磁環圖像自動檢測裝置的製作方法

2023-07-15 22:35:36 2

專利名稱：磁環圖像自動檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁環圖像自動檢測裝置，是一種用於檢測磁環直徑、高度和表面缺陷的，可適應各種尺寸磁環的自動化檢測設備。本磁環圖像自動檢測線可應用於各種高精度零件的自動化控制檢測領域。
背景技術：
在磁環檢測領域裡，目前為止仍停留在手工流水線檢測狀態，流水線如圖1所示，由於磁環尺寸的不同流水線被分成若干工作組，這樣使整個生產線非常冗長龐大；而且由於每一步工序都是由手工完成的，而工人的檢測水平由其工作經驗、環境和當天的身體狀況而定，因此在每一步工序的檢測中，都安排了若干名有經驗的檢測工人順序檢測以防錯檢和漏檢，這樣造成了大量的人員浪費。

發明內容
本發明的目的在於針對現有技術存在的缺陷，提供一種磁環圖像自動檢測裝置，以實現對磁環的直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，取代原來的手工流水線檢測，使原來繁雜的多步人工檢測，能在一臺檢測線上完成，使原來不同尺寸磁環的檢測能在同一臺檢測線上完成，最終實現減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率，並最終實現磁環檢測的自動化。
為達到上述目的，本發明採用下述技術方案一種磁環圖像自動檢測裝置，包括機架(6)，其特徵在於所述的機架(6)檯面上，其前部安裝一個磁環自動上料盤(1)，而其後安裝第一套雙頭移載機械手裝置(2)，在所述的第一套雙頭移載機械手裝置(2)之上安裝一個第一影像檢測平臺(3)，而其後側安裝第二套雙頭移載機械手裝置和一個磁環翻轉裝置(4)，在所述的磁環翻轉裝置(4)的後側安裝一個第二影像檢測平臺(5)；磁環在磁環自動上料盤(1)上由第一套雙頭移載機械手裝置(2)送到第一影像檢測平臺(3)上進行磁環的直徑檢測和上表面的檢測，然後由磁環翻轉裝置(4)和第二套雙頭移載機械手裝置將磁環翻轉而送到第二影像檢測平臺(5)上進行磁環的厚度檢測和下表面的檢測。
上述的磁環自動上料盤(1)包括分度箱驅動電機(16)、精密凸輪分度箱(22)、轉盤(7)和12根玻璃棒(8)、聯軸器(21)、氣缸(25)、手爪(13)、上料伺服電機(18)、同步帶(17)、拖板(15)、導軌(20)、絲槓(19)、螺母(15)、調整螺栓(26)、氣缸連接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定氣缸(23)、滑快(9)和壓塊(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁環，精密凸輪分度箱(22)和分度箱驅動電機(16)由聯軸器(21)連接，當分度箱驅動電機(16)旋轉一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱(22)，使轉盤(7)旋轉1/12圈；手爪(13)在非工作狀態處於空位，當玻璃棒(8)旋轉到工作工位時，氣缸(25)帶動手爪(13)掐住玻璃棒(8)；並由上料伺服電機(18)通過同步帶(17)帶動絲槓(19)轉動，並通過絲槓(19)和螺母(15)配合實現從轉動到平動的轉換，最終驅動拖板(16)帶動手爪(13)沿著導軌(20)向上垂直運動；為保證手爪(13)能測量不同直徑的磁環，手爪(13)的開擋可由氣缸連接座(27)兩側的調整螺栓(26)調整到被測磁環的直徑大小；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，並且可以通過改變玻璃棒的內徑來適應不同直徑的磁環；當玻璃棒(8)轉到工作位時，固定氣缸(23)帶動滑快(9)，使壓塊(10)壓住玻璃棒(8)，實現玻璃棒4在工作位的固定。
上述的雙頭移載機械手裝置(2)包括伺服電機(82)、絲槓(84)、彈性連軸節(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下導軌(50)、過渡安裝板(51)、兩個夾爪安裝架板(52、53)、氣缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指氣缸(56)、限位套(57)；所述的伺服電機(82)驅動絲槓(84)，伺服電機(82)和絲槓(84)由彈性連軸節(83)連接，絲槓(84)與螺母(85)配合，螺母(85)與滑板(86)使用螺栓連接，實現伺服電機(82)的轉動到滑板(86)