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CN119000718B - 一种多部件组装压合产品的ccd取相检测装置及其取相检测方法 - Google Patents

一种多部件组装压合产品的ccd取相检测装置及其取相检测方法 Download PDF

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CN119000718B CN202411466972.XA CN202411466972A CN119000718B CN 119000718 B CN119000718 B CN 119000718B CN 202411466972 A CN202411466972 A CN 202411466972A CN 119000718 B CN119000718 B CN 119000718B
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Abstract

本发明涉及一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置及其取相检测方法，CCD相机在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件的前面、顶面和后面采集组合压合件的图像；组装治具下方连接组合件震动机构，组合件震动机构不仅能够作用组装治具和组合压合件90旋转°，从而使得CCD相机能够采集组合压合件两侧面的图像，而且还能够使得组装治具上组合压合件发生震动，测试组合压合件压合质量，并且控制单元根据CCD相机拍摄震动前和震动后的组合压合件的图像进行自动判断为良品或不良品。本发明使用一个CCD相机实现组合压合件多个角度的取相，可以设置更多的部件输送装置组装更复杂的组合件，也可以采集多角度图像，确保检测的质量不降低。

Description

一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置及其取相检测 方法
技术领域
本发明涉及一种已成型产品的后处理领域，尤其是涉及一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置及其取相检测方法。
背景技术
现有技术中对于巨大数量的不同类型的部件进行区分良品和不良品时，已经实现了自动化检测。
例如：现有技术中国发明专利：一种多部件组装压合产品的检测系统（申请号：2024112966825）。其包括环形导轨机构，环形导轨机构驱动多个组装治具循环移动，每个组装治具上放置塑料组装基座，塑料组装基座存在多个安装部，环形导轨机构周边设有多个部件输送装置，每个部件输送装置能够将一种部件安装在塑料组装基座的一个安装部上，多个部件与塑料组装基座组装形成组合件，组合件通过压紧机构进行部件与塑料组装基座的压合，压合后的组合件通过一个或多个部件漏装变形CCD检测机进行外观图像的采集，控制单元根据外观图像判断组合件外观是否合格，对判断合格的组合件通过良品下料机进行下料。
但是，该技术也存在缺陷：第一、环形导轨机构由于周边需要布置多个部件输送装置必然占据更多的空间，尤其是组合件越复杂时，这样必然导致CCD取相检测装置设置数量减少，CCD取相检测装置设置数量不足时，会造成无法使用更多不同取相的角度进行图像采集，因而组合件的自身以及压合质量无法得到保证。第二、多个部件通过压合形成组合件，该压合是否牢固和稳定通过CCD取相检测装置无法进行判断或者判断不准确。
发明内容
本发明设计了一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置及其取相检测方法，其解决的技术问题是：（1）环形导轨机构由于周边需要布置多个部件输送装置必然占据更多的空间，尤其是组合件越复杂时，这样必然导致CCD取相检测装置设置数量减少，CCD取相检测装置设置数量不足时，会造成无法使用更多不同取相的角度进行图像采集，因而组合件的自身以及压合质量无法得到保证；（2）多个部件通过压合形成组合件，该压合是否牢固和稳定通过CCD取相检测装置无法进行判断或者判断不准确。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，包括控制单元、CCD相机和组装治具，组装治具上放置组合压合件，其特征在于：CCD相机在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件的前面、顶面和后面采集组合压合件的图像；组装治具下方连接组合件震动机构，组合件震动机构不仅能够作用组装治具和组合压合件90旋转°，从而使得CCD相机能够采集组合压合件两侧面的图像，而且还能够使得组装治具上组合压合件发生震动，测试组合压合件压合质量，并且控制单元根据CCD相机拍摄震动前和震动后的组合压合件的图像进行自动判断为良品或不良品。
