一种具有机器视觉检测功能的上料模组的制作方法

本实用新型属于磁芯装配技术领域，具体涉及一种具有机器视觉检测功能的上料模组。

背景技术：

现有技术中，普遍采用人工装配磁芯，导致磁芯装配工作效率低、产品质量不稳定，难以实现大规模生产。因此急需要一种磁芯自动组装机，而磁芯自动组装机首要解决的问题是，如何将磁芯本体自动输送到装配机中。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种将磁芯本体自动输送到装配机中的具有机器视觉检测功能的上料模组。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种具有机器视觉检测功能的上料模组，包括上料组件、设置在上料组件出料口处的检测组件以及将磁芯本体从上料组件的出料口转移至装配机的机械手；

所述上料组件包括沿磁芯本体输送方向顺次设置的第一输送装置、振动盘以及第二输送装置；第一输送装置的进料口设置有储料仓；第二输送装置的出料口为所述上料组件的出料口；

所述检测组件包括支架、CCD相机、镜头以及光源；所述CCD相机、镜头以及光源均设置在第二输送装置的出料口的正上方；所述CCD相机以及光源均安装在支架上；所述镜头设置在CCD相机与光源之间，且镜头固定在CCD相机靠近光源的一端。

进一步地，所述机械手包括机械手本体以及抓取组件；所述抓取组件包括滑动设置的吸头以及驱动所述吸头滑动的第一驱动装置；所述第一驱动装置与机械手本体固定连接；所述吸头上开设有吸取磁芯本体的吸孔；所述吸孔连通有真空发生装置。

进一步地，所述第一驱动装置包括连接件、底座、滑动件、限位件以及第一气缸；连接件的两端分别与底座和机械手本体固定连接；底座内开设有滑槽；滑槽的侧壁开设有安装孔；所述滑动件的一端设置在滑槽内，另一端与吸头固定连接，滑动件上开设有长条孔，长条孔沿滑动件的滑动方向开设；限位件依次穿过所述安装孔和长条孔；所述第一气缸的缸体固定在底座上，第一气缸的的活塞杆与吸头固定连接。

进一步地，所述第二输送装置包括皮带输送线以及顶升组件；所述皮带输送线的进料口与振动盘的出料口连接，皮带输送线的出料口处设置有流道板；流道板上开设有第一卡槽；第一卡槽的槽口处固定有第一盖板；所述顶升组件包括滑动设置的定位件以及驱动定位件滑动的第二驱动装置；定位件上开设有第二卡槽；第二卡槽与第一卡槽一起形成第二输送装置的出料口；所述流道板以及第一盖板上均开设有避让定位件的避让孔。

进一步地，所述第二驱动装置包括立板、滑块、滑座以及第二气缸；所述滑座以及第二气缸的缸体均固定在所述立板上；滑块穿设在所述滑座上，且滑块的两端分别与第二气缸的活塞杆以及定位件固定连接。

进一步地，所述皮带输送线包括皮带输送线本体以及固定在皮带输送线本体上的海绵固定盒；所述海绵固定盒内设置有海绵，所述海绵紧贴皮带输送线本体上的皮带设置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置上料组件以及机械手，完成将磁芯本体自动输送到装配机中，极大地提高了磁芯本体上料的效率；其次，通过设置检测组件，从而保证输送到装配机中的磁芯本体无损伤以及外表裂纹等缺陷，避免装配有缺陷的磁芯本体，导致整个磁芯报废，极大地提高了磁芯组装的合格率，同时节约了成本；并且，通过设置第一输送装置，避免操作人员频繁的向振动盘中补充磁芯本体，同时避免操作人员向振动盘中加入过多的磁芯本体。

附图说明

图1是本实用新型的一种具有机器视觉检测功能的上料模组的结构示意图；

图2是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中上料组件的结构示意图；

图3是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中顶升组件的结构示意图；

图4是图2中A区域放大结构示意图；

图5是图2中B区域放大结构示意图；

图6是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中检测组件的结构示意图；

图7是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中检测组件的结构示意图（省略遮光罩）；

图8是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中机械手的结构示意图；

图9是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中抓取组件的结构示意图；

图10是图9的剖切结构示意图；

图11是图10中C区域放大结构示意图；

图12是实施例中一种装配机的结构示意图；

图13是图1所示的一种具有机器视觉检测功能的上料模组中第二输送装置的结构示意图；

图14是图13中D区域放大结构示意图；

图15是图13中E区域放大结构示意图。

图中：100-上料组件；110-第一输送装置；120-振动盘；130-皮带输送线；131-皮带输送线本体；132-海绵固定盒；133-挡条；134-第二盖板；135-皮带；136-海绵；140-顶升组件；141-定位件；142-流道板；143-滑座；144-滑块；145-立板；146-第二气缸；147-第一盖板；200-检测组件；201-支架；202-光源；203-遮光罩；204-CCD相机；205-限位块；206-镜头；300-机械手；310-机械手本体；320-抓取组件；321-连接件；322-限位件；323-第一气缸；324-底座；325-吸头；3251-吸孔；3252-接头孔；326-滑动件；400-装配机；410-转盘；420-载座；430-载座撑开机构；500-磁芯本体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实施例的一种具有机器视觉检测功能的上料模组，包括上料组件100、设置在上料组件100出料口处的检测组件200以及将磁芯本体500从上料组件100的出料口转移至装配机的机械手300；

