用于汽车部件的质量检测的设备及方法

用于汽车部件的质量检测的设备及方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于汽车部件的质量检测的设备及方法，所述设备包括：i）夹具单元，所述夹具单元用于固定和支撑检测对象；ii）旋转视像成像器，所述旋转视像成像器安装至机器人的臂部前端并且能够以转台方式旋转，用于视像拍摄所述检测对象的多个加工部分；以及iii）控制器，所述控制器用于从所述旋转视像成像器获得视像数据，并且分析和处理所述视像数据用于提取所述加工部分的缺陷。
【专利说明】用于汽车部件的质量检测的设备及方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月11日提交的韩国专利申请第10-2013-0081600号的优先 权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

【技术领域】
[0003] 本发明涉及用于汽车部件的质量检测的设备。更具体地，本发明涉及用于汽车部 件的质量检测的设备及方法，其能够对具有三维复杂形状的变速器壳体的主要加工部分进 行自动视像检查。

【背景技术】
[0004] 通常，在变速器(其为车辆的主要部件）的生产线中，加工和制造变速器的不同的 主要零件，例如变速器壳体、轴、齿轮、摩擦元件等。在所述零件中，变速器壳体具有变速器 的主要零件并且具有安装在其上的阀体盖。
[0005] 变速器壳体具有通过铸造和切削而形成的加工部分，例如在其上侧和下侧以及内 侧和外侧上的安装表面、油孔和钻孔。
[0006] 同时，变速器生产线伴有检测过程，所述检测过程用于检测变速器的每个加工制 品的质量。在检测过程中，通过工人的裸眼来检测变速器壳体的加工部分上的加工缺陷、损 坏和疏漏。
[0007] 然而，在这种质量检测过程中，由于变速器壳体的三维复杂形状而对于工人的裸 眼检测存在困难，并且质量检测过程需要至少两个检测人员，并且容易从该质量检测过程 发生缺陷零件的流出，这是因为质量检测过程依赖于工人的主观决定。
[0008] 所述缺陷零件的流出可能造成油从变速器壳体的加工部分的缺陷处泄露，这可能 造成变速器的换档故障和变速器的污染。
[0009] 近来，通过用视像头对变速器壳体的加工部分进行视像拍摄，并且分析和处理其 视像数据，从而自动检测变速器壳体的加工缺陷、损坏和疏漏。
[0010] 然而，如果通过使用视像头自动地视像检查变速器壳体的加工部分，则不可能仅 用一组视像头对不同的加工部分进行完美的检测，这是因为变速器壳体具有三维复杂形 状。
[0011] 因此，尽管可以通过使用多个机器人(每个机器人安装有视像头）而使三维复杂的 变速器壳体的不同的加工部分受到视像检测，但视像检查可能造成源自增加的机器人数量 和待固定的检测装备的安装空间以及增加的质量检测循环次数而增加的初期投资。
[0012] 公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而 不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


【发明内容】

[0013] 本发明的各个方面提供用于汽车部件的质量检测的设备和方法，其能够通过使用 多视像头对具有三维复杂形状的检测对象的不同的加工部分进行自动视像检查。
[0014] 本发明的各个方面提供一种用于汽车部件的质量检测的设备，可以包括：i)夹具 单元，所述夹具单元用于固定和支撑检测对象；ii)旋转视像拍摄装置，所述旋转视像拍摄 装置安装至机器人的臂部前端从而能够以转台方式旋转，从而视像拍摄所述检测对象的多 个加工部分；以及iii)控制器，所述控制器用于从所述旋转视像拍摄装置获得视像数据， 并且分析和处理所述视像数据用于提取所述加工部分的缺陷。
[0015] 所述旋转视像拍摄装置可以包括：圆形转台体，所述圆形转台体通过安装支架安 装至机器人的臂部前端从而能够通过步进电机在两个方向旋转预定区段；以及多个视像 头，所述多个视像头径向安装至所述转台体用于视像拍摄所述检测对象的所述加工部分。
[0016] 所述视像头可以使用通过所述步进电机以固定角度旋转的所述转台体来视像拍 摄所述检测对象的内侧/外侧安装表面、孔的内侧表面和钻孔的内侧表面。
