一种全自动精密铆钉检测筛选装置的制作方法

本发明专利涉及高精度铆钉全自动检测筛选领域。

背景技术：

在航空工业中，对精密连接件——铆钉的质量要求越来越严苛。其质量对飞机的牢固程度、飞行性能、安全系数及使用寿命等都有至关重要的影响。飞机结构和蒙皮主要靠铆钉来连接固定，由于铆钉生产工艺的局限性，同一批次生产出来的铆钉尺寸及规格不尽相同，为了保证安全性，必须将生产的铆钉再经过一次尺寸和表面缺陷检测。然而，目前的尺寸检测方式都是人工操作测量投影仪对铆钉进行检测，而且还没有专门的仪器进行表面缺陷检测，只能请专业人员采用人眼观察检测。这样不仅检测时间长，而且工人一直盯着仪器设备进行重复性的工作，时间久了就会对眼睛造成损伤，对身体造成伤害，又由于工人主观判断的不同，判断标准不一致，所以分类标准也不一致，无法实现对铆钉的细分，因此目前的精密铆钉检测方式效率低、误差大。

在工业4.0与“互联网+制造”这样一个大的国际形势下，“智能制造”越来越被制造业看重，因此目前精密制造行业亟需一台高效、自动的精密铆钉全自动筛选设备提高铆钉检测效率，加快产业结构升级。

技术实现要素：

本专利提出一种能实现精密铆钉全自动检测筛选的机械装置，在保证稳定、精确、高效的前提下，实现对铆钉的全自动检测筛选。

本发明的技术方案为：

一种全自动精密铆钉检测筛选装置，包括上料机构、检测机构和下料机构，

所述上料机构包括振动盘1、直线送料器2和往复运动装置3，

所述振动盘1将铆钉依次送至所述直线送料器2上，

所述直线送料器2将铆钉通过其导轨依次送至所述往复运动装置3的一端上，

所述往复运动装置3将所述直线送料器2送过来的铆钉送至其另一端设置的第一检测区处；

所述检测机构包括机械手4、第一工业相机5、第二工业相机6、第三工业相机7、第四工业相机8、旋转装置9和抬升装置11，

所述第一工业相机5和第二工业相机6分别以与水平面成45度的角度对称地设置在所述第一检测区的上方，对第一检测区上的铆钉进行拍照得到铆钉沉头面的图像并传送至终端进行处理；

所述旋转装置9上设置有第二检测区，所述机械手4设置在所述往复运动装置3和所述旋转装置9之间，当第一检测区上的铆钉检测完成后由所述机械手4夹住并移动到所述旋转装置9上，由所述旋转装置9带动所述铆钉移动到所述第二检测区；

所述第三工业相机7垂直的设置在所述第二检测区上方，对第二检测区上的铆钉进行拍照得到铆钉上表面图像并传送至终端进行处理；

所述第四工业相机8水平的设置在所述第二检测区一侧，对第二检测区上的铆钉进行拍照得到铆钉侧面图像并传送至终端进行处理；

所述第二检测区下方设置有抬升装置11，将所述第二检测区上的铆钉抬升至所述第四工业相机8能够拍摄到所述铆钉的侧面图像的位置；

所述下料机构包括多个集料盒12和多个对应集料盒12设置的出料口10，所述出料口10处设置有喷气嘴装置，所述喷气嘴装置受终端控制将经过第一检测区和第二检测区并通过终端分析完的铆钉吹入对应分类的集料盒12中。

具体的，所述第二检测区上的铆钉先经过第三工业相机7进行拍摄，拍摄完成后随旋转装置9移动一段距离后到达第四工业相机8处，由所述抬升装置11将铆钉抬升至第四工业相机8能够拍摄到铆钉的侧面图像处由第四工业相机8进行拍摄。

具体的，所述旋转装置9上设置有旋转盘和吹气装置，所述旋转盘上设置有不同尺寸的卡槽，所述铆钉到达所述旋转装置9后由吹气装置吹入对应的卡槽内。

本发明的工作过程为：

上料机构将同一种螺钉依次有序地送入检测机构进行检测；检测机构获取检测图像并传送至终端进行处理拟合；下料机构将分好类的铆钉依次从相应的出料口排出，完成最终的筛选工作。