优选地，组合件震动机构顶部包括下电磁安装孔和下弹簧安装孔，下电磁安装孔中安装下电磁铁，下弹簧安装孔中安装弹簧的一端；组装治具底部包括上电磁安装孔和上弹簧安装孔，上电磁安装孔中安装上电磁铁，上弹簧安装孔中安装弹簧的另一端；转轴的一端异形端部穿过组合件震动机构后能够进入组装治具的异形孔中并且能够沿着异形孔延伸方向移动，转轴与组合件震动机构固定连接，转轴的另一端与传动机构连接，旋转的转轴能够使得组装治具和组合件震动机构同步旋转；当控制单元控制上电磁铁和下电磁铁处于相互吸附状态时，组装治具和组合件震动机构贴合在一起，当控制单元控制上电磁铁和下电磁铁处于无磁状态时，被挤压的弹簧复位并将组装治具和组合压合件向上弹起，组装治具和组合件震动机构分离。
优选地，组合件震动机构顶部设有下安装孔，下安装孔中设有下滚珠，下滚珠下部被限位在下安装孔中，下滚珠上部位于下安装孔之外并且下滚珠能够在安装孔中滚动；组装治具底部设有上安装孔，上安装孔中设有上滚珠，上滚珠上部被限位在上安装孔中，上滚珠下部位于上安装孔之外并且上滚珠能够在上安装孔中滚动；组合件震动机构中心设有通孔并且通过轴承与转轴连接，转轴一端与组装治具连接孔连接并且组装治具能够沿着转轴的轴向移动；转轴的另一端与传动机构连接，旋转的转轴能够使得组装治具旋转，但组合件震动机构相对静止，旋转的组装治具的上滚珠与组合件震动机构的下滚珠接触时，组装治具和组合压合件被向上抬升，当上滚珠和下滚珠分离时，组装治具和组合压合件在重力作用下向下移动，组装治具和组合压合件上下来回运动产生震动。
优选地，传动机构包括震动电机、第一齿轮和第二齿轮，震动电机的转轴与第二齿轮连接，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，第一齿轮固定在转轴的另一端。
优选地，旋转机构包括摆臂和旋转电机，CCD相机与摆臂一端连接，摆臂另一端与旋转电机的转轴连接，摆臂与组装治具平行时，CCD相机能够采集组合压合件的前面或后面的图像，摆臂与组装治具垂直时，CCD相机能够采集组合压合件的顶面图像。
优选地，还包括环形导轨机构，环形导轨机构包括驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮和环形传动链条，环形传动链条与驱动齿轮和从动齿轮啮合，驱动电机作用驱动齿轮旋转从而带动环形传动链条旋转转动，组合件震动机构以及震动电机分别与环形传动链条连接实现同步转动。
优选地，相邻两个组合件震动机构之间的空间足够供摆臂水平放置。
一种多部件组装压合产品的检测系统，其特征在于：包括环形导轨机构，环形导轨机构驱动多个组装治具循环移动，每个组装治具上放置塑料组装基座，塑料组装基座存在多个安装部，环形导轨机构周边设有多个部件输送装置，每个部件输送装置能够将一种部件安装在塑料组装基座的一个安装部上，多个部件与塑料组装基座组装形成组合件，组合件通过压紧机构进行部件与塑料组装基座的压合，压合后的组合压合件通过多部件组装压合产品的CCD取相检测装置进行外观图像的采集，控制单元根据外观图像判断组合件外观是否合格，对判断合格的组合件通过良品下料机进行下料。
一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置的取相检测方法，包括以下步骤：
步骤1、移动的组装治具将组合压合件送至多部件组装压合产品的CCD取相检测装置下方；
步骤2、控制单元启动旋转机构，CCD相机在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件的前面、顶面和后面采集组合压合件的图像；
步骤3、控制单元启动传动机构使得组合压合件旋转90°，使得组合压合件的两侧面分别位于组合压合件原前面和原后面的位置；
步骤4、重复步骤2；
步骤5、控制单元存储震动前组合压合件的五个面图像；
步骤6、控制单元启动震动电机，使得组装治具和组合压合件上下来回运动产生震动检测压合质量，用于判断是否有部件脱落或变形；
步骤7、重复步骤2-4；
步骤8、控制单元存储震动后组合压合件的五个面图像；
步骤9、控制打印将震动前、后组合压合件的五个面图像进行比对，以及将震动后组合压合件的五个面图像与预存标准图像进行比对，当两个比对的差别都在预设值内时，说明组合压合件为良品，当两个比对的差别之一超出预设值时，说明组合压合件为不良品。
步骤10、控制单元启动旋转机构，CCD相机在旋转机构作用下位于组合压合件的顶面，使得CCD相机不会阻挡检测完的后组合压合件（5）向前移动；
步骤11、检测下一个组合压合件时，重复所述步骤1-10。
该多部件组装压合产品的CCD取相检测装置及其取相检测方法具有以下有益效果：
