CN215940677U - 一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备 - Google Patents

Abstract

一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，包括控制器和轮毂传送机构，轮毂传送机构设置有轮毂二维码识别系统，轮毂传送机构包括支撑底架，支撑底架顶部设置有传送辊轴，传送辊轴驱动连接有传送电机，支撑底架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位和轮毂背腔检测工位，轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位设置有下定位夹紧机构和图像采集机构，轮毂背腔检测工位设置有上定位夹紧机构和下图像采集机构；本实用新型的有益效果是：实现了检验的自动化，提升轮毂下线检验合格率，满足客户的质量要求。

Description

一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备。

背景技术

目前，轮毂生产过程中需要对轮毂进行外观质量检验，通过质量检验检出不良品，从而减少客户的抱怨和投诉。现在是通过人工进行检验，人工成本比较高，检验比较费时费力，检验准确率低，工作效率比较低。

实用新型内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，检验准确率高，工作效率高。

本实用新型是通过以下措施实现的：

一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，包括控制器和轮毂传送机构，轮毂传送机构包括支撑底架，所述支撑底架顶部间隔设置有若干传送辊轴，传送辊轴驱动连接有传送电机，支撑底架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位和轮毂背腔检测工位，所述轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位设置有下定位夹紧机构和上图像采集机构，所述轮毂背腔检测工位设置有上定位夹紧机构和下图像采集机构；

所述下定位夹紧机构包括可升降、可轴向旋转的轮毂中心定位平台，所述轮毂中心定位平台位于前后相邻的两个传送辊轴之间中部，且轮毂中心定位平台左右两侧对称设置有可同步向轮毂中心定位平台平移靠近的轮毂夹臂，每个轮毂夹臂的前后两端上方均转动连接有定位导向轮；

所述上图像采集机构包括连接在支撑底架上方的长方形的支撑框架，所述支撑框架上设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构，所述前后平移机构上设置有上下平移机构，所述上下平移机构上设置有光源和相机Ⅰ；

所述上定位夹紧机构包括上架体，所述上架体顶部设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构，所述前后平移机构上设置有上下平移机构，所述上下平移机构上设置有可轴向转动的旋转平台，所述旋转平台下方悬吊有位于轮毂背腔检测工位上方用于夹住轮毂的夹爪机构，所述下图像采集机构包括可在轮毂背腔检测工位处相邻两个传送辊轴之间的间隙内竖直升降的升降机构，所述升降机构顶部设置光源和相机Ⅱ；

所述左右平移机构、前后平移机构、上下平移机构、升降机构均包括伺服驱动电机，所述控制器与伺服驱动电机、相机Ⅰ、相机Ⅱ信号连接。

上述下定位夹紧机构包括左右延伸的牵拉气缸，所述牵拉气缸固定连接在支撑底架上，牵拉气缸的活塞杆端部与左侧的轮毂夹臂的后端连接，并且牵拉气缸的活塞杆端部连接有可左右平移的齿条Ⅰ，所述支撑底架上转动连接在齿轮，所述齿轮一侧与齿条Ⅰ相啮合，齿轮另一侧啮合有与齿条Ⅰ相平行的齿条Ⅱ，所述齿条Ⅱ端部与右侧的轮毂夹臂的后端连接，所述轮毂夹臂、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ底部的支撑底架上均设置有相配合的滑轨。

上述轮毂中心定位平台顶部均匀设置有三个沿径向方向延伸的扩张气缸，轮毂中心定位平台底部中心设置有旋转电机，所述旋转电机底部设置有托板，所述托板底部设置有固定在支撑底架上的升降气缸。

上述夹爪机构包括升降气缸，所述升降气缸顶部固定连接在旋转平台底部，升降气缸的缸体周围转动连接有两个末端向内弯曲的夹臂，每个夹臂包括两个间隔并排的夹板，两个夹板下端之间连接有橡胶夹持件，升降气缸的活塞杆下端固定连接有长方形的连接板，所述连接板的四角均转动连接有斜连杆，连接板的左侧短边两角上连接的斜连杆的末端与左侧的两个夹板转动连接，连接板的右侧短边两角上连接的斜连杆的末端与右侧的两个夹板转动连接。

