一种转子视觉测量机的制作方法

本发明涉及一种转子视觉测量机，属于汽车零部件检测的技术领域。

背景技术：

目前，汽车用油泵转子生产加工后必须进行表面缺陷和内孔内径的检测，检测合格才可以进行装配，一种转子视觉测量机对转子的合格度起到关键的作用。目前检测转子所用的检具尚无集成表面缺陷检测及内外径尺寸的机具，现有的用于检测油泵内外转子的综合检具，如公开号为cn1523319的实用新型专利，其结构较复杂，没有一体化的检测设备，且自动化水平低，因而定位精度差，人工成本高，生产效率低，不能快速准确的进行测量。影响了生产加工进度，且识别准确率较低导致误判，错误的分组严重影响品控甚至会影响到企业信誉。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构相对简单，定位精确，便于操作，测量效率高，自动化程度高的转子视觉测量机。

本发明提供的一种转子视觉测量机，包括：传送组件、运料组件、视觉处理设备、定位组件、转子转盘组件、内孔测量组件、盲孔测量组件、高度测量组件、标记组件、推料组件；所述传送组件包括进料组件和下料组件，分别安装在设备的两端；进料组件一端安装有送料组件，送料组件与运料组件安装在一起；依次安排多道检测工位，包括：表面检测工位、孔检测工位、孔检测工位、盲孔检测工位、高度检测工位、上下端面检测工位；各工位处设置有标记组件；下料组件安装于上下端面检测工位后，推料组件设置在下料组件上，出料组件包括合格品出料组件和废料出料组件；

所述传送组件用于输送油泵转子，运料组件用于抓取转子使转子在各工位间传递，视觉处理设备用于检测表面缺陷，定位组件用于转子定位，转子转盘组件用于旋转转子，内孔测量组件用于转子内孔检测，盲孔测量组件用于盲孔深度检测，高度测量组件用于测量转子高度，标记组件用于标记，出料推料组件用于出料；各工位之间的检测顺次的安排，使检测及输送更加高效、准确，即保证了转子检测的准确度又可实现检测的效率。

在一种实施方式中，所述进料组件包括变频电机、进料传动带、调速器，其中，变频电机安装在传送带下方的输送机箱内，调速器用于控制传送带的速度，进料组件通过变频电机驱动进料传送带送入转子，实现进料功能，传送带上装有手轮轴，用来调整传送带宽度，防止传送带出现宽度不足而阻塞转子，同时也能方便传送带的拆卸和清洗；靠近机架的进料口下方设置有排刷、在传送带进料口上方安装硅胶帘、在硅胶帘上方又安装了喷嘴，用来去除遗留在传送带上的铁屑等异物及去除检测工件上的杂物；传送带进料口与终点的中间段安装有挡料装置，使用螺钉紧固将挡料板固定在在i型气缸ii上，i型气缸ii安装在挡料安装板上，挡料安装板通过螺钉固定在底板上，转子输送区有转子时，挡料板下压，阻止其他转子进入转子输送区，避免造成堵塞；传送带的终点安装有转子挡料板，转子挡料板安装在锁紧板上，锁紧板通过螺钉固定在底板上，传送带上安装有光电传感器，检测传送带上是否物料满溢。

在一种实施方式中，所述推料组件包括气动滑台、转子夹爪底座、iii型气缸ii、滑台气缸i、推料板、i型气缸，iii型气缸ii所用转子夹爪底座安装在滑台气缸i下方，滑台气缸i安装在气动滑台上；气动滑台安装在转子气缸送料底板上，转子气缸送料底板上设有坦克链ii和出料线槽架，坦克链ii和出料线槽架固定在转子气缸送料底板上，转子气缸送料底板固定在底板上；出料时，气动滑台将滑台气缸i移动到上下端面检测工位上，滑台气缸i驱动夹爪部件下压，ii型气缸驱动内涨部件夹住转子，滑台气缸i驱动夹爪部件上升，气动滑台驱动滑台气缸i移动到合格品出料带上，滑台气缸i驱动夹爪部件下压，iii型气缸ii松开内涨部件，将转子放在合格品出料带上，最后由i型气缸推动推料板将废料推入废品出料带中。

在一种实施方式中，所述运料组件安装在底板的上方，运料组件由多套夹爪组件构成；转子通过iii型气缸被运送到各个底座上，多个iii型气缸都通过气缸加强板安装在机械臂底板上；机械臂底板上设有线槽，线槽通过线槽架固定在机械臂底板上；机械臂底板后安装有伺服电机，伺服电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠固定在转子滑轨底板上，转子滑轨底板固定在底板上，转子滑轨底板上固定有导轨垫块，导轨垫块安装在直线导轨上，直线导轨固定在机械臂底板上当伺服电机运转时，通过丝杠的旋转，驱动机械臂底板在直线导轨实现直线往复运动。

