请参阅图5，所述机械夹爪310在可释放地夹取待检测工件时，所述装夹位312作用于待检测工件的顶部，为便于所述CCD检测组件200检测所述待检测工件的高度，每一所述装夹位312沿水平横向开设有一贯通口3121，贯通口3121将所述机械夹爪310所夹取的待检测工件的顶部显露，以使所述机械夹爪310夹取待检测工件至检测位置后，所述CCD相机210能从所述贯通口3121处获取到所述待检测工件的顶部的图像。

可以理解，在所述待检测工件位于所述检测位置时，所述待检测工件的上表面及下表面均与CCD光源或所述CCD相机的镜头垂直。

由于所述CCD检测组件200及所述机械手组件300均安装于所述平台110，且所述CCD相机210只相对于所述平台110沿水平纵向y移动，所述机械夹爪310只相对于所述平台沿竖直方向z移动，故，在所述检测位置，所述CCD相机与待检测工件的横向距离，以及待检测工件与所述CCD光源220的横向距离均为恒定值。从而方便后续对待检测工件的检测。

请参阅图6，所述平台110沿竖直方向设置有贯穿其自身的避让口111，所述避让口111位于所述装夹位置及所述检测位置之间，所述避让口111被配置为容许所述机械夹爪310及其所夹取的待检测工件通过。

可以理解，所述托盘组件400位于所述平台110的下方，且所述托盘载具显露于所述避让口。

请复参阅图1，所述机架100还包括底座120，导轨组件130及横移驱动模组140。所述平台110通过所述导轨组件130滑动安装于所述底座120，所述横移驱动模组140连接所述平台110，用于驱动所述平台110沿水平横向x相对于所述底座120移动，以调整所述托盘载具与所述机械夹爪在水平横向x上的相对位置，从而在至少两个所述纵排中，切换不同的所述纵排的槽位位于所述装夹位置附近。

所述导轨组件130的数目为两个，两个所述导轨组件130相对于所述平台110沿水平纵向y相分隔，并且共同将所述底座120与所述平台110沿竖直方向z相分隔，以使所述平台110能沿所述底座120平稳地移动，提高所述CCD检测组件200的检测精度。

具体地，所述导轨组件130包括滑块132和滑轨134，所述滑轨134沿水平横向x延伸，所述滑块132安装于所述滑轨134，所述滑块132可沿所述滑轨134移动，所述滑块132和所述滑轨134两者之一安装于所述平台110，另一者安装于所述底座120，以使所述平台110可相对于所述底座120水平横向x移动。

在一些其他实施例中，所述导轨组件130还包括限位组件(图未示)，所述限位组件用于限制所述平台横向移动的行程。

可以理解地，在一些其他实施例中，所述导轨组件还包括定位装置，在切换不同的所述纵排的槽位位于所述装夹位置附近时，可通过所述定位装置对平台进行定位，以使平台保持在该位置。

请参阅图7，所述CCD相机210，所述CCD光源220以及所述检测位置皆位于所述平台110沿竖直方向z的一侧，所述导轨组件130，所述底座120及所述装夹位置皆位于所述平台110沿竖直方向的另一侧。

可以理解，横移驱动模组140、升降驱动模组320可以为小型伺服电机。

可以理解，本领域技术人员，在公知常识的基础上，可以根据实际需要合理设计所述横移驱动模组140、升降驱动模组320及纵向传输装置的结构，如为保证运动的稳定性和精确性，分别通过导轨和丝杆螺母机构对机械夹爪、平台及托盘组件进行导向定位，在此不具体累述。

在一些其他实施例中，所述高度检测装置还包括控制装置，所述控制装置控制所述横移驱动模组140、相机驱动装置、升降驱动模组320、及纵向传输装置的动作，以实现所述平台、CCD相机、机械夹爪、托盘组件的相对运动。所述控制装置可以为单片机。

高度检测装置在具体实施时，纵向传输装置沿水平横向x驱动第一个托盘载具运输至装夹位置附近。

开始检测第一个托盘载具所装载的待检测工件的高度。

横移驱动模组驱动平台沿水平横向x移动，以使装夹位置位于第一托盘载具的第一纵排槽位附近，第一纵排槽位装载有在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件，第一纵排槽位所装载的待检测工件提供至装夹位置。

开始检测第一纵排槽位所装载的待检测工件的高度。

升降驱动模组驱动机械夹爪沿竖直方向z抵达装夹位置，机械夹爪同时可释放地夹取装夹位置的在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件。

升降驱动模组驱动机械夹爪及其所夹取的待检测工件沿竖直方向z抵达检测位置。相机横移模组驱动CCD相机沿水平纵向y移动，以逐个拍摄位于检测位置的在水平纵向y上排成一排的至少两个待检测工件。

升降驱动模组驱动机械夹爪及其所夹取的待检测工件沿竖直方向z抵达装夹位置，机械夹爪同时释放其所夹取的在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件至装夹位置。第一纵排槽位接受装夹位置的在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件。由此完成对第一纵排槽位所装载的待检测工件的高度的检测。