（1）本发明使用一个CCD相机实现组合压合件多个角度的取相，节省了需要布置多个CCD相机成本，因而可以设置更多的部件输送装置组装更复杂的组合件，同时也可以采集多角度图像，确保检测的质量不降低。
（2）本发明针对组合压合件压合质量无法通过CCD相机图像获得的缺陷，采用组合件震动机构使得组合压合件震动，判断是否有部件脱落或变形，并提供后续CCD相机图像进行比较判断，进一步保证了组合压合件良品。
附图说明
图1：本发明中环形导轨机构的俯视示意图；
图2：本发明中组装治具与未工作时的组合件震动机构结合示意图；
图3：本发明中组装治具与工作时的组合件震动机构结合示意图；
图4：本发明中CCD相机第一工作状态俯视图；
图5：图4中局部主视图；
图6：本发明中CCD相机第二工作状态俯视图；
图7：图6中局部主视图；
图8：本发明中CCD相机第三工作状态俯视图；
图9：图8中局部主视图；
图10：本发明多部件组装压合产品的CCD取相检测装置取相检测方法流程方框图。
附图标记说明：
1—环形导轨机构；11—驱动齿轮；12—从动齿轮；13—环形传动链条；2—组装治具；21—上电磁铁；22—异形孔；3—组合件震动机构；31—下电磁铁；32—弹簧；33—转轴；331—异形端部；34—第一齿轮；35—第二齿轮；36—震动电机；41—CCD相机；42—摆臂；43—旋转电机；5—组合压合件。
具体实施方式
下面结合图1至图10，对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，包括包括环形导轨机构1，环形导轨机构1包括驱动电机、驱动齿轮11、从动齿轮12和环形传动链条13，环形传动链条13与驱动齿轮11和从动齿轮12啮合，驱动电机作用驱动齿轮11旋转从而带动环形传动链条13旋转转动，组合件震动机构3以及震动电机36分别与环形传动链条13连接实现同步转动。
本发明多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，包括控制单元、CCD相机41和组装治具2，组装治具2上放置组合压合件5， CCD相机41在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件5的前面、顶面和后面采集组合压合件5的图像；组装治具2下方连接组合件震动机构3，组合件震动机构3不仅能够作用组装治具2和组合压合件5旋转90°，从而使得CCD相机41能够采集组合压合件5两侧面的图像，而且还能够使得组装治具2上组合压合件5发生震动，测试组合压合件5压合质量，并且控制单元根据CCD相机41拍摄震动前和震动后的组合压合件5的图像进行自动判断为良品或不良品。
如图2-图3所示，组合件震动机构3第一种结构如下：组合件震动机构3顶部包括下电磁安装孔和下弹簧安装孔，下电磁安装孔中安装下电磁铁31，下弹簧安装孔中安装弹簧32的一端；组装治具2底部包括上电磁安装孔和上弹簧安装孔，上电磁安装孔中安装上电磁铁21，上弹簧安装孔中安装弹簧32的另一端；转轴33的一端异形端部331穿过组合件震动机构3后能够进入组装治具2的异形孔22中并且能够沿着异形孔22延伸方向移动，异形端部331与异形孔22相互配合的目的在于使得转轴33能够带动组装治具2旋转，同时组装治具2还可以沿着转轴33轴向移动。转轴33与组合件震动机构3固定连接，转轴33的另一端与传动机构连接，旋转的转轴33能够使得组装治具2和组合件震动机构3同步旋转；当控制单元控制上电磁铁21和下电磁铁31处于相互吸附状态时，组装治具2和组合件震动机构3贴合在一起，当控制单元控制上电磁铁21和下电磁铁31处于无磁状态时，被挤压的弹簧32复位并将组装治具2和组合压合件5向上弹起，组装治具2和组合件震动机构3分离。
组合件震动机构3第二种结构如下：组合件震动机构3顶部设有下安装孔，下安装孔中设有下滚珠，下滚珠下部被限位在下安装孔中，下滚珠上部位于下安装孔之外并且下滚珠能够在安装孔中滚动；组装治具2底部设有上安装孔，上安装孔中设有上滚珠，上滚珠上部被限位在上安装孔中，上滚珠下部位于上安装孔之外并且上滚珠能够在上安装孔中滚动；组合件震动机构3中心设有通孔并且通过轴承与转轴33连接，转轴33一端与组装治具2连接孔连接并且组装治具2能够沿着转轴33的轴向移动；转轴33的另一端与传动机构连接，旋转的转轴33能够使得组装治具2旋转，但组合件震动机构3相对静止，旋转的组装治具2的上滚珠与组合件震动机构3的下滚珠接触时，组装治具2和组合压合件5被向上抬升，当上滚珠和下滚珠分离时，组装治具2和组合压合件5在重力作用下向下移动，组装治具2和组合压合件5上下来回运动产生震动。
如图2和图3所示，传动机构包括震动电机36、第一齿轮34和第二齿轮35，震动电机36的转轴与第二齿轮35连接，第一齿轮34和第二齿轮35相互啮合，第一齿轮34固定在转轴33的另一端。
