一種螺絲的塗膠檢測裝置的製作方法

2023-12-12 18:34:27

本發明屬於視覺檢測領域，具體涉及一種螺絲的塗膠檢測裝置。

背景技術：

在螺絲的行業中，需要對螺絲塗膠情況進行檢測。螺絲種類繁多，顏色各異，塗膠的情況非常複雜，特別是塗深色膠水的深色螺絲，很難檢測。且螺絲塗膠的產量很高，在線檢測速度要求很快。

目前，對螺絲塗膠檢測大多依靠人工，線下進行檢測。但人工檢測的勞動強度大，每個人對標準的執行也存在差異，影響檢測結果，誤差率高。且人工的效率太低，成本大，無法滿足工廠高產量，低成本的需求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠自動檢測螺絲塗膠情況的螺絲的塗膠檢測裝置。

為了解決上述技術問題，本發明採用的一種技術方案是：一種螺絲的塗膠檢測裝置，包括用於傳送螺絲的傳送機構、用於採集螺絲側視方向塗膠情況的側視圖像採集機構和用於採集螺絲俯視方向塗膠情況的俯視圖像採集機構，所述傳送機構包括傳送平臺，多個螺絲依次排列在傳送平臺上，所述傳送平臺能夠帶動螺絲沿設定的傳送路徑移動，所述傳送路徑中依次設置有側視檢測區域和俯視檢測區域，所述側視圖像採集機構設置在側視檢測區域外側，所述側視圖像採集機構包括用於給側視檢測區域照明的第一光源和第一相機，所述第一相機的鏡頭視角範圍能夠容納側視檢測區域，所述俯視圖像採集機構設置在俯視檢測區域外側，所述俯視圖像採集機構包括用於給俯視檢測區域照明的第二光源和第二相機，所述第二相機的鏡頭視角範圍能夠容納俯視檢測區域，所述塗膠檢測裝置還包括設置在側視檢測區域的自轉機構，所述傳送機構能夠帶動螺絲依次經過側視檢測區域和俯視檢測區域，當傳送機構將螺絲送入側視檢測區域時，所述自轉機構與螺絲接觸且能帶動螺絲在行進過程中繞自身軸線自轉，所述第一光源能夠將側視檢測區域內的螺絲照亮，所述第一相機能夠多次拍攝獲得所述螺絲自轉一周的側面圖像；當傳送機構將螺絲送入俯視檢測區域時，所述第二光源能夠將俯視檢測區域內的螺絲照亮，所述第二相機能夠拍攝獲得所述螺絲俯視方向的圖像。

具體的，所述塗膠檢測裝置還包括控制第一相機和第二相機拍照的控制器、分別與控制器連接的光電開關和自轉角度檢測器，所述光電開關設置在螺絲進入側視檢測區域的位置處，當螺絲進入側視檢測區域時，所述光電開關能夠觸發控制器控制第一相機開始對螺絲拍照，所述自轉角度檢測器能夠檢測螺絲在側視檢測區域自轉的角速度並傳輸給控制器，所述控制器根據螺絲自轉的角速度控制第一相機拍照的頻率。

優選的，所述自轉角度檢測器為編碼器，所述編碼器與自轉機構連接，當自轉機構帶動螺絲自轉時，所述編碼器的轉軸能夠與螺絲同步轉動且編碼器的轉軸轉動的角度與螺絲自轉的角度相同。

優選的，所述第一光源與第一相機位於螺絲的同一側，所述第一光源相對於第一相機為前景打光的面光源。

進一步的，所述第一光源與控制器相連，所述控制器能夠控制第一光源頻閃式發光，所述控制第一相機在第一光源的曝光時間內對螺絲拍照。

優選的，所述第一光源上安裝有遮光板，所述遮光板能夠在第一光源的發光面上移動調整位置，所述遮光板能夠覆蓋第一光源的部分發光面。

優選的，所述塗膠檢測裝置還包括增亮板，所述增亮板位於螺絲的一側且與第一光源相對，所述增亮板具有反光面，所述反光面能夠反射第一光源的光線進而提高第一相機拍攝的照片亮度。

具體的，所述第二相機位於俯視檢測區域的上方，所述第二相機的鏡頭朝下並對著進入俯視檢測區域的螺絲。

優選的，所述第二光源為環形光源，所述第二光源設置在第二相機的鏡頭和螺絲之間。

具體的，所述控制器為PLC控制器。

以上所涉及到的前後左右上下等方位詞，是在所述螺絲的塗膠檢測裝置的正常使用時的方位作定義的。

本發明的範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的（但不限於）具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案等。

