一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统

本发明涉及非标自动化技术领域，尤其是涉及一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统。

背景技术：

当前的工业自动化装配技术成为了现代制造业中不可或缺的重要组成部分。在小型产品检测领域，企业实现生产自动化装配可大幅缩短生产周期、降低制造成本及提高安全等级等。小型网络变压器模块的自动化检测和自动码盘可以在现代化制造工厂解决很多技术问题。

此设计采用机器视觉检测，如今，中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天等行业。在对网络变压器模块检测中，如果采用人工检测，由于检测模块过小，一是检测效率很低，二是检测质量不高，三是人工成本高。所以采用机器视觉进行检测，在批量重复性工业生产过程中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。此设计的自动码盘，可以很好的解决人工上料效率不高的问题。

面对中小企业不能有针对性的开发、研制出不同种类的拔模、机器视觉检测和自动码盘一体化装置，同时，他们也不能购置大中型、通用型自动化装配线系统解决，只能维持半自动化甚至人工检测和码盘，从而在行业规范性以及持续性盈利等诸多方面的问题日益凸显。

综上，在大范围考究和有效的论证基础上，为企业及小型作坊提出了一种基于机器视觉的4g/5g网络变压器模块检测和码盘系统。采用机器视觉检测和自动码盘技术是整个自动化系统的核心。

技术实现要素：

为了克服上述所存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种自动拔模、自动检测筛选、自动码盘等工序，多工序于一体的基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统，包括模块上料机构、拔模机构、夹模机械手和机器视觉检测机构；所述模块上料机构向拔模机构工位输送网络变压器模块；所述拔模机构是一对相对设置的拔模机械手；所述夹模机械手夹持分模后的检测模块至所述机器视觉检测机构进行检测，并将检测后的检测模块夹持分类输出。

进一步优选，所述模块上料机构包括上料输送带和推送机构；所述推送机构包括上料推送气缸、直线导轨和滑块；所述上料输送带与所述滑块相接，并向所述滑块上输送网络变压器模块；所述滑块滑动安装在直线导轨上；所述滑块通过上料推送气缸推动沿直线导轨做直线运动，将网络变压器模块输送到拔模机构工位。

进一步优选，所述机器视觉检测机构是ccd检测系统；所述ccd检测系统包括上下相对设置的ccd相机和下光源；所述ccd相机和下光源分别通过横杆高度可调安装在支架上。

进一步优选，所述夹模机械手通过旋转夹紧手指气缸驱动夹持和旋转；所述夹模机械手和旋转夹紧手指气缸同时设置在旋转放料机构上。

进一步优选，还包括直线导轨滑台；所述夹模机械手和旋转夹紧手指气缸滑动安装在直线导轨滑台上；所述直线导轨滑台通过直线导轨滑台气缸驱动滑动；所述直线导轨滑台气缸设置在旋转放料机构上。

进一步优选，所述旋转放料机构是旋转摆台气缸。

进一步优选，还包括自动码盘机构；所述自动码盘机构设置在所述夹模机械手的输送范围内；所述自动码盘机构包括装货盘、滚珠丝杠滑台和推送手指；所述装货盘滑动安装在滚珠丝杠滑台上；所述装货盘侧边设置推送手指；所述推送手指通过推送气缸驱动。

本发明的有益效果是：

本发明对网络变压模块产品进行自动拔模、自动检测筛选、自动码盘等工序，多工序于一体，适用于中小企业、个体商户中小批量生产的需求，实现机械系统的小型化和自动化，具有操作简单、可靠性高、安全性好、成本相对低廉等特点。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明中模块上料机构的结构示意图。

图4是本发明中拔模机械手的结构示意图。

图5是本发明中夹模机械手的主结构示意图。

图6是本发明中夹模机械手的立体结构示意图。

图7是本发明中机器视觉检测机构的结构示意图。

图8是网络变压器模块结构示意图和分模后的网络变压器模块结构示意图。

图中标记：

上料输送带1，上料推送气缸2，直线导轨3，滑块4；

拔模机械手5；

夹模机械手6，旋转夹紧手指气缸7，直线导轨滑台8，直线导轨滑台气缸9，旋转摆台气缸10；

ccd相机11，下光源12，横杆13，支架14；

装货盘15，滚珠丝杠滑台16，推送手指17，推送气缸18，夹爪气缸19，宽阔型气动手指气缸20。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例，如图1、图2、图4和图8中所示，本发明为一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统，包括模块上料机构、拔模机构、夹模机械手6和机器视觉检测机构；所述模块上料机构向拔模机构工位输送网络变压器模块；所述拔模机构是一对相对设置的拔模机械手5，拔模机械手5通过夹爪气缸19和宽阔型气动手指气缸20驱动夹持和拔模；所述夹模机械手6夹持分模后的检测模块至所述机器视觉检测机构进行检测，并将检测后的检测模块夹持分类输出。