在一种实施方式中，所述视觉处理设备包括转子面阵相机、线扫相机；表面检测工位安装有一个转子面阵相机和两个线扫相机，转子面阵相机安装在表面检测工位的正上方，用来判定工件的型号和位置，两个线扫相机分别安装在表面检测工位的两侧，分别用来对转子的外圆和爪顶进行故障检测；上下端面检测工位旁的上方及下方各安装有一个转子面阵相机，分别用来对转子上、下端面进行故障检测；转子面阵相机前端套有环形光源安装在镜头转换板上，环形光源通过镜头转换板安装在相机微调支架上，相机微调支架安装在套筒形滑台底板上，滑台底板套在镀铬棒i中；镀铬棒紧套在镀铬棒底座i中，镀铬棒底座i固定在底板上；线扫相机安装在镀铬棒底座ii上，镀铬棒底座ii固定在底板上；线扫相机前方设有遮光板。

在一种实施方式中，所述定位组件安装在表面检测工位旁，定位组件一共有两个，转子定位板通过螺钉固定在i型气缸iii上，i型气缸iii安装在底板上，定位组件一共有两个，当转子旋转到设定角度时，气缸驱动转子定位板伸出，挡住转子，使转子定位准确。

在一种实施方式中，所述转子转盘组件分别在表面检测工位和上下端面检测工位，带动转盘上的转子旋转，使相机拍摄时能够更精确；工位底板下装有同步带轮，同步带轮套在同步带中，由步进电机带动，步进电机用步进电机安装板固定在底板下；步进电机启动，带动转盘旋转，整个转盘组件工作。

在一种实施方式中，所述内孔测量组件分为孔测量组件、孔测量组件、销孔测量组件；每个测量组件的安装位置不同，孔测量组件安装在孔检测工位，孔测量组件安装在孔检测工位，销孔测量组件安装在盲孔检测工位；三种测量组件的结构基本相同，每种测量组件仅通止规的选用型号不同；通止规下方安装在测头浮动轴上，测头浮动轴下方套在iv型气缸上，iv型气缸输出轴与测头浮动轴之间套一个弹簧，整个组件安装在气缸底板上，气缸底板固定在底座下方，通止规头部套在底座的中心孔中；气缸压块安装在工位的两侧，当转子被夹爪组件放入工位时，气缸压块夹紧工件，通止规由v型气缸驱动弹出，测量转子上的孔是否合格，转子依次进入三道检测工位进行相同操作。

在一种实施方式中，激光位移传感器安装在盲孔检测底板上，激光位移传感器的光斑轴与盲孔轴重合，盲孔检测底板安装在机械臂底板上，利用激光位移传感器来检测φ9孔检测工位上的转子盲孔内部是否有异物；激光位移传感器安装在盲孔检测底板上，安装时调好角度，使激光位移传感器的光斑能够打进盲孔内，盲孔检测底板安装在机械臂底板上。

在一种实施方式中，所述高度测量组件包括套在测头定位套之中的三个测头和测量底板；测量底板中有8个测头作为检测测头，测量底板安装在滑台气缸ii上，滑台气缸ii安装在i型气缸上，i型气缸固定在底板上；高度测量组件还包括一个压紧结构，有一个量块压头套在笔形气缸ii上，笔形气缸ii由笔形气缸座固定在机械臂底板上，测量时，i型气缸推出，滑台气缸ii下降，使测量底板压紧转子，同时笔形气缸ii推出，使量块压头压紧测量底板，从而得到转子高度。

在一种实施方式中，标记机构主要结构是打标笔及打标套，打标笔套在打标套中，标记机构通过打标气缸座固定在底板上；标记机构对不合格品进行标记，每个工位均安装有标记机构，每个工位的标记机构能标记不同颜色，用来分辨不合格品的具体缺陷。

在一种实施方式中，所述底板的各个工位还设有光电传感器，用来感应各个工位上是否有工件，在光电传感器正对面安装有光电传感反射板，用来接收光电传感器发来的光电信号，以判断各位置是否有工件。

在一种实施方式中，所述下料组件分为合格品下料组件和废品下料组件，废品下料组件安装在合格品出料组件前方，下料组件设置有推料组件，废品由推料组件从合格品出料带推出，通过废料道直接滑到废品出料带上。

