[發(fā)明專利]一種機(jī)器人自動化檢測設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810179765.4
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108426888B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳葉
• 申請（專利權(quán)）人: 金寨智行知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/952
• 代理公司: 六安眾信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34123
• 代理人: 魯曉瑞

1.一種機(jī)器人自動化檢測設(shè)備，其特征在于：包括有機(jī)架（1），機(jī)架（1）的上端部裝設(shè)有呈水平橫向布置的固定支撐板（11），固定支撐板（11）的上端側(cè)裝設(shè)有滾動檢測組件，滾動檢測組件的前端側(cè)裝設(shè)有自動上料組件（2），滾動檢測組件與自動上料組件（2）前后間隔布置，固定支撐板（11）的上表面于滾動檢測組件與自動上料組件（2）之間螺裝有機(jī)器人安裝座（31），機(jī)器人安裝座（31）的上端部裝設(shè)有六軸機(jī)器人（32），六軸機(jī)器人（32）的驅(qū)動端裝設(shè)有圓棒件夾持氣爪，固定支撐板（11）的上表面于機(jī)器人安裝座（31）的右端側(cè)裝設(shè)有位于滾動檢測組件與自動上料組件（2）之間的良品收納料框（41）、廢品收納料框（42）；

自動上料組件（2）包括有裝設(shè)于固定支撐板（11）上表面且呈矩形形狀的放料料框（21），放料料框（21）的內(nèi)部成型有朝上開口且用于放置圓棒件的放料腔室（211），放料腔室（211）內(nèi)嵌裝有搭放于放料腔室（211）底面的承托引導(dǎo)塊（22），承托引導(dǎo)塊（22）的上表面為傾斜面且承托引導(dǎo)塊（22）的上表面從前至后逐漸朝下傾斜延伸；放料料框（21）的放料腔室（211）內(nèi)于承托引導(dǎo)塊（22）的后端側(cè)可相對上下活動地嵌裝有與放料料框（21）的后側(cè)板相互接觸的活動頂料板（231），活動頂料板（231）呈豎向布置且活動頂料板（231）的下端部依次穿過放料料框（21）的底板、固定支撐板（11）并延伸至固定支撐板（11）的下端側(cè)，固定支撐板（11）的下表面螺裝有頂料氣缸安裝架（232），頂料氣缸安裝架（232）螺裝有上下動作的頂料驅(qū)動氣缸（233），頂料驅(qū)動氣缸（233）的活塞桿外延端部與活動頂料板（231）的下端部連接；活動頂料板（231）的上表面為傾斜面且活動頂料板（231）的上表面從前至后逐漸朝下傾斜延伸，放料料框（21）的后側(cè)板外表面螺裝有落料引導(dǎo)塊（24），落料引導(dǎo)塊（24）開設(shè)有朝上開口的落料引導(dǎo)槽（241），落料引導(dǎo)槽（241）的底面為傾斜面且落料引導(dǎo)槽（241）的底面從前至后逐漸朝下傾斜延伸；落料引導(dǎo)塊（24）的出料側(cè)裝設(shè)有分別呈豎向布置的左側(cè)承接板（251）、位于左側(cè)承接板（251）右端側(cè)且與左側(cè)承接板（251）左右正對間隔布置的右側(cè)承接板（252），左側(cè)承接板（251）開設(shè)有朝上開口且位于落料引導(dǎo)槽（241）出料口下方的左側(cè)承接V形槽（2511），右側(cè)承接板（252）開設(shè)有朝上開口且位于落料引導(dǎo)槽（241）出料口下方的右側(cè)承接V形槽（2521），左側(cè)承接V形槽（2511）與右側(cè)承接V形槽（2521）正對布置；左側(cè)承接板（251）的右側(cè)面于左側(cè)承接V形槽（2511）的下端側(cè)螺裝有左側(cè)傳感器安裝架（261），右側(cè)承接板（252）的左側(cè)面于右側(cè)承接V形槽（2521）的下端側(cè)螺裝有右側(cè)傳感器安裝架（262），左側(cè)傳感器安裝架（261）裝設(shè)有左側(cè)壓力傳感器（271），右側(cè)傳感器安裝架（262）裝設(shè)有右側(cè)壓力傳感器（272）；

