[實(shí)用新型]一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521132570.2
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205279992U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉坤;王鄭拓;盧江;呂茂印;徐月同
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州紫金港智能制造裝備有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 汪慶朋;董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種齒形測量裝置，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置。

背景技術(shù)

視覺檢測是一種通過機(jī)器視覺設(shè)備提取目標(biāo)圖像信號代替人眼或量具做測量和判斷的有效手段。它是產(chǎn)品制造過程中的重要質(zhì)量保障手段之一。目前，機(jī)器視覺已被廣泛應(yīng)用于各種自動化加工設(shè)備中，它可以實(shí)現(xiàn)零件尺寸、位置的測量，產(chǎn)品外觀和缺陷的檢查，文字識別，二維碼、條形碼識別等。

但是當(dāng)前，機(jī)器視覺的尺寸測量在中小型零件上的應(yīng)用較多，而大型零件基本都還靠人工測量，沒能實(shí)現(xiàn)自動化和數(shù)字化。究其原因，主要是因?yàn)榇笮土慵w積大，重量重，零件的裝夾變位困難，而且在保證測量精度的前提下，機(jī)器視覺難以掃描整個零件。以附圖3所示的某大型鏈輪零件為例。此鏈輪零件直徑超過半米，重量大約20~30Kg，它在加工完成后需對每個齒形輪廓進(jìn)行檢驗(yàn)。目前一般的檢測方法是工人拿著量規(guī)依次測量每個齒的外形輪廓，工人檢測困難且工作量較大。

可見，目前大型鏈輪齒形測量過程存在著如下缺陷：1）自動化程度低，基本都還依賴人工測量，零件尺寸大，重量重，工人測量難度大，工作強(qiáng)度大；2）人工檢測，零件質(zhì)量信息沒能存檔，不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計過程控制和數(shù)字化加工；3）零件尺寸較大，機(jī)器視覺難以兼顧測量精度和視野范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置。本實(shí)用新型采用搬運(yùn)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)大型鏈輪零件自動上下料，并配合視覺測量裝置自動變位采集鏈輪齒形數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型通過零件尺寸信息自動采集以及質(zhì)量信息自動存檔，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測量，進(jìn)一步為數(shù)字化制造做準(zhǔn)備。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置，包含上料料倉、搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)、視覺檢測系統(tǒng)和下料料倉；

上料料倉上設(shè)置有定位氣缸和定位塊，用于鏈輪零件的定位；

搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)由搬運(yùn)機(jī)器人和鏈輪夾爪組成，鏈輪夾爪通過安裝法蘭與搬運(yùn)機(jī)器人第六軸連接；

視覺檢測系統(tǒng)由機(jī)架、視覺測量裝置和遮光裝置組成；機(jī)架用于安裝視覺測量裝置和遮光裝置；視覺測量裝置用于鏈輪零件外形掃描，判斷鏈輪零件齒形是否合格；遮光裝置用于遮擋環(huán)境光對視覺測量裝置的影響；

下料工位設(shè)置有不少于兩個下料料倉，分別放置檢驗(yàn)合格品和不合格品。即所述下料料倉設(shè)置有兩個，其中一個下料料倉為放置檢驗(yàn)合格品的合格下料料倉，另一個下料料倉為放置檢驗(yàn)不合格品的不合格下料料倉。

所述的視覺檢測系統(tǒng)中，機(jī)架由底座、立柱、橫梁和鏡頭調(diào)節(jié)座組成；底座固定安裝于地面；不少于兩根立柱與底座垂直安裝；鏡頭調(diào)節(jié)座設(shè)置于立柱中部偏上位置；橫梁設(shè)置于立柱頂端。

所述的視覺檢測系統(tǒng)中，視覺測量裝置由相機(jī)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、鏡頭支架、螺釘、光桿滑塊、光桿和背光源組成；鏡頭支架設(shè)置在鏡頭調(diào)節(jié)座上；相機(jī)鏡頭安裝在鏡頭支架上；工業(yè)相機(jī)固定在相機(jī)鏡頭像方側(cè)的末端；光桿滑塊安裝在固定在鏡頭支架上；鏡頭支架通過光桿滑塊與鏡頭調(diào)節(jié)座上的光桿連接；螺釘設(shè)置于鏡頭支架上，用于鏡頭支架與鏡頭調(diào)節(jié)座的固定；背光源固定在橫梁的一端，背光源設(shè)置在相機(jī)鏡頭物方側(cè)的延長線上。

所述的視覺檢測系統(tǒng)中，遮光裝置由遮光幕布、氣缸、導(dǎo)軌滑塊、幕布支架和導(dǎo)軌組成；氣缸和導(dǎo)軌豎直安裝于橫梁上；幕布支架一側(cè)固定在氣缸的氣缸桿上，另一側(cè)通過導(dǎo)軌滑塊與導(dǎo)軌連接；遮光幕布設(shè)置在幕布支架上；遮光幕布籠罩在視覺檢測系統(tǒng)外側(cè)。

所述的視覺檢測系統(tǒng)中，相機(jī)鏡頭和背光源之間為視覺測量區(qū)域；相機(jī)鏡頭和背光源之間的距離通過與光桿連接的鏡頭支架進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過螺釘鎖死。

本實(shí)用新型的有益之處在于：

（1）本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了大型鏈輪零件齒形數(shù)據(jù)自動采集測量，有效減小鏈輪零件齒形檢驗(yàn)難度。工人只需將鏈輪零件裝夾到上料料倉上，搬運(yùn)機(jī)器人就會完成鏈輪零件自動上料、變位測量和自動下料操作。整個檢測過程不受人為因素影響，有效保證了產(chǎn)品檢測質(zhì)量的準(zhǔn)確性。

（2）本實(shí)用新型利用計算機(jī)存儲零件質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)零件數(shù)字化測量，為后期統(tǒng)計過程控制和數(shù)字化加工做準(zhǔn)備。本實(shí)用新型中，工業(yè)相機(jī)可以將采集到的零件質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲在計算機(jī)內(nèi)，計算機(jī)提取零件質(zhì)量信息為零件制造環(huán)節(jié)提供反饋信息。