[0017] 所述多个视像头以固定角度彼此隔开地安装至所述转台体，其可以包括：第一视 像头，所述第一视像头用于所述检测对象的内侧/外侧安装表面的视像检查；第二视像头， 所述第二视像头用于所述检测对象的孔的内侧表面的视像检查；和第三视像头，所述第三 视像头用于所述检测对象的内侧表面的视像检查。
[0018] 所述视像头中的每一个可以包括：照相机单元，所述照相机单元用于视像拍摄所 述检测对象的所述加工部分；和照明单元，所述照明单元用于将光线引导至检测部分。
[0019] 所述夹具单元可以包括：基座框架；旋转台，所述旋转台可旋转地安装至所述基 座框架；多个夹具框架，所述多个夹具框架安装至所述旋转台从而直立；固定构件，所述固 定构件安装至所述夹具框架中的一些用于固定所述检测对象；和支撑构件，所述支撑构件 安装至所述夹具框架中的剩余者用于支撑所述检测对象。
[0020] 所述基座框架可以具有与所述旋转台匹配的正方形形状。
[0021] 所述基座框架还可以具有旋转轴，所述旋转轴安装至所述基座框架的中心部分处 用于联接至所述旋转台。
[0022] 所述基座框架还可以具有多个辊子构件，所述多个辊子构件径向安装至所述基座 框架并可旋转地以所述旋转轴为中心。
[0023] 所述旋转台可以具有限制辊子，所述限制辊子可旋转地安装至所述旋转台中的每 个角部。
[0024] 所述基座框架可以具有限制止动件，所述限制止动件安装至所述基座框架的每个 角部并且与所述限制辊子匹配，用于弹性地支撑所述限制辊子并且限制所述旋转台的旋转 位置。
[0025] 所述止动件可以包括：固定块，所述固定块固定安装至所述基座框架中的每个角 部；限制块，所述限制块具有保持凹部用于保持所述限制辊子的辊子表面，所述限制块通过 穿过所述固定块的一对引导杆而可移动地安装至所述固定块；支撑块，所述支撑块安装至 所述引导杆的穿过端部；和弹簧，所述弹簧设置在所述限制块与所述固定块之间用于向所 述限制块施加弹力。
[0026] 所述支撑块可以具有调节手柄，所述调节手柄螺纹联接至所述支撑块从而调节所 述弹簧的弹力。
[0027] 所述固定构件可以包括第一固定销，所述第一固定销安装至所述夹具框架用于从 所述检测对象中的固定孔的下侧至上侧联接至所述固定孔。
[0028] 所述固定构件可以包括第二固定销，所述第二固定销安装至所述夹具框架用于从 所述检测对象中的固定孔的上侧至下侧联接至所述固定孔。
[0029] 所述第二固定销可以设置于固定支架，所述固定支架可以固定至所述夹具框架的 顶侧部用于联接至穿过所述顶侧部的所述固定孔。
[0030] 所述支撑构件可以安装至所述夹具框架并且可以包括支撑销用于支撑所述检测 对象的下侧。
[0031] 所述支撑构件可以安装至所述夹具框架并且可以包括支撑表面用于支撑所述检 测对象的下侧。
[0032] 所述夹具单元可以进一步包括至少一个把手构件，所述至少一个把手构件可折叠 地安装至所述旋转台的上表面。
[0033] 本发明的各个方面提供一种用于汽车部件的质量检测的设备，包括：i )夹具单元， 所述夹具单元用于固定和支撑包括变速器壳体的检测对象；ii)圆形转台体，所述圆形转台 体通过安装支架安装至机器人的臂部前端，所述转台体被设置成能够通过步进电机在两个 方向旋转预定区段；iii)多个视像头，所述多个视像头径向安装至所述转台体用于视像拍 摄所述检测对象的所述加工部分；和iv)控制器，所述控制器用于从所述视像头获得视像 数据并且分析和处理所述视像头用于提取所述加工部分的缺陷。
[0034] 本发明的各个方面提供一种用于汽车部件的质量检测的方法，其中视像检查包括 变速器壳体的检测对象的加工部分，所述方法可以包括如下步骤：（a)提供根据权利要求 17所述的用于汽车部件的质量检测的设备，（b)将所述检测对象固定至所述夹具单元，并且 将转台体安装至机器人的臂部前端；（c)驱动步进电机从而使所述转台体旋转，并且使多 个视像头中的一个朝向所述检测对象的内侧/外侧加工部分移动；（d)通过所述视像头拍 摄所述加工部分并从而将拍摄的视像数据传送至控制器；和（e)通过所述控制器分析和处 理所述视像数据用于提取所述加工部分的缺陷数据。
[0035] 并且，用于汽车部件的质量检测的方法可以进一步包括如下步骤：使所述夹具单 元的旋转台以90度的间距旋转；通过所述转台体使所述视像头以固定角度旋转；以及视像 检查所述检测对象的内侧/外侧安装表面、孔的内侧表面和钻孔的内侧表面。
[0036] 并且，所述旋转台的旋转位置可以通过止动件而受到限制。
