CN113526114A - 全自动上料和视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全自动上料和视觉检测装置，包括操作平台，操作平台上设有上料机构、检测机构、第一移载机构，第一移载机构设置在上料机构上方并与上料机构的输送方向垂直；上料机构包括用于固定料盘的上料支架、料盘传送带、拆垛机构，拆垛机构具有两个，料盘传送带设置在拆垛机构之间；检测机构包括平行设置的两个直形检测装置、圆盘检测装置、第二移载机构，两个的直形检测装置之间设有旋转工位，圆盘检测装置具有若干固定工位，第二移载机构设置在直形检测装置上方、经检测后的工件批量从前序检测装置上移向下一检测装置上。该种全自动装置减少人工参与，工件多面检测时位置调整不需要校正，该装置结构紧凑，占地面积小。

Description

全自动上料和视觉检测装置

技术领域

本发明属于视觉检测技术领域，具体涉及全自动上料和视觉检测装置。

背景技术

工件检测一般采用人工配合机械检验，无法实现工件的全面检测，且人工检测存在较大误差，且所有人员检测标准不统一，存在漏检错检的可能，无法保证工件的合格率。视觉检测是采用图像摄取装置将被待检测工件转换成图像信号，通过图像处理装置进行判断。

现有技术中通常采用转盘实现工件的转移，但工件在转移过程中无法精确与图像采集装置平行，即无法满足视觉检测的要求，存在检测误差；需要较多的校正工件及校正时间，工件检测时间增加，大大降低了生产检测效率；工件上料需要人工搬运，人工劳动强度高，无法满足全自动生产的需要；自动上料装置占地面积大，结构复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种全自动上料和视觉检测装置，减少人工参与，工件多面检测时位置调整不需要校正，该装置结构紧凑，占地面积小。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：全自动上料和视觉检测装置，包括操作平台，所述操作平台上设置有上料机构、检测机构、设置在上料机构和检测机构之间的第一移载机构，所述第一移载机构设置在上料机构上方并与上料机构的输送方向垂直；

所述上料机构包括用于固定料盘的上料支架、料盘传送带、拆垛机构，所述拆垛机构设置在上料支架上，所述拆垛机构具有两个，料盘传送带设置在所述拆垛机构之间；

所述检测机构包括平行设置的两个直形检测装置、圆盘检测装置、第二移载机构，两个所述的直形检测装置之间设有旋转工位，所述圆盘检测装置具有若干固定工位，所述第二移载机构设置在直形检测装置上方、经检测后的工件批量从前序检测装置上移向下一检测装置上。该种全自动上料和视觉检测装置通过上料机构、第一移载机构、两个直形检测装置、圆盘检测装置和第二移载机构实现工件在各工序间的转移以及六个面进行直观视觉监测，减少了人工参与，且在工件多面检测时放置后不需要校正；布局结构紧凑，占地面积小。

进一步的，所述上料支架包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆相背的支撑杆表面的分别设有第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，所述拆垛机构包括第一拆垛机构和第二拆垛机构，所述第一拆垛机构设置在第一支撑杆和第四支撑杆之间，所述第二拆垛机构设置在第二支撑杆和第三支撑杆之间。该结构的上料支架通过分布在四个支撑杆两侧的两个拆垛机构对装有工件的料盘进行拆垛处理，在拆垛时通过设置在撑杆外表面的挡板对料盘进行限位，拆垛稳定。

更进一步的，所述第一拆垛机构包括第一拆垛固定板、设置在第一拆垛固定板上的第一限位板、设置在第一拆垛固定板上方的第一提拉气缸、设置在第一拆垛固定板下方的第一顶升气缸，所述的第一限位板由第一提拉气缸驱动；

所述第二拆垛机构包括第二拆垛固定板、设置在第二拆垛固定板上的第二限位板、设置在第二拆垛固定板上方的第二提拉气缸、设置在第二拆垛固定板下方的第二顶升气缸，所述第二限位板由第二提拉气缸驱动。该种拆垛机构通过稳定设置在上方的提拉气缸和下方的顶升气缸配合，从而将料盘从两侧的上料支架上逐盘平稳放置在输送输送带上，使用便捷，操作精准。

