CN217069719U - 镜片外观瑕疵视觉检测站 - Google Patents

Abstract

镜片外观瑕疵视觉检测站，机架上设有料盘定位机构、取料机构、送检机构、视觉检测机构、分拣机构、输出机构；料盘定位机构具有镜片分装料盘，镜片分装料盘用于批量的分装待检的镜片单体；取料机构具有由工业机器人驱动以实现三维运动的取料装置；送检机构具有由位姿定位装置驱动的夹持装置，位姿定位装置驱动夹持装置在朝向取料机构和朝向视觉检测机构两种姿态之间切换；检测摄像头则对夹持装置上接收的镜片单体进行拍照；分拣机构具有安装在机架上的机械手臂以及由机械手臂驱动的拾取装置，通过拾取装置将经由检测摄像头拍照的镜片单体移送至输出机构；输出机构中具有安装在机架上的传送装置以及设于传送装置上的多个分拣区。

Description

镜片外观瑕疵视觉检测站

技术领域

本实用新型涉及树脂老花镜片生产技术领域，具体的是一种镜片外观瑕疵视觉检测站。

背景技术

制备树脂老花镜片时，一般是先通过注塑成型的方式连续复制生产出带有多个镜片单体的镜片组坯料，再将镜片单体从镜片组坯料中分切出来。

公告号为CN214139730U的中国专利文献披露了一种镜片粗胚的支撑结构，其中提及现有的镜片粗胚包括镜片本体、与镜片本体边缘相连的手柄，人手或机械手则拾取手柄来移转镜片本体，从而避免镜片本体受损。基于这一思路，现有技术大多是采用接近于图1所示的镜片单体1’，其具有本体11’、与本体11’边缘相连的手柄12’。

在生产线中对上述镜片单体1’进行的检测项目之一，系外观瑕疵检测，通常是按照设定要求将镜片单体1’移动至检测摄像头下进行拍照检测。现有技术在拍照检测的过程中，大多是采用检测员手动的将单个镜片单体1’逐一送检的方式进行，过于依靠检测员的操作经验和操作熟练度，导致检测速度慢、误差高、劳动强度大。

申请在实践中发现，在现有技术中缺少一种自动化的检测装置来代替人工对镜片进行外观瑕疵检测。

实用新型内容

本实用新型针旨在针对现有技术的上述不足之处，提供一种镜片外观瑕疵视觉检测站，其技术方案如下。

镜片外观瑕疵视觉检测站，包括机架，机架上设有构成流水线配合作业的料盘定位机构、取料机构、送检机构、视觉检测机构、分拣机构、输出机构；

料盘定位机构具有安装在机架上的料盘载台，以及驱动料盘载台沿左右方向位移的料盘步进装置，以及可拆的装配在料盘载台上的镜片分装料盘，镜片分装料盘用于批量的分装待检的镜片单体；

取料机构具有安装在机架上的工业机器人以及由工业机器人驱动以实现三维运动的取料装置，取料装置将镜片单体从镜片分装料盘中逐个移送至送检机构；

送检机构具有安装在机架上的位姿定位装置以及由位姿定位装置驱动的夹持装置，位姿定位装置驱动夹持装置在朝向取料机构和朝向视觉检测机构两种姿态之间切换，夹持装置用于接收取料装置移送的镜片单体；

视觉检测机构具有安装机架上的检测摄像头和光源，夹持装置切换至朝向视觉检测机构的姿态时，光源用于照射夹持装置上接收的镜片单体，检测摄像头则对夹持装置上接收的镜片单体进行拍照；

分拣机构具有安装在机架上的机械手臂以及由机械手臂驱动的拾取装置，机械手臂驱动拾取装置在视觉检测机构和输出机构之间往返移动，以通过拾取装置将经由检测摄像头拍照的镜片单体移送至输出机构；

输出机构中具有安装在机架上的传送装置以及设于传送装置上的多个分拣区，分拣区用于按品质分类的接收拾取装置移送的镜片单体，传送装置采用输送带结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：料盘定位机构具有将料盘固定在相同位置，便于取料机构每次到固定位置取镜片的积极效果，通过机械结构代替检测员将镜片单体移动至检测摄像头下进行拍照检测，不受检测员的操作经验和操作熟练度局限，检测速度快、误差小。

下面，结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型涉及的现有技术中所采用的镜片单体的结构示意图。

图2是本实用新型涉及的现有技术中所采用的料盘的结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型中料盘定位机构的结构示意图。

