一种工件旋转传动装置及使用其的外观图像采集设备的制作方法

本发明涉及一种工件旋转传动装置及使用其的外观图像采集设备，通过工件旋转传动装置以对工件形成旋转驱动，再通过固定设置的外观图像采集设备以对旋转过程中的工件形成图像采集。

背景技术：

1、部分工件(如汽车配件)对外表面的要求极高，尤其是传动部件（如皮带轮），其装配面都不允许有表面缺陷。传统的工件表面缺陷检查过程主要通过人工识别，不仅检测效率低、且存在检测不到位的情况。

2、为了有效提升工件表面的检测效率，自动化视觉检测系统开始被运用于工件的表面缺陷检测，通过相应的工件旋转传动装置以对工件进行可转动装夹，再通过图像采集用相机以对转动过程中的工件的各个部位进行外观图像采集，并将采集到的外观图像发送至相应的控制系统，并与控制系统内所贮存的合格样品图片进行比对，从而快速判断工件的表面是否符合设计要求，以有效大幅提升工件表面的检测效率和检测精度。

3、现有的外观图像采集设备所配备的工件旋转传动装置主要包括：由驱动电机进行驱动的夹爪，通过夹爪对工件进行夹紧，再通过驱动电机带动夹爪、工件产生旋转，以便于对工件的各个部位进行外观图像采集。由于夹爪在对工件进行夹紧时会对工件表面形成遮挡，当工件的遮挡部位刚好存在表面缺陷时，则其表面缺陷无法被正常检测出，导致工件表面缺陷检测存在死角，很是麻烦。

4、为此，设计一款既能够确保对工件的装夹、旋转稳定性，且不会对工件的外表面形成遮挡，以确保图像采集的全面性，从而确保对工件的表面缺陷的检测效率和检测精度的工件旋转传动装置及使用其的外观图像采集设备是本发明的研究目的。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供了一种工件旋转传动装置及使用其的外观图像采集设备，该工件旋转传动装置及使用其的外观图像采集设备能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种工件旋转传动装置，包括：

4、转动驱动机构，包含转动安装于相应工作台上的转动轴，所述转动轴由安装于所述工作台下侧的第一驱动电机进行驱动，转动轴的顶部按等角度向外固接有若干个相应的工件安装板；

5、工件夹紧机构，所述工件安装板的外端分别设置有相应的限位孔，所述工件夹紧机构包含可升降安装于所述工件安装板的限位孔处的牵拉轴，所述牵拉轴的底部延伸至所述工件安装板的下侧并固接有一铁制牵拉板，所述铁制牵拉板与所述工件安装板之间固接有一套设于所述牵拉轴上的第一螺旋弹簧，所述限位孔上侧设置有一套设于所述牵拉轴外围的橡胶套筒，所述橡胶套筒包含可转动安装于所述工件安装板上的波纹缓冲段、以及一体化成型设置于所述波纹缓冲段上侧的顶紧段，所述顶紧段呈管状设置、且其顶部呈斜面状设置有相应的斜面倒角，所述牵拉轴的顶部固接有位于所述橡胶套筒上侧的顶推环板，所述顶推环板的直径大于所述橡胶套筒的顶紧段孔径，且所述顶推环板向下移动至所述顶紧段的内孔时，所述顶紧段的外壁向外扩张至顶紧在相应的工件的内孔壁上；

6、下拉驱动机构，包含固接于所述工件安装板下侧的转动轴上的电磁铁安装板，所述电磁铁安装板的外端分别设置有相应的插接孔，所述插接孔处分别可转动安装有相应的驱动管件，所述驱动管件的内侧壁按间隔设置有若干个相应的滑槽，驱动管件内可升降安装有与所述铁制牵拉板相对应的限位轴，所述限位轴上设置有与所述滑槽相适配的凸沿，所述限位轴的顶部固接有固定板，所述固定板的顶面固接有相应的电磁铁；所述驱动管件上固接有一相应的环板，所述固定板的底面与所述环板之间固接有一套设于所述限位轴外侧的第二螺旋弹簧，所述第二螺旋弹簧的刚度大于所述第一螺旋弹簧；

7、多功能驱动机构，包含固接于所述工作台一侧的第二驱动电机，所述驱动管件内侧的电磁铁安装板上分别可转动安装有相应的衔接导轴，所述环板传动连接到所述衔接导轴上，当所述电磁铁安装板转动至所述第二驱动电机的所在位置时，所述衔接导轴的底部传动连接到所述第二驱动电机的输出轴端。