[0037] 并且，可以在显示装置上显示通过所述控制器提取的所述缺陷数据以及所述检测 对象的所述加工部分是否具有缺陷。
[0038] 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描 述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

【专利附图】

【附图说明】
[0039] 图1显示了描述根据本发明的用于汽车部件的质量检测的示例性设备的示意图。
[0040] 图2显示了根据本发明的用于汽车部件的质量检测的示例性设备的夹具单元的 立体图。
[0041] 图3显示了根据本发明的用于汽车部件的质量检测的示例性设备的夹具单元中 的止动件的立体图。
[0042] 图4、图5和图6显示了分别描述根据本发明的用于汽车部件的质量检测的示例性 设备的转台式多视像头的立体图。
[0043] 图7A、图7B和图7C显示了用于描述根据本发明的用于汽车部件的质量检测的示 例性设备的操作的立体图。

【具体实施方式】
[0044] 下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并 描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并 非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施 方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选 择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0045] 为了清楚描述本发明，将省去与本发明的描述无关的部件，并且在整个说明书中 相同或相似的元件将用相同的附图标记表示。
[0046] 由于附图中元件的尺寸和厚度随意显示从而便于描述，本发明无疑不限于附图中 显示的那些，并且将厚度夸大从而清楚表示许多部分和区域。
[0047] 并且，尽管在本发明的详细描述中可以使用包括序号(例如第一或第二）的术语从 而描述各个元件，使得一个元件不同于另一个元件，在如下描述中这些元件无疑不受术语 顺序的限制。
[0048] 此外，在整个说明书中，除非明确地相反描述，术语"包括"和变化形式例如"包含" 或"包括有"应被理解为暗示包含所述元件但并不排除任何其它元件。
[0049] 并且，术语例如.单元"、.装置"、.单元"、.构件"等在本说明书中 意指进行至少一个操作功能的集体元件的部件。
[0050] 图1显示了描述根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备 的示意图。
[0051] 参考图1，根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100可 以应用于变速器生产线，在所述变速器生产线中加工和组装变速器的主要零件。
[0052] 例如，在变速器生产线中，制造具有三维复杂形状的变速器壳体，并且将变速器壳 体、变速器的主要零件和阀体盖组装在一起。
[0053] 在变速器生产线中，进行检测过程从而对所述加工制品进行质量检测，其中根据 本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100检测作为检测对象1的变速 器壳体的加工缺陷、损坏和疏漏。
[0054] 也就是说，根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100可 以使检测对象1的内侧表面和外侧表面的不同的加工部分，例如检测对象1的外侧和内侧 上的安装表面(加工表面)，孔的内侧表面和钻孔的内侧表面，经受视像检查。
[0055] 根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100具有的结构 可以通过使用一组机器人在多视像头模式下使具有三维复杂形状的检测对象1的不同部 分经受自动检测。
[0056] 为此，基本上，根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100 包括夹具单元10 ;转台体70 ;旋转视像拍摄装置，或其它合适的旋转视像成像器，其包括多 个多视像头81、82和83 ;以及控制器90。