滾動檢測組件包括有滾動驅(qū)動機(jī)構(gòu)（5）、位于滾動驅(qū)動機(jī)構(gòu)（5）上端側(cè)的CCD檢測機(jī)構(gòu)（6），滾動驅(qū)動機(jī)構(gòu)（5）包括有分別呈豎向布置的左側(cè)軸承安裝板（511）、右側(cè)軸承安裝板（512），左側(cè)軸承安裝板（511）、右側(cè)軸承安裝板（512）的下端部分別螺裝于固定支撐板（11）的上表面，左側(cè)軸承安裝板（511）位于右側(cè)軸承安裝板（512）的左端側(cè)且左側(cè)軸承安裝板（511）與右側(cè)軸承安裝板（512）左右正對間隔布置，左側(cè)軸承安裝板（511）的右側(cè)面上端部可相對轉(zhuǎn)動地裝設(shè)有兩個前后對齊間隔排布且軸線分別水平布置的左側(cè)支承軸承（521），右側(cè)軸承安裝板（512）的左側(cè)面上端部可相對轉(zhuǎn)動地裝設(shè)有兩個前后對齊間隔排布且軸線分別水平布置的右側(cè)支承軸承（522），兩個左側(cè)支承軸承（521）與兩個右側(cè)支承軸承（522）左右正對布置；左側(cè)軸承安裝板（511）的左端側(cè)可相對上下活動地裝設(shè)有左側(cè)滾輪安裝座（531），左側(cè)滾輪安裝座（531）可相對轉(zhuǎn)動地裝設(shè)有沿著左右方向水平延伸的左側(cè)滾輪安裝軸（541），左側(cè)滾輪安裝座（531）于左側(cè)滾輪安裝軸（541）的左端側(cè)螺裝有滾輪驅(qū)動電機(jī)（57），滾輪驅(qū)動電機(jī)（57）的動力輸出軸通過聯(lián)軸器與左側(cè)滾輪安裝軸（541）的左端部連接，左側(cè)滾輪安裝軸（541）的右端部裝設(shè)有位于兩個左側(cè)支承軸承（521）正上方的左側(cè)驅(qū)動滾輪（551），左側(cè)滾輪安裝座（531）的下端側(cè)裝設(shè)有上下動作的左側(cè)滾輪升降氣缸（561），左側(cè)滾輪升降氣缸（561）的活塞桿外延端部與左側(cè)滾輪安裝座（531）連接；右側(cè)軸承安裝板（512）的右端側(cè)可相對上下活動地裝設(shè)有右側(cè)滾輪安裝座（532），右側(cè)滾輪安裝座（532）可相對轉(zhuǎn)動地裝設(shè)有沿著左右方向水平延伸的右側(cè)滾輪安裝軸（542），右側(cè)滾輪安裝軸（542）的左端部裝設(shè)有位于兩個右側(cè)支承軸承（522）正上方的右側(cè)驅(qū)動滾輪（552），右側(cè)滾輪安裝座（532）的下端側(cè)裝設(shè)有上下動作的右側(cè)滾輪升降氣缸（562），右側(cè)滾輪升降氣缸（562）的活塞桿外延端部與右側(cè)滾輪安裝座（532）連接；

