CN224253579U - 自动称重和视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动称重和视觉检测装置，包括机架，机架上设置有上料工位、称重工位、视觉检测工位和下料工位，任意相邻两个工位的间隔相等；称重工位处设置有称重传感器，视觉检测工位处设置有视觉检测模组；机架上设置有支架，该支架上设置有搬运装置，所述搬运装置包括吸嘴架、三个设置在吸嘴架上的吸嘴、以及用于驱动吸嘴架竖直移动和水平移动的驱动装置。本实用新型提供的技术方案一次可搬运三个工件，实现多工序同步进行，同时实现工件的称重检测和视觉检测，提高了检测效率。

Description

自动称重和视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种自动称重和视觉检测装置。

背景技术

在现代制造业中，对于零件质量的把控至关重要，称重和视觉检测是确保零件质量的重要手段。目前，现有技术通常将称重和视觉检测过程分开进行。这种分别检测的方式存在诸多弊端：一方面，增加了检测流程和时间成本，延长了零件从加工完成到质量判定的周期，降低了生产效率，不利于大规模、高效率的生产需求；另一方面，多次转移零件进行不同检测，可能引入额外的搬运误差，还增加了零件受损风险，影响产品质量稳定性。

随着制造业对生产效率和产品质量要求的不断提升，迫切需要一种能够优化检测流程、提高检测效率的技术方案。本申请提供的自动称重和视觉检测装置，旨在克服现有技术的不足，通过创新设计，实现称重和视觉检测的同步进行，减少检测时间和工序，提高生产效率，降低产品在检测过程中的潜在风险，为制造业的质量检测环节提供更高效、可靠的解决方案。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种自动称重和视觉检测装置，旨在解决现有技术中零件称重与视觉检测分步操作导检测效率低的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种自动称重和视觉检测装置，包括机架，机架上设置有上料工位、称重工位、视觉检测工位和下料工位，任意相邻两个工位的间隔相等；称重工位处设置有称重传感器，视觉检测工位处设置有视觉检测模组；机架上设置有支架，该支架上设置有搬运装置，所述搬运装置包括吸嘴架、三个设置在吸嘴架上的吸嘴、以及用于驱动吸嘴架竖直移动和水平移动的驱动装置。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，所述驱动装置包括水平滑轨、与水平滑轨滑动连接的水平滑板、与水平滑板滑动连接的竖直滑轨、以及电机；该电机的主轴设置有曲柄，该曲柄可转动地连接有连杆，该连杆与竖直滑轨连接；吸嘴支架与竖直滑轨连接。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，驱动装置共设置有两根水平滑轨，每根水平滑轨上分别滑动连接一块水平滑板；驱动装置共设置有两根竖直滑轨，每根竖直滑轨分别与两块水平滑板连接。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，所述视觉检测模组包括设置在相对设置的视觉检测相机模块和背光源，视觉检测相机模块包括盒体、设置在盒体内的工业相机和主板。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，下料工位处设置有下料槽、第一气缸、设置在下料槽出口端的良品收集盒、以及设置在下料槽下方的次品收集盒；所述第一气缸用于带动下料槽沿水平方向往复移动。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，下料工位处设置有托盘和第二气缸用于带动托盘沿水平方向往复运动；所述次品收集盒共设置有两个，两个次品收集盒设置在托盘上。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，所述自动称重和视觉检测装置还包括振动盘上料装置，该振动盘上料装置的出料轨道连接至所述上料工位。

进一步地，所述的自动称重和视觉检测装置中，上料工位处设置有光电传感器。

有益效果：本实用新型提供了一种自动称重和视觉检测装置，相比现有技术，至少具有以下优点：

提升检测效率：通过把上料、称重、视觉检测和下料工位集成于一体，且相邻工位间隔相等，配合搬运装置一次可搬运三个工件，实现多工序同步进行，极大缩短了零件从加工完成到质量判定的周期。相比传统分别检测方式，减少了检测流程和时间成本，有效提高了生产效率，满足大规模、高效率的生产需求。

提高检测精度与产品质量稳定性：该装置减少了零件多次转移带来的搬运误差，降低了零件在检测过程中的受损风险。而且，视觉检测模组和称重传感器协同工作，能更全面、精准地检测零件质量，保证了产品质量的稳定性。

结构设计合理，运行稳定：驱动装置采用水平滑轨、竖直滑轨、曲柄和连杆的组合，配合两根水平滑轨、两块水平滑板以及两根竖直滑轨的设置，使吸嘴架在水平和竖直方向移动更稳定，确保工件能被精准移送到各个工位，保障了检测流程的顺畅进行。

具备自动上料和节能功能：振动盘上料装置实现自动上料，解放了人力，进一步提升了自动化程度。上料工位的光电传感器能根据工件有无来控制驱动装置动作，避免无工件时设备空运行，达到节能的目的。

便于次品收集与处理：下料工位设置了可水平移动的下料槽、良品收集盒和次品收集盒，方便区分收集良品和次品。同时，配备第二气缸和托盘，可实现不停机更换次品收集盒，提高了生产的连续性和便利性。