具体为：首先将待测的铆钉倒入振动盘1中，由振动盘1通过振动的方式将铆钉送至直线送料器2中，直线送料器2的作用是使铆钉稳定有序地进入检测区域；直线送料器2同样是通过振动的方式将铆钉送至往复运动装置3处；往复运动装置3负责将铆钉一个个有序的推送至第一检测区由第一工业相机5和第二工业相机6拍照，进行沉头面的缺陷检测；拍完后由机械手4将铆钉夹住并送至旋转装置9上并由旋转装置9带动至第二检测区由第三工业相机7进行上表面拍照获取铆钉上表面的尺寸以及缺陷情况，和第四工业相机8进行侧面拍照提取铆钉沉头面的倾角。4个工业相机将所有的图像传送至工控机，工控机的上位机控制系统对铆钉进行图像处理拟合，通过算法并根据用户需求将铆钉进行分类，由机械控制器去控制各个出料口10处的喷气嘴装置，将检测完成的铆钉吹送至相应的集料盒12中，完成整个筛选工作。

本发明的有益效果为：本发明的装置稳定可靠精确度高，能满足精密铆钉的检测要求，且整个装置全自动运行，比传统的人工检测的效率更高。

附图说明

图1是本发明提供的一种全自动精密铆钉检测筛选装置的俯视图；

图2是系统的斜视图；

图3是系统的结构图；

图4是系统的关键零部件——振动盘(1)的实物图；

图5是系统的关键零部件——直线送料器(2)的斜视图；

图6是系统的关键零部件——往复运动装置(3)的斜视图；

图7是系统的关键零部件——机械手(4)的斜视图；

图8是系统的关键零部件——旋转装置(9)的斜视图；

图9是系统的关键零部件——抬升装置(4)的斜视图。

图中标号说明：1——振动盘、2——直线送料器、3——往复运动装置、4——机械手、5——工业相机1、6——工业相机2、7——工业相机3、8——工业相机4、9——旋转装置、10——出料口、11——抬升装置、12——集料盒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述本发明。

如图1所示，本发明提出的全自动铆钉检测筛选装置按照功能主要包括三个部分：上料机构、检测机构和下料机构。上料机构包括振动盘1、直线送料器2和往复运动装置3，把同一种的铆钉依次有序送入检测区进行检测；检测机构包括机械手4、旋转装置9、抬升装置11和四个工业相机，本实施例所用工业相机为高精度工业相机，检测机构的主要功能就是进行检测图像获取；下料机构包括出料口10和集料盒12，将分好类的铆钉依次从相应的出料口排出，完成最终的筛选工作。

图3是本实施例的工作原理图，图中虚线是铆钉的运动轨迹，从振动盘1开始，最终进入集料盒12中。首先将待测的铆钉倒入振动盘1中，由振动盘1通过振动的方式将铆钉送至直线送料器2中，直线送料器2的作用是使铆钉稳定有序地进入检测区域；直线送料器2同样是通过振动的方式将铆钉送至往复运动装置3处；往复运动装置3负责将铆钉一个个有序的推送至第一检测区由第一工业相机5和第二工业相机6拍照，进行沉头面的缺陷检测；拍完后由机械手4将铆钉夹住并送至旋转装置9上，本实施例中的旋转装置9的旋转盘上设有卡槽，铆钉由机械手4送至旋转装置上后卡进卡槽内随旋转装置9运动到第二检测区，在第二检测区由第三工业相机7进行上表面拍照获取铆钉上表面的尺寸以及缺陷情况，和第四工业相机8进行侧面拍照提取铆钉沉头面的倾角。本实施例中第二检测区上的铆钉先经过第三工业相机7进行拍摄，拍摄完成后随旋转装置9移动一段距离后到达第四工业相机8处，由抬升装置11将铆钉抬升至第四工业相机8能够拍摄到铆钉的侧面图像处由第四工业相机进行拍摄。4个工业相机将所有的图像通过千兆网卡传送至工控机，工控机的上位机控制系统对铆钉进行图像处理拟合，通过算法并根据用户需求将铆钉进行分类，由机械控制器去控制各个出料口10处的喷气嘴装置，将检测完成的铆钉吹送至相应的集料盒12中，完成整个筛选工作。

由于待检测的铆钉种类比较多，为了最大程度提高设备的适应能力，在直线送料器2、往复运动装置3和旋转装置9处都可设计一些可调的机构以及可以拆换的零件，如调节直线送料器2的导轨间距、往复运动装置3的装载铆钉的滑块上铆钉卡槽的大小和旋转装置9的旋转盘上的卡槽大小，每调节或者拆换一些零件，就可以适应3～5种铆钉。

铆钉种类虽然多，但有很多共同点，有些地方的尺寸相差不大，所以不需要每次都调整机械，只有当差别比较大的时候，就要根据不同的情况作相应的调整，整个系统能完成精密铆钉所有关键面信息的检测，稳定且高效。

根据本发明设计的全自动铆钉检测筛选装置，经过实际测试，该装置稳定可靠，能满足精密铆钉的检测要求，检测精度达±5μm，检测速度达1秒/个，整台设备全自动运行，比传统的人工检测的效率提高了近35倍。

本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。