[0057] 图2显示了根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备的夹 具单元的立体图。
[0058] 参考图1和2,在本发明的各个实施方案中，用于固定和支撑检测对象1 (参见图 1)的夹具单元10包括基座框架11、旋转台13、夹具框架15、固定构件17和支撑构件19。
[0059] 基座框架11安装在进行检测对象1的检测过程的工作现场的地板上。基座框架 11具有正方形框架形状和分别位于其下侧角部处的支柱21。
[0060] 并且，在基座框架11的中心部分处安装有旋转轴23,所述旋转轴23联接至旋转台 13,所述旋转台13将在下文更详细地描述。并且，基座框架11具有多个辊子构件25,所述 多个辊子构件25径向以旋转轴23为中心可旋转地安装至所述基座框架11。
[0061] 在该情况下，辊子构件25为与旋转台13的下侧滚动接触用于支撑旋转台13的旋 转的辊子。
[0062] 在上述描述中，可在基座框架11的上表面上在两个方向旋转的旋转台13具有与 基座框架11匹配的正方形形状并且联接至基座框架11的旋转轴23。
[0063] 也就是说，旋转台13的中心部分具有联接至该旋转台13的旋转轴23,并且如前所 述，其下侧与辊子构件25滚动接触。
[0064] 在该情况下，限制辊子27可旋转地安装至旋转台13的每个角部的上侧用于限制 旋转台13的旋转角度。
[0065] 并且，多个把手构件29安装至旋转台13的上侧边部用于手动旋转旋转台13。
[0066] 把手构件29具有"形状能够使检测工人抓握，并且其联接至旋转台13的上侧 的两个端部可折叠地安装至旋转台13的上侧。
[0067] 夹具框架15实际上为直立在旋转台13的上侧上用于支撑检测对象1的坚直框 架。
[0068] 例如，安装在旋转台13的上侧上的夹具框架15的数量可以为五个。在这五个夹 具框架15中，四个夹具框架15可以基本上安装至旋转台13的角侧部，剩余一个夹具框架 15可以安装至角侧部中的一个处。
[0069] 支撑支架31安装至夹具框架15中的每一个的顶端用于安装固定构件17和支撑 构件19,所述固定构件17和支撑构件19将在下文描述。
[0070] 实际上用于固定检测对象1的固定构件17可以作为夹具框架15的构件而设置于 彼此对称地安装至旋转台13的角部的两个夹具框架15中的每一个。
[0071] 固定构件17之一包括安装至其的第一固定销33。第一固定销33可以以坚直方向 安装至在夹具框架15的顶侧部处的支撑支架31用于从检测对象1中的固定孔3 (参见图 1)的下侧至上侧联接至所述固定孔3。
[0072] 并且，两个夹具框架15的另一者包括安装至其的第二固定销35。第二固定销35 可以以坚直方向安装至在夹具框架15的顶侧部处的支撑支架31用于从检测对象1中的另 一个固定孔3 (参见图1)的上侧至下侧联接至所述固定孔3。
[0073] 在该情况下，第二固定销35可以安装至固定支架37,所述固定支架37可在夹具框 架15的顶侧部处固定至支撑支架31。
[0074] 在所述五个夹具框架15中，实际上用于支撑检测对象1的下侧的支撑构件19可 以分别设置于三个夹具框架15,除了具有安装有固定构件17的夹具框架15。
[0075] 支撑构件19包括分别安装至所述三个夹具框架15中的两个夹具框架15支撑销 38。用于支撑检测对象1的下侧角部的支撑销38以坚直方向安装至在夹具框架15的顶侧 部处的支撑支架31。
[0076] 并且，安装至三个夹具框架15的剩余一者的支撑构件19包括支撑表面39。用于 安放检测对象1的下侧角部的支撑表面39被设置成稳固固定至在夹具框架15的顶侧部处 的支撑支架31的块的上表面。
[0077] 同时，在本发明的各个实施方案中，止动件41安装至基座框架11的每个角部并且 与上述旋转台13的限制辊子27中的每一个匹配，所述止动件41实际上用于弹性地支撑限 制辊子27并且限制旋转台13的旋转位置。
[0078] 参考图3,根据本发明的各个实施方案的止动件41包括固定块43、限制块45、支撑 块47、弹簧49和调节手柄51。
[0079] 固定块43稳固固定至基座框架11的每个角部。限制块45通过穿过固定块43的 一对引导杆55可移动地安装至固定块43,所述限制块45具有保持凹部53用于保持限制辊 子27的辊子表面。
[0080] 支撑块47安装至穿过固定块43的引导杆55的穿过端部。弹簧49设置在限制块 45和固定块43之间用于向限制块45施加弹力。
