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專利名稱：高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指用于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的檢測(cè)機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前，大部分產(chǎn)品表面缺陷檢測(cè)主要以目測(cè)為主，存在有檢測(cè)速 度慢、檢測(cè)質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷，尤其是對(duì)于一些產(chǎn)品上的微小瑕疵， 目測(cè)難以檢測(cè)出來(lái)，以致產(chǎn)生不合格產(chǎn)品混入市場(chǎng)的情況。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，CCD的速度和靈敏度以及電腦CPU速度 也不斷提高，在此環(huán)境下，本申請(qǐng)人秉持著研究創(chuàng)新、精益求精之精 神，利用其專業(yè)眼光和專業(yè)知識(shí)，有效地將電子技術(shù)融合到檢測(cè)機(jī)械 上，研究出一種應(yīng)用范圍廣，符合產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值的且可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的連 續(xù)、高效、高質(zhì)量的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，以克服眼 睛直接目測(cè)產(chǎn)品之檢測(cè)不足，提升檢測(cè)速度及穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn) 行100%的檢測(cè)，而且檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)均勻統(tǒng)一。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，于該檢測(cè)機(jī)上設(shè)有帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)的
動(dòng)力單元和數(shù)碼檢測(cè)單元，其中，數(shù)碼檢測(cè)單元上的線掃描攝像機(jī)跟
隨旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)做實(shí)時(shí)攝像，并將圖像傳送到數(shù)碼檢測(cè)單元的圖像處
理模塊上，由顯示屏給予放大顯示攝像機(jī)所拍攝的圖像；操作者根據(jù)
顯示屏上的圖像檢測(cè)產(chǎn)品，并通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)方式區(qū)分合格和不合格 口
廣叩o
對(duì)于上述檢測(cè)機(jī)，還可做如下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)于檢測(cè)機(jī)上還輔助設(shè)有 自動(dòng)上料單元和根據(jù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)自動(dòng)分選單元，其中自動(dòng)上料單元包括 傳送裝置、分料裝置及上料裝置，傳送裝置將旋轉(zhuǎn)件有序排列運(yùn)送， 分料裝置接駁于傳送裝置的輸出口，而上料裝置與動(dòng)力單元對(duì)接，實(shí)
現(xiàn)將分料裝置分出來(lái)的旋轉(zhuǎn)件送上動(dòng)力單元；所述自動(dòng)分選單元主要
包括下料裝置和分選裝置，分選裝置設(shè)有數(shù)個(gè)可選擇性替換的落料 口，落料口接收檢測(cè)完成的旋轉(zhuǎn)件。
動(dòng)力單元伸出一芯軸，以穿設(shè)及持住旋轉(zhuǎn)件，而旋轉(zhuǎn)件為一套筒 結(jié)構(gòu)，芯軸與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)，且芯軸與傳動(dòng)軸的同心度《
0駕mm。
于該檢測(cè)機(jī)上還配有一光源，以照射旋轉(zhuǎn)件，光源與攝像機(jī)成 20。 45。的夾角關(guān)系，攝像機(jī)安裝在被檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)件上方。
動(dòng)力單元中的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，在電機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)有隔離電 機(jī)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，電機(jī)軸上加裝有脈沖編碼器。