横移驱动模组驱动平台沿水平横向x移动，以使装夹位置位于第一托盘载具的第二纵排槽位附近，第二纵排槽位装载有在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件，第二纵排槽位所装载的待检测工件提供至装夹位置。

开始检测第二纵排槽位所装载的待检测工件的高度，与检测第一纵排槽位所装载的待检测工件的高度相似，此处不再赘述。

在完成对第二纵排槽位所装载的待检测工件的高度的检测后，依次检测剩余的纵排槽位所装载的待检测工件的高度，此处不再赘述。由此完成对第一个托盘载具所装载的待检测工件的高度的检测。

纵向传输装置沿水平横向x驱动第二个托盘载具运输至装夹位置附近。

开始检测第二个托盘载具所装载的待检测工件的高度，与检测第一个托盘载具所装载的待检测工件的高度相似，此处不再赘述。

在完成对第二个托盘载具所装载的待检测工件的高度后，依次检测剩余的托盘载具所装载的待检测工件的高度，此处不再赘述。

本实用新型提供的一种高度检测装置，采用CCD相机获取待检测工件在CCD相机与CCD光源之间垂直平面上的投影图像，通过分析图像的尺寸，来实现对待检测工件高度的检测，这种非接触的检测能很好的保护待检测工件，同时测量精度高。

另外，本实用新型提供的高度检测装置能一次性夹取多个待检测工件，从而提高了检测效率。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高度检测装置，其特征在于，包括：

机架，其包括平台，所述平台设置有沿竖直方向贯穿其自身的避让口，所述避让口位于装夹位置及检测位置之间，所述避让口被配置为容许待检测工件通过；

CCD检测组件，其安装于所述平台，所述CCD检测组件包括CCD相机和CCD光源，所述CCD光源可朝所述CCD相机出射光，所述CCD相机用于拍摄位于其与所述CCD光源之间的检测位置的待检测工件。

2.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述CCD相机与所述CCD光源在水平横向上相分隔；

所述CCD检测组件还包括相机纵移模组，所述相机纵移模组连接于所述CCD相机；

所述相机纵移模组用于驱动所述CCD相机相对于所述平台沿水平纵向移动。

3.根据权利要求2所述的高度检测装置，其特征在于，所述高度检测装置还包括机械手组件；

所述机械手组件安装于所述平台，包括机械夹爪和升降驱动模组；

所述升降驱动模组连接所述机械夹爪，用于驱动所述机械夹爪沿竖直方向相对于所述平台在所述检测位置及装夹位置之间移动；

所述机械夹爪用于可释放地夹取待检测工件。

4.根据权利要求3所述的高度检测装置，其特征在于，所述机械夹爪具有至少两个装夹位，所述装夹位用于容纳待检测工件，至少两个所述装夹位在水平纵向上排成一排，以使所述机械夹爪可同时地可释放地夹取在水平纵向上排成一排的至少两个待检测工件。

5.根据权利要求3所述的高度检测装置，其特征在于，所述机架还包括底座，导轨组件以及横移驱动模组；

所述平台通过所述导轨组件安装于所述底座，所述导轨组件包括滑块和滑轨，所述滑轨沿水平横向延伸，所述滑块安装于所述滑轨，所述滑块可沿所述滑轨移动，所述滑块和所述滑轨两者之一安装于所述平台，另一者安装于所述底座；

所述横移驱动模组连接所述平台，用于驱动所述平台沿水平横向相对于所述底座移动。

6.根据权利要求5所述的高度检测装置，其特征在于，所述导轨组件的数目为两个，两个所述导轨组件沿水平纵向相分隔，并且共同将所述底座与所述平台沿竖直方向相分隔；

所述CCD相机，所述CCD光源以及所述检测位置皆位于所述平台沿竖直方向的一侧，所述导轨组件，所述底座及所述装夹位置皆位于所述平台沿竖直方向的另一侧。

7.根据权利要求5所述的高度检测装置，其特征在于，所述避让口被配置为容许所述机械夹爪及其所夹取的待检测工件通过。

8.根据权利要求6所述的高度检测装置，其特征在于，所述高度检测装置还包括托盘组件；

所述托盘组件包括托盘载具，所述托盘载具位于所述装夹位置附近。

9.根据权利要求8所述的高度检测装置，其特征在于，所述托盘载具设置有用于装载待检测工件的若干个槽位；

若干个所述槽位在水平横向上排列成至少两横排，在水平纵向上排列成至少两纵排；

每所述横排上分布有在水平横向上排成一排的至少两个所述槽位，每所述纵排上分布有在水平纵向上排成一排的至少两个所述槽位。

10.根据权利要求8所述的高度检测装置，其特征在于，所述托盘组件还包括纵向传输装置；

所述托盘组件包括至少两个所述托盘载具；

至少两个所述托盘载具皆安装于所述纵向传输装置，所述纵向传输装置用于驱动多个所述托盘载具沿水平横向相对于所述底座移动。

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