[0081] 并且，用于调节弹簧49的弹力的调节手柄51螺纹联接至支撑块47。调节手柄51 螺纹联接至安装至固定块43的支撑块47从而可自由旋转。
[0082] 另一方面，在本发明的各个实施方案中，旋转视像拍摄装置安装至关节式机器人7 (参见图1)的臂部前端，并且具有视像拍摄检测对象1的多个加工部分并同时向转台一样 旋转的功能。
[0083] 如上所述，旋转视像拍摄装置为转台式多视像头，其包括转台体70和多个视像头 81、82和83。转台式多视像头显示于图4至6。
[0084] 参考图4至6，在本发明的各个实施方案中，转台体70通过安装支架71安装至机 器人7的臂部前端从而可通过步进电机73在两个方向以固定区段旋转。
[0085] 安装支架71可以具有联接至机器人7的臂部的工具变换器。
[0086] 并且，步进电机73以200脉冲造成一次旋转用于能够自由旋转至期望的角度，并 且可以控制其旋转从而在每一步中以1. 8度进行旋转。步进电机73具有转子，当转子通过 定子线圈处叠加的电磁力而被吸引和排斥时，所述转子通过定子磁极的旋转而旋转。
[0087] 由于步进电机73是本领域已知的，本说明书中将省去步进电机73的详细描述。
[0088] 在该情况下，转台体70为圆形体，所述圆形体联接至步进电机73的驱动轴用于通 过步进电机73以固定角度旋转。
[0089] 在本发明的各个实施方案中，设置视像头81、82和83用于视像拍摄装载在夹具单 元10上的检测对象1的不同的加工部分(待检测部分)。
[0090] 视像头81、82和83分别通过连接支架85以固定角度径向安装至转台体70。
[0091] 在该情况下，视像头81、82和83可以在通过转台体70旋转时视像拍摄检测对象 1的内侧/外侧安装表面(加工表面)、孔的内侧表面和钻孔的内侧表面，所述转台体70通过 步进电机73以固定角度旋转。
[0092] 在本发明的各个实施方案中，视像头81、82和83可以为第一视像头81，所述第一 视像头81用于视像检查检测对象1的内侧/外侧安装表面；第二视像头82,所述第二视像 头82用于视像检查检测对象1的孔的内侧表面；和第三视像头83,所述第三视像头83用 于视像检查检测对象1的钻孔的内侧表面。
[0093] 第一至第三视像头81、82和83中的每一个具有光学系统，所述光学系统包括照相 机单元87,所述照相机单元87用于视像拍摄检测对象1的加工部分；和照明单元89,所述 照明单元89用于将光线引导至加工部分。
[0094] 由于视像头81、82和83中的每一个的照相机单元87和照明单元89分别为本领 域已知的二维照相机和LED照明设备，本说明书中将省去其更详细的描述。
[0095] 在本发明的各个实施方案中，尽管描述了实施例，其中径向安装至转台体70的视 像头81、82和83的数量为三个，但是视像头的数量并不限于三个，而是可以根据转台体70 的尺寸设置四个或多于四个视像头。
[0096] 同时，图1中的控制器90控制设备100的一般操作，并且从视像头81、82和83的 照相机87获得视像数据，分析和处理所述数据用于从加工部分(检测部分）中提取缺陷。
[0097] 也就是说，控制器90可将通过视像头81、82和83的照相机单元87获得的视像数 据与参考数据进行对比和分析从而提取检测对象1的加工部分的缺陷数据。
[0098] 在该情况下，控制器90也可以在显示装置95上显示检测对象1的加工部分的缺 陷数据，以及通过参考缺陷数据检测对象1是否有缺陷。
[0099] 下文将参考前述视图和所附附图来详细描述根据本发明的各个实施方案的通过 使用用于汽车部件的质量检测设备100从而对汽车部件进行质量检测的方法。
[0100] 参考图1，在本发明的各个实施方案中，将变速器壳体装载在夹具单元10上作为 检测对象1。
[0101] 在该情况下，检测对象1可以通过夹具框架15的固定构件17和支撑构件19而装 载在来自夹具单元10的旋转台13的夹具框架15上。
[0102] 在该情况下，检测对象1可以固定至夹具框架15,其中固定构件17处的第一固定 销33从检测对象1中的固定孔3的下侧至上侧联接至所述固定孔3,并且第二固定销35从 检测对象1中的另一个固定孔3的上侧至下侧联接至所述固定孔3。
[0103] 并且，检测对象1可以支撑在夹具框架15上，其中支撑构件19的支撑销38分别 支撑检测对象1的下侧角部并且支撑表面39支撑检测对象1的另一个下侧角部。