在上下導軌(50)上平動的變化；滑板(86)通過過渡安裝板(51)螺栓連接有兩個夾爪安裝架板(52、53)，夾爪安裝架板(52、53)通過氣缸(54)實現垂直上下運動，在夾爪安裝架板(52、53)的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪(55)，分別由各自的手指氣缸(56)驅動其開關；調整限位套(57)的安裝高度可調節夾爪安裝架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下運動距離，目的是保證自定心三手指手爪(55)向下運動到限位套(57)的距離和被測磁環高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環或自定心三手指手爪(55)與第一影像檢測平臺的精密工作平臺(33)、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
考慮到在實際磁環檢測流水線中，磁環中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手指手爪(55)自動還原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安裝座(58)、氣缸(59)、鉸鏈(60)、汽缸頭(61)、銷柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活動銷柱(64)、自定心三手指手爪固定銷柱(65)、汽缸頭滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定銷柱(65)為軸心轉動，氣缸(59)帶動氣缸頭(61)上的銷柱(62)在汽缸頭滑槽(66)上滑動，並帶動自定心三手指手爪活動銷柱(64)在滑槽(63)中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手(67)夾抓的磁環是何直徑，磁環的中心都在同一位置，以實現自定心功能；由於氣缸(59)做滑動，使用鉸鏈(60)將氣缸(59)鉸接在安裝座(58)上。
上述的第一影像檢測平臺(3)由精密工作平臺(33)、直徑傳感器(28、34)、紅外線光源(32)、6臺攝像頭(29)、6個球鉸鏈(30)和連接板(31)組成；所述的精密工作平臺(33)上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器(28、34)對精密工作平臺(33)平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭(29)拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭(29)能自由轉動以適應不同尺寸的磁環，攝像頭(29)與連接板(31)的聯接採用球鉸鏈(30)聯接。
上述的磁環翻轉裝置(4)包括電動機(45)、6等分精密凸輪分度盤(42)、迴轉盤(43)、連接套(44)、180°旋轉氣缸(49)、兩個伸縮氣缸(36、37)，兩個夾緊手指(38、39)、兩個抓手三指氣缸(40、41)、方螺母(46)、調整塊(47)和旋轉支架(48)；所述的電動機(45)通過連接套(44)驅動6等分精密凸輪分度盤(42)，6等分精密凸輪分度盤(42)的輸出軸與迴轉盤(43)平鍵連接，使得電動機(45)輸出軸每轉動1圈迴轉盤(43)轉動1/6圈；180°旋轉氣缸(49)通過旋轉支架(48)使兩個夾緊手指(38、39)做180°往返旋轉，在旋轉同時通過兩個伸縮氣缸(36、37)使兩個夾緊手指(38、39)向內縮，當旋轉到位時再使兩個夾緊手指(38、39)伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指(38、39)與其他工件發生碰撞和摩擦；調節所述的方螺母(27)在調整塊(24)上的位置，可以使兩個夾緊手指(38、39)調整抓緊直徑，以適應不同尺寸的磁環。
上述的第二影像檢測平臺(5)結構基本上與第一影像檢測平臺(3)結構相同，區別僅在於所述的直徑傳感器(28、34)改用為高度傳感器，所述的攝像頭(29)臺數改用為4臺。