如图3中所示，所述模块上料机构包括上料输送带1和推送机构；所述推送机构包括上料推送气缸2、直线导轨3和滑块4；所述上料输送带1与所述滑块4相接，并向所述滑块4上输送网络变压器模块；所述滑块4滑动安装在直线导轨3上；所述滑块4通过上料推送气缸2推动沿直线导轨3做直线运动，将网络变压器模块输送到拔模机构工位。

如图7中所示，所述机器视觉检测机构是ccd检测系统；所述ccd检测系统包括上下相对设置的ccd相机11和下光源12；所述ccd相机11和下光源12分别通过横杆13高度可调安装在支架14上，调节下光源12与ccd相机11之间的距离和ccd相机11与检测模块之间的距离，更好的实现检测目标。ccd相机11和光源都采用悬臂式，给夹模机械手6和旋转放料留足够的工作空间。

如图5中所示，所述夹模机械手6通过旋转夹紧手指气缸7驱动夹持和旋转；所述夹模机械手6和旋转夹紧手指气缸7同时设置在旋转放料机构上。所述旋转放料机构是旋转摆台气缸10。

如图6中所示，还包括直线导轨滑台8；所述夹模机械手6和旋转夹紧手指气缸7滑动安装在直线导轨滑台8上；所述直线导轨滑台8通过直线导轨滑台气缸9驱动滑动；所述直线导轨滑台气缸9设置在旋转放料机构上。

如图1和图2中所示，还包括自动码盘机构；所述自动码盘机构设置在所述夹模机械手6的输送范围内；所述自动码盘机构包括装货盘15、滚珠丝杠滑台16和推送手指17；所述装货盘15滑动安装在滚珠丝杠滑台16上；所述装货盘15侧边设置推送手指17；所述推送手指17通过推送气缸18驱动。

操作过程：首先设备上电，控制系统进行内部复位，通过手自动切换开关对模式进行选择：如果选择手动方式，即可实现调试人员对设备进行手动控制；如果选择自动方式，控制系统等待启动信号的输入。手动方式一般使用在调试阶段，设备正常工作时属于全自动控制。通过电机驱动上料输送带1输送网络变压器模块至滑块4处，上料推送气缸2运动，带动滑块4将网络变压器模块推送到拔模机构工位上。夹爪气缸19驱动拔模机械手5夹住网络变压器模块的两侧外模，夹模机械手6夹紧检测模块，宽阔型气动手指气缸20往两边运动，带动夹爪气缸19对网络变压器进行拔模，外模与检测模块分离。拔模完毕后，夹模机械手6夹紧检测模块缩回，并对检测模块进行90°逆时针翻转。此位置正好置于ccd相机11和下光源12之间，光源打开并进行检测。检测完毕，旋转摆台气缸10逆时针旋转90°，如果检测不合格，夹模机械手6上夹爪松开，不合格产品掉入夹模机械手6正下方的不合格产品槽中；如果产品合格，则直线导轨滑台气缸9伸长，装货盘15上有检测模块宽度的格槽，夹模机械手6将合格的检测模块置于装货盘上，滚珠丝杠滑台16带动装货盘15向左运动，将合格的检测模块对准推送手指17，推送气缸18驱动推送手指将产品推入格槽内并复位，滚珠丝杠滑台16再往右至放货位置，以此往复实现自动码盘。

控制系统是可编程逻辑控制器，同时还包括行程开关、光电开关、霍尔元件以及激光传感器；控制系统控制各组件的动作过程。当各组件控制信号反馈给控制系统，控制系统通过驱动控制电路、继电器、电磁阀等对各个电机、气缸进行控制。

装置整体置于工作台上，工作台采用铝型材进行底板搭建，利于减轻结构重量；位于上料传输带1一端的霍尔元件对上料推送气缸位置进行检测，使气缸位于原位，防止推送网络变压器模块发生偏转。旋转摆台气缸10置于基座上，可调节成不同的高度。旋转夹紧手指气缸7夹模机械手6可进行更替，以适应不同的检测元件，节省空间、效率高。机械手上爪头覆有软垫，避免了划伤产品表面，有效的保护了网络变压器的外观和产品质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。