由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：採用側視圖像採集機構和俯視圖像採集機構對螺絲上的側視方向和俯視方向的圖像採集，有效替代人工檢測，速度快、效率高且工作穩定，大大節約了工廠的勞動力成本，並能夠實現24小時不間斷生產，大幅提高了產能；塗膠檢測裝置對螺絲100的膠高、頭部沾料、座面缺膠的檢測結果準確，無漏檢。

附圖說明

圖1為塗膠的螺絲立體示意圖；

圖2為塗膠的螺絲俯視圖；

圖3為塗膠的螺絲主視圖；

圖4為本發明螺絲的塗膠檢測裝置一立體結構示意圖；

圖5為本發明螺絲的塗膠檢測裝置另一立體結構示意圖；

圖6為圖5中A處的局部放大示意圖；

圖7為本發明螺絲的塗膠檢測裝置再一立體結構示意圖；

其中：1、第一光源；2、第一相機；3、第二光源；4、第二相機；5、光電開關；6、編碼器；7、遮光板；8、增亮板；100、螺絲；101、膠水；102、粘膠部；103、缺膠部；104、起膠處。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，在大批量對螺絲100進行塗抹膠水101時，由於操作以及工藝的問題，有時會在螺絲100的頭部出現粘膠的情況，即圖示的粘膠部102；還有時會在螺絲100的頭部座面上出現缺膠的情況，即圖示的缺膠部103。這些情況都需要避免，為了剔除存在這些缺陷的塗膠螺絲100，採用了如下所述的塗膠檢測裝置進行檢測，下述的塗膠檢測裝置還能檢測螺絲100上塗膠的膠高H。

如圖4至圖7所示，本發明所述的一種螺絲的塗膠檢測裝置，包括用於傳送螺絲100的傳送機構（圖未示）、用於採集螺絲100側視方向塗膠情況的側視圖像採集機構和用於採集螺絲100俯視方向塗膠情況的俯視圖像採集機構、控制器（圖未示）、以及分別與控制器連接的光電開關5和自轉角度檢測器。本實施例中，所述控制器採用PLC控制器，所述自轉角度檢測器採用編碼器6。PLC控制器分別與傳送機構、側視圖像採集機構和俯視圖像採集機構連接並控制傳送機構、側視圖像採集機構和俯視圖像採集機構工作。

所述傳送機構包括傳送平臺，多個螺絲100依次排列在傳送平臺上，所述傳送平臺能夠帶動螺絲100沿設定的傳送路徑移動。所述傳送路徑中依次設置有側視檢測區域和俯視檢測區域，所述側視圖像採集機構設置在側視檢測區域外側，本實施例中，採用能夠在動力機構帶動下自轉的轉盤（圖未示）作為傳送螺絲100的傳送平臺，所述螺絲100沿轉盤的邊緣周向排布。螺絲100隨轉盤的自轉而繞轉盤的中心公轉且依次經過側視檢測區域和俯視檢測區域。

由於螺絲100側面塗膠各向異性，需要對螺絲100塗膠面進行360度檢測。本發明通過側視圖像採集機構實現螺絲100一周的塗膠面的圖像採集。所述側視圖像採集機構包括用於給側視檢測區域照明的第一光源1和用於拍攝側視檢測區域內的螺絲100的側面圖像的第一相機2。所述第一相機2的鏡頭視角範圍能夠容納側視檢測區域。所述塗膠檢測裝置還包括設置在側視檢測區域的自轉機構（圖未示）。當傳送機構將螺絲100送入側視檢測區域時，所述自轉機構與螺絲100接觸且能帶動螺絲100在行進過程中繞自身軸線自轉。本實施例中，自轉機構採用的是一皮帶傳動機構，螺絲100可拆卸地裝設在一治具上，治具的外周具有圓周面，治具隨轉盤轉動行進，當治具與皮帶傳動機構的皮帶接觸，皮帶運轉，在摩擦力的作用下，治具貼著皮帶自轉進而帶動螺絲100自轉。在側視檢測區域內螺絲在繞轉盤中心公轉的同時繞自身軸線自轉。

所述第一光源1能夠將側視檢測區域內的螺絲100照亮，所述第一相機2能夠多次拍攝獲得所述螺絲100自轉一周的側面圖像。具體地說，所述光電開關5設置在側視檢測區域的入口處，當螺絲100進入側視檢測區域時，所述光電開關5能夠觸發PLC控制器控制第一相機2開始對螺絲100拍照。所述編碼器6的轉軸與自轉機構的皮帶接觸連接，當自轉機構帶動螺絲100自轉時，所述編碼器6的轉軸能夠在皮帶的帶動下與螺絲100同步轉動且編碼器6的轉軸轉動的角度與螺絲100自轉的角度相同，因此所述編碼器6能夠檢測螺絲100在側視檢測區域自轉轉動的角度並傳輸給PLC控制器。所述PLC控制器根據螺絲100自轉轉動的角度控制第一相機2拍照的頻率，保證螺絲100經過側視檢測區域的過程中第一相機2通過多次間隔拍攝獲得螺絲100自轉一周的側面圖像，PLC控制器能夠將第一相機2多次拍攝的照片拼接獲得螺絲100側面完整一周的圖像。