图5是本实用新型中镜片分装料盘的结构示意图。

图6是本实用新型中镜片分装料盘的剖视结构示意图。

图7是本实用新型中镜片分装料盘的工作原理示意图。

图8是本实用新型中镜片分装料盘的使用状态图。

图9是本实用新型中取料机构的结构示意图。

图10是本实用新型中取料装置的一种实施方式。

图11是图10中取料装置的工作原理示意图。

图12是本实用新型中取料装置的另一种实施方式。

图13是本实用新型中送检机构的结构示意图。

图14是本实用新型中取料装置的结构示意图。

图15是本实用新型中送检机构的结构分解示意图。

图16是本实用新型中送检结构的工作原理示意图一。

图17是本实用新型中送检结构的工作原理示意图二。

图18是本实用新型中送检结构的工作原理示意图。

具体实施方式

如图3到图18所示，镜片外观瑕疵视觉检测站，包括机架1，机架1上设有构成流水线配合作业的料盘定位机构2、取料机构3、送检机构4、视觉检测机构5、分拣机构6、输出机构7；

料盘定位机构2具有安装在机架1上的料盘载台21，以及驱动料盘载台21沿左右方向位移的料盘步进装置22，以及可拆的装配在料盘载台21上的镜片分装料盘23，镜片分装料盘23用于批量的分装待检的镜片单体1’；

取料机构3具有安装在机架1上的工业机器人31以及由工业机器人31驱动以实现三维运动的取料装置32，取料装置32将镜片单体1’从镜片分装料盘23中逐个移送至送检机构4；

送检机构4具有安装在机架1上的位姿定位装置41以及由位姿定位装置41驱动的夹持装置42，位姿定位装置41驱动夹持装置42在朝向取料机构3和朝向视觉检测机构5两种姿态之间切换，夹持装置42用于接收取料装置32移送的镜片单体1’；

视觉检测机构5具有安装机架1上的检测摄像头51和光源52，夹持装置42切换至朝向视觉检测机构5的姿态时，光源52用于照射夹持装置42上接收的镜片单体1’，检测摄像头51则对夹持装置42上接收的镜片单体1’进行拍照；

分拣机构6具有安装在机架1上的机械手臂60以及由机械手臂60驱动的拾取装置61，机械手臂60驱动拾取装置61在视觉检测机构5和输出机构7之间往返移动，以通过拾取装置61将经由检测摄像头51拍照的镜片单体1’移送至输出机构7；

输出机构7中具有安装在机架1上的传送装置71以及设于传送装置71上的多个分拣区72，分拣区72用于按品质分类的接收拾取装置61移送的镜片单体1’，传送装置71采用输送带结构。

进一步的，料盘步进装置22具有沿左右方向铺设在机架1上的第一滑轨221、轴向沿左右方向设置的第一丝杆222、驱动第一丝杆222转动的第一伺服电机223，料盘载台21架设在第一滑轨221上构成滑动配合，料盘载台21上设有与第一丝杆222螺纹配合的第一螺套211，第一伺服电机223与料盘载台21通过第一丝杆222和第一螺套211构成丝杆传动配合；料盘载台21的顶面上具有与镜片分装料盘23的后沿抵接的后限位块212、与镜片分装料盘23的左沿抵接的左限位块213、与镜片分装料盘23的右沿活动配合的活动压板214，活动压板214采用气缸/电缸215驱动以将镜片分装料盘23抵紧或释放。

进一步的，镜片分装料盘23具有一个配合于后限位块212、左限位块213、活动压板214之间的外框231，外框231的上端在左右沿之间连接有多根固定条232，固定条232在水平面上相互平行的等距相间，并且固定条232的顶面沿长度方向均布有多个向下贯穿的插槽233；镜片分装料盘23还具有多根与固定条232平行的支撑条234，支撑条234一一对应的设于固定条232下侧，支撑条234的顶面沿长度方向一体成型出向上开口的U形限位槽235，U形限位槽235与插槽233居中对齐，并且U形限位槽235的两个侧壁可弹性的扩开；采用镜片分装料盘23对镜片单体1’进行批量分装时，镜片单体1’的手柄12’一一对应的插入固定条232的插槽233中被弹性夹持，致使手柄12’的上端高出固定条232的顶面。