进一步的，所述料盘传送带两侧固定设有料盘到位传感器，所述料盘到位传感器具有两对，两对料盘到位传感器分别通过相应的传感器固定板固定在料盘输送带边沿；四个料盘到位传感器两两相应，分别与到位后的料盘两侧的工件最边沿在同一直线上。在料盘输送带两侧设置料盘到位传感器，用于判断装有待检测工件的料盘是否输送到位便于第一移载支架对工件进行转移搬运，提高工件移载的精确度。

进一步的，所述第一移载机构包括第一机架、设置在第一机架上第一升降驱动、移载导轨、第一移载驱动，所述第一升降驱动通过移载滑块在移载导轨上滑动，所述移载滑块与移载导轨配合、且由第一移载驱动驱动；所述第一升降驱动与升降吸盘连接；

所述第一移载机构靠近检测机构间设有工件输送带，所述工件输送带运动方向与料盘输送带运动方向一致。

更进一步的，所述工件输送带两侧边具有限位挡板，所述工件输送带上放置工件后最边沿一侧运动到位后在第二移载机构吸取位端部的正下方，所述工件输送带由驱动电机驱动运动。通过第一移载机构的升降吸盘将料盘上的工件按列吸取放置于工件输送带上，并通过工件输送带逐个将待检测工件送至第二移载机构吸取位端部，简化从料盘上逐个取待检测工件的操作步骤，升降吸盘行程单一稳定。

更进一步的，所述工件输送带上方设有判断是否到位的工件到位传感器。在第二移载机构搬运工件前通过工位到位传感器判断待检测工件是否输送到位，判断精准。

进一步的，所述直形检测装置包括检测台、设置在检测台上的增高台、第一图像采集装置、一对光源，所述第一图像采集装置具有两个，两个第一图像采集装置分别通过滑动装置固定在检测台端部；所述光源、第一图像采集装置连接线的中点与增高台设置的待检测工件中点重合；

所述旋转工位包括旋转气缸、与旋转气缸同步连接的旋转平台，所述旋转平台边沿设有旋转固定爪，所述旋转固定爪设置在旋转平台上边沿且用于固定工件；

所述圆盘检测装置包括圆台、其中圆台上均匀且等角度设置的固定工位中五个为检测位，所述检测位上方和/或下方设有第二图像采集装置，所述圆台上设有旋转台，所述旋转台与圆台联动。引入的两个直形装置对工件前后表面进行检测，并通过旋转工位对其进行旋转调整暴露表面，再通过圆盘检测装置对工件进行视觉检测，能够对工件多面检测，且不需要对防止后的工件进行位置校准，检验精准。

更进一步的，所述第二移载机构包括设置在操作平台上的第二支架、设置在第二支架上的第二移载驱动、由第二移载驱动驱动的吸取组，所述吸取组具有四吸嘴个等距设置的吸嘴，相邻吸嘴之间的距离与直形检测装置的检测台与旋转工位之间的距离相等。引入的第二移载机构结构紧凑，同时实现四个工件从前道工序搬运至工件固定位，提高工作效率。

进一步的，还包括下机箱和防尘罩，所述下机箱设置在操作平台下方，所述防尘罩设置在操作平台上表面，所述下机箱的上表面与防尘罩下表面相对应。引入的下机箱和防尘罩可以将上料机构和检测机构等进行保护，既能避免灰尘进入上料机构和检测机构影响检测结果，又能提高装置的使用寿命。

本发明的有益效果是：

1、该种全自动上料和视觉检测装置通过上料机构、第一移载机构、两个直形检测装置、圆盘检测装置和第二移载机构实现工件在各工序间的转移以及六个面进行直观视觉监测，具体的，每个直形检测装置上进行前后面的检测，经旋转工位旋转后更换检测暴露面，转移至圆盘检测装置上通过多组第二图像采集装置进行不同要求的监测，减少了人工参与，且在工件多面检测时放置后不需要校正；布局结构紧凑，占地面积小。

