一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线的制作方法

1.本实用新型涉及零部件生产技术领域，尤其涉及到一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线。


背景技术：

2.环状零件在生产过程中，其需要对两个端面进行磨削，现有的双端面磨削设备自动化集成度低，磨削效率较低；此外，环状零件在磨削工序完成后，还需要对其进行外观尺寸检测，而现有的检测往往采用人工方式，效率十分低下；综上原因，现有市面上并未出现将环状工件的双端面磨削配合视觉筛查所结合的设备。
3.因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线，包括至少一组环状工件生产线，所述环状工件生产线的出料端通过输送带与视觉检测系统相连接；其中，所述环状工件生产线包括：
7.上料机构，用于环状工件上料；
8.推料机构，设置于所述上料机构的出料端一侧，用于将环状工件推送至送料轨道；
9.端面磨削机构，设置于所述送料轨道的两侧，用于对环形工件进行两个端面磨削；
10.翻转机构，设置于所述送料轨道的出料端，用于将环状工件翻转；
11.出料机构，设置于所述翻转机构靠近端面磨削机构的一侧，用于将翻转机构内翻转后的环状工件推送至输送带。
12.本实用新型的进一步设置为：所述上料机构包括：
13.上料轨道，若干环状工件放置于所述上料轨道内；
14.推板一，设置于所述上料轨道的入料端，所述推板一可在上料轨道内移动；
15.单轴移动机构，与所述推板一相连接，用于带动所述推板一移动；
16.限位挡板，设置于所述上料轨道的出料端一侧，所述限位挡板与所述上料轨道之间可供一个环状工件通过，所述限位挡板与所述送料轨道相连接。
17.本实用新型的进一步设置为：所述推料机构包括：
18.推动气缸一，固定于所述限位挡板的外侧；
19.推板一，与所述推动气缸一的输出端相连接。
20.本实用新型的进一步设置为：所述送料轨道的外部设有保护罩，所述送料轨道为“匚”形结构，所述送料轨道的中部两侧均设有第一开口，所述第一开口与所述端面磨削机构的砂轮相对应；所述保护罩内还设有冷却水供给机构，所述冷却水供给机构包括冷却水
管，所述冷却水管的出水口位于所述第一开口的上方；所述送料轨道的下方还设有集液槽，所述集液槽用于收集冷却水以及金属屑；
21.所述端面磨削机构的底部还连接有伺服移动机构，所述伺服移动机构用于带动所述端面磨削机构向环状工件方向靠近或远离。
22.本实用新型的进一步设置为：所述送料轨道在靠近翻转机构的两侧还设有第二开口，所述第二开口内设有毛刷，所述毛刷由驱动电机进行驱动，所述毛刷用于对磨削后的环形工件进行清洁。
23.本实用新型的进一步设置为：所述翻转机构包括：
24.支撑架；
25.储料盘，转动设置于所述支撑架的上端，所述储料盘的表面开设有若干储料孔，若干储料孔呈圆形结构排布；
26.限位块，固定于所述支撑架的上端，用于防止呈竖直状态的环形工件从储料孔内掉落。
27.本实用新型的进一步设置为：所述出料机构包括：
28.推动气缸二，固定于所述翻转机构的一侧；
29.推板三，位于所述储料盘的后侧，所述推板三与所述推动气缸二的输出端相连接；
30.小型输送带，位于所述储料盘的前侧，所述小型输送带用于将水平状态的环状工件输送至输送带处。
31.本实用新型的进一步设置为：所述视觉检测系统包括：
32.呈转动设置的光学玻璃转盘，所述输送带的出料端与所述光学玻璃转盘的入料端通过缓冲板相连接；
33.沿着所述光学玻璃转盘的转动方向还依次设置有上表面视觉检测机构、下表面视觉检测机构、外径视觉检测机构、内径视觉检测机构和厚度检测机构；
34.所述光学玻璃转盘的表面还设有清洁机构，所述清洁机构位于所述光学玻璃转盘的入料端和出料端之间，所述清洁机构用于对光学玻璃转盘表面进行清洁。
35.本实用新型的进一步设置为：所述上表面视觉检测机构包括设置于所述光学玻璃转盘上端且可上下移动的ccd相机一，所述ccd相机一的下端设有第一光源；
36.下表面视觉检测机构包括设置于所述光学玻璃转盘下端且可上下移动的ccd相机二，所述ccd相机二的上端设有第二光源；