上述支撑框架、上架体的下部设置有前后延伸的侧挡板，所述侧挡板上设置有照明光源。

上述旋转平台包括固定在上下平移机构上的底板，所述底板下方转动连接有旋转圆盘，底板一侧设置有驱动电机，所述驱动电机驱动连接有齿轮，圆盘的圆周上设置有与齿轮相啮合的齿。

本实用新型的有益效果是：实现了检验的自动化，减少了人力，提高了检验的准确性和效率，从而减少轮毂成品不良品流出，减少因质量投诉造成的管理及资金成本，提升轮毂下线检验合格率，满足客户的质量要求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型轮毂正面检测工位结构示意图；

图3为本实用新型轮毂轮辋检测工位结构示意图；

图4为本实用新型轮毂背腔检测工位结构示意图；

图5为本实用新型轮毂中心定位平台俯视结构示意图；

图6为本实用新型下定位夹紧机构结构示意图；

图7为本实用新型上定位夹紧机构主视结构示意图；

图8为图7的右视结构示意图；

其中：A轮毂正面检测工位、B轮毂轮辋检测工位、C轮毂背腔检测工位、1支撑底架，2支撑框架，3上下平移机构，4前后平移机构，5相机Ⅰ，6轮毂中心定位平台，7侧挡板，8照明光源，9上架体，11夹爪机构，13扩张气缸，14轮毂夹臂，15牵拉气缸，16齿条Ⅰ，17齿轮，18齿条Ⅱ，19旋转平台，20驱动电机，21升降气缸，22夹臂，23连接板，24斜连杆，25橡胶夹持件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的描述：

如图1-8所示，一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，包括控制器和轮毂传送机构，轮毂传送机构包括支撑底架1，支撑底架1顶部间隔设置有若干传送辊轴，传送辊轴驱动连接有传送电机，支撑底架1上设置有轮毂正面检测工位A、轮毂轮辋检测工位B和轮毂背腔检测工位C，轮毂正面检测工位A、轮毂轮辋检测工位B设置有下定位夹紧机构和上图像采集机构，所述轮毂背腔检测工位C设置有上定位夹紧机构和下图像采集机构；

下定位夹紧机构包括可升降、可轴向旋转的轮毂中心定位平台6，轮毂中心定位平台6位于前后相邻的两个传送辊轴之间中部，且轮毂中心定位平台6左右两侧对称设置有可同步向轮毂中心定位平台6平移靠近的轮毂夹臂14，每个轮毂夹臂14的前后两端上方均转动连接有定位导向轮；上图像采集机构包括连接在支撑底架1上方的长方形的支撑框架2，所述支撑框架2上设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构4，所述前后平移机构4上设置有上下平移机构3，所述上下平移机构3上设置有光源和相机Ⅰ5。

上定位夹紧机构包括上架体9，上架体9顶部设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构4，所述前后平移机构4上设置有上下平移机构3，所述上下平移机构3上设置有可轴向转动的旋转平台19，所述旋转平台19下方悬吊有位于轮毂背腔检测工位C上方用于夹住轮毂的夹爪机构11，所述下图像采集机构包括可在轮毂背腔检测工位C处相邻两个传送辊轴之间的间隙内竖直升降的升降机构，所述升降机构顶部设置有光源和相机Ⅱ；左右平移机构、前后平移机构4、上下平移机构3、升降机构均包括伺服驱动电机20，所述控制器与伺服驱动电机20、相机Ⅰ5、相机Ⅱ信号连接。

