机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，用于检测机器人涂胶机的涂胶质量，该检测系统包括连接件和2～3套视觉检测单元，所述的视觉检测单元通过连接件与机器人涂胶机连接，所述的视觉检测单元成空间分布，所述的视觉检测单元包括相机、相机保护罩和光源，所述的相机设在相机保护罩内，所述的相机保护罩与连接件连接，所述的光源设在相机上。与现有技术相比，本实用新型具有易于实现物体待测区域的无影无盲效果、操作简便、通用性强等优点。
【专利说明】机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器视觉检测系统，尤其是涉及一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统。
【背景技术】
[0002]在现代工业自动化生产中涉及到各种各样的检查测量，如:检查产品包装上的条码和字符识别等。这类应用的共同特点是连续、大批量生产、对外观质量的要求非常高。通常，这种带有高度重复性和智能性的工作只能靠人工检测来完成。我们经常在一些工厂的现代化流水线后面看到数以百计甚至逾千的检测工人来执行这道工序。在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本的同时仍然不能保证100%的检验合格率即零缺陷。而当今企业之间的竞争已经不允许哪怕是0.1%的缺陷存在。有些时候，如微小尺寸的精确快速测量、形状匹配、颜色辨识等用人眼根本无法连续、稳定地进行。其它物理量传感器也难有用武之地。这时人们开始考虑到计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性，从而引入了机器视觉技术。一般地说机器视觉极适用于大批量生产过程中的测量检查和辨识。
[0003]机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品即图像摄取装置(分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息转变成数字化信号。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉。同时，在大批量工业生产过程中用人工视觉检查产品质量，效率低且精度不高。用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度，而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。
[0004]机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等。机器视觉强调实用性，要求能够适应工业现场恶劣的环境，要有合理的性价比、通用的工业接口、较高的容错能力和安全性，并具有较强的通用性和可移植性。它更强调实时性，要求高速度和高精度。
[0005]机器视觉在机器人领域的研究与应用导致了机器人视觉(robot vision)的产生。机器人视觉是机器人研究领域的一个重要方向。
[0006]在现代工业自动化生产中，涂胶在很多行业是一个很重要的工序。胶体涂装的好坏直接关系到产品的质量。因此涂胶检测在生产中是一个必不可少的环节。
[0007]涂胶机在涂胶过程中出现胶线断开的现象是非常严重的质量问题，将会直接关系到密封件的密封性能。故而胶线质量检测是非常重要的一道工序。
[0008]随着我国汽车工业的迅速发展，在涂胶工位引入机器人视觉系统的需求越来越大。它可以降低人力资源成本，提高涂胶机的智能化水平及生产线自动化程度。[0009]机器人在线视觉检测由于不占用涂胶的作业时间，不会影响工位的作业周期，所以越来越受到用户的青睐。
[0010]目前，机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统市面上能见到的只有国外的、平面分布的、整体式视觉检测系统。这种检测系统存在以下不足:
[0011]1、待测区域在成像过程中易出现反光区域；
[0012]2、低角度打光困难:检测金属钣金上对比度低的、颜色为金属灰或白色的胶条质量比较困难；
[0013]3、配置不灵活:在实际应用中，对于非360°无影无盲区域的检测，此系统也不能削减配置；
[0014]4、国外进口产品，造价和售后服务成本高。
【发明内容】
[0015]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，制作简单、操作简便、通用性强，可根据用户需求，对于非360°无影无盲区域的检测，可以削减系统配置，从而降低用户的采购成本。
[0016]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0017]一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，用于检测机器人涂胶机的涂胶质量，该检测系统包括连接件和2?3套视觉检测单元，所述的视觉检测单元通过连接件与机器人涂胶机连接。
[0018]所述的视觉检测单元包括相机、相机保护罩和光源，所述的相机设在相机保护罩内，所述的相机保护罩与连接件连接，所述的光源设在相机上。
[0019]各视觉检测单元的所述相机的光轴为空间分布的直线。
[0020]所述的光源为LED光源。
[0021]各视觉检测单元的所述光源为不同颜色或同种颜色的光源。
[0022]所述的相机为工业相机。
[0023]所述的相机保护罩形状与相机相匹配。
[0024]所述的连接件为一体成型的单一零件结构或分体式多零件结构。
[0025]所述的连接件为分体式多零件结构，该连接件包括至少两个连接子件。
[0026]所述的连接子件为带有夹角的L形连接板，所述的视觉检测单元通过对应的连接子件与机器人涂胶机连接。
[0027]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点:
[0028]1.易于实现物体待测区域的无影无盲效果:由于各视觉检测单元成空间分布，视觉检测单元中的相机的光轴也可为空间分布，所以物体待测区域360°范围内的特征均能被光源照射到，均能被相机检测到，没有盲区。