[0104] 并且，在本发明的各个实施方案中，转台体70通过安装支架71安装至在机器人7 的臂部前端处的设备100。
[0105] 在该状态下，在本发明的各个实施方案中，夹具单元10的旋转台13以90度的间 距旋转从而返回原位。
[0106] 在该情况下，当旋转台13的下侧与基座框架11的辊子构件25滚动接触时，旋转 台13可以围绕基座框架11的旋转轴23旋转。
[0107] 在该情况下，在本发明的各个实施方案中，可以通过安装至旋转台13的每个角部 的限制辊子27和安装至基座框架11的每个角部的止动件41将旋转角度限制于90度。
[0108] 具体而言，当旋转台13旋转时，在旋转台13以90度旋转的情况下，限制辊子27 联接至止动件41的限制块45中的保持凹部53。
[0109] 在该情况下，通过引导杆55由固定块43支撑的限制块45由于与限制辊子25干 扰而克服弹簧49的弹力向后移动。
[0110] 并且，当限制辊子25联接至限制块45中的保持凹部53时，限制块45由于弹簧49 的弹力而向前移动至原始位置。在该情况下，可以通过旋转调节手柄51来调节弹簧49的 弹力从而使限制块45向前/向后移动。
[0111] 最后，在本发明的各个实施方案中，在旋转台13旋转的情况下，由于限制辊子25 保持在止动件41的限制块45处并且从弹簧49向限制块45施加弹力，因而限制块的旋转 位置可以限制于90度的间距。
[0112] 如前所述，在旋转台13 (所述旋转台13具有装载在夹具框架15上的检测对象1) 根据检测对象1的检测项目而旋转至预定位置的状态下，在本发明的各个实施方案中，转 台体70通过机器人7朝向检测对象1的加工部分(待检测部分）移动。
[0113] 在该步骤中，在本发明的各个实施方案中，根据检测对象1的加工部分通过驱动 步进电机73而使转台体70以固定角度旋转，从而将视像头81、82和83与加工部分匹配的 一个放置于接近加工部分。
[0114] 然后，参考图7至9,在本发明的各个实施方案中，可以通过各个视像头81、82和 83来视像拍摄检测对象1的内侧/外侧安装表面(加工表面)、孔的内侧表面和钻孔的内侧 表面。
[0115] 例如，在本发明的各个实施方案中，可以通过如图7A中所示的第一视像头81来视 像拍摄检测对象1的内侧/外侧安装表面，可以通过如图7B中所示的第二视像头82来视 像拍摄检测对象1的孔的内侧表面，并且可以通过如图7C中所示的第三视像头83来视像 拍摄检测对象1的钻孔的内侧表面。
[0116] 在该情况下，在通过使用照明单元89将光线引导至检测对象1的加工部分(待检 测部分)的状态下，视像头81、82和83中的每一个可以通过照相机单元87视像拍摄加工部 分。
[0117] 在通过视像头81、82和83来视像拍摄检测对象1的加工部分时，通过视像头81、 82和83获得的视像数据被传送至控制器90。
[0118] 之后，控制器90临时储存视像数据，将该视像数据与参考数据进行对比和分析， 提取检测对象1的加工部分的缺陷数据，并且参考缺陷数据来确定检测对象1的加工部分 是否有缺陷。
[0119] 并且，控制器90在显示装置95上显示加工部分的缺陷数据，以及加工部分由于缺 陷数据而是否有缺陷。
[0120] 最后，在本发明的各个实施方案中，检测对象1 (例如三维复杂形状的变速器壳体） 的加工部分的质量缺陷可以自动经受全面检测。
[0121] 因此，根据本发明的各个实施方案的用于汽车部件的质量检测的设备100包括转 台式多视像头，所述转台式多视像头具有通过步进电机73旋转的转台体70,多个视像头 81、82和83径向安装至所述转台体70,所述设备100可以使用通过转台体70旋转的各个 视像头81、82和83来检测检测对象1的内侧/外侧安装表面(加工表面)、孔的内侧表面和 钻孔的内侧表面。
[0122] 最后，在本发明的各个实施方案中，由于可以通过使用一组机器人7而用转台式 多视像头来自动地视像检测具有三维复杂形状的检测对象1的不同的加工部分，从而可以 减少进行质量检测所需的机器人的数量，并且即使在较小空间中也可以进行检测对象1的 机器人自动检测。
[0123] 因此，在本发明的各个实施方案中，由于可以减少进行质量检测所需的机器人的 数量，即使在较小空间中也可以进行检测对象1的机器人自动检测，因而可以减少初期投 资，能够提高机器人自动检测的效率，并且可以减少进行质量检测的循环类型。