可选的，取料装置32具有连接于工业机器人31的连接单元321、设于连接单元321上与固定条232一一对应的多个第一夹持单元322，第一夹持单元322则具有采用气动手指/电动手指的第一驱动模块323、由第一驱动模块323驱动以在水平方向相对开闭配合的一对夹爪324，夹爪324成直立的L形结构,夹爪324以其L形结构的上端连接于第一驱动模块323，夹爪324还以其L形结构的下端构成一个沿水平方向背向连接单元321伸出的夹持段325，夹持段325的顶面形成一个沿夹爪324相对开闭配合的方向贯通设置的定位槽326，两个夹爪324上的夹持段325相互配合构成与待检镜片单体1’的手柄12’配合的夹持口327；在对应的第一夹持单元322和固定条232之间，夹持口327用于从固定条232的上沿拾取位于最左侧的镜片单体1’的手柄12’，从而通过取料机构3从镜片分装料盘23中一次拾取与固定条数量相同的多个镜片单体1’。

可选的，取料装置32具有连接于工业机器人31的连接单元321、设于连接单元321上与固定条232一一对应的多个第一真空吸盘，第一真空吸盘328用于吸附待检镜片单体1’的本体11’；在对应的第一真空吸盘328和固定条232之间，第一真空吸盘328用于从固定条232的上沿拾取位于最左侧的镜片单体1’的本体11’，从而通过取料机构3从镜片分装料盘23中一次拾取与固定条232数量相同的多个镜片单体1’。

在采用第一真空吸盘328的情形下，较佳的，取料机构3还具有位于料盘定位机构2和送检机构4之间的二次定位模组33，二次定位模组33设有与第一真空吸盘328一一对应的多个U形插接座331，U形插接座331的U形开口宽度与待检镜片单体1’的手柄12’的厚度匹配，并且U形插接座331的U形开口沿水平直线居中对齐；二次定位模组33还设有与U形插接座331一一对应的多个第二夹持单元332，第二夹持单元332具有采用气动手指/电动手指的第二驱动模块333、由第二驱动模块333驱动以在U形插接座331的槽口上方相对开闭配合的一对夹持臂334，夹持臂334相对开闭配合的方向正交于U形插接座331的U形开口中线；在对应的第一真空吸盘328和U形插接座331之间，第一真空吸盘328拾取的镜片单体1’的手柄12’恰能在工业机器人31的驱动下插入U形插接座331的U形开口中，并通过夹持臂334对手柄12’进行钳位以使镜片单体1’在U形插接座331中保持直立。

进一步的，送检机构4具有铺设在机架1上的底板40、配置在底板40上的滑台401，底板40的顶面在左沿设有沿前后方向延伸的第二滑轨402，滑台401与第二滑轨402沿前后方向构成滑动配合；位姿定位装置41设于滑台401顶部，其具有竖直向上伸出的支架411、轴向沿前后方向设置的转动轴412、驱动转动轴412转动的第二伺服单元413、以转动轴412为枢轴转动配合于支架411的连接座414，第二伺服单元413采用旋转气缸/伺服电机/分割器以通过转动轴412驱动连接座414在竖直朝向底板40上方以及水平朝向底板40左侧两种姿态之间切换；数量与固定条232一一对应的多个夹持装置42沿前后方向等距分布在连接座414上，夹持装置42具有采用气动手指/电动手指的第三驱动模块421、由第三驱动模块421驱动以开闭配合的一对钳臂422，第三驱动模块421固接于连接座414背向转动轴412的一侧，钳臂422则设于驱动模块背向连接座414的一侧，钳臂422相互配合的夹持面经过或平行于转动轴412的轴线，夹持装置42中至少一个钳臂422在远离第三驱动模块421的一端成型出位于夹持面边沿的避位槽423，钳臂422相互闭合时以定避位槽423在夹持面中构成一个恰供镜片单体1’的手柄12’紧配的腔体，从而使得手柄12’在前后方向得到定位；送检机构4还具有配置在底板40上的驱动装置43，驱动装置43驱动滑台401在第二滑轨402上沿前后方向滑移，以使各夹持模组能依次沿前后方向被移送切换至与视觉检测机构5配合。

进一步的，驱动装置43具有轴向沿前后方向设置的第二丝杆431、驱动丝杆转动的第二伺服电机432，滑台401上则设有螺纹配合于第二丝杆431上的第二螺套400，并且第二伺服单元413与滑台401通过第二丝杆431和第二螺套400构成丝杆传动配合。

进一步的，滑台401在顶面的后侧设有沿左右方向设置的第三滑轨403，还在顶面的前侧设有调节座404，调节座404的顶面开设有沿左右方向设置的导槽405；位姿定位装置41则具有载板415，载板415的底面以后侧架设在第三滑轨403上沿左右方向与第三滑轨403构成滑动配合，载板415的底面在前侧设有滑座416，滑座416的底面滑动配合于调节座404的顶面，滑座416的底面还具有滑动配合于导槽405中的凸块417；支架411固接在载板415的顶面，调节座404的前端则螺接有螺栓406，螺栓406沿前后方向贯入导槽405以将凸块417紧定于导槽405中。

