五轴多工位检测装置的制作方法

1.本实用新型属于检测设备技术领域，具体涉及五轴多工位检测装置。


背景技术：

2.在对蓝牙耳机的连接充电端子等体积较小的零部件进行组装生产过程中，需要对该体积较小的零部件外部进行多个角度的外观缺陷检测，以检出外观缺陷不良品，目前市场上还没有采取五轴联动，以对产品外观进行多个角度检测的设备。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可以多个角度进行外部外观检测的五轴多工位检测装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.五轴多工位检测装置，包括：
6.基板，所述基板上左部设有三轴机构，所述三轴机构用于安装产品且驱动产品左右移动、自旋转以及左右摆动；以及
7.外观检测机构，所述外观检测机构设置在所述三轴机构的右部，所述外观检测机构沿竖向方向贯穿所述基板，所述外观检测机构的下部位于所述基板的下方，所述外观检测机构用于检测所述三轴机构上安装的产品。
8.优选的，所述基板顶面左部设有第一安装板，所述三轴机构安装在所述第一安装板上，所述三轴机构包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和第二滑轨沿左右水平方向安装在第一安装板顶面前部和后部，第一滑轨和第二滑轨之间的第一安装板中部沿左右方向安装有第一直线模组和第一伺服电机，所述第一伺服电机位于第一直线模组的后侧，所述第一直线模组、第一滑轨和第二滑轨上滑动连接有第二安装板，所述第一伺服电机驱动所述第二安装板沿第一直线模组、第一滑轨和第二滑轨左右滑动，所述第二安装板顶面前部和后部分别竖直安装有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板与第二支撑板之间转动安装有转动杆，所述转动杆的后侧安装有第二伺服电机和第一减速器，所述第二伺服电机与第一减速器传动连接，所述第一减速器与转动杆传动连接，所述转动杆前部安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴朝下设置，所述第三伺服电机的输出轴通过深沟球轴承安装有第一同步带轮，所述第一同步带轮的下方安装有第一原点感应片，所述转动杆上第三伺服电机的后侧等距间隔设有六组自转轴组件，所述第三伺服电机通过第一同步带轮驱动六组自转轴组件转动。
9.优选的，所述六组自转轴组件的每组自转轴组件均包括自转轴和第一轴承座，所述第一轴承座安装在转动杆上，所述自转轴转动连接在第一轴承座内，所述第一轴承座的下方安装有第二同步带轮，第二同步带轮的下方安装有第一旋转接头，所述第二同步带轮与自转轴传动连接，所述转动杆上套设有第一护罩，所述第二伺服电机和第三伺服电机上分别套设有第二护罩和第三护罩，所述自转轴的上部向上穿出第一护罩伸至第一护罩的上
方，所述自转轴的上部安装有自转轴治具，所述自转轴治具位于第一护罩的上方，所述第十六伺服电机与六组自转轴组件中位于最前侧的自转轴组件之间以及相邻的两组自转轴组件之间均安装有第一惰轮组件。
10.优选的，所述第一惰轮组件包括第一惰轮座和第一惰轮，所述第一惰轮座安装在转动杆上，所述第一惰轮座的底部竖直向下转动安装有第一惰轮轴，所述第一惰轮安装在第一惰轮轴上，所述第一惰轮、第一同步带轮和第二同步带轮上套设有第一同步带，所述第三伺服电机通过第一同步带轮上的第一同步带驱动第二同步带轮转动。
11.优选的，所述外观检测机构位于所述第一安装板的右侧，所述外观检测机构包括圆顶光源升降组件和ccd单元组件，所述圆顶光升降组件安装在所述ccd单元组件的上方，所述ccd单元组件安装在所述第一安装板的右侧，所述ccd单元组件沿竖向方向贯穿所述基板，所述ccd单元组件的下部位于所述基板的下方；
