CN215493207U - 一种机器视觉瑕疵检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器视觉瑕疵检测装置，包括搬运装置(1)和检测架(2)，所述检测架(2)设置于所述搬运装置(1)一侧，所述检测架(2)功能区可环绕所述搬运装置(1)夹持的工件表面和内壁360度相对运动。本实用新型整体机构紧凑，效率和准确率高。

Description

一种机器视觉瑕疵检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测装置领域，具体涉及一种机器视觉瑕疵检测装置。

背景技术

随着计算机技术的不断发展，计算机视觉逐步融入到人们日常的生活和工业生产当中。计算机视觉是使用计算机模拟人类视觉的过程，该技术融合了图像处理、人工智能与模式识别等技术，可以代替传统的人工检测，实现生产线上零部件的自动化检测。

现有专利CN201410756951.1公开了一种瑕疵检测方法及其装置。该瑕疵检测方法包含:依据待测工件的结构，对待测工件表面的至少一个待测区域，决定至少一个入射路径与至少一个反射路径，此待测区域、入射路径与反射路径均一一对应；对此些待测区域中每一个待测区域，以光源依据对应的入射路径照射此待测区域；对此些待测区域中每一个待测区域，依据对应的反射路径，使光源照射于此待测区域的反射光成像至屏幕以得到反射图像，此反射图像与此待测区域一一对应；以及分析此反射图像以判断待测工件的表面是否有瑕疵。

使用该方法一次只能检测一个特定的表面，并且容易受到光源不稳定带来的干扰。

现需一种整体机构紧凑，效率和准确率高的机器视觉瑕疵检测装置。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中一次只能检测一个特定的表面，并且容易受到光源不稳定带来的干扰的问题，提供了一种机器视觉瑕疵检测装置，通过平面、鱼眼和打孔拍照装置集成，解决了上述问题。

本实用新型提供了一种机器视觉瑕疵检测装置，包括搬运装置和检测架，检测架设置于搬运装置一侧，检测架功能区可环绕搬运装置夹持的工件表面和内壁360度相对运动。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，搬运装置包括架体、输送装置、自动门和抬升手爪机构，输送装置设置于架体底部一侧，架体为门式结构，自动门设置于架体中部，输送装置入口端连接自动门，输送装置上表面可水平180度旋转，抬升手爪机构设置于输送装置正上方、竖向活动安装在架体侧面。输送装置两端用于放置工件。抬升手爪机构用于抓取工件。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，检测架包括照相装置、关节机器人和龙门固定底座，关节机器人一端设置于龙门固定底座顶部，另一端连接照相装置顶部，照相装置与关节机器人之间具有水平方向的旋转自由度。

本设备放置在密封的房子里面，外部取料口设置自动门，两工位旋转输送机构可180度旋转，将外部待测零件送入检测单元同时，检测完毕的零件也送出单元；机器人倒挂在固定龙门底座上，可以对托盘上零件5个面检测；抬升手爪可将零件提起，露出底面，此时机器人可对底面检测。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，照相装置包括连接法兰、平面拍照照相装置、平面光源、照相装置主体、屋顶光源、鱼眼拍照照相装置、条状光源和大孔拍照照相装置，照相装置主体为柱状结构，连接法兰设置于照相装置主体顶端，平面光源设置于照相装置主体一侧，平面光源为板状光源，平面光源中部设置有通孔，平面拍照照相装置末端连接照相装置主体，平面拍照照相装置镜头端设置于平面光源通孔内，屋顶光源设置于照相装置主体侧表面，屋顶光源为环状光源，鱼眼拍照照相装置末端设置于照相装置主体侧面，鱼眼拍照照相装置镜头端设置于屋顶光源内径内部，条状光源活动设置于照相装置主体底部，条状光源具有竖向平面上向下180度旋转自由度，大孔拍照照相装置活动设置于照相装置主体底部，大孔拍照照相装置具有竖向平面上向下180度旋转自由度。

