[發明專利]一種帶視覺的螺紋自動檢測裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201710554670.1
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107289847A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張良安;茆誠;葉增林;張壯
• 申請（專利權）人: 安徽海思達機器人有限公司
• 主分類號: G01B5/16
• 分類號: G01B5/16;G01N21/88;B07C5/02;B07C5/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶視覺的螺紋自動檢測裝置及使用方法，其特征在于,包括振動盤裝置、第一輸送線裝置、機器人裝置、綜合檢測臺和第二輸送線；

所述振動盤裝置包括振動盤(1)和振動盤安裝座(2)，所述振動盤(1)固定安裝于所述振動盤安裝座(2)上，所述振動盤安裝座(2)固定安裝于地面；

所述第一輸送線裝置包括第一輸送線(4)、限位裝置(5)、螺紋工件(3)、光電傳感器(6)和光電傳感器安裝板(7)，所述第一輸送線(4)與所述振動盤(1)相連，并位于同一水平面，所述限位裝置(5)包括第一輸送擋板(22)、第一輸送安裝板(23)、第二輸送擋板(24)和第二輸送安裝板(25)，所述第一輸送擋板(22)一側固定連接于第一輸送安裝板(23)，所述第二輸送擋板(24)固定連接于第二輸送安裝板(25)，所述限位裝置(5)固定安裝于所述第一輸送線(4)上，所述限位裝置(5)與所述振動盤(1)相連，所述光電傳感器(6)固定于所述光電傳感器安裝板(7)上，所述光電傳感器安裝板(7)固定安裝于所述第一輸送線(4)一側；

所述機器人裝置包括四自由度機器人(9)、機器人安裝底座(8)、第一安裝法蘭(12)、法蘭連接板(11)、第一夾緊氣缸(13)和第一夾緊抓手(14)，所述四自由度機器人(9)固定安裝于機器人安裝底座(8)上，所述機器人安裝底座(8)與所述第一輸送線(4)位于同一水平面，所述第一安裝法蘭(12)固定安裝于所述四自由度機器人(9)末端，所述法蘭連接板(11)與所述第一安裝法蘭(12)固定連接，所述第一夾緊氣缸(13)固定安裝于所述法蘭連接板(11)上，所述第一夾緊抓手(14)連接于所述第一夾緊氣缸(13)上；

所述綜合檢測臺包括檢測臺底座(21)、第一線性滑軌(20)、第二線性滑軌(17)、驅動電機（43）、立柱(18)、螺紋通止規檢測裝置(16)、螺紋視覺檢測裝置(19)和工件固定裝置(15)，所述檢測臺底座(21)與所述第一輸送線(4)位于同一水平面，所述第一線性滑軌(20)固定安裝于所述檢測臺底座(21)上，所述立柱(18)包括機架(27)和機架安裝板(26)，所述機架(27)通過所述機架安裝板(26)垂直安裝于所述第一線性滑軌(20)上，所述第二線性滑軌(17)固定安裝在所述機架(27)上，所述螺紋通止規檢測裝置(16)安裝于所述第二線性滑軌(17)上，所述螺紋通止規檢測裝置(16)包括螺紋檢測連接板(28)、螺紋檢測電機(29)、端部浮動機構(30)、彈性聯軸器(31)、力矩傳感器(32)、夾裝卡盤(33)、螺紋通止規(34)，所述螺紋通止規(34)、力矩傳感器(32)、夾裝卡盤(33)、彈性聯軸器(31)與所述螺紋檢測電機(29)同軸連接，所述端部浮動機構(30)固定安裝于所述螺紋檢測電機(29)一側，所述螺紋視覺檢測裝置(19)包括相機支架(35)、支架安裝板(37)、工業相機(36)，相機支架(35)通過所述支架安裝板(37)固定安裝于所述檢測臺底座(21)上，所述工業相機(36)安裝于所述相機支架(35)上，所述工件固定裝置(15)包括旋轉平臺(38)、第二夾緊氣缸(42)、第二夾緊抓手(39)、第二安裝法蘭(40)、旋轉電機(41)和螺紋工件(3)，所述第二夾緊抓手(39)安裝于所述第二夾緊氣缸(42)上，所述第二夾緊氣缸(42)固定安裝于所述旋轉平臺(38)上，所述旋轉平臺(38)固定安裝于所述第二安裝法蘭(40)上，所述第二安裝法蘭(40)同軸安裝于所述旋轉電機(41)上，所述螺紋視覺檢測裝置(19)與所述工件固定裝置(15)位于所述第一線性滑軌(20)同一側，所述螺紋通止規檢測裝置(16)與所述旋轉電機(41)同軸布置；