12.所述圆顶光源升降组件包括第一支撑架，所述第一支撑架安装在所述第一安装板的右侧，所述第一支撑架顶部左侧设有第一竖板，所述第一竖板左侧中部沿竖直方向安装有第二直线模组和第四伺服电机，所述第二直线模组上滑动连接有第一滑动板，所述第四伺服电机驱动第一滑动板沿第二直线模组上下滑动，所述第一滑动板的左侧面前后间隔安装有六个高度调节架，六个高度调节架中的每个高度调节架均通过一个角度调节架安装有第一圆顶光，第一圆顶光的发光方向朝向自转轴治具设置。
13.优选的，所述ccd单元组件包括第五伺服电机和安装架，所述第五伺服电机位于安装架的下方，所述安装架位于第一安装板的右侧且安装架位于所述基板的下方，所述第五伺服电机的输出轴上安装有第二减速器，所述安装架内设有第二轴承座，所述第二轴承座内转动连接有第一滚珠丝杆，所述第二减速器与第一滚珠丝杆传动连接，所述第一滚珠丝杆的第一丝杆螺母的外侧连接有第三安装板，所述第三安装板位于安装架内，所述第三安装板的顶面竖直向上设有若干个导杆，若干个导杆中的每个导杆顶部均设有直线轴承，所述直线轴承向上穿出安装架和基板伸至基板的上方，所述直线轴承的顶部水平固定有第四安装板，所述第四安装板顶面左部和顶面右部均沿前后方向设有第三滑轨和第四滑轨，第三滑轨和第四滑轨之间的第四安装板顶面前部安装有第六伺服电机和第三轴承座，所述第三轴承座位于第六伺服电机的后侧，第六伺服电机的输出轴的朝后设置，所述第三轴承座内转动连接有第二滚珠丝杆，所述第三滑轨上前后间隔安装有第一滑块和第二滑块，所述第四滑轨上前后间隔安装有第三滑块和第四滑块，所述第二滚珠丝杆的第二丝杆螺母的顶面、第一滑块的顶面、第二滑块的顶面、第三滑块的顶面和第四滑块的顶面水平固定有第五安装板，所述第五安装板的顶面中部设有第七伺服电机和第三直线模组，所述第三直线模组沿左右方向设置，所述第七伺服电机位于第三直线模组的后侧，所述第三直线模组上滑动连接有第二滑动板，所述第七伺服电机驱动所述第二滑动板左右滑动，所述第二滑动板顶面前后等距间隔设有六个工业相机，所述的六个工业相机的拍摄方向朝左设置，所述六个工业相机的每个工业相机的左端均安装有远心镜头，所述远心镜头的左侧设有第二圆顶光，所述第二圆顶光的左侧前部和左侧后部分别设有一个条形光源，所述第一圆顶光位于第二圆顶光的上方，第二圆顶光的发光方向朝向自转轴治具设置。
14.采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
15.(1)本实用新型设有自转轴组件、圆顶光源升降组件、ccd单元组件等零部件，所述
自转轴组件的自转轴治具用于安装产品，所述第二伺服电机驱动转动杆左右摆动，所述第一伺服电机驱动第二安装板沿第一直线模组、第一滑轨和第二滑轨左右移动并最终带动第二安装板上转动杆、自转轴及自转轴治具内的产品左右移动，所述第三伺服电机通过第一同步带轮及第一同步带驱动自转轴及自转轴治具上的产品自旋转，所述圆顶光源组件可以进行照明，所述ccd单元组件可以前后、左右及上下调整位置以对自转轴上的治具进行拍摄判别自转轴治具上的产品是否为良品，三轴机构可以驱动产品左右移动、自旋转以及左右摆动，外观检测机构可以实现上下左右前后位置调整以对工业相机的位置进行调整，从而实现五轴联动，从而更加便于ccd单元组件进行拍摄，设计合理，可以多个角度进行外部外观检测；
16.(2)本实用新型的自转轴设有六组，在使用时，可以大批量的对产品进行外部外观检测，代替人工进行检测，检测快速高效，减少了人工成本；
17.综上所述，本实用新型具有检测快速高效，减少人工成本，设计合理，可以多个角度进行外部外观检测等优点。
附图说明
18.图1是本实用新型去掉基板时的结构示意图；
19.图2是图1中去掉圆顶光源升降组件、ccd单元组件、第一惰轮组件、第一护罩、第二护罩及第三护罩时的结构示意图；