傳送裝置含有一振盤和輸送鏈，分料裝置、上料裝置、下料裝置以及分選裝置均由氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸由PLC控制，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)動(dòng)作。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 以線掃描攝像機(jī)拍攝旋轉(zhuǎn)件，并通過(guò)圖像處理模塊將圖像轉(zhuǎn) 換到顯示屏上，通過(guò)視頻檢測(cè)產(chǎn)品，如通過(guò)灰暗度差異識(shí)別，從而克 服眼睛直接目測(cè)產(chǎn)品之檢測(cè)不足，提升檢測(cè)速度及穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn) 品進(jìn)行100%的檢測(cè)，而且檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)均勻統(tǒng)一，徹底杜絕不合 格產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)流通。
2、 以機(jī)械方式自動(dòng)上料、下料、分選合格與不合格產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品的連續(xù)、高效、高質(zhì)量的自動(dòng)化檢測(cè)，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減低 生產(chǎn)成本，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3、 機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)穩(wěn)定、可靠，精度高，操作及調(diào)整均很 方便。


附圖1為本發(fā)明其一實(shí)施例的平面分布示意圖； 附圖2為圖1之實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)立體分布圖； 附圖3為圖1之實(shí)施例的上料結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使審查委員能對(duì)本發(fā)明之目的、特征及功能有更進(jìn)一步了 解，茲舉較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說(shuō)明如下
首先請(qǐng)先參閱圖l、圖2及圖3，系為本發(fā)明之較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明是有關(guān)高精密旋轉(zhuǎn)件的視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，旋轉(zhuǎn)件以陶瓷 管為例，圖中展示的是一種用于陶瓷管的檢測(cè)機(jī)，陶瓷管為既定尺寸 和形狀的管體。在機(jī)架上安裝有動(dòng)力單元和數(shù)碼檢測(cè)單元，動(dòng)力單元 包括電機(jī)、中間傳動(dòng)軸及傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的外凸芯軸，芯軸用于穿設(shè)及持 住陶瓷管，從而帶動(dòng)陶瓷管IO旋轉(zhuǎn)；數(shù)碼檢測(cè)單元包括線掃描攝像
機(jī)21、圖像處理模塊、顯示屏22及光源23，攝像機(jī)跟隨陶瓷管的旋
轉(zhuǎn)做實(shí)時(shí)攝像，并將圖像傳送到數(shù)碼檢測(cè)單元的圖像處理模塊上，由
顯示屏22給予放大顯示攝像機(jī)所拍攝的圖像。這樣，檢測(cè)者即可通 過(guò)視頻圖像檢測(cè)產(chǎn)品，視頻圖像經(jīng)過(guò)放大處理，因而更容易觀測(cè)到產(chǎn) 品上缺陷，提升檢測(cè)速度及穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%的檢測(cè)。
本發(fā)明是將立體的被測(cè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為對(duì)視頻圖像檢測(cè)，不僅減輕工 人勞動(dòng)強(qiáng)度，減低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率及企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；而且 還提高檢測(cè)質(zhì)量，減少人工檢測(cè)的不良影響，同時(shí)還可進(jìn)一歩提升設(shè) 備功能，如設(shè)定檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)鑒別圖像上的灰暗度等方式， 結(jié)合電子技術(shù)，達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)分選產(chǎn)品。
從圖l、圖2及圖3中可知，配合檢測(cè)工作，在檢測(cè)機(jī)上還輔助 設(shè)有自動(dòng)上料單元和根據(jù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)自動(dòng)分選單元，以達(dá)到自動(dòng)上料、 下料及分選產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)、提高作業(yè)效率。其中自動(dòng)上料單元 包括傳送裝置3、分料裝置4及上料裝置5，傳送裝置3含有一振盤 31和輸送鏈32，將若干陶瓷管10放入振盤31中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)傳送， 可將陶瓷管10有序排列運(yùn)送;分料裝置4接駁于輸送鏈32的輸出口 ，可逐一將陶瓷管10分出。而上料裝置5與動(dòng)力單元對(duì)接，實(shí)現(xiàn)將分