振動盤裝置位于第一輸送裝置的取料端，機器人裝置位于第一輸送線裝置的放料端和第二輸送線的取料端之間，綜合檢測平臺布置在第一輸送線裝置的取料端一側；

帶視覺的螺紋自動檢測裝置及使用方法，使用方法如下：在使用時，將所述螺紋工件(3)裝入所述振動盤(1)中，在所述振動盤(1)的自動整形篩選作用下完成工件的自動上料，并經過所述限位裝置(5)到達所述第一輸送線(4)上；當螺紋工件(3)經過所述限位裝置(5)末端時，所述光電傳感器(6)接受到信號觸發，將所述螺紋工件(3)的位置信號傳達給所述四自由度機器人(9)；所述四自由度機器人(9)獲得觸發信號之后，通過所述四自由度機器人(9)末端帶動所述第一夾緊氣缸驅動的所述第一夾緊抓手(14)到達所述第一輸送線(4)上方并實現對所述螺紋工件(3)的抓取；之后在所述四自由度機器人(9)的運作下，將所述螺紋工件(3)安置于所述工件固定裝置(15)上；所述螺紋工件(3)安置于所述工件固定裝置(15)上之后，所述第二夾緊氣缸(42)驅動所述第二夾緊抓手(39)夾緊固定所述螺紋工件(3)；所述螺紋工件(3)固定后，所述第二線性滑軌(17)帶動所述螺紋通止規檢測裝置(16)向下移動，所述螺紋通止規(34)在所述螺紋檢測電機(29)的帶動下發生旋轉運動，所述端部浮動機構(30)能夠確保所述螺紋通止規(34)在接觸所述螺紋工件(3)端部時不會傷及工件，當螺紋通止規(34)旋轉運動到所述螺紋工件(3)端部被檢測的螺紋內時，所述螺紋通止規(34)在螺紋工件(3)螺紋內繼續向下旋轉，若通規旋轉通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(34)繼續向下旋轉運動，若止規旋轉不過被檢測螺紋的2.5圈，止規在螺紋內旋轉將會受到扭矩阻力，此時所述力矩傳感器(32)能夠檢測出止規所受到的扭矩阻力并傳遞至螺紋檢測電機(29)，螺紋檢測電機(29)輸出軸反轉并在所述驅動電機（43）的帶動下上升，使得螺紋通止規(34)反向旋轉并向上復位，根據“通規過，止規不過為合格”的原則，則該螺紋工件表面螺紋尺寸合格；若通規旋轉通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(34)繼續向下旋轉運動，若止規旋轉也通過被檢測螺紋，此時螺紋通止規(34)反向旋轉并向上復位，根據“通規過，止規過未不合格”的原則，則該螺紋工件表面螺紋尺寸較大，不合格，則該螺紋工件將在所述四自由度機器人(9)的作用下抓取并剔除，另外，所述夾裝卡盤(33)能夠實現對不同型號通止規的快速換裝；完成對所述螺紋工件(3)的螺紋尺寸通止規檢測之后，下一步實現對所述螺紋工件外觀的視覺檢測；所述螺紋工件(3)在所述工件固定裝置(15)上固定，在所述旋轉電機(41)的驅動下，帶動由所述第二安裝法蘭(40)所固定的所述旋轉平臺(38)旋轉，并進一步帶動固定在所述旋轉平臺(38)上的所述螺紋工件(3)旋轉，此時，位于綜合檢測臺表面上的所述螺紋視覺檢測裝置(19)所包括的所述工業相機(36)啟動，并完成對所述螺紋工件表面螺紋的360度全面檢測，并將所獲得的檢測圖片結果與事先準備的模板做對比，在計算機的匹配下自動完成螺紋表面的外觀檢測，并經由計算機將所得信號反饋實現，若匹配結果不同，則所述螺紋工件(3)表面螺紋不合格，若匹配結果相同，則所述螺紋工件(3)表面螺紋合格，至此完成對所述螺紋工件(3)表面螺紋的外觀檢測；若所述螺紋工件(3)經過螺紋通止規檢測及螺紋視覺外觀檢測之后均合格，則說明被檢測螺紋工件(3)表面螺紋合格，之后，所述四自由度機器人(9)帶動所述第一夾緊抓手(14)將所述螺紋工件(3)抓取并安置于所述第二輸送線(10)上，爾后，完成后續工位或封裝。

2.根據權利要求1所述的一種帶視覺的螺紋自動檢測裝置及使用方法，其特征在于，所述旋轉電機(41)采用伺服電機-減速器結構；所述螺紋檢測電機(29)采用伺服電機-諧波減速器結構；所述第一夾緊氣缸(13)和第二夾緊氣缸(42)均采用氣動裝置。