一种视觉检测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种视觉检测装置，机台(5)顶部的一端安装振动盘(13)，机台(5)顶部的另一端设置分度转盘，在所述振动盘(13)与分度转盘之间设有输送零件的导轨(9)，导轨(9)由并排布置的固定输送轨(9a)和可调输送轨(9b)构成，所述固定输送轨(9a)和可调输送轨(9b)的出口端均向上弯折，形成有水平段(9c)，且导轨(9)出口端的侧边设有吹气装置(14)。本发明通过三个CCD摄像头从不同角度拍摄零件图片，可自动完成标准紧固件的输送、检测、分拣和包装，可用于检测各种标准紧固件，并能适应不同规格的待检零件，通用性好，自动化程度高，不但有效减少了设备投入，而且极大地提高了检测效率。
【专利说明】一种视觉检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于检测装置【技术领域】，具体地说，特别涉及一种视觉检测装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，国外在利用机器视觉技术进行品质检测方面做了大量研究，并获得了许 多重要成果。视觉检测具有非接触、速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，在现代制造业中 有着重要的应用前景，目前在机械加工精度检测、工件尺寸测量、产品检测等领域中正得到 越来越广泛的应用，视觉检测技术为解决在线测量问题提供了一种理想的手段。20世纪80 年代美国国家标准局在调查的基础上曾作过预测：今后工业检测工作的80%将由视觉检 测技术完成。
[0003] 标准紧固件作为基础零件在汽车工业、机械制造业、建筑业、电子工业等国民经济 的许多行业都有着广泛的应用。标准紧固件的在线或最终质量检测直接影响着标准紧固件 的质量和企业成本的控制。以六角螺栓为例，六角螺栓作为一种最常见连接紧固件，其制造 流程为：拉丝、冷镦、搓丝、热处理、镀锌或发黑等。拉丝是通过冷拔拉丝把钢厂生产的线材 的直径控制到规定尺寸，并保证线材表面的光滑；冷镦是通过模具把拉丝后的线材冷镦成 型为光杆螺栓；搓丝是通过自动搓丝机在光杆螺栓的螺杆部分加工螺纹；热处理是通过回 火等形式消除冷加工应力，保证螺栓的强度和韧性；镀锌或发黑是为了防生锈，增强螺栓的 抗腐蚀能力。每个生产环节都有相应的检测措施，以保证该环节的正确性。从质量控制的 角度来看，对螺栓的检测尤为重要。
[0004] 长期以来，六角螺栓的检测主要依靠人工的方式，即操作人员不时地用测量工具 测量螺栓的外形尺寸，这种人工检测方法不但浪费了大量的时间和人力，而且精度差，漏 检、误检的概率也很高,大大降低了企业的工作效率并增加了企业的劳务成本。
[0005] 目前已有个别企业开发出基于视觉的检测装置，其中，零件分度转盘是该检测装 置中的重要组成部分，待检零件达到零件分度转盘，然后由检测机构检测后分成合格品与 不合格品。经分析与实际调研发现，现有检测装置仍有如下不足：
[0006] 第一，检测机构能检测的功能较少，适应范围窄。如螺纹检测只能检测有无攻牙、 长度是否够等基本检测，不能对螺纹螺距、牙形是否合格检测，且检测准确度不高，检测后 仍有较高的瑕疵品。
[0007] 第二，一种检测装置只能对一种零件进行检测，标准紧固件企业一般生产多种零 件，如螺丝、螺帽、螺栓等，若都应用自动检测装置，必须购买多套不同的检测装置检测，企 业生产投入增加。
[0008] 第三，一种标准紧固件零件有多种规格，如公称直径不同的螺丝，其大小相差较 大，如Ml. 4、M4、M8、M10、M12、M20等螺丝。现有检测装置的检测盘需对每个规格的零件对 应制作一个检测盘，将测不同规格零件时对应更换检测盘，这样就造成检测装置成本增加、 检测效率不1?等问题。
[0009] 第四，现有检测装置只是检测出瑕疵品，检测合格的零件还需1-2名工人进行分 袋包装，企业的工作效率和劳务成本问题没有彻底解决。
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种通用性好、检测效率高的视觉检测装 置。