本发明工作原理：

传送组件的变频电机启动，通过调速器减速，驱动进料传送带，转子依次放在传送带上，通过进料口，由进料口上方的喷嘴吹除转子上的铁屑等异物，然后被依次通过送到挡料装置处，若已有转子在转子挡料板前，装在两旁的光电感应器会感应，然后给挡料组件发出信号，i型气缸会驱动挡料块下压，阻挡其他转子进入转子挡料板。

转子进入转子挡料板时，运料组件开始工作，伺服电机启动，驱动机械臂底板进行运料。当机械臂底板到达预设位置时，iii气缸驱动夹爪部件下压，ii型气缸驱动内涨部件夹住转子，然后iii气缸驱动夹爪部件上升，由机械臂底板将转子送到表面检测工位，iii气缸驱动夹爪部件下压，ii型气缸松开内涨部件，将转子放在表面检测工位的转台上，线扫相机开始对转子的外圆和爪顶进行故障检测。

转子进入φ8孔检测工位上，φ8孔通止规由气缸驱动伸出，检测φ8孔是否合格。然后依次进入φ9孔检测工位、盲孔检测工位，进行检测。第五个气缸会驱动夹爪组件将盲孔检测工位上的转子夹取到高度检测工位上，此时，无杆气缸推出，滑台气缸下降，使测量底板压紧转子，同时笔形气缸推出，使量块压头压紧测量底板，测头从测头定位套中伸出，从而得到转子高度。第六个气缸会驱动夹爪组件将高度检测工位上的转子夹取到上下端面检测工位的旁边的转子面阵相机上方，由转子上方的转子面阵相机对转子上端面进行故障检测。

每个工位检测出产品不合格时，都会有标记组件进行标记不同颜色，分辨出是否合格后，合格品由合格品传送带传出，不合格品由推料组件从合格品出料带上推入废品出料带上，整个测量过程结束。

本发明的优点和效果：

本发明提供了一种定位精度高，便于操作，测量效率高，适用于大规模自动化生产加工的转子视觉测量机。本发明的优点如下：

1.基于视觉识别技术对转子上表面、下表面、外圆、爪顶进行精确的视觉缺陷测量，测量精度高，可以清楚且快速的辨认出肉眼难以发现的视觉缺陷；

2.可以通过激光位移传感器检测转子上端面盲孔内是否有异物；

3.通过测头定位套中的3个测头和测量底板中的8个检测测头对转子高度进行精准的检测；

4.所有检测在同一台机器进行，多工位同时作业，工作效率高；

5.通过送料组件、夹取组件、出料带的集成，实现从工件的喂入，工件作业位的转化，工件的分选出料，全程自动化作业，作业质量高、作业精准度高；

6.转子中不同的缺陷由标记组件用不同的颜色标出，可以准确区分出废品的缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构图；

图3为本发明的主视剖视图；

图4为本发明的轴测图；

图中标号：

图1中：1-调速器、2-合格品出料带、3-排刷、4-转子气缸送料底板、5.推料块、6-i型气缸、7-ii型气缸、8-iii型气缸、9-笔形气缸、10-激光位移传感器、11-底座、12-打标气缸座、13-打标套、14-打标笔、15-气缸压块、16-光电传感、17-变频电机、18-传送台、19-进料传送带、20-喷嘴、21-i型气缸ii、22-挡料安装板23-光电传感器反射板、24-转子挡料板、25-锁紧板、26-光源、27-镀铬棒i、28-相机微调支架、29-滑台底板、30-坦克链i、31-镜头转换板、32-转子面阵相机33-环光支架、34-底板、35-转子夹爪底座、36-iii型气缸ii、37-坦克链ii、38-气动滑台、39-废品出料带、40-手轮轴、41-镀铬棒底座i、42-线扫相机、43-镀铬棒底座ii、44-光电开关、45-转子滑轨底板、46-线槽、47-导轨垫块、48-丝杠、49-微动开关、50-联轴器、51-伺服马达、52-遮光板、53-转子定位板、54-i型气缸iii、55-滑台气缸ii、56-测量底板、57-出料线槽架、58-硅胶帘、59-挡料板、60-机械臂底板、61-笔形气缸座、62-笔形气缸ii、63-量块压头、64-同步带轮、65-步进电机、66-同步带、67-气缸底板、68-孔通止规、69-iv型气缸、70-测头浮动轴、71-孔通止规、72-销孔通止规、73-v型气缸、74-测头、75-步进电机安装板。