本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點本發明提供的磁環圖像自動檢測裝置由磁環自動上料盤、雙頭移載機械手裝置、第一影像檢測平臺、磁環翻轉裝置和第二影像檢測平臺五部分組成，構成完整的磁環圖像自動檢測線，能實現對磁環直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，取代已有技術的手工流水線檢測，使原來繁雜的多步人工檢測能在一臺檢測裝置上自動完成，而且能使原來不同尺寸磁環的檢測可在同一臺檢測裝置上完成，減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率，實現自動化生產。


圖1是已有技術的手工磁環檢測流水線框圖。
圖2是本發明的一個實施例的磁環圖像自動檢測裝置結構示意圖。
圖3是圖2中的磁環自動上料盤的結構示意圖。其中圖(a)為主視圖，圖(b)為圖(a)中的「A」向視圖，圖(c)為圖(a)的俯視圖，圖(d)為局部放大圖。
圖4是圖2中的第一影像檢測平臺的結構示意圖。
圖5是圖2中的磁環翻轉裝置的結構示意圖。其中圖(e)為主視圖，圖(f)為圖(e)的俯視圖。
圖6是圖2中的雙頭移載機械手裝置的結構示意圖。其中圖(i)為主視圖，圖(j)為圖(i)的左視圖，圖(k)為圖(i)的俯視圖。
圖7是圖6中的自定心三手指手爪的結構示意圖。其中圖(l)是主視圖，圖(m)是圖(l)中A-A處俯視轉90°的視圖。
圖8是圖2中機架的結構示意圖。其中圖(n)為主視圖，圖(o)為圖(n)的左視圖，圖(p)為圖(n)的俯視圖。
圖9是磁環自動上料盤、第一套雙頭移載機械手裝置和第一影像檢測平臺在機架上的安裝連接結構示意圖。其中圖(q)為主視圖，圖(r)為圖(q)的俯視圖。
圖10是第一影像檢測平臺與第一套雙頭移載機械手裝置和磁環翻轉裝置在機架上安裝連接結構示意圖。其中圖(s)為主視圖，圖(f)為圖(s)的俯視圖。
圖11是第二影像檢測平臺與第二套雙頭移載機械手裝置和磁環翻轉裝置在機架上安裝連接結構示意圖。其中圖(u)為主視圖，圖(v)為圖(u)的俯視圖。
具體實施例方式
本發明的一個優選實施例詳述如下參見圖2，本磁環圖像自動檢測裝置包括機架6，在機架6檯面上，其前部安裝一個磁環自動上料盤1而其安裝第一套雙頭移載機械手裝置2，在所述的第一套雙頭移載機械手裝置2之上安裝一個第一影像檢測平臺3，而其後側安裝第二套雙頭移載機械手裝置和一個磁環翻轉裝置4，在所述的磁環翻轉裝置4的後側安裝一個第二影像檢測平臺5；磁環在磁環自動上料盤1上由第一套雙頭移載機械手裝置2送到第一影像檢測平臺3上進行磁環的直徑檢測和上表面的檢測，然後由磁環翻轉裝置4和第二套雙頭移載機械手裝置將磁環翻轉而送到第二影像檢測平臺5上進行磁環的厚度檢測和下表面的檢測。
參見圖3，上述的磁環自動上料盤1包括分度箱驅動電機16、精密凸輪分度箱22、轉盤7和12根玻璃棒4、聯軸器21、氣缸25、手爪13、上料伺服電機18、同步帶17、拖板15、導軌20、絲槓19、螺母15、調整螺栓26、氣缸連接座27、玻璃棒定位座24、固定氣缸23、滑快9和壓塊10；所述的玻璃棒8上套磁環，精密凸輪分度箱22和分度箱驅動電機16由聯軸器21連接，當分度箱驅動電機16旋轉一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱22，使轉盤7旋轉1/12圈；手爪13在非工作狀態處於空位，當玻璃棒8旋轉到工作工位時，氣缸25帶動手爪13掐住玻璃棒8；並由上料伺服電機18通過同步帶17帶動絲槓19轉動，並通過絲槓19和螺母15配合實現從轉動到平動的轉換，最終驅動拖板16帶動手爪13沿著導軌20向上垂直運動；為保證手爪13能測量不同直徑的磁環，手爪13的開擋可由氣缸連接座27兩側的調整螺栓26調整到被測磁環的直徑大小；玻璃棒8的定位由玻璃棒定位座24完成，並且可以通過改變玻璃棒的內徑來適應不同直徑的磁環；當玻璃棒8轉到工作位時，固定氣缸23帶動滑快9，使壓塊10壓住玻璃棒8，實現玻璃棒8在工作位的固定。
參見圖6，上述的第一套雙頭移載機械手裝置2與第二套雙頭移載機械手裝置結構相同，包括伺服電機82、絲槓84、彈性連軸節83、螺母85、滑板86、上下導軌50、過渡安裝板51、兩個夾爪安裝架板52、53、氣缸54、自定心三手指手爪55和手指氣缸56、限位套57；所述的伺服電機82驅動絲槓84，伺服電機82和絲槓84由彈性連軸節83連接，絲槓84與螺母85配合，螺母85與滑板86使用螺栓連接，實現伺服電機82的轉動到滑板86在上下導軌50上平動的變化；滑板86通過過渡安裝板51螺栓連接有兩個夾爪安裝架板52、53，夾爪安裝架板52、53通過氣缸54實現垂直上下運動，在夾爪安裝架板52、53的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪55，分別由各自的手指氣缸56驅動其開關；調整限位套57的安裝高度可調節夾爪安裝架板52、53上的自定心三手指手爪55的上下運動距離，目的是保證自定心三手指手爪55向下運動到限位套57的距離和被測磁環高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環或自定心三手指手爪55與第一影像檢測平臺的精密工作平臺33、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