37.外径视觉检测机构包括设置于所述光学玻璃转盘上端且可上下移动的外径测量仪；
38.内径视觉检测机构包括设置于所述光学玻璃转盘上端且可上下移动的内径测量仪；
39.厚度检测机构包括设置于所述光学玻璃转盘上端且可上下移动的接触式位移传感器。
40.本实用新型的进一步设置为：所述光学玻璃转盘的出料端的上端还设有下料机构，所述光学玻璃转盘的出料端的外侧还依次设有成品下料工位、废料下料工位和可二次加工料工位。
41.本实用新型公开了一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线，与现有技术相
比：
42.1、本实用新型通过将环状工件生产线和视觉检测系统通过输送带相连接，实现了环状工件的自动化双端面磨削、运输以及视觉检测，大大提高了生产效率；同时，视觉检测也可以实时将环状工件的信息反馈给环状工件生产线，使得环状工件生产线根据实际生产情况进行调节；
43.2、本实用新型通过设置的翻转机构，将经过双端面磨削后的环状工件进行翻转，使得环状工件呈水平状态运输至视觉检测系统处，提高了检测效率也提高了检测精确度；
44.3、本实用新型通过在送料轨道附近设置冷却水供给机构，对磨削过程中进行降温冷却，提高了磨削的精确度；通过在送料轨道的出料端附近设置吹气机构和毛刷，用于对环状工件的清洗，使得后续检测精确度大大提升；
45.4、本实用新型的视觉检测系统中，在光学玻璃转盘的进料端和出料端之间设置清洁机构，对光学玻璃转盘进行实时清洁，确保视觉检测的精确度；
46.5、本实用新型的视觉检测系统中，通过设置的出料机构，出料机构可将视觉检测筛选后的良品、不良品和可二次加工品进行分类出料，使得更加方便的同时，也便于对材料的利用。
附图说明
47.图1为本实用新型的结构示意图一。
48.图2为本实用新型的结构示意图二。
49.图3为本实用新型的上料机构和推料机构的结构示意图。
50.图4为本实用新型的送料轨道的结构示意图。
51.图5为本实用新型的送料轨道配合砂轮的结构示意图。
52.图6为本实用新型的翻转机构和出料机构的结构示意图。
53.图7为本实用新型视觉检测系统的俯视图。
54.图8为本实用新型视觉检测系统的立体图。
55.其中：1、环状工件生产线；2、输送带；3、视觉检测系统；11、上料机构；12、推料机构；13、送料轨道；14、端面磨削机构；15、翻转机构；16、出料机构；111、上料轨道；112、推板一；113、单轴移动机构；114、限位挡板；115、限位板一；121、推动气缸一；122、推板二；131、第一开口；141、砂轮；133、第二开口；134、毛刷；151、支撑架；152、储料盘；153、储料孔；154、限位块；161、推动气缸二；162、推板三；163、小型输送带；31、光学玻璃转盘；32、缓冲板；33、上表面视觉检测机构；34、下表面视觉检测机构；35、外径视觉检测机构；36、内径视觉检测机构；37、厚度检测机构；38、清洁机构；39、下料机构；331、ccd相机一；332、第一光源；341、ccd相机二；342、第二光源；351、外径测量仪；352、第三光源；361、内径测量仪；371、接触式位移传感器；310、成品下料工位；311、废料下料工位；312、可二次加工料工位。
具体实施方式
56.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
57.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，
并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
58.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
