CN106290397A - 一种活塞销外圆缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种活塞销外圆缺陷检测装置，其结构特点是：支撑柱和安装梁通过螺钉固定，安装梁上设有固定板，调节柱通过固定板固定在安装梁上，所述相机固定板和光源固定板固定在调节柱上，光源通过螺钉安装在光源固定板上，线扫描相机通过螺钉安装在相机固定板上，光源及线扫描相机位于滚轮V型座的正上方，所述滚轮V型座安装在底板上，到位传感器位于滚轮V型座下方，安装在底板上，在滚轮V型座之间通过滚轮带动轴连接；所述滚轮V型座上设有滚轮，在滚轮的其中一侧设有滚轮回转驱动装置，另一侧设置有遮光片。本发明能够对活塞销外圆缺陷进行检测，采用视觉识别的方式，无接触动态检测，在保证测量精度的同时大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明适用于汽车发动机活塞销的外圆缺陷在线检测，其属于自动化检测技术领域，具体为一种活塞销外圆缺陷检测装置。
背景技术
随着现代工业自动化技术的迅速发展，检测技术迅速向数字化、自动化方向发展，精密制造工艺、传感器技术、物联网技术、大数据分析等制造与信息技术的飞速发展和深度融合，促使检测技术不断变革。目前，活塞销的制造已经实现了自动化生产，但与之与之配套的活塞销检测自动化水平较低。国内大多数生产厂家的检测环节仍然停留在手工抽样的检测方式，在一些生产装备水平较高的工厂内，先进的测量仪器，特别是高端产品设备几乎全部来自进口。人工抽样检测无法保障核心参数的精确测量和零件加工质量，同时会带来人工检测误差，无法满足高质量大规模的要求。而离线的非现场检测，虽然检测精度较高，但大大增加了输送、装夹等辅助时间，更无法实现加工质量的在线反馈与控制。
因此，确有必要进行改进以解决现有的不足。
发明内容
针对上述现有的不足和生产需要，提供一种活塞销外圆缺陷在线检测装置，能够对活塞销外圆缺陷进行检测，采用视觉识别的方式，无接触动态检测，在保证测量精度的同时大大提高工作效率。
采用如下技术方案：一种活塞销外圆缺陷检测装置，具有五个独立的检测模块，主要包括安装架、固定板、调节柱、光源固定板、相机固定板、滚轮、滚轮V型座、位传感器、滚轮带动轴、滚轮回转驱动装置、线扫描相机、光源、底板、安装螺钉和遮光片；其特征在于：所述安装架由支撑柱和安装梁组成，支撑柱和安装梁通过螺钉固定，安装梁上设有固定板，二者之间通过安装螺钉固定，调节柱通过固定板固定在安装梁上，所述相机固定板和光源固定板固定在调节柱上，光源通过螺钉安装在光源固定板上，线扫描相机通过螺钉安装在相机固定板上，所述调节柱可上下移动，通过改变调节柱的位置，从而改变光源以及线扫描相机距滚轮V型座的距离；光源及线扫描相机位于滚轮V型座的正上方，所述滚轮V型座安装在底板上，到位传感器位于滚轮V型座下方，安装在底板上，用于检测滚轮V型座是否放置了活塞销，在滚轮V型座之间通过滚轮带动轴连接；所述滚轮V型座上设有滚轮，在滚轮的其中一侧设有滚轮回转驱动装置，另一侧设置有遮光片。
本发明所述滚轮回转驱动装置由电机和联轴器组成；滚轮带动轴连接联轴器，联轴器连接电机，滚轮回转驱动装置由电机驱动，滚轮带动轴下端设有轴承座，由轴承座支撑，通过螺旋齿轮互相啮合，传递空间两相错轴之间的运动，带动十个滚轮同步旋转。
本发明所述遮光片与滚轮带动轴相连，随滚轮带动轴一起旋转；所述光电传感器设置在遮光片下端，安装在底板上，遮光片上有一字槽，每旋转一周，光电传感器接收一个信号，用于计算电机旋转圈数，遮光片配合光电传感器使用，用于检测电机旋转圈数。
本发明所述每一个固定板设置有二个调节柱。
本发明所述滚轮优选为10个。