进一步的，在分拣机构6中，机械手臂60采用桁架机械手，拾取装置61则配置有一一对应于夹持装置42的多个第二真空吸盘62；在对应的第二真空吸盘62和夹持装置42之间，第二真空吸盘62用以吸附夹持模组中的镜片单体1’的本体11’，以同时拾取送检机构4中的全部镜片单体1’。

对于本领域技术人员而言，本实用新型的保护范围并不限于上述示范性实施例的细节，在没有背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员基于本实用新型的要件所做出的等同含义和保护范围内的所有变化的实施方式均应囊括在本实用新型之内。

Claims (10)

1.镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，包括机架，机架上设有构成流水线配合作业的料盘定位机构、取料机构、送检机构、视觉检测机构、分拣机构、输出机构；

料盘定位机构具有安装在机架上的料盘载台，以及驱动料盘载台沿左右方向位移的料盘步进装置，以及可拆的装配在料盘载台上的镜片分装料盘，镜片分装料盘用于批量的分装待检的镜片单体；

取料机构具有安装在机架上的工业机器人以及由工业机器人驱动以实现三维运动的取料装置，取料装置将镜片单体从镜片分装料盘中逐个移送至送检机构；

送检机构具有安装在机架上的位姿定位装置以及由位姿定位装置驱动的夹持装置，位姿定位装置驱动夹持装置在朝向取料机构和朝向视觉检测机构两种姿态之间切换，夹持装置用于接收取料装置移送的镜片单体；

视觉检测机构具有安装机架上的检测摄像头和光源，夹持装置切换至朝向视觉检测机构的姿态时，光源用于照射夹持装置上接收的镜片单体，检测摄像头则对夹持装置上接收的镜片单体进行拍照；

分拣机构具有安装在机架上的机械手臂以及由机械手臂驱动的拾取装置，机械手臂驱动拾取装置在视觉检测机构和输出机构之间往返移动，以通过拾取装置将经由检测摄像头拍照的镜片单体移送至输出机构；

输出机构中具有安装在机架上的传送装置以及设于传送装置上的多个分拣区，分拣区用于按品质分类的接收拾取装置移送的镜片单体，传送装置采用输送带结构。

2.如权利要求1所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，料盘步进装置具有沿左右方向铺设在机架上的第一滑轨、轴向沿左右方向设置的第一丝杆、驱动第一丝杆转动的第一伺服电机，料盘载台架设在第一滑轨上构成滑动配合，料盘载台上设有与第一丝杆螺纹配合的第一螺套，第一伺服电机与料盘载台通过第一丝杆和第一螺套构成丝杆传动配合；料盘载台的顶面上具有与镜片分装料盘的后沿抵接的后限位块、与镜片分装料盘的左沿抵接的左限位块、与镜片分装料盘的右沿活动配合的活动压板，活动压板采用气缸/电缸驱动以将镜片分装料盘抵紧或释放。

3.如权利要求2所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，镜片分装料盘具有一个配合于后限位块、左限位块、活动压板之间的外框，外框的上端在左右沿之间连接有多根固定条，固定条在水平面上相互平行的等距相间，并且固定条的顶面沿长度方向均布有多个向下贯穿的插槽；镜片分装料盘还具有多根与固定条平行的支撑条，支撑条一一对应的设于固定条下侧，支撑条的顶面沿长度方向一体成型出向上开口的U形限位槽，U形限位槽与插槽居中对齐，并且U形限位槽的两个侧壁可弹性的扩开；采用镜片分装料盘对镜片单体进行批量分装时，镜片单体的手柄一一对应的插入固定条的插槽中被弹性夹持，致使手柄的上端高出固定条的顶面。

4.如权利要求3所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，取料装置具有连接于工业机器人的连接单元、设于连接单元上与固定条一一对应的多个第一夹持单元，第一夹持单元则具有采用气动手指/电动手指的第一驱动模块、由第一驱动模块驱动以在水平方向相对开闭配合的一对夹爪，夹爪成直立的L形结构,夹爪以其L形结构的上端连接于第一驱动模块，夹爪还以其L形结构的下端构成一个沿水平方向背向连接单元伸出的夹持段，夹持段的顶面形成一个沿夹爪相对开闭配合的方向贯通设置的定位槽，两个夹爪上的夹持段相互配合构成与待检镜片单体的手柄配合的夹持口；在对应的第一夹持单元和固定条之间，夹持口用于从固定条的上沿拾取位于最左侧的镜片单体的手柄，从而通过取料机构从镜片分装料盘中一次拾取与固定条数量相同的多个镜片单体。