附图说明

图1为自动称重和视觉检测装置的立体图1。

图2为自动称重和视觉检测装置的立体图2。

图3为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位各结构的立体图。

图4为图3中S区域的局部放大图。

图5为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位各结构的主视图。

图6为搬运装置的立体图1。

图7为搬运装置的立体图2。

图中标号：

10、上料工位的支座；

20、称重工位的支座；

30、视觉检测工位的支座；31、视觉检测相机模块；32、背光源；

41、第一气缸；42、下料槽；43、良品收集盒；44、第二气缸；450、托盘；451和452、次品收集盒；

5、搬运装置；51、驱动装置；511、电机；512、曲柄；513、连杆；514、竖直滑轨；515、水平滑板；516、水平滑轨；52、吸嘴架；53、吸嘴；

8、振动盘上料装置；81、振动盘上料装置的出料轨道；

91、机架；911、机架上的支撑板；92、支架；99、工件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图7，本实用新型提供一种自动称重和视觉检测装置。为了便于观察到内部结构，图2没有画出振动盘上料装置的顶盖和机架的顶板以及四块侧板。

附图仅用于解释结构原理，不与实际产品成比例。附图仅画出了与本申请实用新型点相关的结构，对于一些常规结构并未具体画出。本文所述的“第一”、“第二”等措辞仅仅是对类似结构进行不同命名以便于阐述，不在于限定本申请。

首先请参阅图1至图5，所述自动称重和视觉检测装置包括机架91，机架上设置有上料工位A、称重工位B、视觉检测工位C和下料工位D（如图5所示），任意相邻两个工位的间隔相等；称重工位处设置有称重传感器（图中观察不到），视觉检测工位处设置有视觉检测模组；机架上设置有支架92，该支架上设置有搬运装置5，所述搬运装置包括吸嘴架52、三个设置在吸嘴架上的吸嘴53、以及用于驱动吸嘴架竖直移动和水平移动的驱动装置51。

由附图可以观察到，上料工位、称重工位、视觉检测工位分别设置有一个支座（标号为10、20、30），支座上开设有凹槽，用来摆放工件。各个前文所述的称重传感器设置在对应的那个支座20内部，无法直接观察到。上述吸嘴连通抽真空设备（图中未示出），通过控制真空的通断来实现吸嘴吸取工件和释放工件。

机架上水平地设置有一块支撑板911，各个工位的支座、视觉检测模组都设置在该支撑板上。

三个吸嘴等按等间距设置，以便于每次移动工件99时能够准确地把工件放到下一个工位上。

前文所述上料工位、称重工位、视觉检测工位和下料工位中，任意相邻两个工位的间隔相等，这使得驱动装置每次带动吸嘴架和吸嘴进行移料时，同时可以把上料工位的工件搬运到称重工位、把称重工位的工件搬运到视觉检测工位，把视觉检测工位的工件搬运到下料工位；即：一次性移动三个工件，使得三个工件同时转移到下一个工位。

请参阅图6和图7，进一步地，所述驱动装置51包括水平滑轨516、与水平滑轨滑动连接的水平滑板515、与水平滑板滑动连接的竖直滑轨514、以及电机511；该电机的主轴设置有曲柄512，该曲柄可转动地连接有连杆513，该连杆与竖直滑轨连接；吸嘴支架与竖直滑轨连接。上述滑动连接优选为滑轨滑块连接。

电机转动会带动曲柄转动，由于曲柄和连接之间可转动连接，连杆在水平方方向上和竖直方向上均会产生位移。连杆在竖直方向的位移通过竖直滑轨相对于水平滑板沿竖直方向移动来完成，连杆在水平方向上的位移通过水平滑板相对于水平滑轨沿水平方向移动来完成。由于竖直滑轨设置在水平滑板上，因此，竖直滑轨的运动轨迹实际上包括竖直位移和水平位移；由于竖直滑轨和吸嘴架连接，因此吸嘴架和吸嘴也能实现在竖直方向和水平方向上移动，最终实现工件的转移。

优选地，驱动装置51共设置有两根水平滑轨516，每根水平滑轨上分别滑动连接一块水平滑板515；驱动装置共设置有两根竖直滑轨514，每根竖直滑轨分别与两块水平滑板连接。相应地，吸嘴架与两根竖直滑轨的底端连接。通过设置两根水平滑轨、两块水平滑块、以及两根竖直滑轨，使得吸嘴架在水平移动和竖直移动时更加稳定，确保工件被精准地移送到下一个工位。

如图3所示，进一步地，所述视觉检测模组包括设置在相对设置的视觉检测相机模块31和背光源32，视觉检测相机模块包括盒体、设置在盒体内的工业相机和主板（附图视觉观察不到盒体内部结构）。由于视觉检测模组本身是现有技术，本申请也不在于提出一种新的视觉检测模组，因此本文不再具体阐述视觉检测模组的具体结构。