具体地，如图2所示，本实施例中的上料组件100包括沿磁芯本体500输送方向顺次设置的第一输送装置110、振动盘120以及第二输送装置；第一输送装置110的进料口设置有储料仓；第二输送装置的出料口为所述上料组件100的出料口；需要说明的是，储料仓的容量应当大于振动盘120的容量。由于自动装配磁芯时，节拍非常快，一般是2~4s一个产品，如此一来，振动盘120中的磁芯本体500将会消耗非常快；另一方面，如果在振动盘120中加入过多的磁芯本体500，那么极可能影响振动盘120的正常使用，因此本实施中，通过设置第一输送装置110向振动盘120中输送磁芯本体500，一方面，避免操作人员频繁地向振动盘120中加入磁芯本体500的问题，极大地减轻了操作人员的劳动强度；另一方面，保证了振动盘120中的磁芯本体500数量不会影响振动盘120的正常使用。本实施例中，如图2所示，第一输送装置110采用现有的皮带输送机实现，具体地，本实施例中，第一输送装置110采用怡合达公司销售的型号为KPQ01系列的平皮带输送机实现。如图2所示，储料仓呈矩形框状结构，并安装在第一输送装置100进料口处，储料仓在靠近第一输送装置110的一端开设有缺口，该缺口设置在振动盘120的整上方，供磁芯本体500从第一输送装置110流入振动盘120。具体使用时，操作人员将磁芯本体500放入储料仓，第一输送装置110将磁芯本体500输送至振动盘120。

如图2-5所示，本实施例中的第二输送装置包括皮带输送线130以及顶升组件140；所述皮带输送线130的进料口与振动盘120的出料口连接，皮带输送线130的出料口处设置有流道板142；流道板142上开设有第一卡槽；第一卡槽的槽口处固定有第一盖板147；第一盖板147防止磁芯本体500翻转；所述顶升组件140包括滑动设置的定位件141以及驱动定位件141滑动的第二驱动装置；定位件141上开设有第二卡槽；第二卡槽与第一卡槽一起形成第二输送装置的出料口；所述流道板142以及第一盖板147上均开设有避让定位件141的避让孔。本实施例中，皮带输送线130采用怡合达公司销售的型号为KQA01的同步带输送机实现。具体使用时，为防止磁芯本体500从皮带输送线130上掉落，如图13所示，在皮带输送线本体131垂直于磁芯本体500输送方向的两侧均设置有挡条133，两个挡条133形成输送磁芯本体500的卡槽。输送时，磁芯本体500位于两个挡条133之间，由皮带输送线本体131带动磁芯本体500向前输送。并且为了防止磁芯本体500翻转，本实施例中，如图13所示，在两个挡条133形成输送磁芯本体500的卡槽的槽口固定有第二盖板134，并为了方便观察是否卡料，在第二盖板134上开设有多个长条孔。需要说明的是，多个长条孔的宽度小于磁芯本体500的宽度。当磁芯本体500输送至上料组件100的出料口时，如图5所示，顶升组件140将磁芯本体500顶起，CCD相机204拍摄磁芯本体500的顶面，检测磁芯本体500的顶面是否有缺陷，如无缺陷，则由机械手300将磁芯本体500转移至装配机400。需要说明的是，本实施例中，为了防止磁芯本体500滑出上料组件100的出料口，本实施例中，如图14所示，在第一盖板147上设置有挡住磁芯本体500的挡块。

如图3-5所示，本实施例中的第二驱动装置包括立板145、滑块144、滑座143以及第二气缸146；所述滑座143以及第二气缸146的缸体均固定在所述立板145上；滑块144穿设在所述滑座143上，且滑块144的两端分别与第二气缸146的活塞杆以及定位件141固定连接。需要说明的是，因为机械手300中的抓取组件320中的吸头325依靠第一气缸323驱动，并且机械手本体310也可以上下移动，因此，既可以在滑块144与滑座143之间设置一个限制顶升组件140的顶升高度的限位装置，也可以不设置。本实施例中，滑块144沿滑块144的滑动方向开设有长条孔，滑座143上固定有插入滑块144的长条孔内的限位销。

如图4、13和15所示，本实施例中的皮带输送线130包括皮带输送线本体131以及固定在皮带输送线本体131上的海绵固定盒132；所述海绵固定盒132内设置有海绵136和酒精，所述海绵136紧贴皮带输送线本体131上的皮带135设置。通过设置海绵和酒精，能够及时清洁皮带135，防止皮带135沾染异物而损坏磁芯本体500。