20.图3是本实用新型的圆顶光源升降组件的结构示意图；
21.图4是本实用新型的ccd单元组件的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
24.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
单元组件安装在所述第一安装板1的右侧，所述ccd单元组件沿竖向方向贯穿所述基板，所述ccd单元组件的下部位于所述基板的下方；
34.所述圆顶光源升降组件包括第一支撑架17，所述第一支撑架17安装在所述第一安装板1的右侧，所述第一支撑架17顶部左侧设有第一竖板18，所述第一竖板18左侧中部沿竖直方向安装有第二直线模组19和第四伺服电机20，第四伺服电机20位于第二直线模组 19前侧，所述第二直线模组19上滑动连接有第一滑动板，所述第四伺服电机20驱动第一滑动板沿第二直线模组19上下滑动，所述第一滑动板的左侧面前后间隔安装有六个高度调节架21，六个高度调节架21中的每个高度调节架21均通过一个角度调节架安装有第一圆顶光22，第一圆顶光22的发光方向朝向自转轴治具16设置。
35.所述ccd单元组件包括第五伺服电机23和安装架24，所述第五伺服电机23位于安装架24的下方，所述安装架24位于第一安装板1的右侧且安装架24位于所述基板的下方，所述第五伺服电机23的输出轴上安装有第二减速器25，所述安装架24内设有第二轴承座 26，所述第二轴承座26内转动连接有第一滚珠丝杆，所述第二减速器25与第一滚珠丝杆传动连接，所述第一滚珠丝杆的第一丝杆螺母的外侧连接有第三安装板27，所述第三安装板27位于安装架24内，所述第三安装板27的顶面竖直向上设有若干个导杆28，若干个导杆28中的每个导杆28顶部均设有直线轴承29，所述直线轴承29向上穿出安装架24和基板伸至基板的上方，所述基板位于第四安装板30的下方，所述直线轴承29的顶部水平固定有第四安装板30，所述第四安装板30顶面左部和顶面右部均沿前后方向设有第三滑轨和第四滑轨，第三滑轨和第四滑轨之间的第四安装板30顶面前部安装有第六伺服电机和第三轴承座，所述第三轴承座位于第六伺服电机的后侧，第六伺服电机的输出轴的朝后设置，所述第三轴承座内转动连接有第二滚珠丝杆，所述第三滑轨上前后间隔安装有第一滑块和第二滑块，所述第四滑轨上前后间隔安装有第三滑块和第四滑块，所述第二滚珠丝杆的第二丝杆螺母的顶面、第一滑块的顶面、第二滑块的顶面、第三滑块的顶面和第四滑块的顶面水平固定有第五安装板，第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆均为标准件，均包括丝杆部分和丝杆螺母部分，具体的第一滚珠丝杆包括第一丝杆和第一丝杆螺母，第二滚珠丝杆包括第二丝杆和第二丝杆螺母，第一丝杆转动连接在第二轴承座26内，第一丝杆螺母沿第一丝杆移动从而带动第三安装板27移动，第二丝杆转动连接在第三轴承座内，第二丝杆螺母沿第二丝杆移动从而带动第五安装板移动，所述第五安装板的顶面中部设有第七伺服电机和第三直线模组，所述第三直线模组沿左右方向设置，所述第七伺服电机位于第三直线模组的后侧，所述第三直线模组上滑动连接有第二滑动板，所述第七伺服电机驱动所述第二滑动板左右滑动，所述第二滑动板顶面前后等距间隔设有六个工业相机31，所述的六个工业相机31的拍摄方向朝左设置，所述六个工业相机31的每个工业相机31的左端均安装有远心镜头32，所述远心镜头32的左侧设有第二圆顶光33，所述第二圆顶光33 的左侧前部和左侧后部分别设有一个条形光源34，所述第一圆顶光22位于第二圆顶光33 的上方，第二圆顶光33的发光方向朝向自转轴治具16设置，第二圆顶光33为碗状且内部设有通孔的结构，以便于工业相机穿过通孔以对自转轴治具16上的产品进行拍摄，本实用新型可以可以对产品的外部全方位检测，对不同产品可以调整不同部件以进行适应，且本实用新型的ccd单元组件为柔性系统，对产品适应性强，检测方式灵活，通用性强，对于产品的检测项目同步，可以调整本实用新型以进行不同产品不同角度的检测，还可以根据产能节拍，增减工位(也即增减自转轴组件)，本实