对于平面位置，采用平面开孔背光照射，平面照相装置从光源孔内伸出，通过拍照可清晰显示出零件划痕、沙眼、缺损等瑕疵特征；

对于零件深孔内壁位置，采用屋顶光源照射，可覆盖到内壁各位置，同时将鱼眼镜头安装在照相装置上，伸入孔内，拍照，可清晰显示360度壁面区域上的瑕疵特征；

对于零件火山口内壁位置，鱼眼照相装置将无法兼容这么大直径的内壁，需要采用平面照相装置拍照，通过条状光源打光，照亮壁面，然后平面照相装置呈一定角度拍照，由于照相装置回转中心与零件火山口同轴，机器人只需转动第6轴，即可实现快速旋转拍照。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，鱼眼拍照照相装置所在平面与平面拍照照相装置所在平面相互垂直。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，搬运装置和检测架之间两侧面设置有密封隔板，密封隔板上设置有视窗。

本实用新型所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，作为一种优选方式，关节机器人为六轴机械手。

当外部有一个零件需要检测时，两工位旋转输送机构旋转180度，外部零件送入检测单元中，同时自动门关闭；机器人带拍照机构对零件5个面拍照检测完毕，机器人调整姿态，将六轴朝下，旋转六轴，大孔拍照照相装置绕内壁旋转360度，然后抬升手爪机构将零件提起，机器人再次带拍照机构检测零件底面，然后机器人调整姿态，将鱼眼照相装置插入底面各深孔内检测；检测完毕后，抬升手爪机构将零件落回至托盘。

本实用新型有益效果如下：

(1)整体机构紧凑，效率大幅提升，准确率很高；

(2)单元柔性化程度高，便于调试；

(3)机械机构既避开了机械干涉，又能快速到达检测位置；

(4)可拓展性强，如果需要增加品种，不用做太大动作修改；

(5)模块化，对于新增的检测部位，可以直接调用原有算法，修改部分参数即可。

附图说明

图1为一种机器视觉瑕疵检测装置示意图；

图2为一种机器视觉瑕疵检测装置搬运装置示意图；

图3为一种机器视觉瑕疵检测装置检测架示意图；

图4为一种机器视觉瑕疵检测装置照相装置示意图。

附图标记：

1、搬运装置；11、架体；12、输送装置；13、自动门；14、抬升手爪机构；2、检测架；21、照相装置；211、连接法兰；212、平面拍照照相装置；213、平面光源；214、照相装置主体；215、屋顶光源；216、鱼眼拍照照相装置；217、条状光源；218、大孔拍照照相装置；22、关节机器人；23、龙门固定底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种机器视觉瑕疵检测装置，包括搬运装置1和检测架2，检测架2设置于搬运装置1一侧，检测架2功能区可环绕搬运装置1夹持的工件表面和内壁360度相对运动。搬运装置1和检测架2之间两侧面设置有密封隔板，密封隔板上设置有视窗。

为减少外界干扰光进入检测空间内，同时又能提供可观察的窗口，在外部窗口布置了棕色亚克力板；为便于房屋的安装和搬运，整个房屋采用钣金模块化连接；房屋设计了自动门，当机器人将零件拿到屋内时，机器人触发关门请求信号，房屋关闭；外面还设计了大门，方便调试人员进入。

如图2所示，搬运装置1包括架体11、输送装置12、自动门13和抬升手爪机构14，输送装置12设置于架体11底部一侧，架体11为门式结构，自动门13设置于架体11中部，输送装置12入口端连接自动门13，输送装置12上表面可水平180度旋转，抬升手爪机构14设置于输送装置12正上方、竖向活动安装在架体11侧面。输送装置12两端用于放置工件。抬升手爪机构14用于抓取工件。抬升机构一个手爪可兼容3种缓速器壳体和盖子的零件，可混线生产，手爪夹持稳定不掉件，力度合适不会夹伤零件；同时预留了快换接口，后期可增加快换手爪，方便快捷。

如图3所示，检测架2包括照相装置21、关节机器人22和龙门固定底座23，关节机器人22一端设置于龙门固定底座23顶部，另一端连接照相装置21顶部，照相装置21与关节机器人22之间具有水平方向的旋转自由度。关节机器人22为六轴机械手。