8、所述第二驱动电机的输出轴端朝上设置并固接有相应的驱动轮，所述衔接导轴的底部延伸至所述电磁铁安装板的下侧并固接有相应的柔性橡胶轮，当所述电磁铁安装板转动至所述第二驱动电机的所在位置时，所述柔性橡胶轮呈挤压状态抵接到所述驱动轮上。

9、所述环板通过带传动、或链传动方式传动连接到所述衔接导轴上。

10、所述工件旋转传动装置还包括顶推驱动机构，所述顶推驱动机构包含设置于所述第二驱动电机外侧的工作台上的顶推块，所述顶推块的顶部可滚动安装有一相应的球状顶推件，当所述电磁铁安装板转动至所述第二驱动电机的所在位置时，所述限位轴被向上顶推，以带动工件向上抬升。

11、所述顶推块的顶部内凹设置有相应的凹槽，所述球状顶推件可滚动安装于所述顶推块的凹槽内，所述球状顶推件由固定安装于所述顶推块顶部的环形盖板进行限位。

12、所述第二驱动电机为中空轴步进电机，所述转动轴的中部设置有与所述中空轴步进电机的中空轴相连通的穿线孔，所述电磁铁连接用导线经所述穿线孔与中空轴步进电机的中空轴电连接到外界电控制器上。

13、所述中空轴步进电机的中空轴底部连接有一相应的导电滑环，所述电磁铁连接用导线电连接到所述导电滑环的滑环转子上，所述导电滑环的滑环定子电连接到所述外界电控制器上。

14、所述转动轴的顶部固定连接有一相应的支座板，所述工件安装板的内端部分别固定连接到所述支座板上。

15、一种外观图像采集设备，包括图像采集用相机，以及上述所述的工件旋转传动装置，所述图像采集用相机位于所述顶推驱动机构的外侧，且所述图像采集用相机的镜头端正对所述工件安装板的上侧。

16、所述图像采集用相机由相应的支架进行支撑安装，所述支架上固接有用于对所述工件安装板进行检测的光电传感器、以及用于提供光源的led灯。

17、本发明的优点：

18、1）本发明在对工件进行夹紧过程中，首先通过人工、或机械手上料方式将设置有安装孔的工件套设安装到工件夹紧机构的橡胶套筒上，比如将皮带轮的轴安装孔套设安装到工件夹紧机构的橡胶套筒上；然后，下拉驱动机构的电磁铁通电，以对工件夹紧机构的铁制牵拉板形成吸附，即对牵拉轴形成下拉，使顶推环板嵌入橡胶套筒的顶紧段内，以将顶紧段的外壁向外扩张至顶紧在工件的内孔壁上，从而通过胀紧方式实现对工件的固定；在第一驱动电机的驱动下，工件安装板、以及电磁铁安装板转动至第二驱动电机的所在位置，使衔接导轴的底部与第二驱动电机的输出轴端之间形成传动连接；最后，第二驱动电机启动，即可带动驱动管件、限位轴形成转动，进而带动牵拉轴、橡胶套筒形成转动，以驱动工件产生转动。如此，即可确保对工件的装夹、旋转稳定性，且不会对工件的外表面形成遮挡，以确保图像采集的全面性，从而确保对工件的表面缺陷的检测效率和检测精度。

19、2）本发明通过限位轴上的凸沿与驱动管件上的滑槽的配合设置，既可确保对限位轴的转动驱动，并能够实现限位轴的可升降安装；且将第二螺旋弹簧的刚度设置成大于第一螺旋弹簧。如此一来，在对牵拉轴形成向下驱动时，可保持限位轴不产生明显的移动，从而确保牵拉轴能够顺利被向下驱动，以确保本发明的实用效果；而在电磁铁安装板转动至第二驱动电机的所在位置时，限位轴会与球状顶推件形成滚动接触，并被球状顶推件向上顶推一小段距离，从而使工件离开工件安装板的上表面，以确保能够对工件的底端部形成更加清晰的图像采集效果，从而进一步大幅提升本发明对工件表面缺陷的检测精度。

20、3）本发明的橡胶套筒包含可转动安装于工件安装板上的波纹缓冲段、以及一体化成型设置于波纹缓冲段上侧的顶紧段，顶紧段呈管状设置、且其顶部呈斜面状设置有相应的斜面倒角。通过斜面倒角的设置，以便于顶推环板能够顺利嵌入橡胶套筒的顶紧段内；顶推环板的嵌入过程中，橡胶套筒的波纹缓冲段被压缩；电磁铁断电时，在第一螺旋弹簧的弹力作用下，牵拉轴和顶推环板复位，顶推环板复位过程中，橡胶套筒的波纹缓冲段被拉伸，从而使本发明的整体技术方案得以落地实施，以确保本发明的实用效果。