如图6-7所示，本实施例中的检测组件200包括支架201、CCD相机204、镜头206以及光源202；所述CCD相机204、镜头206以及光源202均设置在第二输送装置的出料口的正上方；所述CCD相机204以及光源202均安装在支架201上；所述镜头206设置在CCD相机204与光源202之间，且镜头206固定在CCD相机204靠近光源202的一端。在CCD相机204的位置调整好后，有时需要对CCD相机204进行维护或者更换，因此，如图6-7所示，本实施例中，在CCD相机204的安装块的顶端固定有限位块205，极大地方便了更换或维修CCD相机204后快速地调整位置。检测组件200用于检测磁芯本体500是否有可见损坏以及可见裂纹，以避免有缺陷的磁芯本体500流入装配机400导致整个产品报废。本实施例中，CCD相机204采用康耐视公司生产的型号为In-Sight 5705的CCD相机实现。镜头206采用奥普特公司C系列定焦镜头实现。光源202可以采用现有的环形光源以及条形光源等实现，本实施例中，光源202采用型号为OPT-RI5000的环形光源实现。顶升组件140每顶升一组磁芯本体500，CCD相机204就拍摄一次，从而判断磁芯本体500是否有缺陷，如无缺陷，则将磁芯本体500输送至装配机400，如有缺陷，就将磁芯本体500丢弃。

如图8-10所示，本实施例中的机械手300包括机械手本体310以及抓取组件320；如图9-11所示，本实施例中的抓取组件320包括滑动设置的吸头325以及驱动所述吸头325滑动的第一驱动装置；所述第一驱动装置与机械手本体310固定连接；所述吸头325上开设有吸取磁芯本体500的吸孔3251；所述吸孔3251连通有真空发生装置。真空发生装置可以采用现有技术实现，具体地，本实施例中真空发生装置采用PIAB公司生产的型号为P5010系列的真空发生器实现。机械手本体310采用EPSON公司的型号为LS3-401的SCARA机器人实现。通过使用真空吸取磁芯本体500，相比机械夹爪，能够防止磁芯本体500被机械夹爪损坏。

如图9-10所示，本实施例中的第一驱动装置包括连接件321、底座324、滑动件326、限位件322以及第一气缸323；连接件321的两端分别与底座324和机械手本体310固定连接；底座324内开设有滑槽；滑槽的侧壁开设有安装孔；所述滑动件326的一端设置在滑槽内，另一端与吸头325固定连接，滑动件326上开设有长条孔，长条孔沿滑动件326的滑动方向开设；限位件322依次穿过所述安装孔和长条孔；所述第一气缸323的缸体固定在底座324上，第一气缸的323的活塞杆与吸头325固定连接。

工作原理：

为了进一步提高输送磁芯本体500的效率，本实施例中，顶升组件140中分别设置有两个定位件141，以便机械手300能够同时抓取两个磁芯本体500。相应的，机械手300上分别设置有两个滑动件326以及两个吸头325。

具体使用时，如图1所示，首先操作人员将磁芯本体500放入到上料组件100中的储料仓中，第一输送装置110将储料仓中的磁芯本体500输送至振动盘120中，振动盘120振动，将磁芯本体500从振动盘120的出料口输送到皮带输送线本体131上，皮带输送线本体131将磁芯本体500输送到上料组件100的出料口处，并被第一盖板147上的挡块挡住，然后，第二气缸146启动，通过滑块144带动定位件141将第二卡槽中的磁芯本体500顶起，CCD相机204拍照，如果检测组件200检测磁芯本体500无缺陷，则机械手本体310带动抓取组件320移动到上料组件100的出料口的正上方，第一气缸323启动，带动吸头325向下移动至磁芯本体500的顶面，真空发生装置启动，吸头325吸住磁芯本体500，第一气缸323启动，带动吸头325向上移动。然后机械手本体310带动抓取组件320移动到装配机中一个载座420的上方，同时载座撑开机构430将载座420撑开，第一气缸323启动，带动吸头325向下移动，然后真空发生装置释放真空，同时，载座撑开机构430将载座420闭合夹紧磁芯本体500，然后第一气缸323启动，带动吸头325向上移动。机械手本体310带动抓取组件320移动到上料组件100的出料口的正上方，同时装配机400的转盘410旋转一定角度，完成一个上料循环，如此往复，即实现了磁芯本体500的自动上料。本实施例中的装配机400仅是为了说明本具有机器视觉检测功能的上料模组的工作原理，其并不属于本实用新型的保护范围，因此在此做详细阐述。需要说明的是，第二气缸146可以根据送料速度来确定启动的具体时间，也可以在上料组件100的出料口设置感应磁芯本体500的传感器，作为第二气缸146启动的触发信号。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。