如图3和图5所示，进一步地，下料工位处设置有下料槽42、第一气缸41、设置在下料槽出口端的良品收集盒43、以及设置在下料槽下方的次品收集盒（图中画出两个次品收集盒451和452）；所述第一气缸用于带动下料槽沿水平方向往复移动。第一气缸41设置在支架92上。由于下料槽位于次品收集盒的上方，正常情况下，下料工位的工件被对应的吸嘴释放后，该工件会落入到下料槽中然后进入良品收集盒。如果位于下料工位的那个工件被判定为次品（重量和/或视觉检测不合格），则第一气缸带动下料槽水平移动，下料槽不再挡在次品收集盒的上方，下料工位的吸嘴把工件释放后，工件会掉落在次品收集盒中。

考虑到次品收集盒装满时进行不停机切换次品收集盒，可以进一步设置如下：下料工位处设置有托盘和第二气缸用于带动托盘沿水平方向往复运动；所述次品收集盒共设置有两个（即：451和452），两个次品收集盒设置在托盘450上。当其中一个次品收集盒（例如451）装满工件时，第二气缸动作使得托盘水平运动，让原本备用的那个次品收集盒（例如452）移动到下料工位处（处于对应的吸嘴的正下方）。操作人员取出装满工件的那个次品收集盒并放入一个空的次品收集盒作为备用。如此往复，始终有一个次品收集盒用于收集次品，另一个次品收集盒处于备用状态，实现了不停机就能更换次品收集盒。

进一步地，为了实现自动上料，可以再设置一个振动盘上料装置8，该振动盘上料装置的出料轨道81连接至所述上料工位。把工件倒入在振动盘装置中，随着振动盘上料装置振动，工件一个个地通过出料轨道送到上料工位处。由于振动盘上料装置本身是现有技术，此处不再赘述其具体结构。

进一步地，上料工位处设置有光电传感器（图中未画出）。当光电传感器检测到上料工位有工件时，驱动装置正常运行；当光电传感器未检测到上料工位有工件时，驱动装置不进行动作，从而达到节能的目的。

为了便于理解，以下简述工作过程：把待检测的工件放进振动盘上料装置，随着振动盘上料装置的振动，工件从出料轨道一个个依次进入到上料工位。驱动装置带动吸嘴架动作，把3个工件（上料工位、称重工位和视觉检测工位各1个工件）同时转移到下一个工位并且释放。转移到下料工位的那个工件如果是良品，则掉落在下料槽中然后进入到良品收集盒中；转移到下料工位的那个工件如果是次品（称重检测和视觉检测至少有一项不合格），则第一气缸带动下料槽水平移动，使得工件掉落到次品收集盒中，然后第一气缸带动下料槽水平移动到原来的位置（位于次品收集盒上方）。

需要说明的是，实际应用中，为了实现自动化控制，所述自动称重和视觉检测装置通常设置有PLC（即：可编程逻辑控制器），所述振动盘上料装置8、光电传感器、称重传感器、电机511、第一气缸41、第二气缸44等结构分别与PLC电性连接，以便于通过PLC对自动称重和视觉检测装置进行自动控制。由于本申请的发明点在于自动称重和视觉检测装置的结构本身，并不在于提出一种新的PLC或PLC程序，因此不对PLC进行具体的阐述和限定。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动称重和视觉检测装置，包括机架，其特征在于：机架上设置有上料工位、称重工位、视觉检测工位和下料工位，任意相邻两个工位的间隔相等；称重工位处设置有称重传感器，视觉检测工位处设置有视觉检测模组；机架上设置有支架，该支架上设置有搬运装置，所述搬运装置包括吸嘴架、三个设置在吸嘴架上的吸嘴、以及用于驱动吸嘴架竖直移动和水平移动的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：所述驱动装置包括水平滑轨、与水平滑轨滑动连接的水平滑板、与水平滑板滑动连接的竖直滑轨、以及电机；该电机的主轴设置有曲柄，该曲柄可转动地连接有连杆，该连杆与竖直滑轨连接；吸嘴支架与竖直滑轨连接。

3.根据权利要求2所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：驱动装置共设置有两根水平滑轨，每根水平滑轨上分别滑动连接一块水平滑板；驱动装置共设置有两根竖直滑轨，每根竖直滑轨分别与两块水平滑板连接。

4.根据权利要求1所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：所述视觉检测模组包括设置在相对设置的视觉检测相机模块和背光源，视觉检测相机模块包括盒体、设置在盒体内的工业相机和主板。

5.根据权利要求1所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：下料工位处设置有下料槽、第一气缸、设置在下料槽出口端的良品收集盒、以及设置在下料槽下方的次品收集盒；所述第一气缸用于带动下料槽沿水平方向往复移动。

6.根据权利要求5所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：下料工位处设置有托盘和第二气缸用于带动托盘沿水平方向往复运动；所述次品收集盒共设置有两个，两个次品收集盒设置在托盘上。

7.根据权利要求1所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：所述自动称重和视觉检测装置还包括振动盘上料装置，该振动盘上料装置的出料轨道连接至所述上料工位。

8.根据权利要求1所述的自动称重和视觉检测装置，其特征在于：上料工位处设置有光电传感器。