在實際磁環檢測流水線中，磁環中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手爪55自動還原。參見圖7，所述的自定心三手指手爪55包括安裝座58、氣缸59、鉸鏈60、汽缸頭61、銷柱62、滑槽63、自定心三手指手爪活動銷柱64、自定心三手指手爪固定銷柱65、汽缸頭滑槽66和抓手67；所述的抓手67以自定心三手指手爪固定銷柱65為軸心轉動，氣缸59帶動氣缸頭61上的銷柱62在汽缸頭滑槽66上滑動，並帶動自定心三手指手爪活動銷柱64在滑槽63中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手67夾抓的磁環是何直徑，磁環的中心都在同一位置，以實現自定心功能；由於氣缸59做滑動，使用鉸鏈60將氣缸59鉸接在安裝座58上。
參見圖4，上述的第一影像檢測平臺3由精密工作平臺33、直徑傳感器28、34、紅外線光源32、6臺攝像頭29、6個球鉸鏈30和連接板31組成；所述的精密工作平臺33上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器28、34對精密工作平臺33平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭29拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭29能自由轉動以適應不同尺寸的磁環，攝像頭29與連接板31的聯接採用球鉸鏈30聯接。
參見圖5，上述的磁環翻轉裝置4包括電動機45、6等分精密凸輪分度盤42、迴轉盤43、連接套44、180°旋轉氣缸49、兩個伸縮氣缸36、37，兩個夾緊手指38、39、兩個抓手三指氣缸40、41、方螺母46、調整塊47和旋轉支架48；所述的電動機45通過連接套44驅動6等分精密凸輪分度盤42，6等分精密凸輪分度盤42的輸出軸與迴轉盤43平鍵連接，使得電動機45輸出軸每轉動1圈迴轉盤43轉動1/6圈；180°旋轉氣缸49通過旋轉支架48使兩個夾緊手指38、39做180°往返旋轉，在旋轉同時通過兩個伸縮氣缸36、37使兩個夾緊手指38、39向內縮，當旋轉到位時再使兩個夾緊手指38、39伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指38、39與其他工件發生碰撞和摩擦；調節所述的方螺母27在調整塊24上的位置，可以使兩個夾緊手指38、39調整抓緊直徑，以適應不同尺寸的磁環。
參見圖4為，上述的第二影像檢測平臺5結構基本上與第一影像檢測平臺3結構相同，區別僅在於所述的直徑傳感器28、34改用為高度傳感器，所述的攝像頭29臺數改用為4臺。
本磁環圖像自動檢測裝置的五個部件即磁環自動上料盤、第一影像檢測平臺、第二影像檢測平臺、磁環翻轉裝置和雙頭移載機械手裝置之間的聯接由機架完成，通過各部件在機架上既定的水平和垂直安裝要求，保證整個圖像自動檢測線的各運動過程以及各部件的功能得以實現。
機架如圖8所示，包括右側機架71、左側機架72、橫撐73、左側臺面板74、右側臺面板75和墊板76。
1、磁環自動上料盤與第一套雙頭移栽機械手裝置和第一影像檢測平臺的聯接如圖9所示，轉盤7安裝在左側臺面板74孔內，轉盤7上表面與左側臺面板74上表面齊平，第一套雙頭移栽機械手裝置上的支撐78和第一影像檢測平臺上精密工作平臺23的支撐77被安裝在左側臺面板74上。為保證第一套雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時抓起磁環自動上料盤上料位玻璃棒8上待取磁環與第一影像檢測平臺上的磁環，在垂直方向上以左側臺面板74上表面為基準，玻璃棒4的高度和第一套雙頭移栽機械手裝置上的支撐78高度以及第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77的高度保證雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、自動上料盤上料位玻璃棒8上待取磁環與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33上的磁環在同一高度平面上；左側臺面板74上安裝轉盤7的孔的中心線與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