CCD檢測機(jī)構(gòu)（6）包括有固定安裝架（61），固定安裝架（61）包括有位于左側(cè)滾輪升降氣缸（561）左端側(cè)的左側(cè)支撐板（611）、位于右側(cè)滾輪升降氣缸（562）右端側(cè)的右側(cè)支撐板，左側(cè)支撐板（611）、右側(cè)支撐板分別呈豎向布置且左側(cè)支撐板（611）、右側(cè)支撐板的下端部分別螺裝于固定支撐板（11）的上表面，左側(cè)支撐板（611）的上端部與右側(cè)支撐板的上端部之間連設(shè)有沿著左右方向水平延伸的安裝架頂板（613），安裝架頂板（613）位于滾動驅(qū)動機(jī)構(gòu)（5）的上端側(cè)，安裝架頂板（613）螺裝有相機(jī)安裝座（62），相機(jī)安裝座（62）裝設(shè)有CCD工業(yè)相機(jī)（63），CCD工業(yè)相機(jī)（63）的下端部裝設(shè)有相機(jī)鏡頭（64）；

該機(jī)器人自動化檢測設(shè)備配裝有與外部電源電性連接的檢測控制器，六軸機(jī)器人（32）、圓棒件夾持氣爪、頂料驅(qū)動氣缸（233）、左側(cè)壓力傳感器（271）、右側(cè)壓力傳感器（272）、左側(cè)滾輪升降氣缸（561）、右側(cè)滾輪升降氣缸（562）、滾輪驅(qū)動電機(jī)（57）、CCD工業(yè)相機(jī)（63）分別與檢測控制器電性連接；

所述左側(cè)軸承安裝板（511）右側(cè)面的上端部開設(shè)有朝上開口的左側(cè)安裝板定位槽（5111），左側(cè)安裝板定位槽（5111）內(nèi)嵌裝有呈豎向布置的左側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5112），兩個所述左側(cè)支承軸承（521）分別裝設(shè)于左側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5112）的上端部；左側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5112）開設(shè)有呈長圓形狀且豎向延伸的左側(cè)螺絲安裝孔（5113），左側(cè)螺絲安裝孔（5113）內(nèi)嵌裝有鎖緊螺絲且左側(cè)軸承調(diào)節(jié)板通過鎖緊螺絲緊固于左側(cè)軸承安裝板（511）；

所述右側(cè)軸承安裝板（512）左側(cè)面的上端部開設(shè)有朝上開口的右側(cè)安裝板定位槽（5121），右側(cè)安裝板定位槽（5121）內(nèi)嵌裝有呈豎向布置的右側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5122），兩個所述右側(cè)支承軸承（522）分別裝設(shè)于右側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5122）的上端部；右側(cè)軸承調(diào)節(jié)塊（5122）開設(shè)有呈長圓形狀且豎向延伸的右側(cè)螺絲安裝孔（5123），右側(cè)螺絲安裝孔（5123）內(nèi)嵌裝有鎖緊螺絲且右側(cè)軸承調(diào)節(jié)板通過鎖緊螺絲緊固于右側(cè)軸承安裝板（512）；

該機(jī)器人自動化檢測設(shè)備采用以下方法來實(shí)現(xiàn)圓棒件檢測，即一種機(jī)器人自動化檢測方法，其包括有以下步驟，具體的：

a、工作人員將圓棒件放置于放料料框（21）的放料腔室（211）內(nèi)，放料腔室（211）內(nèi)的圓棒件在承托引導(dǎo)塊（22）上表面的引導(dǎo)作用下而朝活動頂料板（231）側(cè)移動；

b、在活動頂料板（231）朝上移動并將圓棒件頂起時，檢測控制器控制頂料驅(qū)動氣缸（233）動作，頂料驅(qū)動氣缸（233）驅(qū)動活動頂料板（231）朝上移動，朝上移動的活動頂料板（231）將放料腔室（211）內(nèi)的其中一圓棒件朝上頂起，當(dāng)被活動頂料板（231）頂起的圓棒件上升至放料料框（21）的后側(cè)板上表面位置時，圓棒件隨著活動頂料板（231）的上表面朝后下方滾下并落入至落料引導(dǎo)塊（24）的落料引導(dǎo)槽（241）內(nèi)，沿著落料引導(dǎo)槽（241）滾落下來的圓棒件通過左側(cè)承接板（251）、右側(cè)承接板（252）承接，其中，圓棒件的左端部落入至左側(cè)承接板（251）的左側(cè)承接V形槽（2511）內(nèi)，圓棒件的右端部落入至右側(cè)承接板（252）的右側(cè)承接V形槽（2521）內(nèi)；