2、上料支架通过分布在四个支撑杆两侧的两个拆垛机构对装有工件的料盘进行拆垛处理，在拆垛时通过设置在撑杆外表面的挡板对料盘进行限位，拆垛稳定；拆垛机构通过稳定设置在上方的提拉气缸和下方的顶升气缸配合，从而将料盘从两侧的上料支架上逐盘平稳放置在输送输送带上，使用便捷，操作精准；在料盘输送带两侧设置料盘到位传感器，用于判断装有待检测工件的料盘是否输送到位便于第一移载支架对工件进行转移搬运，提高工件移载的精确度；通过第一移载机构的升降吸盘将料盘上的工件按列吸取放置于工件输送带上，并通过工件输送带逐个将待检测工件送至第二移载机构吸取位端部，简化从料盘上逐个取待检测工件的操作步骤，升降吸盘行程单一稳定；在第二移载机构搬运工件前通过工位到位传感器判断待检测工件是否输送到位，判断精准；引入的两个直形装置对工件前后表面进行检测，并通过旋转工位对其进行旋转调整暴露表面，再通过圆盘检测装置对工件进行视觉检测，能够对工件多面检测，且不需要对防止后的工件进行位置校准，检验精准；引入的第二移载机构结构紧凑，同时实现四个工件从前道工序搬运至工件固定位，提高工作效率。

3、引入的下机箱和防尘罩可以将上料机构和检测机构等进行保护，既能避免灰尘进入上料机构和检测机构影响检测结果，又能提高装置的使用寿命。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本发明隐藏下机箱和防尘罩结构示意图；

图2为本发明上料机构与第一移载机构的结构示意图；

图3为本发明上料机构另一角度结构示意图；

图4为本发明检测机构与工件输送带结构示意图；

图5为本发明直形检测装置结构示意图；

图6为本发明检测机构除圆盘检测装置的结构示意图；

图7为本发明圆盘检测装置结构示意图；

图8为本发明操作平台上设置下机箱和防尘罩结构示意图；

其中：0为操作平台，1为上料机构，11为上料支架，111为第一支撑杆，112为第二支撑杆，113为第三支撑杆，114为第四支撑杆，115为第一挡板，116为第二挡板，117为第三挡板，118为第四挡板，12为料盘输送带，121为料盘到位传感器，122为传感器固定板，13为拆垛机构，131为第一拆垛机构，1311为第一拆垛固定板，1312为第一限位板，1313为第一提拉气缸，1314为第一顶升气缸，132为第二拆垛机构，1321为第二拆垛固定板，1322为第二限位板，1323为第二提拉气缸，1324为第二顶升气缸，2为第一移载机构，21为第一机架，22为第一升降驱动，23为移载导轨，24为第一移载驱动，25为移载滑块，26为升降吸盘，3为检测机构，31为直形检测装置，311为检测台，312为增高台，313为第一图像采集装置，314为光源，315为滑动装置，32为圆盘检测装置，321为固定工位，321’为检测位，322为圆台，323为第二图像采集装置，324为旋转台，33为第二移载机构，331为第二支架，332为第二移载驱动，333为吸取组，34为旋转工位，341为旋转气缸，342为旋转平台，343为旋转固定爪，4为工件输送带，41为计数器，42为限位挡板，43为驱动电机，44为工件到位传感器，5为下机箱，6为防尘罩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，全自动上料和视觉检测装置包括操作平台0，所述操作平台0上设置有上料机构1、检测机构3、设置在上料机构1和检测机构3之间的第一移载机构2，所述第一移载机构2设置在上料机构1上方并与上料机构1的输送方向垂直；

所述上料机构1包括用于固定料盘的上料支架11、料盘传送带、拆垛机构13，所述拆垛机构13设置在上料支架11上，所述拆垛机构13具有两个，料盘传送带设置在所述拆垛机构13之间；

所述检测机构3包括平行设置的两个直形检测装置31、圆盘检测装置32、第二移载机构33，两个所述的直形检测装置31之间设有旋转工位34，所述圆盘检测装置32具有若干固定工位321，所述第二移载机构33设置在直形检测装置31上方、经检测后的工件批量从前序检测装置上移向下一检测装置上。