2、第一影像檢測平臺與第一套雙頭移栽機械手裝置和磁環翻轉裝置的聯接如圖10所示，第一套雙頭移栽機械手裝置上的支撐78和第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77以及磁環翻轉裝置的支撐柱79被安裝在左側臺面板74上。為保證第一套雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時鬆開磁環於第一影像檢測平臺上和磁環翻轉裝置上的夾緊手指39上，在垂直方向上以左側臺面板74上表面為基準，第一套雙頭移栽機械手裝置上的支撐78高度和第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77高度以及磁環翻轉裝置的支撐柱79高度保證雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、第一影像檢測平臺上表面和磁環翻轉裝置夾緊手指39上表面在同一高度平面上；磁環翻轉裝置夾緊手指39中心線與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
3、第二影像檢測平臺與第二套雙頭移栽機械手裝置和磁環翻轉裝置的聯接如圖11所示，第二套雙頭移栽機械手裝置上的支撐81分別被安裝在左側臺面板74和右側臺面板75上，第二影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐80被安裝在右側臺面板75上，磁環翻轉裝置的支撐柱79被安裝在左側臺面板74上。為保證第二套雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時抓住第二影像檢測平臺上的磁環和磁環翻轉裝置上的迴轉盤43上的磁環，安裝時左側臺面板74和右側臺面板75上表面在同一水平面上，以左側臺面板74為基準，第二套雙頭移栽機械手裝置上的支撐81高度和第二影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐80高度以及磁環翻轉裝置的支撐柱79高度保證雙頭移栽機械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、第二影像檢測平臺上精密工作平臺33上表面和上表面在同一高度平面上；磁環翻轉裝置迴轉盤43中心線與第二影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
下面基於實施例對本磁環圖像自動檢測線的工作全過程作進一步詳細描述(a)如圖3將待檢查的磁環套在12根玻璃棒8上，當整個磁環自動檢測線開始自動工作時，首先由分度箱驅動電機1驅動精密凸輪分度箱22，精密凸輪分度箱22帶動轉盤7逆時針轉動，每轉動1/12圈停頓一次，當安裝於轉盤7工作位靠近玻璃棒8底部的光電傳感器11感應到玻璃棒8上的磁環時，氣缸25推動手爪13掐住玻璃棒8，固定氣缸23推動滑快9，使壓塊10壓住玻璃棒8。此時上料伺服電機18驅動絲槓19轉動(通過同步帶17連接)，絲槓19與裝在拖板14上的螺母15配合，使拖板14帶動手爪13託住玻璃棒8上最底部磁環沿著導軌20向上運動。當安裝於轉盤7工作位靠近玻璃棒8頂部的光電傳感器12感應到玻璃棒8上的磁環時，上料伺服電機18作點動，每次點動時間×絲槓的螺距＝磁環高度，保證每點動一次上升一個磁環高度。
(b)在玻璃棒8最上方的磁環被頂到玻璃棒8頂部，及第一鏡像檢測平臺上磁環完成直徑、上表面和外表面檢測時，如圖6伺服電機82驅動絲槓84轉動，絲槓84和螺母15配合，帶動滑板86及夾爪安裝板52、53沿著導軌50水平左移，當裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到玻璃棒8最頂部時及裝在夾爪安裝板52上的抓手55平移到第一鏡像檢測平臺上已完成檢測的磁環上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到夾抓工位，然後由手指氣缸56驅動兩個夾爪安裝板52、53上的兩個自定心三手指手爪55分別抓住玻璃棒