5.如权利要求3所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，取料装置具有连接于工业机器人的连接单元、设于连接单元上与固定条一一对应的多个第一真空吸盘，第一真空吸盘用于吸附待检镜片单体的本体；在对应的第一真空吸盘和固定条之间，第一真空吸盘用于从固定条的上沿拾取位于最左侧的镜片单体的本体，从而通过取料机构从镜片分装料盘中一次拾取与固定条数量相同的多个镜片单体。

6.如权利要求5所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，取料机构还具有位于料盘定位机构和送检机构之间的二次定位模组，二次定位模组设有与第一真空吸盘一一对应的多个U形插接座，U形插接座的U形开口宽度与待检镜片单体的手柄的厚度匹配，并且U形插接座的U形开口沿水平直线居中对齐；二次定位模组还设有与U形插接座一一对应的多个第二夹持单元，第二夹持单元具有采用气动手指/电动手指的第二驱动模块、由第二驱动模块驱动以在U形插接座的U形开口上方相对开闭配合的一对夹持臂，夹持臂相对开闭配合的方向正交于U形插接座的U形开口中线；在对应的第一真空吸盘和U形插接座之间，第一真空吸盘拾取的镜片单体的手柄恰能在工业机器人的驱动下插入U形插接座的U形开口中，并通过夹持臂对手柄进行钳位以使镜片单体在U形插接座中保持直立。

7.如权利要求4或5或6所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，送检机构具有铺设在机架上的底板、配置在底板上的滑台，底板的顶面在左沿设有沿前后方向延伸的第二滑轨，滑台与第二滑轨沿前后方向构成滑动配合；位姿定位装置设于滑台顶部，其具有竖直向上伸出的支架、轴向沿前后方向设置的转动轴、驱动转动轴转动的第二伺服单元、以转动轴为枢轴转动配合于支架的连接座，第二伺服单元采用旋转气缸/伺服电机/分割器以通过转动轴驱动连接座在竖直朝向底板上方以及水平朝向底板左侧两种姿态之间切换；数量与固定条一一对应的多个夹持装置沿前后方向等距分布在连接座上，夹持装置具有采用气动手指/电动手指的第三驱动模块、由第三驱动模块驱动以开闭配合的一对钳臂，第三驱动模块固接于连接座背向转动轴的一侧，钳臂则设于驱动模块背向连接座的一侧，钳臂相互配合的夹持面经过或平行于转动轴的轴线，夹持模组中至少一个钳臂在远离第三驱动模块的一端成型出位于夹持面边沿的避位槽，钳臂相互闭合时以定避位槽在夹持面中构成一个恰供镜片单体的手柄紧配的腔体，从而使得手柄在前后方向得到定位；送检机构还具有配置在底板上的驱动装置，驱动装置驱动滑台在第二滑轨上沿前后方向滑移，以使各夹持装置能依次沿前后方向被移送切换至与视觉检测机构配合。

8.如权利要求7所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，驱动装置具有轴向沿前后方向设置的第二丝杆、驱动丝杆转动的第二伺服电机，滑台上则设有螺纹配合于第二丝杆上的第二螺套，并且第二伺服单元与滑台通过第二丝杆和第二螺套构成丝杆传动配合。

9.如权利要求8所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，滑台在顶面的后侧设有沿左右方向设置的第三滑轨，还在顶面的前侧设有调节座，调节座的顶面开设有沿左右方向设置的导槽；位姿定位装置则具有载板，载板的底面以后侧架设在第三滑轨上沿左右方向与第三滑轨构成滑动配合，载板的底面在前侧设有滑座，滑座的底面滑动配合于调节座的顶面，滑座的底面还具有滑动配合于导槽中的凸块；支架固接在载板的顶面，调节座的前端则螺接有螺栓，螺栓沿前后方向贯入导槽以将凸块紧定于导槽中。

10.如权利要求9所述的镜片外观瑕疵视觉检测站，其特征在于，在分拣机构中，机械手臂采用桁架机械手，拾取装置则配置有一一对应于夹持装置的多个第二真空吸盘；在对应的第二真空吸盘和夹持装置之间，第二真空吸盘用以吸附夹持模组中的镜片单体的本体，以同时拾取送检机构中的全部镜片单体。

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