[0124] 为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下等被用于参考附图中所显示 的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
[0125] 前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面 的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上 述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的 特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示 例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等 价形式所限定。
【权利要求】
1. 一种用于汽车部件的质量检测的设备，包括： 夹具单元，所述夹具单元用于固定和支撑检测对象； 旋转视像成像器，所述旋转视像成像器安装至机器人的臂部前端并且能够以转台方式 旋转，用于视像拍摄所述检测对象的多个加工部分；以及 控制器，所述控制器用于从所述旋转视像成像器获得视像数据，并且分析和处理所述 视像数据用于提取所述加工部分的缺陷。
2. 根据权利要求1所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述旋转视像成像器 包括： 圆形转台体，所述圆形转台体通过安装支架安装至机器人的臂部前端并且能够通过步 进电机在两个方向旋转预定区段；以及 多个视像头，所述多个视像头径向安装至所述转台体用于视像拍摄所述检测对象的所 述加工部分。
3. 根据权利要求1所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述视像头通过由所 述步进电机而以固定角度旋转的所述转台体来视像拍摄所述检测对象的内侧/外侧安装 表面、孔的内侧表面和钻孔的内侧表面。
4. 根据权利要求3所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述多个视像头以固 定角度彼此隔开地安装至所述转台体并且包括： 第一视像头，所述第一视像头用于所述检测对象的内侧/外侧安装表面的视像检查； 第二视像头，所述第二视像头用于所述检测对象的孔的内侧表面的视像检查；和 第三视像头，所述第三视像头用于所述检测对象的内侧表面的视像检查。
5. 根据权利要求4所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中每一个所述视像头中 包括： 照相机单元，所述照相机单元用于视像拍摄所述检测对象的所述加工部分；和 照明单元，所述照明单元用于将光线引导至检测部分。
6. 根据权利要求1所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述夹具单元包括： 基座框架； 旋转台，所述旋转台能够旋转地安装至所述基座框架； 多个夹具框架，所述多个夹具框架安装至所述旋转台上从而直立； 固定构件，所述固定构件安装至所述夹具框架中的一些用于固定所述检测对象；以及 支撑构件，所述支撑构件安装至所述夹具框架中的剩余者用于支撑所述检测对象。
7. 根据权利要求6所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中： 所述基座框架具有与所述旋转台匹配的正方形形状，并且旋转轴安装至所述基座框架 的中心部分处用于联接至所述旋转台；并且 所述基座框架具有多个辊子构件，所述多个辊子构件径向安装至所述基部框架并能够 旋转地以所述旋转轴为中心。
8. 根据权利要求6所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述基座框架为与所 述旋转台匹配的正方形形状； 所述旋转台具有限制辊子，所述限制辊子能够旋转地安装至所述旋转台的每个角部； 并且 所述基座框架具有限制止动件，所述限制止动件安装至所述基座框架的每个角部并且 与所述限制辊子匹配，用于弹性地支撑所述限制辊子并且限制所述旋转台的旋转位置。