8最上方磁環和第一鏡像檢測平臺上已完成檢測磁環，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，隨即滑板86向右平移，直到裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到第一鏡像檢測平臺檢測工位上方及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到翻轉裝置夾緊手指38上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到松爪工位，然後由手指氣缸56驅動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別將磁環放於第一鏡像檢測平臺檢測工位和翻轉裝置夾緊手指38裡，完成松爪後，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，離開送爪工位。以上往返、上下運動一直連續不停，直到此玻璃棒4磁環全部抓完，運動停止，等待下一玻璃棒4最上方磁環被頂出，則繼續以上運動。
(c)如圖5當被(b)中自定心三手指手爪55送來的磁環被放於磁環翻轉裝置夾緊手指39裡時，由抓手三指氣缸40驅動夾緊手指39夾緊磁環，同時由抓手三指氣缸41夾緊夾緊手指38，隨即由180°旋轉氣缸49帶動兩個夾緊手指38、39翻轉180°，翻轉完成後，夾緊手指39鬆開磁環於迴轉盤43上，夾緊手指38鬆開，隨即由伸縮氣缸36驅動夾緊手指39向內收縮、伸縮氣缸37驅動夾緊手指38向外伸出，當被(b)中自定心三手指手爪55送來的磁環被放於磁環翻轉裝置夾緊手指38裡時，由抓手三指氣缸41驅動夾緊手指38夾緊磁環，同時由抓手三指氣缸40夾緊夾緊手指39，隨即由180°旋轉氣缸49帶動兩個夾緊手指38、39向相反方向翻轉180°，翻轉完成後，夾緊手指38鬆開磁環於迴轉盤43上，夾緊手指39鬆開，隨即由伸縮氣缸36驅動夾緊手指38向內收縮、伸縮氣缸37驅動夾緊手指39向外伸出重複上述工作；電動機45驅動6等分凸輪分度箱42，6等分精密凸輪分度箱42帶動迴轉盤43使電動機45每轉動一圈迴轉盤43轉動1/6圈，由夾緊手指38、39放於迴轉盤43上的磁環經過3次間歇轉動，被轉到迴轉盤43的右側，等待下一工序。
(d)當上述迴轉盤上的磁環運動到迴轉盤右側時，及第二鏡像檢測平臺上磁環完成高度、下表面檢測時，如圖6伺服電機82驅動絲槓84轉動，絲槓84和螺母85配合，帶動滑板86及夾爪安裝板52、53沿著導軌50水平左移，當裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到迴轉盤43右側磁環上方時及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到第二鏡像檢測平臺上已完成檢測的磁環上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到夾爪工位，然後由手指氣缸56驅動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別抓住迴轉盤43右側磁環和第二鏡像檢測平臺上已完成檢測磁環，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，接著，隨即滑板86向右平移，直到裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到第二鏡像檢測平臺檢測工位上方及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到自動分裝機輸送帶上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到松爪工位，然後由手指氣缸56驅動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別將磁環放於第二鏡像檢測平臺檢測工位和自動分裝機輸送帶裡，完成松爪後，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，離開送爪工位。以上往返、上下運動一直連續不停，直到此玻璃棒8磁環全部抓完，運動停止，等待下一玻璃棒4最上方磁環被頂出，則繼續以上運動。
權利要求