59.参阅图1至图8所示，一种带在线视觉检测系统的环状工件生产线，包括至少一组环状工件生产线1，所述环状工件生产线1的出料端通过输送带2与视觉检测系统3相连接；其中，所述环状工件生产线1包括：上料机构11，用于环状工件上料；推料机构12，设置于所述上料机构11的出料端一侧，用于将环状工件推送至送料轨道13；端面磨削机构14，设置于所述送料轨道13的两侧，用于对环形工件进行两个端面磨削；翻转机构15，设置于所述送料轨道13的出料端，用于将环状工件翻转；出料机构16，设置于所述翻转机构15靠近端面磨削机构14的一侧，用于将翻转机构15内翻转后的环状工件推送至输送带2。其中，所述环状工件生产线1中，首先，环状工件通过上料机构11进行上料，推料机构12则将位于上料机构11的出料端外侧的环状工件推送至送料轨道13，随着环状工件的数量增多，环状工件则在送料轨道13内不断移动，当环状工件移动至端面磨削机构14处时，两个端面磨削机构14同时对环状工件的两个端面进行磨削，进行磨削工序后的环状工件则移动至翻转机构15处，翻转机构15将竖直的环状工件翻转90度，使得环状工件水平，再由出料机构16将水平的环状工件推送至输送带2处，输送带2则将水平的环状工件输送至视觉检测系统3处，由视觉检测系统3对加工后的环状工件进行视觉检测以及筛选；本技术方案通过将环状工件生产线1、输送带2以及视觉检测系统3组合在一起，自动化集成度高，集上料、加工、下料、输送和视觉筛选于一体，大大提高了环状工件的生产效率。
60.参阅图1所示，图1中包含两组环状工件生产线1，两组环状工件生产线1将加工好的环状工件通过输送带输送至中间统一由中间的输送带1输送至视觉检测系统3处进行检测；参阅图2所示，图2中也包含两组环状工件生产线1，图2与图1的区别在于，图2的视觉检测系统3位于右侧的环状工件生产线1的前方，图2中两个环状工件生产线1将加工好的环状工件经输送带统一运输集中，再由另一条输送带将环状工件运输至视觉检测系统3处进行检测；上述两种方式为本技术方案的常见实施方式，本技术方案还可包含由多组环状工件生产线1组合而成，例如环状工件生产线1有三组，其组合形式与图2相同。
61.参阅图3所示，所述上料机构11包括：上料轨道111，若干环状工件放置于所述上料轨道111内；推板一112，设置于所述上料轨道111的入料端，所述推板一112可在上料轨道111内移动；单轴移动机构113，与所述推板一112相连接，用于带动所述推板一112移动；限位挡板114，设置于所述上料轨道111的出料端一侧，所述限位挡板114与所述上料轨道111之间可供一个环状工件通过，所述限位挡板114与所述送料轨道13相连接。其中，为了防止环形工件在输送过程中出现损伤，所述上料轨道111的底部为半圆形结构；所述单轴移动机构113为x轴移动机构，其由伺服电机控制，x轴移动机构的滑台与所述推板一112相连接，x轴移动机构带动所述推板一112进行移动；所述限位板114的一侧还设有限位板一115，所述
限位板一115与所述上料轨道111相接触，所述限位板114与所述限位板一115之间具有供一个环形工件通过的通道，所述限位板一115也与所述送料轨道13相连接；所述推板一112在带动环形工件脱离开上料轨道111后，由限位挡板114对环形工件进行限位，防止环状工件在待出料区域因积压导致后续推送至送料轨道13处出现问题，而限位板一115的设置，则可以保证环状工件可以顺利进入送料轨道13，防止环状工件在移动过程中产生偏移。
62.参阅图3所示，所述推料机构12包括：推动气缸一121，固定于所述限位挡板114的外侧；推板二122，与所述推动气缸一121的输出端相连接。其中，当环形工件被推板一112推送至与限位挡板114相接触后，推动气缸一121进行工作，从图3的角度来看，推动气缸一121带动推板二122将环形工件从后向前推，环形工件则被推送至送料轨道13内。
63.参阅图4和图5所示，所述送料轨道13的外部设有保护罩，所述送料轨道13为“匚”形结构，所述送料轨道13的中部两侧均设有第一开口131，所述第一开口131与所述端面磨削机构14的砂轮141相对应；所述保护罩内还设有冷却水供给机构，所述冷却水供给机构包括冷却水管，所述冷却水管的出水口位于所述第一开口131的上方；所述送料轨道13的下方还设有集液槽，所述集液槽用于收集冷却水以及金属屑，所述送料轨道13的下表面还开设有若干通孔，通孔用于多余的冷却水排出；所述端面磨削机构14的底部还连接有伺服移动机构，所述伺服移动机构用于带动所述端面磨削机构14向环状工件方向靠近或远离。