[0011] 本发明的技术方案如下：一种视觉检测装置，具有机台（5)，在所述机台（5)顶部 的一端安装振动盘（13)，机台（5)顶部的另一端设置分度转盘，该分度转盘由机台（5)上安 装的步进电机（12)带动旋转，在所述分度转盘边缘的上方设有第一 CCD摄像头￠)，该第 一 (XD摄像头￠)的镜头朝下，在分度转盘的旁边设置第二(XD摄像头（7)和第三C⑶摄 像头（8)，所述第二CCD摄像头（7)靠近第三CCD摄像头（8)，第二CCD摄像头（7)及第三 (XD摄像头（8)的镜头均朝向分度转盘；
[0012] 在所述振动盘（13)与分度转盘之间设有输送零件的导轨（9)，该导轨（9)进口端 高出口端低倾斜设置，导轨（9)的进口端与振动盘（13)上的出件口相接，导轨（9)的出口 端靠近所述分度转盘，所述导轨（9)由并排布置的固定输送轨（9a)和可调输送轨（9b)构 成，所述固定输送轨（9a)通过第一支撑架（10)支撑在机台（5)上，可调输送轨（9b)通过 第二支撑架（11)支撑在机台（5)上，第二支撑架（11)的底部通过螺栓与机台（5)相固定， 且第二支撑架（11)底部供螺栓通过的孔为条形孔；
[0013] 所述固定输送轨（9a)和可调输送轨（9b)的出口端均向上弯折，形成有水平段 (9c)，且导轨（9)出口端的侧边设有吹气装置（14)，所述吹气装置（14)上接有能够将零件 从导轨（9)吹向分度转盘的吹气管。
[0014] 采用以上技术方案，机台作为工作平台，便于检测装置的各部分布置。振动盘用于 盛装待检标准紧固件，振动盘工作时，在自身振动作用下，使标准紧固件一个一个地通过出 件口进入导轨。机台上的导轨用于待检标准紧固件输送，导轨倾斜设置，有利于待检标准紧 固件自动向分度转盘滑移；导轨由并排布置的固定输送轨和可调输送轨构成，并通过支撑 架支撑于机台上，一方面结构简单，易于加工制作，导轨在机台上安装牢靠，另一方面，通过 松开第二支撑架底部的螺栓可以移动可调输送轨，以改变可调输送轨与固定输送轨之间的 距离，从而适应不同批次待检零件大小不一的需要，调节既方便又快捷。导轨的出口端设有 水平段，使待检标准紧固件在此等待，当分度转盘转动到位时，由吹气装置通过吹气管向最 靠近分度转盘的一个待检标准紧固件吹气，使该待检标准紧固件进入分度转盘定位。
[0015] 分度转盘由机台上安装的步进电机带动旋转的过程中，将定位其上的待检标准紧 固件沿圆周方向输送，待检标准紧固件依次通过视觉传感器检测工位，由三个CCD摄像头 拍摄零件图片，由于这三个C⑶摄像头布置在分度转盘的不同方位，因而能对待检零件从 不同角度进行拍照，从而形成全面、准确、清晰的零件图片，然后将这些零件图片传送到视 觉检测识别软件系统进行分析判断零件是否合格，待检零件旋转至分离工位时，在分离拨 叉的阻挡下，零件与分度转盘分离，落入滑道，滑道末端的零件分拣快门根据视觉检测识别 软件系统的判别结果，将零件分为合格品与瑕疵品，瑕疵品落入瑕疵品箱内，合格品进入零 件分包机构，依据事先设置好的每包数量规格，自动包装好合格品，然后分袋进入合格品箱 内。
[0016] 所述分度转盘由动盘（1)和定盘（2)组成，动盘（1)和定盘（2)为直径相等的圆 盘结构，动盘（1)位于定盘（2)的正上方，两者相贴合固定，在所述动盘（1)的边缘开设有 按圆周均匀分布的第一缺口（la)，两相邻第一缺口（la)之间形成第一凸片（lb)，定盘（2) 的边缘开设有按圆周均匀分布的第二缺口（2a)，两相邻第二缺口（2a)之间形成第二凸片 (2b)，所述第二缺口（2a)与第一缺口（la)--对应，且第二缺口（2a)与第一缺口（la)部 分重叠，形成卡口（3)，在每块第二凸片（2b)的顶部均设置有垫块（4)，该垫块（4)按圆周 均匀分布，所述垫块（4)位于第一缺口（la)中，并紧挨对应的卡口（3)，垫块（4)的顶面与 第一凸片（lb)的顶面平齐。
[0017] 以上结构组成分度转盘的动盘和定盘造型简单，加工制作容易，成本低；并且动盘 与定盘结合紧密，连接牢靠，在步进电机带动下运转的同步性及平稳性好。动盘上的第一缺 口与定盘上的第二缺口部分重叠，形成卡口，该卡口可用于定位各种标准紧固件，如螺丝、 螺帽、螺栓等，通用性好，企业采用一套检测装置即可检测各种标准紧固件，由此大大降低 了企业的设备投入。在定位标准紧固件的时候，垫块和动盘第一凸片共同支撑标准紧固件， 由于垫块的顶面与动盘第一凸片的顶面平齐，这样能确保标准紧固件平稳地定位在对应的 卡口中，有效避免了歪斜或脱落现象的发生。