参照图2、图3，所述上料支架11包括第一支撑杆111、第二支撑杆112、第三支撑杆113和第四支撑杆114，所述第一支撑杆111、第二支撑杆112、第三支撑杆113和第四支撑杆114相背的支撑杆表面的分别设有第一挡板115、第二挡板116、第三挡板117和第四挡板118，所述拆垛机构13包括第一拆垛机构131和第二拆垛机构132，所述第一拆垛机构131设置在第一支撑杆111和第四支撑杆114之间，所述第二拆垛机构132设置在第二支撑杆112和第三支撑杆113之间；所述第一拆垛机构131包括第一拆垛固定板1311、设置在第一拆垛固定板1311上的第一限位板1312、设置在第一拆垛固定板1311上方的第一提拉气缸1313、设置在第一拆垛固定板1311下方的第一顶升气缸1314，所述的第一限位板1312由第一提拉气缸1313驱动；所述第二拆垛机构132包括第二拆垛固定板1321、设置在第二拆垛固定板1321上的第二限位板1322、设置在第二拆垛固定板1321上方的第二提拉气缸1323、设置在第二拆垛固定板1321下方的第二顶升气缸1324，所述第二限位板1322由第二提拉气缸1323驱动。

参照图4，所述料盘传送带两侧固定设有料盘到位传感器121，所述料盘到位传感器121具有两对，两对料盘到位传感器121分别通过相应的传感器固定板122固定在料盘输送带12边沿；四个料盘到位传感器121两两相应，分别与到位后的料盘两侧的工件最边沿在同一直线上。

仍参照,2，所述第一移载机构2包括第一机架21、设置在第一机架21上第一升降驱动22、移载导轨23、第一移载驱动24，所述第一升降驱动22通过移载滑块25在移载导轨23上滑动，所述移载滑块25与移载导轨23配合、且由第一移载驱动24驱动；所述第一升降驱动22与升降吸盘26连接；

所述第一移载机构2靠近检测机构3间设有工件输送带4，所述工件输送带4运动方向与料盘输送带12运动方向一致。

参照图4，所述工件输送带4两侧边具有限位挡板42，所述工件输送带4上放置工件后最边沿一侧运动到位后在第二移载机构33吸取位端部的正下方，所述工件输送带4由驱动电机43驱动运动。

仍参照图4，所述工件输送带4上方设有判断是否到位的工件到位传感器44，以及工件输送带4上还设有计数器41，引入的计数器41可以统计向第二移载机构33吸取位下方移动的待检测工件数量，提高工作效率。

参照图5，所述直形检测装置31包括检测台311、设置在检测台311上的增高台312、第一图像采集装置313、一对光源314，所述第一图像采集装置313具有两个，两个第一图像采集装置313分别通过滑动装置315固定在检测台311端部；所述光源314、第一图像采集装置313连接线的中点与增高台312设置的待检测工件中点重合；

参照图6，所述旋转工位34包括旋转气缸341、与旋转气缸341同步连接的旋转平台342，所述旋转平台342边沿设有旋转固定爪343，所述旋转固定爪343设置在旋转平台342上边沿且用于固定工件；

参照图7，所述圆盘检测装置32包括圆台322、其中圆台322上均匀且等角度设置的固定工位321中五个为检测位321’，所述检测位上方和/或下方设有第二图像采集装置323，所述圆台322上设有旋转台324，所述旋转台324与圆台322联动。

仍参照图4，所述第二移载机构33包括设置在操作平台0上的第二支架331、设置在第二支架331上的第二移载驱动332、由第二移载驱动332驱动的吸取组333，所述吸取组333具有四吸嘴个等距设置的吸嘴，相邻吸嘴之间的距离与直形检测装置31的检测台311与旋转工位34之间的距离相等。

参照图8，为了保护上料机构1和检测机构3不受环境污染以及延长其使用寿命，还包括下机箱5和防尘罩6，所述下机箱5设置在操作平台0下方，所述防尘罩6设置在操作平台0上表面，所述下机箱5的上表面与防尘罩6下表面相对应。

该种全自动上料和视觉检测装置通过上料机构、第一移载机构、两个直形检测装置、圆盘检测装置和第二移载机构实现工件在各工序间的转移以及六个面进行直观视觉监测，具体的，每个直形检测装置上进行前后面的检测，经旋转工位旋转后更换检测暴露面，转移至圆盘检测装置上通过多组第二图像采集装置进行不同要求的监测，减少了人工参与，且在工件多面检测时放置后不需要校正；布局结构紧凑，占地面积小。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.全自动上料和视觉检测装置，包括操作平台，其特征在于：所述操作平台上设置有上料机构、检测机构、设置在上料机构和检测机构之间的第一移载机构，所述第一移载机构设置在上料机构上方并与上料机构的输送方向垂直；