c、當(dāng)圓棒件落入至左側(cè)承接V形槽（2511）、右側(cè)承接V形槽（2521）后，左側(cè)壓力傳感器（271）、右側(cè)壓力傳感器（272）獲得壓力信號并將壓力信號發(fā)送至檢測控制器，而后檢測控制器控制六軸機(jī)器人（32）動作，六軸機(jī)器人（32）驅(qū)動圓棒件夾持氣爪移動至左側(cè)承接板（251）與右側(cè)承接板（252）之間，且檢測控制器控制圓棒件夾持氣爪動作并通過圓棒件夾持氣爪夾持圓棒件；待圓棒件夾持氣爪夾持圓棒件后，檢測控制器控制六軸機(jī)器人（32）動作并將圓棒件移送至左側(cè)軸承安裝板（511）與右側(cè)軸承安裝板（512）之間，且使得圓棒件的左端部落入至兩個左側(cè)支承軸承（521）之間以及圓棒件的右端部落入至兩個右側(cè)支承軸承（522）之間；

d、待圓棒件放入至滾動驅(qū)動機(jī)構(gòu)（5）后，圓棒件的左端部通過兩個左側(cè)支承軸承（521）進(jìn)行支承，圓棒件的右端部通過兩個右側(cè)支承軸承（522）進(jìn)行支承，而后左側(cè)滾輪升降氣缸（561）驅(qū)動左側(cè)滾輪安裝座（531）下移以及右側(cè)滾輪升降氣缸（562）驅(qū)動右側(cè)滾輪安裝座（532）下移，下移的左側(cè)滾輪安裝座（531）帶動左側(cè)滾輪安裝軸（541）、滾輪驅(qū)動電機(jī)（57）、左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）同步下移，下移的右側(cè)滾輪安裝座（532）帶動右側(cè)滾輪安裝軸（542）、右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）同步下移，進(jìn)而使得左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）壓持圓棒件的左端部以及右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）壓持圓棒件的右端部；

e、待左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）、右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）下移到位后，滾輪驅(qū)動電機(jī)（57）驅(qū)動左側(cè)滾輪安裝軸（541）轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）轉(zhuǎn)動，由于左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）與圓棒件之間存在摩擦作用力，在左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）的驅(qū)動作用下，圓棒件發(fā)生轉(zhuǎn)動，在此過程中，CCD工業(yè)相機(jī)（63）拍攝圓棒件的圓周面圖形數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至檢測控制器，檢測控制器對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并判斷圓棒件表面質(zhì)量是否合格；

f、待滾動檢測組件完成圓棒件檢測動作后，左側(cè)滾輪升降氣缸（561）驅(qū)動左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）上移且右側(cè)滾輪升降氣缸（562）驅(qū)動右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）上移，進(jìn)而使得左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）、右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）脫離圓棒件；待左側(cè)驅(qū)動滾輪（551）、右側(cè)驅(qū)動滾輪（552）上移到位后，檢測控制器控制六軸機(jī)器人（32）動作且使得圓棒件夾持氣爪移動至左側(cè)軸承安裝板（511）與右側(cè)軸承安裝板（512）之間，且檢測控制器控制圓棒件夾持氣爪動作并通過圓棒件夾持氣爪夾持已檢測完畢的圓棒件，而后六軸機(jī)器人（32）動作并將圓棒件移出滾動檢測組件；當(dāng)所檢測的圓棒件為合格品時，六軸機(jī)器人（32）將已檢測的圓棒件移送至良品收納料框（41）上方并將圓棒件良品放入至良品收納料框（41）內(nèi)；當(dāng)所檢測的圓棒件為不合格品時，六軸機(jī)器人（32）將已檢測的圓棒件移送至廢品收納料框42上方并將圓棒件廢品放入至廢品收納料框（42）內(nèi)。