[發明專利]基于機器視覺的汽車膜片彈簧離合器在線智能檢測裝置

在審

• 申請號: 201710376945.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107030024A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 高興宇;李偉明;張萬盛;鄧仕超;張朋
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 周雯

技術領域

本發明屬于機器視覺檢測領域，尤其涉及一種基于機器視覺的汽車膜片彈簧離合器在線智能檢測裝置，包括支撐防護單元、環形傳輸單元、機械手單元、光電成像單元及處理與控制單元。

背景技術

隨著現代生產技術的提升，越來越多的工業產品生產都是依靠生產線來完成。而對零件產品外觀質量的檢測，國內的機器視覺產品卻跟不上企業生產的要求。面對這種情況，國內企業要么高價進口國外的價格高昂機器視覺檢測設備，要么依托國內低廉的人力資源成本，使用人工進行檢測。隨著國內人力資源成本的提高，依靠人工進行產品外觀質量檢測，不僅給工廠增加巨大的人工成本，而且也并不能保證比較高的檢測合格率。此外，對工業零件外觀質量的檢測還存在很多不能用人眼進行檢測的項目，比如零件安裝孔的位置度。

隨著工業水平的不斷發展，最近幾年，國內外也出現了很多可以用于檢測諸如零件安裝孔位置度的檢測設備，如三坐標測量儀等。但是這類產品也存在著其固有問題，如這類設備既不能做到在線檢測，也不能做到對零件的每件必檢。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明解決的技術問題是如何檢測流水線上生產零件的外觀質量特別是零件的表面是否有裂紋和安裝孔位置度是否滿足設計使用要求問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種基于機器視覺的汽車膜片彈簧離合器在線智能檢測裝置，包括支撐防護單元、環形傳輸單元、機械手單元、光電成像單元、照明單元及處理與控制單元；

所述支撐防護單元，是整個系統的支撐和防護裝置，其支撐結構主要是邊緣的金屬柱子，負責通過機械結構支撐各個功能單元；其下端裝有用于方便移動的滾輪，從下往上算第一層平臺用于安裝機械手單元和處理與控制單元的計算機主機，第二層平臺用于安裝環形傳輸單元、光電成像單元和照明單元，正面板左上方開設有用于安裝運行環境面板的方形孔，右下方開設有用于安裝操作與控制面板的方形孔；

所述環形傳輸單元，負責對待測零件的傳輸，安裝于支撐防護單元的第二層平面上，主要由安裝平臺、環形導軌、載物臺、皮帶傳動裝置、上下料工位定位裝置、檢測工位定位裝置和驅動電機組成；所述安裝平臺可實現對整個環形傳輸單元的支撐；環形導軌的作用是對載物臺的運動軌跡作限位；載物臺是待檢測零件的傳輸載具；皮帶傳動裝置是環形傳輸單元的動力輸送裝置；上下料工位定位裝置的作用是對上下料工位位置的載物臺進行限位；檢測工位定位裝置的作用是對檢測工位位置的載物臺進行限位；驅動電機的作用是驅動皮帶傳動裝置的轉動，通過數據線與處理與控制單元單向連接，實現計算機對環形傳輸單元的控制帶動載物臺運輸待檢測零件；

所述機械手單元，其作用是用于對待檢測零件進行上、下料，即將待檢測的零件從生產流水線上抓取到環形運輸單元的載物臺上為上料；將檢測完的零件從環形運輸單元的載物臺上抓取到生產流水線上或投入廢品區為下料；安裝在支撐防護單元的第二層平面上，在環形傳輸單元旁邊。

優選地，所述機械手單元為六軸多關節機械手，最大工作半徑可達720mm，手腕部可夾持7kg重量的零部件，自重30kg，位置反復精度為±0.02mm。

所述機械手單元，其基座通過螺釘與支撐防護單元的第二層平面相連接；通過數據線與處理與控制單元實現單向連接，實現計算機對機械手單元的控制；其主要由以下幾個部分組成：機械手單元為其基座，其作用是通過螺栓與支撐防護單元的第二層平面相連接，并為機械手大臂提供旋轉平臺以及數據線和電源線的集中排布；機械手單元為機械手單元的機械手，其作用是實現在最多六自由度下對零件的搬運；機械手單元為電磁鐵吸盤，其作用是將待檢測鋼質零件進行吸附，吸附零件時電磁盤圓心與零件圓心在控制系統的精確控制下使兩者的圓心在誤差最大為1mm的狀況下吸附吻合。并隨機械手移動將零件移送到載物臺或者下料區。

所述光電成像單元，其作用是對處于檢測區域的待檢測零件成像，然后將圖像信息采集后傳輸給處理與控制單元；主要包括：支撐裝置，固定于支撐防護單元的第二層平面上，其作用是對成像鏡頭進行支撐，并通過安裝于支撐裝置上端的電機帶動支撐裝置內的螺桿轉動，帶動成像鏡頭做豎直運動；成像鏡頭，在支撐裝置上，其作用是對處于檢測區域的待檢測零件進行成像；鏡頭傳感器，在支撐裝置上，通過數據線與處理與控制單元實現雙向連接，其作用是收集成像鏡頭所生產的圖像，然后將其傳輸給計算機進行計算與處理；

所述照明單元，其作用是對光電成像單元和環形傳輸單元的載物臺上的待檢測零件提供補光，通過照明支架安裝于支撐單元的第二層上，位于光電成像單元和環形傳輸單元旁邊；