如图4所示，照相装置21包括连接法兰211、平面拍照照相装置212、平面光源213、照相装置主体214、屋顶光源215、鱼眼拍照照相装置216、条状光源217和大孔拍照照相装置218，照相装置主体214为柱状结构，连接法兰211设置于照相装置主体214顶端，平面光源213设置于照相装置主体214一侧，平面光源213为板状光源，平面光源213中部设置有通孔，平面拍照照相装置212末端连接照相装置主体214，平面拍照照相装置212镜头端设置于平面光源213通孔内，屋顶光源215设置于照相装置主体214侧表面，屋顶光源215为环状光源，鱼眼拍照照相装置216末端设置于照相装置主体214侧面，鱼眼拍照照相装置216镜头端设置于屋顶光源215内径内部，条状光源217活动设置于照相装置主体214底部，条状光源具有竖向平面上向下180度旋转自由度，大孔拍照照相装置218活动设置于照相装置主体214底部，大孔拍照照相装置218具有竖向平面上向下180度旋转自由度。鱼眼拍照照相装置216所在平面与平面拍照照相装置212所在平面相互垂直。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：包括搬运装置(1)和检测架(2)，所述检测架(2)设置于所述搬运装置(1)一侧，所述检测架(2)功能区可环绕所述搬运装置(1)夹持的工件表面和内壁360度相对运动；所述搬运装置(1)包括架体(11)、输送装置(12)、自动门(13)和抬升手爪机构(14)，所述输送装置(12)设置于所述架体(11)底部一侧，所述架体(11)为门式结构，所述自动门(13)设置于所述架体(11)中部，所述输送装置(12)入口端连接所述自动门(13)，所述输送装置(12)上表面可水平180度旋转，所述抬升手爪机构(14)设置于所述输送装置(12)正上方且竖向活动安装在所述架体(11)侧面，所述输送装置(12)两端用于放置工件，所述抬升手爪机构(14)用于抓取所述工件。

2.根据权利要求1所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：所述检测架(2)包括照相装置(21)、关节机器人(22)和龙门固定底座(23)，所述关节机器人(22)一端设置于所述龙门固定底座(23)顶部，另一端连接所述照相装置(21)顶部，所述照相装置(21)与所述关节机器人(22)之间具有水平方向的旋转自由度。

3.根据权利要求2所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：所述照相装置(21)包括连接法兰(211)、平面拍照照相装置(212)、平面光源(213)、照相装置主体(214)、屋顶光源(215)、鱼眼拍照照相装置(216)、条状光源(217)和大孔拍照照相装置(218)，所述照相装置主体(214)为柱状结构，所述连接法兰(211)设置于所述照相装置主体(214)顶端，所述平面光源(213)设置于所述照相装置主体(214)一侧，所述平面光源(213)为板状光源，所述平面光源(213)中部设置有通孔，所述平面拍照照相装置(212)末端连接所述照相装置主体(214)，所述平面拍照照相装置(212)镜头端设置于所述平面光源(213)通孔内，所述屋顶光源(215)设置于所述照相装置主体(214)侧表面，所述屋顶光源(215)为环状光源，所述鱼眼拍照照相装置(216)末端设置于所述照相装置主体(214)侧面，所述鱼眼拍照照相装置(216)镜头端设置于所述屋顶光源(215)内径内部，所述条状光源(217)活动设置于所述照相装置主体(214) 底部，所述条状光源具有竖向平面上向下180度旋转自由度，所述大孔拍照照相装置(218)活动设置于照相装置主体(214)底部，所述大孔拍照照相装置(218)具有竖向平面上向下180度旋转自由度。

4.根据权利要求3所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：所述鱼眼拍照照相装置(216)所在平面与所述平面拍照照相装置(212)所在平面相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：所述搬运装置(1)和所述检测架(2)之间两侧面设置有密封隔板，所述密封隔板上设置有视窗。

6.根据权利要求2所述的一种机器视觉瑕疵检测装置，其特征在于：所述关节机器人(22)为六轴机械手。

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