本发明所述利用活塞销外圆缺陷检测装置检测活塞销外圆缺陷方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)活塞销由移料机械手抓取，放置到外圆检测定位夹具上；
(2)定位采用滚轮V型定位，滚轮V型由电机驱动回转，带动活塞销旋转；
(3)滚轮上方布置的影像识别相机，采用动态检测方式，工件边旋转边拍照识别；
(4)采集到图像后，通过图像处理，判别工件外圆是否存在磕碰伤等缺陷；
(5)外圆缺陷检测完成后，将数据实时上传至上位机，可实现对整个制造过程的质量管理。
本发明具有如下有益效果：
(1)原有的一些活塞销检测装置为人工抽样检测，无法保障核心参数的精确测量和零件加工质量，同时会带来人工检测误差，造成了批量生产的零件质量有着比较大的波动性，且检测速度慢无法满足大批量的快速检测。现采用自动化检测，五套检测装置可同时对五个活塞销的外圆缺陷进行检测，大大提高活塞销的检测速度及精度。
(2)原有的一些活塞销检测装置为离线检测，增加了输送、装夹等辅助时间，更无法实现加工质量的在线反馈与控制。现采用在线检测方式，具有自主感知、质量统计、故障诊断等功能，及时反馈产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程实施控制，进行修正和补偿活动，使次废品与返修品率降到最低程度，保证产品质量形成过程的稳定性及其产出产品的一致性，以实现精益生产、智能制造。
(3)采用视觉检测方式，检测过程中无接触，通过图像处理识别判断活塞销外圆的缺陷，具有很高的识别精度，且检测过程中对外圆表面没有二次损伤。
(4)采用动态检测方式，活塞销边旋转边检测，提高检测速度。
(5)通过人工换型方式可对所有主流的四缸发动机的活塞销进行检测，实现一机多用的柔性化检测。
附图说明
图1是本发明活塞销外圆缺陷检测装置结构图。
图2是本发明活塞销外圆缺陷检测装置主视图。
图3是本发明活塞销外圆缺陷检测装置俯视图。
图4是本发明活塞销外圆缺陷检测装置A-A剖视图。
在图中，支撑柱(1)、安装梁(2)、固定板(3)、调节柱(4)、光源固定板(5)、相机固定板(6)、滚轮(7)、滚轮V型座(8)、到位传感器(9)、滚轮带动轴(10)、光电传感器(11)、电机(12)、联轴器(13)、轴承座(14)、线扫描相机(15)、光源(16)、底板(17)、安装螺钉(18)、遮光片(19)、螺钉(20)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，对本发明作进一步地详细说明。
本发明通过人工换型方式可对所有主流的四缸发动机的活塞销进行检测，实现一机多用的柔性化检测。外圆缺陷检测时如活塞销外圆直径相差较大，需要更换定位滚轮，防止夹爪放置工件时滚轮磕碰工件。
本发明具有五个独立的检测模块，其结构如图1所示，结构设计紧凑，可同时对五个活塞销进行外圆缺陷检测。利用活塞销外圆缺陷检测装置检测活塞销外圆缺陷方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)活塞销由移料机械手抓取，放置到外圆检测定位夹具上；
(2)定位采用滚轮V型定位，滚轮V型由电机驱动回转，带动活塞销旋转；
(3)滚轮上方布置的影像识别相机，采用动态检测方式，工件边旋转边拍照识别；
(4)采集到图像后，通过图像处理，判别工件外圆是否存在磕碰伤等缺陷；
(5)外圆缺陷检测完成后，将数据实时上传至上位机，可实现对整个制造过程的质量管理。