所述第一光源1與第一相機2位於螺絲100的同一側，所述第一光源1相對於第一相機2為前景打光的面光源。這樣，第一光源1能夠照亮螺絲100側面的一片區域，螺絲100上被照亮的區域能夠反光，第一相機2能夠清晰拍攝到該區域的螺絲100的側面圖像。所述第一光源1與PLC控制器相連，所述第一光源1採用的是高亮光源，照度高達到100000Lx，由於發熱量較大，所以第一光源1不能常亮。本實施例中，所述PLC控制器能夠控制第一光源1頻閃式發光，所述PLC控制器控制第一相機2在第一光源1的曝光時間內對螺絲100拍照。根據螺絲100和膠水顏色設置第一光源1的曝光時間，本實施例中針對對黑色螺絲100和膠水，第一光源1的曝光時間設置為0.2ms，即能保證第一相機2拍攝的圖像不拖影，又保證黑色產品強烈的反光。若是淺色產品，只需調高曝光時間就能滿足要求，所述第一光源1能夠兼容不同顏色的產品。

另外，由於螺絲100的起膠處104有一定的坡度，第一光源1的光使起膠處被打亮，同時螺絲100上未塗膠區域也會被打亮，這樣就不利於凸顯起膠的位置。因此，本實施例的第一光源1上安裝有遮光板7，所述遮光板7能夠在第一光源1的發光面上移動調整位置，所述遮光板7能夠覆蓋第一光源1的部分發光面。將遮光板7調整到對著螺絲100的起膠處104，使得起膠處104不被打亮，而螺絲100上未被塗膠的區域被打亮強烈反光，在第一相機2處顯現為高亮區域，從而使得第一相機2拍攝的起膠處104的圖像清晰可見。通過側視圖像採集機構獲得螺絲100的起膠位置後，即可測量螺絲100上塗膠的膠高。在螺絲100頭部被第一光源1照亮的區域，可以很清晰地看見螺絲100頭部的粘膠情況，在第一相機2處顯現的就是粘膠處為黑色的點，通過設定閾值，篩選沾料處粘膠的螺絲100。

所述塗膠檢測裝置還包括增亮板8，所述增亮板8位於螺絲100的一側且與第一光源1相對，所述增亮板8具有反光面，所述反光面能夠反射第一光源1的光線進而提高第一相機2拍攝的照片亮度。

所述俯視圖像採集機構設置在俯視檢測區域外側。所述俯視圖像採集機構包括用於給俯視檢測區域照明的第二光源3和第二相機4。所述第二相機4的鏡頭視角範圍能夠容納俯視檢測區域。具體的說，所述第二相機4位於俯視檢測區域的上方，所述第二相機4的鏡頭朝下並對著進入俯視檢測區域的螺絲100。所述第二光源3為環形光源，所述第二光源3設置在第二相機4的鏡頭和螺絲100之間。

當傳送機構將螺絲100送入俯視檢測區域時，所述第二光源3能夠將俯視檢測區域內的螺絲100照亮，所述第二相機4能夠拍攝獲得所述螺絲100俯視方向的圖像。在第二光源3的照射下，螺絲100的頭部底座上若是出現缺膠的情況，缺膠區域反光很強烈，通過第二相機4即可篩選頭部底座缺膠的螺絲100。

通過側視圖像採集機構和俯視圖像採集機構對螺絲100上的側視方向和俯視方向的圖像採集，能夠獲得螺絲100的側面、頂面、頭部底座的圖像，通過控制器的自動分析圖像，能夠快速分辨處存在粘膠、缺膠的螺絲100並將之剔除，並檢測獲得螺絲100的塗膠的膠高H。使用本發明所述的塗膠檢測裝置替代人工檢測，即高效又穩定，大大節約了工廠的勞動力成本，並能夠實現24小時不間斷生產，大幅提高了產能。對螺絲100的膠高、頭部沾料、座面缺膠的檢測結果準確。側視圖像採集機構、俯視圖像採集機構以及其他部件均是模塊化集成，易於後期的維護保養。

如上所述，我們完全按照本發明的宗旨進行了說明，但本發明並非局限於上述實施例和實施方法。相關技術領域的從業者可在本發明的技術思想許可的範圍內進行不同的變化及實施。