料裝置分出來(lái)的陶瓷管10送上動(dòng)力單元，上料裝置5有一推桿51， 推桿51由氣缸52控制；圖3所示，上料時(shí)，推桿51與陶瓷管10平 齊，推桿51伸出即可將陶瓷管IO送上動(dòng)力單元(圖中省略部分定位 結(jié)構(gòu))。本實(shí)施例中，動(dòng)力單元伸出一芯軸6，以穿設(shè)及持住陶瓷管 10，而陶瓷管IO為一套筒結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)套設(shè)在芯軸6上，并可跟隨芯 軸6 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。芯軸6與電機(jī)7驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)，且芯軸6與傳動(dòng) 軸的同心度《0.003mm，確保轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，使線掃描攝像機(jī)拍攝清晰。
圖1所示，電機(jī)7為低速步進(jìn)電機(jī)，在電機(jī)7與傳動(dòng)軸之間設(shè)有 隔離電機(jī)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，如彈性聯(lián)軸器等，以隔離電機(jī)振動(dòng)，保證芯軸 6與傳動(dòng)軸之平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)軸上加裝有脈沖編碼器，用于計(jì)數(shù)和 控制線掃描攝像機(jī)拍照線素，提高轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。本實(shí)施例是以芯軸 6連接陶瓷管10，當(dāng)然，也可采用其它夾具用于固定陶瓷管10，并 帶動(dòng)陶瓷管10 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，因而芯軸6只是一種較為簡(jiǎn)單實(shí)用的實(shí)例 而已，并非限制其它雷同結(jié)構(gòu)之使用。 '
圖l、 2所示，自動(dòng)分選單元主要包括下料裝置8和分選裝置9， 分選裝置9設(shè)有數(shù)個(gè)可選擇性替換的落料口 91，落料口 91接收檢測(cè) 完成的陶瓷管IO。數(shù)個(gè)落料口91分別接收合格和不合格產(chǎn)品，以實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)分選，落料口 91是由氣缸92推拉驅(qū)動(dòng)進(jìn)行替換，氣缸由PLC 控制。下料裝置8包括一撥塊81及驅(qū)動(dòng)撥塊81的氣缸82。本實(shí)施 例中，分料裝置、上料裝置、下料裝置以及分選裝置均是采用氣缸驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)工作，氣缸由PLC控制，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)動(dòng)作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高、 操控容易。使用時(shí)，PLC可編程控制器根據(jù)輸入?yún)?shù)和程序進(jìn)行有序 控制各氣缸動(dòng)作，滿足自動(dòng)生產(chǎn)要求。
圖2、 3所示，配合攝像要求，檢測(cè)機(jī)上配有一光源23，光源23 照射被測(cè)的陶瓷管10，且光源23與攝像機(jī)21成20。 45。之夾角關(guān)系， 保證明亮度，攝像機(jī)21安裝在被檢測(cè)的陶瓷管10上方，并根據(jù)要求 調(diào)節(jié)好攝像機(jī)21與被檢測(cè)的陶瓷管IO之間的距離，如本實(shí)施例中要 求攝像機(jī)鏡頭端面到被檢測(cè)陶瓷管10中心距離80mm。
參閱圖4所示，本發(fā)明的工藝流程如下工人將陶瓷管10放入 振盤中，振盤振動(dòng)可實(shí)現(xiàn)排料送料，陶瓷管10逐一進(jìn)入輸送鏈32， 然后由分料裝置4從輸送鏈32的輸出口分單個(gè)陶瓷管10到上料位 置，分料裝置4是利用氣缸伸縮推動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)單個(gè)分料。接著由上料裝 置將陶瓷管10上到芯軸6 (也可為其它形式的夾具)上，動(dòng)力單元 帶動(dòng)陶瓷管IO轉(zhuǎn)動(dòng)，而線掃描攝像機(jī)21拍攝并將拍攝數(shù)據(jù)傳送到圖 像處理模塊上，再由顯示屏22顯示圖像，這樣即可在顯示屏上檢測(cè) 產(chǎn)品；分選裝置根據(jù)檢測(cè)結(jié)果將合格和不合格的落料口 91移到下料 位置，用于接收產(chǎn)品，同時(shí)達(dá)到自動(dòng)分選；下料裝置根據(jù)指令撥下芯 軸上的陶瓷管IO，即檢測(cè)完成。