1.一種磁環圖像自動檢測裝置，包括機架(6)，其特徵在於所述的機架(6)檯面上，其前部安裝一個磁環自動上料盤(1)，而其後安裝第一套雙頭移載機械手裝置(2)，在所述的第一套雙頭移載機械手裝置(2)之上安裝一個第一影像檢測平臺(3)，而其後側安裝第二套雙頭移載機械手裝置和一個磁環翻轉裝置(4)，在所述的磁環翻轉裝置(4)的後側安裝一個第二影像檢測平臺(5)；磁環在磁環自動上料盤(1)上由第一套雙頭移載機械手裝置(2)送到第一影像檢測平臺(3)上進行磁環的直徑檢測和上表面的檢測，然後由磁環翻轉裝置(4)和第二套雙頭移載機械手裝置將磁環翻轉而送到第二影像檢測平臺(5)上進行磁環的厚度檢測和下表面的檢測。
2.根據權利要求1所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於所述的磁環自動上料盤(1)包括分度箱驅動電機(16)、精密凸輪分度箱(22)、轉盤(7)和12根玻璃棒(4)、聯軸器(21)、氣缸(25)、手爪(13)、上料伺服電機(18)、同步帶(17)、拖板(15)、導軌(20)、絲槓(19)、螺母(15)、調整螺栓(26)、氣缸連接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定氣缸(23)、滑快(9)和壓塊(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁環，精密凸輪分度箱(22)和分度箱驅動電機(16)由聯軸器(21)連接，當分度箱驅動電機(16)旋轉一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱(22)，使轉盤(7)旋轉1/12圈；手爪(13)在非工作狀態處於空位，當玻璃棒(8)旋轉到工作工位時，氣缸(25)帶動手爪(13)掐住玻璃棒(8)；並由上料伺服電機(18)通過同步帶(17)帶動絲槓(19)轉動，並通過絲槓(19)和螺母(15)配合實現從轉動到平動的轉換，最終驅動拖板(16)帶動手爪(13)沿著導軌(20)向上垂直運動；為保證手爪(13)能測量不同直徑的磁環，手爪(13)的開擋可由氣缸連接座(27)兩側的調整螺栓(26)調整到被測磁環的直徑大小；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，並且可以通過改變玻璃棒的內徑來適應不同直徑的磁環；當玻璃棒(8)轉到工作位時，固定氣缸(23)帶動滑快(9)，使壓塊(10)壓住玻璃棒(8)，實現玻璃棒(8)在工作位的固定。
3.根據權利要求1所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於所述的第一套雙頭移載機械手裝置(2)與第二套雙頭移載機械手裝置結構相同，包括伺服電機(82)、絲槓(84)、彈性連軸節(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下導軌(50)、過渡安裝板(51)、兩個夾爪安裝架板(52、53)、氣缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指氣缸(56)、限位套(57)；所述的伺服電機(82)驅動絲槓(84)，伺服電機(82)和絲槓(84)由彈性連軸節(83)連接，絲槓(84)與螺母(85)配合，螺母(85)與滑板(86)使用螺栓連接，實現伺服電機(82)的轉動到滑板(86)在上下導軌(50)上平動的變化；滑板(86)通過過渡安裝板(51)螺栓連接有兩個夾爪安裝架板(52、53)，夾爪安裝架板(52、53)通過氣缸(54)實現垂直上下運動，在夾爪安裝架板(52、53)的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪(55)，分別由各自的手指氣缸(56)驅動其開關；調整限位套(57)的安裝高度可調節夾爪安裝架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下運動距離，目的是保證自定心三手指手爪(55)向下運動到限位套(57)的距離和被測磁環高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環或自定心三手指手爪(55)與第一影像檢測平臺的精密工作平臺(33)、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