[0029]2.配置灵活:连接件与视觉检测单元的连接为可拆卸式的，可根据用户需求，对于非360°无影无盲区域的检测，可以削减系统配置，采用双相机系统，从而降低用户的采购成本。
[0030]3.通用性强:既可用于高角度打光环境下物体的检测，又可用于低角度打光环境下物体的检测。[0031]4.易于实现低角度打光环境下物体的检测:本发明的连接件可改变角度，只要改变连接件与视觉检测单元连接部分相互之间的空间角度，就很容易实现低角度打光。这对于检测附着在金属钣金上、颜色为金属灰色的胶条效果特别好。这是目前市面上无影无盲在线视觉检测系统没有的特性。
[0032]5.适应性强:可适应不同的涂胶机。对于不同的涂胶机，只要修改连接件的外形尺寸，便可实现各视觉检测单元在涂胶机上的空间分布要求和安装要求。
[0033]6.调试方便:由于可以实现无影无盲视觉检测，所以调试涂胶机器人的涂胶姿态就容易多了。这可大大缩短涂胶机器人涂胶姿态的调试时间。
[0034]7.视觉检测不占用生产节拍:由于可以实现在线检测，所以这种视觉检测不会影响生产节拍。
[0035]8.光源配置灵活:各视觉检测单元可独立配置光源，可同时采用三种不同颜色的光。这也是目前市面上无影无盲在线视觉检测系统没有的特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型的结构示意图；
[0037]图2为本实用新型的仰视图；
[0038]图3为本实用新型的安装使用示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0040]实施例1
[0041]如图1-图2所示，一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，用于检测机器人涂胶机的涂胶质量，该检测系统包括连接件2和2?3套视觉检测单元，本实施例中，采用3套视觉检测单元，所述的视觉检测单元1、3、4通过连接件2与机器人涂胶机7连接，所述的3套视觉检测单元1、3、4成空间分布。
[0042]所述的视觉检测单元1、3、4都包括相机1.1、相机保护罩1.2和光源1.3，所述的相机1.1为工业相机，设在相机保护罩1.2内，各视觉检测单元的相机1.1可为不同的相机。相机保护罩1.2形状与相机1.1相匹配，所述的相机保护罩1.2与连接件2连接，所述的光源1.3通过连接支架固定在在相机1.2上。
[0043]所述的光源1.3为LED光源，各视觉检测单元的相机1.1的光轴为空间分布的直线，也可平行分布。各视觉检测单元的光源1.3可独立配置，根据不同被测物的不同特征，可同时采用三种不同颜色的光或采用同种颜色的光，配置更加灵活。
[0044]所述的连接件2可以是单独一个零件，也可以是多个零件组合而成的组件。本实施中，连接件2为一体成型结构，该连接件上设有三个连接子件。连接子件为夹角可变的L形连接板，所述的视觉检测单元1、3、4通过对应的连接子件与机器人涂胶机7连接。
[0045]如图3所示，使用上述在线视觉检测系统时，将3套视觉检测单元1、3、4通过连接件2与机器人涂胶机7连接，分布在机器人涂胶机的胶枪喷嘴周围，机器人涂胶机7利用胶条6对金属板5进行涂胶时，各视觉检测单元分别实时采集涂胶图像，进行360°无影无盲区域检测。
[0046]实施例2
[0047]参考图1-图3所示，本实施例中，视觉检测单元设有2套，连接件2为一体成型的单一零件结构，其上设有两个连接子件，2套视觉检测单元分别通过对应的连接子件与机器人涂胶机7连接。其余同实施例1。
[0048]实施例3
[0049]参考图1-图3所示，本实施例中，连接件2为分体式多零件结构，包括相连接的三个连接子件，视觉检测单元分别通过对应的连接子件与机器人涂胶机7连接。其余同实施例I。
【权利要求】
1.一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，用于检测机器人涂胶机的涂胶质量，其特征在于，该检测系统包括连接件和2?3套视觉检测单元，所述的视觉检测单元通过连接件与机器人涂胶机连接。
2.根据权利要求1所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的视觉检测单元包括相机、相机保护罩和光源，所述的相机设在相机保护罩内，所述的相机保护罩与连接件连接，所述的光源设在相机上。
3.根据权利要求2所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，各视觉检测单元的所述相机的光轴为空间分布的直线。
4.根据权利要求2所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的光源为LED光源。
5.根据权利要求2所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，各视觉检测单元的所述光源为不同颜色或同种颜色的光源。
6.根据权利要求2所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的相机为工业相机。
7.根据权利要求2所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的相机保护罩形状与相机相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的连接件为一体成型的单一零件结构或分体式多零件结构。
9.根据权利要求8所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的连接件为分体式多零件结构，该连接件包括至少两个连接子件。
10.根据权利要求9所述的一种机器人涂胶质量组合式无影无盲在线视觉检测系统，其特征在于，所述的连接子件为带有夹角的L形连接板，所述的视觉检测单元通过对应的连接子件与机器人涂胶机连接。
【文档编号】G01N21/84GK203519505SQ201320598752
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】刘方湖 申请人:上海德梅柯汽车装备制造有限公司