[發(fā)明專利]圓柱形棒材外觀自動(dòng)檢測裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410343460.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104076042A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭誼輝;毛善文;劉新輝;龔斌;肖錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/892
• 分類號(hào): G01N21/892;G01B11/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種棒材外觀自動(dòng)檢測裝置，具體涉及一種圓柱形棒材外觀自動(dòng)檢測裝置。?

背景技術(shù)

硬質(zhì)合金PCB棒材是印刷電路板制作中廣泛使用的主要工具之一，且產(chǎn)品型號(hào)已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，如規(guī)格為Ф3.25×38.7的模壓棒材市場需求量持續(xù)增長，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某公司本部2010年P(guān)CB棒材產(chǎn)量達(dá)到180噸以上，月平均產(chǎn)量15噸（約300萬支）以上。為保證產(chǎn)品的外觀和尺寸的合格率，必須對(duì)生產(chǎn)出來的模壓棒材進(jìn)行全檢。PCB棒材外觀缺陷主要為缺口、未磨起、磨面。外觀檢查時(shí)需在白識(shí)燈下逐支目視檢查，PCB棒材因經(jīng)過初磨加工，在燈光下棒材表面反光，對(duì)眼睛視力影響很大，長期檢查導(dǎo)致視力下降，同時(shí)因長期保持坐姿，不少檢查員工已出現(xiàn)視力下降、手麻木及頸椎病。因此迫切需要開發(fā)一種對(duì)硬質(zhì)合金棒材外觀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測的裝置，以便提高檢測效率，確保大批量生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減輕質(zhì)量檢測人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保護(hù)他們的身體健康。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器視覺的柔性好、效率高的PCB棒材外觀自動(dòng)檢測裝置。?

本發(fā)明公開的這種圓柱形棒材外觀自動(dòng)檢測裝置，包括柱面檢測機(jī)構(gòu)、端面檢測機(jī)構(gòu)和凸輪轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)；柱面檢測機(jī)構(gòu)包括柱面檢測相機(jī)及其固定架、平行光源、棒材放置架及驅(qū)動(dòng)棒材旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。棒材放置架安裝于固定架的相對(duì)側(cè)、柱面檢測相機(jī)的下方；平行光源位于固定架側(cè)和棒材放置架水平相對(duì)；端面檢測機(jī)構(gòu)包括檢測臺(tái)及對(duì)稱布置于檢測臺(tái)兩側(cè)的端面檢測相機(jī)及固定端面檢測相機(jī)的固定座，檢測臺(tái)和兩側(cè)端面檢測相機(jī)之間各安裝有一個(gè)光源；凸輪轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、凸輪、連桿和托叉。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與凸輪連接，托叉固定于連桿上，連桿與凸輪的外沿接觸。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪帶動(dòng)連桿依次進(jìn)行托舉、前移、下降、返回周期性動(dòng)作。連桿上的托叉將棒材依次送往柱面檢測機(jī)構(gòu)和端面檢測機(jī)構(gòu)處進(jìn)行相應(yīng)的檢測。?

所述棒材放置架包括支座及支座上由硬質(zhì)合金棒材作為固定軌道組成的支撐斜面。支撐斜面的上方有固定于支座上的橡膠輥輪。硬質(zhì)合金棒材與橡膠輥輪的布置方向垂直，待檢的圓柱形棒材沿橡膠輥輪平行方向置于支撐斜面和橡膠輥輪之間，橡膠輥輪和待檢的圓柱形棒材接觸，當(dāng)橡膠輥輪被驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過橡膠輥輪和棒材之間的摩擦力使待檢的圓柱形棒材旋轉(zhuǎn)。橡膠輥輪的一端有連接軸。?

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸通過皮帶輪及皮帶與所述橡膠輥輪的連接軸連接。?

所述柱面檢測相機(jī)通過有滑槽的固定座連接于固定架上。?

所述檢測臺(tái)包括旋轉(zhuǎn)氣缸、底座及壓緊裝置，底座置于旋轉(zhuǎn)氣缸的上端，壓緊裝置傾斜連接于底座的上側(cè)，底座對(duì)應(yīng)壓緊裝置的傾斜側(cè)有V型工作槽，棒材置于該槽口中通過壓緊裝置壓緊。?

所述旋轉(zhuǎn)氣缸為九十度旋轉(zhuǎn)氣缸。?

所述壓緊裝置包括壓緊氣缸和與壓緊氣缸活塞桿連接的橡膠壓頭。?

所述V型工作槽的長度方向與所述端面相機(jī)垂直設(shè)置。?

本發(fā)明的工作原理如下：驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪帶動(dòng)連桿依次進(jìn)行托舉、前移、下降、返回周期性動(dòng)作，連桿上的托叉將待檢測的棒材依次送往柱面檢測機(jī)構(gòu)和端面檢測機(jī)構(gòu)兩個(gè)檢測位置進(jìn)行相應(yīng)的外觀檢測。進(jìn)行柱面檢測時(shí)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使其帶動(dòng)橡膠輥輪旋轉(zhuǎn)。橡膠輥輪帶動(dòng)棒材旋轉(zhuǎn)的同時(shí)控制柱面檢測相機(jī)以一定的頻率連續(xù)拍照，得到的這一系列照片按照順序輸出給控制計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將這些照片處理后以矩形圖像形式記錄下來。柱面檢測完成后托叉將棒材送至端面檢測機(jī)構(gòu)的V型工作槽中，先控制壓緊氣缸動(dòng)作使橡膠壓頭壓緊棒材，然后通過旋轉(zhuǎn)氣缸控制檢測臺(tái)旋轉(zhuǎn)90度。旋轉(zhuǎn)到位后，通過相應(yīng)側(cè)的端面檢測相機(jī)同時(shí)記錄下兩側(cè)端面的外觀缺陷。記錄完成后再通過改變旋轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)氣口控制檢測臺(tái)逆向旋轉(zhuǎn)90度回到初始位置。三個(gè)相機(jī)記錄的棒材外觀圖像分別通過計(jì)算機(jī)分析處理即可得出棒材的整體外觀信息，判斷該棒材是否有外觀缺陷后發(fā)出下一步工作指令。?

柱面外觀檢測時(shí)，檢測工位采用一個(gè)摩擦系數(shù)合適的橡膠輥輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)待檢棒材的旋轉(zhuǎn)，簡單可靠地完成柱面到平面的轉(zhuǎn)變，使得棒材柱面缺陷的識(shí)別快速而可靠。?

硬質(zhì)合金棒材以一定的傾斜角度排列成一排組成一個(gè)支撐斜面，堅(jiān)固耐磨且便于更換。?

凸輪轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)的采用簡單而可靠地解決了待檢棒材在各工位間的穩(wěn)定有序移動(dòng)的問題。?

端面外觀檢測時(shí)，旋轉(zhuǎn)檢測工位中通過旋轉(zhuǎn)氣缸來實(shí)現(xiàn)檢測臺(tái)的旋轉(zhuǎn)使得待檢棒材兩個(gè)端面的外觀檢測可同時(shí)完成，提高了檢測的效率。?

本發(fā)明對(duì)棒材柱面及端面外觀的檢測均可控自動(dòng)進(jìn)行，無需質(zhì)檢人員人工目視檢測，節(jié)約人力，提高效率。?

附圖說明