4.根據權利要求3所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於考慮到在實際磁環檢測流水線中，磁環中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手指手爪(55)自動還原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安裝座(58)、氣缸(59)、鉸鏈(60)、汽缸頭(61)、銷柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活動銷柱(64)、自定心三手指手爪固定銷柱(65)、汽缸頭滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定銷柱(65)為軸心轉動，氣缸(59)帶動氣缸頭(61)上的銷柱(62)在汽缸頭滑槽(66)上滑動，並帶動自定心三手指手爪活動銷柱(64)在滑槽(63)中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手(67)夾抓的磁環是何直徑，磁環的中心都在同一位置，以實現自定心功能；由於氣缸(59)做滑動，使用鉸鏈(60)將氣缸(59)鉸接在安裝座(58)上。
5.根據權利要求1所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於所述的第一影像檢測平臺(3)由精密工作平臺(33)、直徑傳感器(28、34)、紅外線光源(32)、6臺攝像頭(29)、6個球鉸鏈(30)和連接板(31)組成；所述的精密工作平臺(33)上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器(28、34)對精密工作平臺(33)平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭(29)拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭(29)能自由轉動以適應不同尺寸的磁環，攝像頭(29)與連接板(31)的聯接採用球鉸鏈(30)聯接。
6.根據權利要求1所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於所述的磁環翻轉裝置(4)包括電動機(45)、6等分精密凸輪分度盤(42)、迴轉盤(43)、連接套(44)、180°旋轉氣缸(49)、兩個伸縮氣缸(36、37)，兩個夾緊手指(38、39)、兩個抓手三指氣缸(40、41)、方螺母(46)、調整塊(47)和旋轉支架(48)；所述的電動機(45)通過連接套(44)驅動6等分精密凸輪分度盤(42)，6等分精密凸輪分度盤(42)的輸出軸與迴轉盤(43)平鍵連接，使得電動機(45)輸出軸每轉動1圈迴轉盤(43)轉動1/6圈；180°旋轉氣缸(49)通過旋轉支架(48)使兩個夾緊手指(38、39)做180°往返旋轉，在旋轉同時通過兩個伸縮氣缸(36、37)使兩個夾緊手指(38、39)向內縮，當旋轉到位時再使兩個夾緊手指(38、39)伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指(38、39)與其他工件發生碰撞和摩擦；調節所述的方螺母(27)在調整塊(24)上的位置，可以使兩個夾緊手指(38、39)調整抓緊直徑，以適應不同尺寸的磁環。
7.根據權利要求1所述的磁環圖像自動檢測裝置，其特徵在於第二影像檢測平臺(5)結構基本上與第一影像檢測平臺(3)結構相同，區別僅在於所述的直徑傳感器(28、34)改用為高度傳感器，所述的攝像頭(29)臺數改用為4臺。
全文摘要
本發明涉及一種磁環圖像自然檢測裝置。它包括機架，在機架檯面上，其前部安裝一個磁環自動上料盤，而其後安裝第一套雙頭移載機械手裝置，在所述的第一套雙頭移載機械手裝置之上安裝一個第一影像檢測平臺，而其後側安裝第二套雙頭移載機械手裝置和一個磁環翻轉裝置，在所述的磁環翻轉裝置的後側安裝一個第二影像檢測平臺；磁環在磁環自動上料盤上由第一套雙頭移載機械手裝置送到第一影像檢測平臺上進行磁環的直徑檢測和上表面的檢測，然後由磁環翻轉裝置和第二套雙頭移載機械手裝置將磁環翻轉而送到第二影像檢測平臺上進行磁環的厚度檢測和下表面的檢測。本發明能實現對磁環直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率。
文檔編號G01N21/88GK1865948SQ200610026220
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月28日 優先權日2006年4月28日
發明者姚驥 申請人:上海大學