其中，环形工件从送料轨道13的入料端口进入，随着推料机构12不断环形工件至送料轨道13，则使得环形工件不断在送料轨道13内向前移动，由于送料轨道13为“匚”形结构，这种轨道结构可以防止环形工件跑偏；两个第一开口131的设置，其主要目的是便于端面磨削机构14的砂轮141可以从第一开口131进入从而对环形工件的两个端面进行磨削，在磨削的同时，冷却水供给机构也在持续工作，其为磨削工序提供冷却水，冷却水从冷却水管流入环形工件与砂轮141的接触面，从而起到降温的作用并且便于金属粉末或者碎屑排出至集液槽内，由集液槽进行统一收集，更加整洁和环保；伺服移动机构为x轴移动机构，其主要用于控制端面磨削机构14向环形工件的方向靠近或远离；保护罩的设置可以相对将加工环境与车间隔离开，更加安全；此外，关于环状工件的双端面磨削，该端面磨削机构14、砂轮141以及伺服移动机构均为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求选用，双端面磨削的加工原理参考https://www.thielenhaus.com/cn/products-cn/double-disc-grinding-cn/459-dopp elplanschleifen-bearbeitungsprinzip，该网页上的内容。
64.参阅图4和图5所示，所述送料轨道13在靠近翻转机构15的两侧还设有第二开口133，所述第二开口133内设有毛刷134，所述毛刷134由驱动电机进行驱动，所述毛刷134用于对磨削后的环形工件进行清洁。其中，环状工件在磨削结束后，虽然其源源不断的有冷却水进行冲刷，但是不能保证金属粉末或碎屑已经清除，所以在送料轨道13的末端设置两个第二开口133，并在第二开口133内安装毛刷134，毛刷134通过驱动电机驱动从而对环状工件进行清洁，以便于提高后续视觉检测的准确性；值得注意的是，所述毛刷134通过毛刷支撑架固定于第二开口133内，毛刷支撑架设置于送料13的外部，驱动电机固定于毛刷支撑架处，对于本领域技术人员而言，驱动电机固定于毛刷支撑架上，驱动电机与毛刷134的连接方式均为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求选用；值得注意的是，所述保护罩内还设置有吹气机构，吹气机构设置于毛刷134的前侧，其主要用于对磨削处理后的环状工件的外圆面吹去废屑。
65.参阅图6所示，所述翻转机构15包括：支撑架151；储料盘152，转动设置于所述支撑架151的上端，所述储料盘152的表面开设有若干储料孔153，若干储料孔153呈圆形结构排布；限位块154，固定于所述支撑架151的上端，用于防止呈竖直状态的环形工件从储料孔153内掉落。其中，所述支撑架151为翻转机构15提供支撑作用，支撑架151处设置有电机，由电机驱动储料盘152进行转动，加工好的环状工件从送料轨道13的出料端输送至储料盘152的储料孔153处，此时，环状工件是呈竖直状态，而限位块154的设置则可以防止环状工件掉落；接下来储料盘152进行转动，从而将竖直状态的环状工件翻转至呈水平状态；值得注意的是，在储料盘152的转动过程中，限位块154也可以防止环状工件掉落。
66.参阅图6所示，所述出料机构16包括：推动气缸二161，固定于所述翻转机构15的一侧；推板三162，位于所述储料盘152的后侧，所述推板三162与所述推动气缸二161的输出端相连接；小型输送带163，位于所述储料盘152的前侧，所述小型输送带163用于将水平状态的环状工件输送至输送带2处。其中，当环状工件翻转至水平状态时，推动气缸二161工作，从而将水平的环状工件从储料孔153中推出至小型输送带163处，再经由输送带2将环状移工件输送至视觉检测系统3处进行视觉检测。
67.参阅图7所示，所述视觉检测系统包括：呈转动设置的光学玻璃转盘31，所述输送带2的出料端与所述光学玻璃转盘31的入料端通过缓冲板32相连接；沿着所述光学玻璃转盘31的转动方向还依次设置有上表面视觉检测机构33、下表面视觉检测机构34、外径视觉检测机构35、内径视觉检测机构36和厚度检测机构37；所述光学玻璃转盘31的表面还设有清洁机构38，所述清洁机构38位于所述光学玻璃转盘31的入料端和出料端之间，所述清洁机构38用于对光学玻璃转盘31表面进行清洁。