本发明如图1-4所示，一种活塞销外圆缺陷检测装置，包括支撑柱(1)、安装梁(2)、固定板(3)、调节柱(4)、光源固定板(5)、相机固定板(6)、滚轮(7)、滚轮V型座(8)、位传感器(9)、滚轮带动轴(10)、光电传感器(11)、电机(12)、联轴器(13)、轴承座(14)、线扫描相机(15)、光源(16)、底板(17)、安装螺钉(18)、遮光片(19)、螺钉(20)；滚轮V型座(8)安装在底板(17)上，滚轮(7)由滚轮回转装置带动。安装架由支撑柱(1)和安装梁(2)组成，通过螺钉(20)固定。固定板(3)与安装梁(2)之间由安装螺钉(18)相连，调节柱(4)通过固定板(3)固定在安装梁(2)上，相机固定板(6)和光源固定板(5)固定在调节柱(4)上。光源(16)通过螺钉安装在光源固定板(5)上，线扫描相机(15)通过螺钉安装在相机固定板(6)上。光源(16)及线扫描相机(15)位于滚轮V型座(8)的正上方，到位传感器(9)位于滚轮V型座(8)下方，用于检测滚轮V型座(8)是否放置了活塞销。遮光片与滚轮带动轴(10)相连，随滚轮带动轴(10)一起旋转。遮光片(19)上有一字槽，每旋转一周，光电传感器(11)接收一个信号，用于计算电机旋转圈数。俯视图如图3所示。
检测装置A-A剖视图如图4所示，调节柱(4)可上下移动，通过改变调节柱(4)的位置，从而改变光源(16)以及线扫描相机(15)距滚轮V型座(8)的距离。滚轮回转驱动装置由电机(12)驱动，电机(12)通过联轴器(13)与滚轮带动轴(10)相连，滚轮带动轴(10)由轴承座(14)支撑，通过螺旋齿轮互相啮合，传递空间两相错轴之间的运动，带动十个滚轮同步旋转。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种活塞销外圆缺陷检测装置，主要包括安装架、固定板、调节柱、光源固定板、相机固定板、滚轮、滚轮V型座、位传感器、滚轮带动轴、滚轮回转驱动装置、线扫描相机、光源、底板、安装螺钉和遮光片；其特征在于：所述安装架由支撑柱和安装梁组成，支撑柱和安装梁通过螺钉固定，安装梁上设有固定板，二者之间通过安装螺钉固定，调节柱通过固定板固定在安装梁上，所述相机固定板和光源固定板固定在调节柱上，光源通过螺钉安装在光源固定板上，线扫描相机通过螺钉安装在相机固定板上；光源及线扫描相机位于滚轮V型座的正上方，所述滚轮V型座安装在底板上，到位传感器位于滚轮V型座下方，安装在底板上，在滚轮V型座之间通过滚轮带动轴连接；所述滚轮V型座上设有滚轮，在滚轮的其中一侧设有滚轮回转驱动装置，另一侧设置有遮光片。
2.根据权利要求1所述的一种活塞销外圆缺陷检测装置，其特征在于：所述滚轮回转驱动装置由电机和联轴器组成；滚轮带动轴连接联轴器，联轴器连接电机，滚轮回转驱动装置由电机驱动，滚轮带动轴下端设有轴承座。
3.根据权利要求1所述的一种活塞销外圆缺陷检测装置，其特征在于：所述遮光片与滚轮带动轴相连，随滚轮带动轴一起旋转；所述光电传感器设置在遮光片下端，安装在底板上，遮光片上有一字槽。
4.根据权利要求1所述的一种活塞销外圆缺陷检测装置，其特征在于：所述每一个固定板设置有二个调节柱。
5.根据权利要求1所述的一种活塞销外圆缺陷检测装置，其特征在于：所述滚轮优选为10个。
6.一种利用权利要求1所述的活塞销外圆缺陷检测装置检测活塞销外圆缺陷方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)活塞销由移料机械手抓取，放置到外圆检测定位夹具上；
(2)定位采用滚轮V型定位，滚轮V型由电机驱动回转，带动活塞销旋转；
(3)滚轮上方布置的影像识别相机，采用动态检测方式，工件边旋转边拍照识别；
(4)采集到图像后，通过图像处理，判别工件外圆是否存在磕碰伤等缺陷；
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