本發(fā)明在實(shí)施時(shí)還需要注意避開(kāi)外界的振動(dòng)源，因而在安裝時(shí)還 要求自動(dòng)上料單元中的傳送裝置有獨(dú)立的機(jī)架，傳送裝置與其安裝機(jī) 架之間作減振處理，整機(jī)機(jī)架也要求減振安裝，配有防護(hù)裝置和隔音罩，以確保線掃描攝像機(jī)穩(wěn)定、精確的攝像和檢測(cè)工件的潔凈。利用 PLC控制，具有統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品產(chǎn)量、方便設(shè)定相關(guān)參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，且工作穩(wěn) 定性好。利用觸摸屏操作機(jī)器手動(dòng)或自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、顯示 產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1、高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特征在于于該檢測(cè)機(jī)上設(shè)有帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力單元和數(shù)碼檢測(cè)單元，其中，數(shù)碼檢測(cè)單元上的線掃描攝像機(jī)跟隨旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)做實(shí)時(shí)攝像，并將圖像傳送到數(shù)碼檢測(cè)單元的圖像處理模塊上，由顯示屏給予放大顯示線掃描攝像機(jī)所拍攝的圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特征在 于于檢測(cè)機(jī)上還輔助設(shè)有自動(dòng)上料單元和根據(jù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)自動(dòng)分選單 元，其中自動(dòng)上料單元包括傳送裝置、分料裝置及上料裝置，傳送裝 置將旋轉(zhuǎn)件有序排列運(yùn)送，分料裝置接駁于傳送裝置的輸出口，而上 料裝置與動(dòng)力單元對(duì)接，實(shí)現(xiàn)將分料裝置分出來(lái)的旋轉(zhuǎn)件送上動(dòng)力單 元；所述自動(dòng)分選單元主要包括下料裝置和分選裝置，分選裝置設(shè)有數(shù)個(gè)可選擇性替換的落料口，落料口接收檢測(cè)完成的旋轉(zhuǎn)件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特 征在于動(dòng)力單元伸出一芯軸，以穿設(shè)及持住旋轉(zhuǎn)件，而旋轉(zhuǎn)件為一套筒結(jié)構(gòu)，芯軸與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)，且芯軸與傳動(dòng)軸的同心度《0.003mm 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特征在于于該檢測(cè)機(jī)上還配有一光源，光源與攝像機(jī)之間的夾角為 20° 45°，可調(diào)，攝像機(jī)安裝在被檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)件上方。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特征在 于電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，在電機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)有隔離電機(jī)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)， 電機(jī)軸上加裝有脈沖編碼器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精密旋轉(zhuǎn)件視覺(jué)檢測(cè)機(jī)，其特征在 于傳送裝置含有一振盤和輸送鏈，分料裝置、上料裝置、下料裝置 以及分選裝置均由氣缸驅(qū)動(dòng)，氣缸由PLC控制，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指用于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的檢測(cè)機(jī)械。該檢測(cè)機(jī)上設(shè)有帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力單元和數(shù)碼檢測(cè)單元，其中，數(shù)碼檢測(cè)單元上的線掃描攝像機(jī)跟隨旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)做實(shí)時(shí)攝像，并將圖像傳送到數(shù)碼檢測(cè)單元的圖像處理模塊上，由顯示屏給予放大顯示線掃描攝像機(jī)所拍攝的圖像。操作者根據(jù)顯示屏上的圖像檢測(cè)產(chǎn)品，克服眼睛直接目測(cè)產(chǎn)品之檢測(cè)不足，提升檢測(cè)速度及穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100％的檢測(cè)，徹底杜絕不合格產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)；并輔助自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)、高效、高質(zhì)量的自動(dòng)化檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/954GK101532965SQ20091003808
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者廖申雪, 磊 張, 松 歐, 范維浩, 紅 陳 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院