下定位夹紧机构包括左右延伸的牵拉气缸15，所述牵拉气缸15固定连接在支撑底架1上，牵拉气缸15的活塞杆端部与左侧的轮毂夹臂14的后端连接，并且牵拉气缸15的活塞杆端部连接有可左右平移的齿条Ⅰ16，所述支撑底架1上转动连接在齿轮17，所述齿轮17一侧与齿条Ⅰ16相啮合，齿轮17另一侧啮合有与齿条Ⅰ16相平行的齿条Ⅱ18，所述齿条Ⅱ18端部与右侧的轮毂夹臂14的后端连接，所述轮毂夹臂14、齿条Ⅰ16、齿条Ⅱ18底部的支撑底架1上均设置有相配合的数控滑轨。轮毂中心定位平台6顶部均匀设置有三个沿径向方向延伸的扩张气缸13，轮毂中心定位平台6底部中心设置有旋转电机，所述旋转电机底部设置有托板，所述托板底部设置有固定在支撑底架1上的升降气缸21。夹爪机构11包括升降气缸21，所述升降气缸21顶部固定连接在旋转平台19底部，升降气缸21的缸体周围转动连接有两个末端向内弯曲的夹臂22，每个夹臂22包括两个并排的夹板，两个夹板下端之间连接有橡胶夹持件25，升降气缸21的活塞杆下端固定连接有长方形的连接板23，所述连接板23的四角均转动连接有斜连杆24，连接板23的左侧短边两角上连接的斜连杆24的末端与左侧的两个夹板转动连接，连接板23的右侧短边两角上连接的斜连杆24的末端与右侧的两个夹板转动连接。支撑框架2、上架体9的下部设置有前后延伸的侧挡板7，侧挡板7上设置有照明光源8。旋转平台19包括固定在上下平移机构3上的底板，所述底板下方转动连接有旋转圆盘，底板一侧设置有驱动电机20，所述驱动电机20驱动连接有齿轮17，圆盘的圆周上设置有与齿轮17相啮合的齿带。

工作流程：

经轮毂传送机构传送的轮毂首先经过轮毂二维码识别系统将测量的轮毂数据传送给控制器，控制器经运算后控制伺服电机动作，进而左右平移机构、前后平移机构4、上下平移机构3带动相机Ⅰ5调整到拍照位置，轮毂首先传送到轮毂正面检测工位A，轮毂到达轮毂中心定位平台6后，牵拉气缸15带动两个轮毂夹臂14同步向轮毂靠近并将轮毂推到轮毂中心定位平台6的中心位置，然后两个轮毂夹臂14同步退回，三个扩张气缸13向外延伸并将轮毂夹紧，轮毂中心定位平台6升降和旋转到设定位置，配合相机Ⅰ5对检测位置进行拍照。采集完图片后，将图片送到缺陷分析上位机，上位机对轮毂图片进行分析，将分析后的结果传输给控制系统，控制系统根据程序设定的标准，将轮毂进行判断是否合格，如果合格则轮毂流转到下一工位，如果不合格则将轮毂推出到返工输送线，将不合格轮毂输送到人工修复工位，轮毂到达修复工位时，人工修复工位的显示屏自动显示当前轮毂中存在的图片缺陷标记位置，工作人员根据缺陷位置对轮毂进行修复工作，人工判定合格产品单独下转。首先自动检验产品内轮辋(含内轮唇)、背腔轮辐背面、法兰区域；其次自动检验产品外轮辋、气门嘴背面区域；最后自动检验产品正面、辐侧、窗面、窗口夹角、气嘴正面及螺栓孔立壁区域。

合格的轮毂传送到轮毂轮辋检测工位B，检测动作与在轮毂正面检测工位A动作类似。如果继续合格，轮毂继续传送到轮毂背腔检测工位C，夹爪机构11将轮毂夹住，然后升起和旋转，底部的相机Ⅱ对检测位置进行拍照。

其中轮毂中心定位平台6顶升高度要求为距离输送滚筒上平面高度为20mm，整体动作时间要求小于6秒，所有轴动作动力采用伺服电机控制，伺服控制系统用总线通讯控制，采用西门子V90伺服系统，轴动作系统尺寸要求尽可能小，轴动作系统采用丝杠滑台方式，定位精度要求为0.01mm，要求独立控制，控制系统采用西门子1200系列PLC与V90伺服系统进行通讯，同时预留与上位机通讯的接口模块，与上位机通讯采用PN协议，输送线下方密封处理，不产生漏光现象。

正面、轮辋、背腔检测工位为独立工位，并且每个独立的检测工位都有独立的轮毂进出口自动开关门控制系统，当有轮毂进入到检测工位后，当前工位能够通过开关门系统将当前工位与外部环境形成封闭空间；控制器能够根据不同轮毂自动调整照明光源8照射角度及光源亮度，也可手动设定(亮度调整范围为0∽255)，角度调整为-10度∽90度)；照明光源8调整参数为上位机控制，可人工在上位机参数表中自定义，便于更换轮型后的参数调整；该智能检验设备具有数据统计功能，数据统计按照轮毂型号、数量、缺陷形式、缺陷位置(能够根据正面、轮辋、背腔三个区域自动统计，做好统计后能够自动记录保存)进行统计，统计时间按班次、天、月进行统计，当天数据统计完成后自动保存，数据具备可查询导出功能；