用新型为多轴机构，可以使工业相机31实现自动对焦，还可以实现不同的打光方案，配合工业相机31达到最佳光学方案，实现最优检测结构，还可通过调用不同程序切换不同产品的检测。
36.本实用新型的具体使用过程如下：
37.本实用新型与产品的上料下料模组等设备配合使用，当产品的上料下料模组将产品送至六个自转轴治具16上后，调节圆顶光源升降组件的位置，第四伺服电机20驱动第一滑动板沿第二直线模组19上下移动从而带动第一圆顶光22上下移动使得第一圆顶光22朝向自转轴的自转轴治具16上产品的位置，便于ccd单元组件拍摄的更清晰，且在该过程中还可以依靠高度调节架21及角度调节架调节第一圆顶光22的位置；
38.然后，通过调节ccd单元组件使得工业相机31对准六个自转轴的自转轴治具16上产品的位置，以便于进行拍摄判断，具体的，六个工业相机31安装在第二滑动板上，第七伺服电机驱动第二滑动板沿第三直线模组左右滑动，从而六个工业相机31可以调整左右方向的位置，从而可以更加准确的对准自转轴的自转轴治具16上的产品，还可以通过操作第六伺服电机，第六伺服电机可以通过第三减速器驱动第二滚珠丝杆转动，从而驱动第二滚珠丝杆的第二丝杆螺母沿第二滚珠丝杆前后移动，从而驱动第五安装板前后移动，进而带动六个工业相机31前后移动，还可以通过操作第五伺服电机23，第五伺服电机23通过第二减速器25带动第一滚珠丝杆转动，从而带动第一滚珠丝杆的第一丝杆螺母上下移动，第一滚珠丝杆的第一丝杆螺母可以带动第三安装板27上下移动，进而带动导杆28及直线轴承29上下移动，最终实现了第四安装板30上下移动，第四安装板30可以带动第三安装板27及第三安装板27上方的第二滑动板上的六个工业相机31上下移动，这样一来，实现了工业相机31前后方向、上下方向及左右方向的移动使得六个工业相机31完全对准六个自转轴的自转轴治具16上的产品进行拍摄，定位更加精准；
39.然后第二圆顶光33及条形光源34均开启，工业相机31通过远心镜头32进行拍摄，与此同时，第三伺服电机12启动，第三伺服电机12通过第一同步带轮13上的第一同步带驱动第二同步带轮转动，第一惰轮辅助转动，第二同步带轮带动自转轴转动从而带动自转轴治具16转动，进而带动产品转动，以便于工业相机31拍摄更多的产品的外观照片，更全面的检测产品的外观侧，具体的，第二伺服电机10通过第一减速器11带动转动杆9 左右摆动，以便于工业相机31拍摄更多的产品的外观照片，更全面的检测产品的外观侧，第一伺服电机5可以驱动第二安装板6沿第一直线模组4、第一滑轨2和第二滑轨3左右移动，从而调节了第二安装板6上个零部件的位置，便于三轴机构与外观检测机构实现左右位置的调节，也便于工业相机31调焦，本实用新型的工业相机31拍摄产品的外部的外观照片，可以送回与工业相机31相连接的plc及软件上位系统进行判断，判断该产品是否合格，本实用新型还包括plc及软件上位系统，plc及软件上位系统包括光源控制器(控制第一圆顶光22、第二圆顶光33及条形光源34等)、算例机(工控机，用于大型算法的工业计算机)、各个传感器、plc控制器等等，以及设备运行的电气程序、检测软件程序以及ai算法模型等，第一原点感应片的设置可以帮助监控第一同步带路的运转位置，便于进行控制限位。
40.本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。