其中，磨削完成的环状工件经输送带2输送至光学玻璃转盘31，由上表面视觉检测机构33对环状工件的上表面进行视觉检测，由下表面视觉检测机构34对环状工件的下表面进行视觉检测，由外径视觉检测机构35对环状工件的外径尺寸进行视觉检测，由内径视觉检测机构36对环状工件的内径尺寸进行视觉检测，由厚度检测机构37对环状工件进行厚度的检测，待多道检测工序完成后，则进行下料工序；针对于光学玻璃转盘31，本方案还设有清洁机构38，其可以对光学玻璃转盘31进行清洁，保证不会因碎屑对视觉检测产生影响，所述清洁机构38包括电机，所述电机的输出端连接有毛刷，所述电机和毛刷的外部还设有外罩，所述外罩内部还设有吸尘机构，通过清洁机构38对光学玻璃转盘31进行清洁吸尘；需要注意的是，所述缓冲板32的上端还设有导料板，所述导料板用于将环状工件导向至光学玻璃转盘31上的相应位置，以便于后续进行检测，所述导料板为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求选用。
68.参阅图7和图8所示，所述上表面视觉检测机构33包括设置于所述光学玻璃转盘31上端且可上下移动的ccd相机一331，所述ccd相机一311的下端设有第一光源332；下表面视觉检测机构34包括设置于所述光学玻璃转盘31下端且可上下移动的ccd相机二341，所述ccd相机二341的上端设有第二光源342；外径视觉检测机构35包括设置于所述光学玻璃转盘31上端且可上下移动的外径测量仪351，所述外径测量仪351的下端还设有第三光源352，所述第三光源352位于所述光学玻璃转盘1的上方，所述第三光源352为环状结构；内径视觉检测机构36包括设置于所述光学玻璃转盘31上端且可上下移动的内径测量仪361；厚度检测机构37包括设置于所述光学玻璃转盘31上端且可上下移动的接触式位移传感器371，所述接触式位移传感器371为三个。其中，每个视觉检测机构均设有可上下移动的ccd相机，使
得本设备的可适应性大大增强，当对环状工件视觉检测后，通过采集到的数据与数据库中进行比对，然后对环状工件进行下料；上表面视觉检测机构33、下表面视觉检测机构34、外径视觉检测机构35、内径视觉检测机构36和厚度检测机构37均由独立的y轴移动机构进行控制，用于检测环形工件上表面的ccd相机一331采用基恩士的xg-x系列线性扫描相机，第一光源332为白色光源，第一光源332的中心位置设有开孔；用于检测工件下表面的ccd相机二341采用基恩士的xg-x系列线性扫描相机，第二光源342为白色光源，第二光源342的中心位置设有开孔；用于检测环形工件的外径测量仪351为opto公司的tc1mhr系列的传感器的远心镜头，所述外径测量仪351的下端还设有环形光源；用于检测环形工件的内径测量仪361为opto公司的pchi系列，用于内孔检测；用于检测环形工件厚度的接触式位移传感器371为基恩士公司的产品；综上，上表面视觉检测机构33、下表面视觉检测机构34、外径视觉检测机构35、内径视觉检测机构36和厚度检测机构37均采用市面上可以购买到的检测相机或传感器。
69.参阅图7和图8所示，所述光学玻璃转盘31的出料端的上端还设有下料机构39，所述光学玻璃转盘31的出料端的外侧还依次设有成品下料工位310、废料下料工位311和可二次加工料工位312。其中，所述下料机构39包括三个叠加在一起的推料气缸，且三个推料气缸的角度不一致，每个推料气缸对应一个下料工位，由前道的视觉检测工序结束后，通过下料机构39来对筛选后的环状工件进行分类出料。所述成品下料工位310处用于对合格品的下料，废料下料工位311用于对废料的下料，可二次加工料工位312用于可以在后续进行二次加工的产品进行下料，视觉检测系统的筛选配合下料机构39可以对环状工件进行分类，而可二次加工料工位312的设计，可以提高产品的利用率。
70.此外，需注意的是，本技术方案中，视觉检测系统是与环状工件生产线进行联动，当视觉检测系统在检测到某一批次的环状工件存在偏差时，视觉检测系统将信息传递给控制器，由控制器向环状工件生产线发送指令，从而控制端面磨削机构进行调整。
71.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
72.需要要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。