[0018] 为了确保待检零件能顺利卡入至对应的卡口中，并在卡口中可靠定位，所述卡口 (3)从外向内宽度逐渐减小。
[0019] 为了确保动盘的结构强度，所述动盘（1)顶面的中部一体形成有上小下大的台阶 状凸台。
[0020] 为了确保定盘的结构强度，所述定盘（2)底面的中部一体形成有上大下小的锥 台。
[0021] 所述动盘（1)与定盘（2)之间通过两颗按圆周均匀分布的紧固螺栓连接，动盘（1) 上供紧固螺栓穿过的孔为圆弧形条孔（1C)，该条孔（lc)的圆心在动盘（1)的轴心线上。以 上结构动盘与定盘之间连接牢固、可靠，拆装既简单又便捷。由于动盘上供紧固螺栓穿过的 孔为圆弧形条孔，当松开紧固螺栓的时候，可以转动动盘，以改变各卡口的大小，从而适应 不同外径尺寸的零件检测，这样检测不同规格零件时无需更换分度转盘，在节约生产成本 的同时，大大提1? 了检测效率。
[0022] 为了简化结构，便于加工制作，确保垫块与定盘之间连接的牢靠性，所述垫块（4) 为长方块，并通过焊接与定盘（2)相固定。
[0023] 有益效果：本发明通过三个C⑶摄像头从不同角度拍摄零件图片，可自动完成标 准紧固件的输送、检测、分拣和包装，可用于检测各种标准紧固件，并能适应不同规格的待 检零件，通用性好，自动化程度高，不但有效减少了设备投入，而且极大地提高了检测效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的俯视图。
[0025] 图2为本发明的主视图。
[0026] 图3为导轨的结构示意图。
[0027] 图4为图3的俯视图。
[0028] 图5为分度转盘的立体图。
[0029] 图6为分度转盘的主视图。
[0030] 图7为动盘的结构示意图。
[0031] 图8为定盘的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0033] 如图1、图2、图5所示，在机台5顶部的一端安装振动盘13,该振动盘13由振动 电机驱动。机台5顶部的另一端设置分度转盘，分度转盘由动盘1和定盘2组成。在分度 转盘边缘的上方设有第一 (XD摄像头6,该第一 (XD摄像头6的镜头朝下，在分度转盘的旁 边设置第二(XD摄像头7和第三(XD摄像头8,所述第二(XD摄像头7靠近第三C⑶摄像 头8,第二(XD摄像头7与第三(XD摄像头8之间具有30°左右的夹角，且第二(XD摄像头 7及第三(XD摄像头8的镜头均朝向分度转盘。以上第一 (XD摄像头6、第二(XD摄像头7 和第三(XD摄像头8各自通过对应的支架支撑在机台5上。
[0034] 如图1、图2、图5、图6、图7、图8所示，组成分度转盘的动盘1和定盘2为直径相 等的圆盘结构，动盘1位于定盘2的正上方。所述动盘1顶面的中部一体形成有上小下大 的台阶状凸台，定盘2底面的中部一体形成有上大下小的锥台，动盘1的底面与定盘2的顶 面相贴合，动盘1与定盘2之间通过两颗按圆周均匀分布的紧固螺栓连接，动盘1上供紧固 螺栓穿过的孔为圆弧形条孔lc，该条孔lc的圆心在动盘1的轴心线上。在所述定盘2的 下方设有步进电机12,该步进电机12安装于机台5的顶部。步进电机12的输出轴坚直向 上，并与定盘2及动盘1的中心相连接，当步进电机12运转的时候，能够带动整个分度转盘 一起转动。
[0035] 如图5、图7、图8所示，在动盘1的边缘开设有按圆周均匀分布的第一缺口 la，第 一缺口 la的数目根据实际需要确定，两相邻第一缺口 la之间形成第一凸片lb。在定盘2 的边缘开设有按圆周均匀分布的第二缺口 2a，两相邻第二缺口 2a之间形成第二凸片2b，所 述第二缺口 2a与第一缺口 la--对应，且第二缺口 2a与第一缺口 la部分重叠，形成卡口 3,该卡口 3从外向内宽度逐渐减小。在每块第二凸片2b的顶部均设置有垫块4,该垫块4 为长方块，垫块4按圆周均匀分布，并通过焊接与定盘2相固定。各垫块4位于第一缺口 la 中，并紧挨对应的卡口 3,垫块4的顶面与第一凸片lb的顶面平齐。