所述上料机构包括用于固定料盘的上料支架、料盘传送带、拆垛机构，所述拆垛机构设置在上料支架上，所述拆垛机构具有两个，料盘传送带设置在所述拆垛机构之间；

所述检测机构包括平行设置的两个直形检测装置、圆盘检测装置、第二移载机构，两个所述的直形检测装置之间设有旋转工位，所述圆盘检测装置具有若干固定工位，所述第二移载机构设置在直形检测装置上方、经检测后的工件批量从前序检测装置上移向下一检测装置上。

2.根据权利要求1所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述上料支架包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆相背的支撑杆表面的分别设有第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，所述拆垛机构包括第一拆垛机构和第二拆垛机构，所述第一拆垛机构设置在第一支撑杆和第四支撑杆之间，所述第二拆垛机构设置在第二支撑杆和第三支撑杆之间。

3.根据权利要求2所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述第一拆垛机构包括第一拆垛固定板、设置在第一拆垛固定板上的第一限位板、设置在第一拆垛固定板上方的第一提拉气缸、设置在第一拆垛固定板下方的第一顶升气缸，所述的第一限位板由第一提拉气缸驱动；

所述第二拆垛机构包括第二拆垛固定板、设置在第二拆垛固定板上的第二限位板、设置在第二拆垛固定板上方的第二提拉气缸、设置在第二拆垛固定板下方的第二顶升气缸，所述第二限位板由第二提拉气缸驱动。

4.根据权利要求1所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述料盘传送带两侧固定设有料盘到位传感器，所述料盘到位传感器具有两对，两对料盘到位传感器分别通过相应的传感器固定板固定在料盘输送带边沿；四个料盘到位传感器两两相应，分别与到位后的料盘两侧的工件最边沿在同一直线上。

5.根据权利要求1所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述第一移载机构包括第一机架、设置在第一机架上第一升降驱动、移载导轨、第一移载驱动，所述第一升降驱动通过移载滑块在移载导轨上滑动，所述移载滑块与移载导轨配合、且由第一移载驱动驱动；所述第一升降驱动与升降吸盘连接；

所述第一移载机构靠近检测机构间设有工件输送带，所述工件输送带运动方向与料盘输送带运动方向一致。

6.根据权利要求5所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述工件输送带两侧边具有限位挡板，所述工件输送带上放置工件后最边沿一侧运动到位后在第二移载机构吸取位端部的正下方，所述工件输送带由驱动电机驱动运动。

7.根据权利要求6所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述工件输送带上方设有判断是否到位的工件到位传感器。

8.根据权利要求1所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述直形检测装置包括检测台、设置在检测台上的增高台、第一图像采集装置、一对光源，所述第一图像采集装置具有两个，两个第一图像采集装置分别通过滑动装置固定在检测台端部；所述光源、第一图像采集装置连接线的中点与增高台设置的待检测工件中点重合；

所述旋转工位包括旋转气缸、与旋转气缸同步连接的旋转平台，所述旋转平台边沿设有旋转固定爪，所述旋转固定爪设置在旋转平台上边沿且用于固定工件；

所述圆盘检测装置包括圆台、其中圆台上均匀且等角度设置的固定工位中五个为检测位，所述检测位上方和/或下方设有第二图像采集装置，所述圆台上设有旋转台，所述旋转台与圆台联动。

9.根据权利要求8所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：所述第二移载机构包括设置在操作平台上的第二支架、设置在第二支架上的第二移载驱动、由第二移载驱动驱动的吸取组，所述吸取组具有四吸嘴个等距设置的吸嘴，相邻吸嘴之间的距离与直形检测装置的检测台与旋转工位之间的距离相等。

10.根据权利要求1所述的全自动上料和视觉检测装置，其特征在于：还包括下机箱和防尘罩，所述下机箱设置在操作平台下方，所述防尘罩设置在操作平台上表面，所述下机箱的上表面与防尘罩下表面相对应。

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