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：包括控制器和轮毂传送机构，轮毂传送机构包括支撑底架，所述支撑底架顶部间隔设置有若干传送辊轴，传送辊轴驱动连接有传送电机，支撑底架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位和轮毂背腔检测工位，所述轮毂正面检测工位、轮毂轮辋检测工位设置有下定位夹紧机构和上图像采集机构，所述轮毂背腔检测工位设置有上定位夹紧机构和下图像采集机构；

所述下定位夹紧机构包括可升降、可轴向旋转的轮毂中心定位平台，所述轮毂中心定位平台位于前后相邻的两个传送辊轴之间中部，且轮毂中心定位平台左右两侧对称设置有可同步向轮毂中心定位平台平移靠近的轮毂夹臂，每个轮毂夹臂的前后两端上方均转动连接有定位导向轮；所述上图像采集机构包括连接在支撑底架上方的长方形的支撑框架，所述支撑框架上设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构，所述前后平移机构上设置有上下平移机构，所述上下平移机构上设置有光源和相机Ⅰ；

所述上定位夹紧机构包括上架体，所述上架体顶部设置有左右平移机构，所述左右平移机构上设置有前后平移机构，所述前后平移机构上设置有上下平移机构，所述上下平移机构上设置有可轴向转动的旋转平台，所述旋转平台下方悬吊有位于轮毂背腔检测工位上方用于夹住轮毂的夹爪机构，所述下图像采集机构包括可在轮毂背腔检测工位处相邻两个传送辊轴之间的间隙内竖直升降的升降机构，所述升降机构顶部设置有光源和相机Ⅱ；

所述左右平移机构、前后平移机构、上下平移机构、升降机构均包括伺服驱动电机，所述控制器与伺服驱动电机、相机Ⅰ、相机Ⅱ信号连接。

2.根据权利要求1所述用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：所述下定位夹紧机构包括左右延伸的牵拉气缸，所述牵拉气缸固定连接在支撑底架上，牵拉气缸的活塞杆端部与左侧的轮毂夹臂的后端连接，并且牵拉气缸的活塞杆端部连接有可左右平移的齿条Ⅰ，所述支撑底架上转动连接在齿轮，所述齿轮一侧与齿条Ⅰ相啮合，齿轮另一侧啮合有与齿条Ⅰ相平行的齿条Ⅱ，所述齿条Ⅱ端部与右侧的轮毂夹臂的后端连接，所述轮毂夹臂、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ底部的支撑底架上均设置有相配合的滑轨。

3.根据权利要求1所述用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：所述轮毂中心定位平台顶部均匀设置有三个沿径向方向延伸的扩张气缸，轮毂中心定位平台底部中心设置有旋转电机，所述旋转电机底部设置有托板，所述托板底部设置有固定在支撑底架上的升降气缸。

4.根据权利要求1所述用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：所述夹爪机构包括升降气缸，所述升降气缸顶部固定连接在旋转平台底部，升降气缸的缸体周围转动连接有两个末端向内弯曲的夹臂，每个夹臂包括两个间隔并排的夹板，两个夹板下端之间连接有橡胶夹持件，升降气缸的活塞杆下端固定连接有长方形的连接板，所述连接板的四角均转动连接有斜连杆，连接板的左侧短边两角上连接的斜连杆的末端与左侧的两个夹板转动连接，连接板的右侧短边两角上连接的斜连杆的末端与右侧的两个夹板转动连接。

5.根据权利要求1所述用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：所述支撑框架、上架体的下部设置有前后延伸的侧挡板，所述侧挡板上设置有照明光源。

6.根据权利要求1所述用于轮毂外观缺陷的智能检验设备，其特征在于：所述旋转平台包括固定在上下平移机构上的底板，所述底板下方转动连接有旋转圆盘，底板一侧设置有驱动电机，所述驱动电机驱动连接有齿轮，圆盘的圆周上设置有与齿轮相啮合的齿。

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