[0036] 如图1、图2、图3、图4所不，在振动盘13与分度转盘之间设有输送零件的导轨9， 该导轨9进口端高出口端低倾斜设置，导轨7的进口端与振动盘13上的出件口相接，且导 轨9的出口端靠近所述分度转盘。导轨9由并排布置的固定输送轨9a和可调输送轨9b构 成，固定输送轨9a与可调输送轨9b之间形成轨槽，固定输送轨9a和可调输送轨9b的出口 端均向上弯折，形成有水平段9c。所述固定输送轨9a通过两个第一支撑架10支撑在机台 5上，可调输送轨9b通过两个第二支撑架11支撑在机台5上，第二支撑架11的底部通过螺 栓与机台5相固定，且第二支撑架11底部供螺栓通过的孔为条形孔。当松开第二支撑架11 底部的螺栓时，可调节可调输送轨9b与固定输送轨9a之间的距离，以改变导轨9中间轨槽 的宽度，调节到位后，重新拧紧螺栓即可。在所述导轨9出口端的侧边设有吹气装置14,吹 气装置14上接有吹气管，该吹气管能够将零件从导轨9吹向分度转盘。
【权利要求】
1. 一种视觉检测装置，其特征在于：具有机台（5)，在所述机台（5)顶部的一端安装振 动盘（13)，机台（5)顶部的另一端设置分度转盘，该分度转盘由机台（5)上安装的步进电 机（12)带动旋转，在所述分度转盘边缘的上方设有第一 (XD摄像头￠)，该第一 (XD摄像头 (6)的镜头朝下，在分度转盘的旁边设置第二CCD摄像头（7)和第三CCD摄像头（8)，所述 第二(XD摄像头（7)靠近第三(XD摄像头（8)，第二(XD摄像头（7)及第三(XD摄像头（8) 的镜头均朝向分度转盘； 在所述振动盘（13)与分度转盘之间设有输送零件的导轨（9)，该导轨（9)进口端高出 口端低倾斜设置，导轨（9)的进口端与振动盘（13)上的出件口相接，导轨（9)的出口端靠 近所述分度转盘，所述导轨（9)由并排布置的固定输送轨（9a)和可调输送轨（9b)构成，所 述固定输送轨（9a)通过第一支撑架（10)支撑在机台（5)上，可调输送轨（9b)通过第二支 撑架（11)支撑在机台（5)上，第二支撑架（11)的底部通过螺栓与机台（5)相固定，且第二 支撑架（11)底部供螺栓通过的孔为条形孔； 所述固定输送轨（9a)和可调输送轨（9b)的出口端均向上弯折，形成有水平段（9c)， 且导轨（9)出口端的侧边设有吹气装置（14)，所述吹气装置（14)上接有能够将零件从导轨 (9)吹向分度转盘的吹气管。
2. 根据权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于：所述分度转盘由动盘（1)和定 盘⑵组成，动盘⑴和定盘⑵为直径相等的圆盘结构，动盘⑴位于定盘⑵的正上 方，两者相贴合固定，在所述动盘（1)的边缘开设有按圆周均匀分布的第一缺口（la)，两相 邻第一缺口（la)之间形成第一凸片（lb)，定盘（2)的边缘开设有按圆周均匀分布的第二 缺口（2a)，两相邻第二缺口（2a)之间形成第二凸片（2b)，所述第二缺口（2a)与第一缺口 (la) 一一对应，且第二缺口（2a)与第一缺口（la)部分重叠，形成卡口（3)，在每块第二凸 片（2b)的顶部均设置有垫块（4)，该垫块（4)按圆周均匀分布，所述垫块（4)位于第一缺口 (la)中，并紧挨对应的卡口（3)，垫块（4)的顶面与第一凸片（lb)的顶面平齐。
3. 根据权利要求2所述的视觉检测装置，其特征在于：所述卡口（3)从外向内宽度逐 渐减小。
4. 根据权利要求2或3所述的视觉检测装置，其特征在于：所述动盘⑴顶面的中部 一体形成有上小下大的台阶状凸台。
5. 根据权利要求4所述的视觉检测装置，其特征在于：所述定盘（2)底面的中部一体 形成有上大下小的锥台。
6. 根据权利要求2所述的视觉检测装置，其特征在于：所述动盘⑴与定盘⑵之间 通过两颗按圆周均匀分布的紧固螺栓连接，动盘（1)上供紧固螺栓穿过的孔为圆弧形条孔 (lc)，该条孔（lc)的圆心在动盘（1)的轴心线上。
7. 根据权利要求2所述的视觉检测装置，其特征在于：所述垫块（4)为长方块，并通过 焊接与定盘（2)相固定。
【文档编号】B07C5/34GK104142334SQ201410347296
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】王咏真 申请人:重庆颖泉标准件有限公司