9. 根据权利要求8所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述止动件包括： 固定块，所述固定块稳定固定至所述基座框架的每个角部； 限制块，所述限制块具有保持凹部用于保持所述限制辊子的辊子表面，所述限制块通 过穿过所述固定块的一对引导杆而能够移动地安装至所述固定块； 支撑块，所述支撑块安装至所述引导杆的穿过端部；以及 弹簧，所述弹簧设置在所述限制块与所述固定块之间用于向所述限制块施加弹力。
10. 根据权利要求9所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述支撑块具有调 节手柄，所述调节手柄螺纹联接至所述支撑块用于调节所述弹簧的弹力。
11. 根据权利要求6所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述固定构件包括： 第一固定销，所述第一固定销安装至所述夹具框架用于从所述检测对象中的固定孔的 下侧至上侧联接至所述固定孔。
12. 根据权利要求11所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述固定构件包 括： 第二固定销，所述第二固定销安装至所述夹具框架用于从所述检测对象中的固定孔的 上侧至下侧联接至所述固定孔。
13. 根据权利要求12所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述第二固定销设 置于固定支架，所述固定支架可以固定至所述夹具框架的顶侧部用于联接至穿过所述顶侧 部的所述固定孔。
14. 根据权利要求6所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述支撑构件安装 至所述夹具框架并且包括支撑销用于支撑所述检测对象的下侧。
15. 根据权利要求14所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述支撑构件安装 至所述夹具框架并且包括支撑表面用于支撑所述检测对象的下侧。
16. 根据权利要求6所述的用于汽车部件的质量检测的设备，其中所述夹具单元进一 步包括： 至少一个把手构件，所述至少一个把手构件可折叠地安装至所述旋转台的上表面。
17. -种用于汽车部件的质量检测的设备，包括： 夹具单元，所述夹具单元用于固定和支撑包括有变速器壳体的检测对象； 圆形转台体，所述圆形转台体通过安装支架安装至机器人的臂部前端，所述转台体被 设置成能够通过步进电机在两个方向旋转预定区段； 多个视像头，所述多个视像头径向安装至所述转台体用于视像拍摄所述检测对象的所 述加工部分；以及 控制器，所述控制器用于从所述视像头获得视像数据并且分析和处理所述视像头从而 提取所述加工部分的缺陷。
18. -种用于汽车部件的质量检测的方法，其中对包括有变速器壳体的检测对象的加 工部分进行视像检查，所述方法包括如下步骤： 提供用于汽车部件的质量检测的设备，所述设备包括夹具单元，所述夹具单元用于固 定和支撑包括变速器壳体的检测对象；圆形转台体，所述圆形转台体通过安装支架而安装 至机器人的臂部前端，所述转台体被设置成能够通过步进电机在两个方向旋转预定区段； 多个视像头，所述多个视像头径向安装至所述转台体用于视像拍摄所述检测对象的所述加 工部分；以及控制器，所述控制器用于从所述视像头获得视像数据并分析和处理所述视像 头用于提取所述加工部分的缺陷； 将所述检测对象固定至所述夹具单元，并且将转台体安装至机器人的臂部前端； 驱动步进电机从而使所述转台体旋转，并且使多个视像头中的一个朝向所述检测对象 的内侧/外侧加工部分移动； 通过所述视像头拍摄所述加工部分并且将拍摄的视像数据传送至控制器；以及 通过所述控制器分析和处理所述视像数据从而提取所述加工部分的缺陷数据。
19. 根据权利要求18所述的用于汽车部件的质量检测的方法，进一步包括如下步骤： 使所述夹具单元的旋转台以90度的间距旋转； 通过所述转台体使所述视像头以固定角度旋转；以及 视像检查所述检测对象的内侧/外侧安装表面、孔的内侧表面和钻孔的内侧表面。
20. 根据权利要求19所述的用于汽车部件的质量检测的方法，其中所述旋转台的旋转 位置通过止动件而受到限制。
【文档编号】G01N21/88GK104280401SQ201310729409
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】金台镐 申请人:现代自动车株式会社