图4中：76-传送组件、77-运料组件、78-视觉处理设备、79-定位组件、80-转子转盘组件、81-内孔测量组件、82-盲孔测量组件、83-高度测量组件、84-标记组件、85-推料组件、86-表面检测工位、87-孔检测工位、88-孔检测工位、89-盲孔检测工位、90-高度检测工位、91-上下端面检测工位。

具体实施方式

如图1-4所示，一种转子视觉测量机共能检测多种类型转子，检测时转子的型号由视觉处理设备78在第一工位处理得出，以下以检测任一型号转子的检测步骤为例。

一种转子视觉测量机，包括：传送组件76、运料组件77、视觉处理设备78、定位组件79、转子转盘组件80、内孔测量组件81、盲孔测量组件82、高度测量组件83、标记组件84、推料组件85；

所述传送组件76包括进料组件和下料组件，分别安装在设备的两端；进料组件一端安装有送料组件，送料组件与运料组件77安装在一起；依次安排多道检测工位，包括：

表面检测工位86、孔检测工位87、孔检测工位88、盲孔检测工位89、高度检测工位90、上下端面检测工位91；各工位处设置有标记组件84；下料组件安装于上下端面检测工位后，推料组件85设置在下料组件上，出料组件包括合格品出料组件和废料出料组件；

所述传送组件76用于输送油泵转子，运料组件77用于抓取转子使转子在各工位间传递，视觉处理设备78用于检测表面缺陷，定位组件79用于转子定位，转子转盘组件80用于旋转转子，内孔测量组件81用于转子内孔检测，盲孔测量组件82用于盲孔深度检测，高度测量组件83用于测量转子高度，标记组件84用于标记，出料推料组件85用于出料；各工位之间的检测顺次的安排，使检测及输送更加高效、准确，即保证了转子检测的准确度又可实现检测的效率。

具体的，所述进料组件包括变频电机17、进料传动带19、调速器1，其中，变频电机17安装在传送带19下方的输送机箱内，调速器1可以控制传送带的速度，进料组件通过变频电机17驱动进料传送带19送入转子，实现进料功能；

传送带上装有手轮轴40，用来调整传送带宽度，防止传送带出现宽度不足而阻塞转子，同时也能方便传送带的拆卸和清洗；靠近机架的进料口下方设置有排刷3，在传送带进料口上方安装硅胶帘58、在硅胶帘58上方又安装了喷嘴20，用来去除遗留在传送带上的铁屑等异物及去除检测工件上的杂物；传送带进料口与终点的中间段安装有挡料装置，使用螺钉紧固将挡料板59固定在在i型气缸ii21上，i型气缸ii21安装在挡料安装板22上，挡料安装板22通过螺钉固定在底板34上，转子输送区有转子时，挡料板59下压，阻止其他转子进入转子输送区，避免造成堵塞；传送带的终点安装有转子挡料板24，转子挡料板24安装在锁紧板25上，锁紧板25通过螺钉固定在底板34上，传送带上安装有光电传感器16，光电传感器16用于检测传送带上是否物料满溢。

具体的，所述推料组件85包括气动滑台38、转子夹爪底座35、iii型气缸ii36、滑台气缸i33、推料板5、i型气缸6，iii型气缸ii36所用转子夹爪底座35安装在滑台气缸i33下方，滑台气缸i33安装在气动滑台38上；气动滑台38安装在转子气缸送料底板4上，转子气缸送料底板4上设有坦克链ii37和出料线槽架57，坦克链ii37和出料线槽架57固定在转子气缸送料底板4上，转子气缸送料底板4固定在底板34上；

出料时，气动滑台38将滑台气缸i33移动到上下端面检测工位上，滑台气缸i33驱动夹爪部件下压，ii型气缸36驱动内涨部件夹住转子，滑台气缸i33驱动夹爪部件上升，气动滑台38驱动滑台气缸i33移动到合格品出料带2上，滑台气缸i33驱动夹爪部件下压，iii型气缸ii36松开内涨部件，将转子放在合格品出料带2上，最后由i型气缸6推动推料板5将废料推入废品出料带39中。

具体的，所述运料组件77安装在底板34的上方，运料组件77由多套夹爪组件构成；转子通过iii型气缸8被运送到各个底座11上，多个iii型气缸8都通过气缸加强板安装在机械臂底板60上；机械臂底板60上设有线槽46，线槽46通过线槽架固定在机械臂底板60上；机械臂底板60后安装有伺服电机51，伺服电机51通过联轴器50与丝杠48相连，丝杠48固定在转子滑轨底板45上，转子滑轨底板45固定在底板34上，转子滑轨底板45上固定有导轨垫块47，导轨垫块47安装在直线导轨上，直线导轨固定在机械臂底板34上当伺服电机运转时，通过丝杠48的旋转，驱动机械臂底板60在直线导轨实现直线往复运动。

具体的，所述视觉处理设备78包括转子面阵相机32、线扫相机42；表面检测工位86安装有一个转子面阵相机32和两个线扫相机42，转子面阵相机32安装在表面检测工位86的正上方，用来判定工件的型号和位置，两个线扫相机42分别安装在表面检测工位86的两侧，分别用来对转子的外圆和爪顶进行故障检测；

上下端面检测工位旁的上方及下方各安装有一个转子面阵相机32，分别用来对转子上、下端面进行故障检测；转子面阵相机32前端套有环形光源26安装在镜头转换板31上，环形光源26通过镜头转换板31安装在相机微调支架28上，相机微调支架28安装在套筒形滑台底板29上，滑台底板29套在镀铬棒i27中；镀铬棒紧套在镀铬棒底座i41中，镀铬棒底座i41固定在底板34上；线扫相机42安装在镀铬棒底座ii43上，镀铬棒底座ii43固定在底板34上；线扫相机43前方还有一个遮光板52。

具体的，所述定位组件79安装在表面检测工位86旁，定位组件79一共有两个，转子定位板53通过螺钉固定在i型气缸iii54上，i型气缸iii54安装在底板34上，定位组件79一共有两个，当转子旋转到设定角度时，气缸驱动转子定位板53伸出，挡住转子，使转子定位准确。

具体的，所述转子转盘组件80分别在表面检测工位86和上下端面检测工位91，带动转盘上的转子旋转，使相机拍摄时能够更精确；工位底板34下装有同步带轮64，同步带轮64套在同步带66中，由步进电机65带动，步进电机65用步进电机安装板75固定在底板34下；步进电机65启动，带动转盘旋转，整个转盘组件工作。

具体的，所述内孔测量组件81分为孔测量组件、孔测量组件、销孔测量组件；每个测量组件的安装位置不同，孔测量组件安装在孔检测工位87，孔测量组件安装在孔检测工位88，销孔测量组件安装在盲孔检测工位89；三种测量组件的结构基本相同，每种测量组件仅通止规的选用型号不同；通止规68、71、72下方安装在测头浮动轴70上，测头浮动轴70下方套在iv型气缸69上，iv型气缸69输出轴与测头浮动轴70之间套一个弹簧，整个组件安装在气缸底板67上，气缸底板67固定在底座11下方，通止规头部套在底座11的中心孔中；气缸压块15安装在工位的两侧，当转子被夹爪组件放入工位时，气缸压块15夹紧工件，通止规由v型气缸73驱动弹出，测量转子上的孔是否合格，转子依次进入三道检测工位进行相同操作。

具体的，激光位移传感器10安装在盲孔检测底板上，激光位移传感器10的光斑轴与盲孔轴重合，盲孔检测底板安装在机械臂底板34上，利用激光位移传感器10来检测φ9孔检测工位88上的转子盲孔内部是否有异物；激光位移传感器10安装在盲孔检测底板上，安装时要调好角度，使激光位移传感器10的光斑能够打进盲孔内，盲孔检测底板安装在机械臂底板34上。

具体的，所述高度测量组件83包括套在测头定位套之中的三个测头74和测量底板56；测量底板56中有8个测头作为检测测头，测量底板56安装在滑台气缸ii55上，滑台气缸ii55安装在i型气缸6上，i型气缸6固定在底板34上；高度测量组件83还包括一个压紧结构，有一个量块压头63套在笔形气缸ii62上，笔形气缸ii62由笔形气缸座61固定在机械臂底板60上，测量时，i型气缸6推出，滑台气缸ii55下降，使测量底板56压紧转子，同时笔形气缸ii62推出，使量块压头63压紧测量底板56，从而得到转子高度。

具体的，标记机构84主要结构是打标笔14及打标套13，打标笔14套在打标套13中，标记机构84通过打标气缸座12固定在底板34上；标记机构84对不合格品进行标记，每个工位均安装有标记机构84，每个工位的标记机构84能标记不同颜色，用来分辨不合格品的具体缺陷。

具体的，所述底板34的各个工位还设有光电传感器16，用来感应各个工位上是否有工件，在光电传感器16正对面安装有光电传感反射板23，用来接收光电传感器16发来的光电信号，以判断各位置是否有工件。

具体的，所述下料组件分为合格品下料组件和废品下料组件，废品下料组件安装在合格品出料组件前方，下料组件设置有推料组件85，废品由推料组件85从合格品出料带2推出，通过废料道直接滑到废品出料带39上。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。