如图4-9所示，旋转机构包括摆臂42和旋转电机43，CCD相机41与摆臂42一端连接，摆臂42另一端与旋转电机43的转轴连接，摆臂42与组装治具2平行时，CCD相机41能够采集组合压合件5的前面或后面的图像，摆臂42与组装治具2垂直时，CCD相机41能够采集组合压合件5的顶面图像。相邻两个组合件震动机构3之间的空间足够供摆臂42水平放置。
如图4和图5所示，旋转电机43使得摆臂42旋转至水平方向，并且位于组合压合件5的前方，因而可以采集组合压合件5前面的图像。
如图6和图7所示，在图4的基础上旋转电机43使得摆臂42向左旋转180°，并且位于组合压合件5的后方，因而可以采集组合压合件5后面的图像。
如图8和图9所示，在图6的基础上旋转电机43使得摆臂42向右旋转90°，并且位于组合压合件5的正上方，因而可以采集组合压合件5顶部的图像。
一种多部件组装压合产品的检测系统，包括环形导轨机构1，环形导轨机构1驱动多个组装治具2循环移动，每个组装治具2上放置塑料组装基座，塑料组装基座存在多个安装部，环形导轨机构1周边设有多个部件输送装置，每个部件输送装置能够将一种部件安装在塑料组装基座的一个安装部上，多个部件与塑料组装基座组装形成组合件，组合件通过压紧机构进行部件与塑料组装基座的压合，压合后的组合压合件5通过多部件组装压合产品的CCD取相检测装置进行外观图像的采集，控制单元根据外观图像判断组合件外观是否合格，对判断合格的组合件通过良品下料机18进行下料。
如图10所示，本发明多部件组装压合产品的CCD取相检测装置的取相检测方法，包括以下步骤：
步骤1、移动的组装治具2将组合压合件5送至多部件组装压合产品的CCD取相检测装置下方；
步骤2、控制单元启动旋转机构，CCD相机41在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件5的前面、顶面和后面采集组合压合件5的图像；
步骤3、控制单元启动传动机构使得组合压合件5旋转90°，使得组合压合件5的两侧面分别位于组合压合件5原前面和原后面的位置；
步骤4、重复步骤2；
步骤5、控制单元存储震动前组合压合件5的五个面图像；
步骤6、控制单元启动震动电机36，使得组装治具2和组合压合件5上下来回运动产生震动检测压合质量，用于判断是否有部件脱落或变形；
步骤7、重复步骤2-4；
步骤8、控制单元存储震动后组合压合件5的五个面图像；
步骤9、控制打印将震动前、后组合压合件5的五个面图像进行比对，以及将震动后组合压合件5的五个面图像与预存标准图像进行比对，当两个比对的差别都在预设值内时，说明组合压合件5为良品，当两个比对的差别超出预设值时，说明组合压合件5为不良品。
步骤10、控制单元启动旋转机构，CCD相机41在旋转机构作用下位于组合压合件5的顶面，使得CCD相机41不会阻挡检测完的后组合压合件5向前移动；
步骤11、检测下一个组合压合件5时，重复所述步骤1-10。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，包括控制单元、CCD相机（41）和组装治具（2），组装治具（2）上放置组合压合件（5），其特征在于：CCD相机（41）在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件（5）的前面、顶面和后面采集组合压合件（5）的图像；组装治具（2）下方连接组合件震动机构（3），组合件震动机构（3）不仅能够作用组装治具（2）和组合压合件（5）旋转90°，从而使得CCD相机（41）能够采集组合压合件（5）两侧面的图像，而且还能够使得组装治具（2）上组合压合件（5）发生震动，测试组合压合件（5）压合质量，并且控制单元根据CCD相机（41）拍摄震动前和震动后的组合压合件（5）的图像进行自动判断为良品或不良品；
组合件震动机构（3）顶部包括下电磁安装孔和下弹簧安装孔，下电磁安装孔中安装下电磁铁（31），下弹簧安装孔中安装弹簧（32）的一端；组装治具（2）底部包括上电磁安装孔和上弹簧安装孔，上电磁安装孔中安装上电磁铁（21），上弹簧安装孔中安装弹簧（32）的另一端；转轴（33）的一端异形端部（331）穿过组合件震动机构（3）后能够进入组装治具（2）的异形孔（22）中并且能够沿着异形孔（22）延伸方向移动，转轴（33）与组合件震动机构（3）固定连接，转轴（33）的另一端与传动机构连接，旋转的转轴（33）能够使得组装治具（2）和组合件震动机构（3）同步旋转；当控制单元控制上电磁铁（21）和下电磁铁（31）处于相互吸附状态时，组装治具（2）和组合件震动机构（3）贴合在一起，当控制单元控制上电磁铁（21）和下电磁铁（31）处于无磁状态时，被挤压的弹簧（32）复位并将组装治具（2）和组合压合件（5）向上弹起，组装治具（2）和组合件震动机构（3）分离；
或者，组合件震动机构（3）顶部设有下安装孔，下安装孔中设有下滚珠，下滚珠下部被限位在下安装孔中，下滚珠上部位于下安装孔之外并且下滚珠能够在安装孔中滚动；组装治具（2）底部设有上安装孔，上安装孔中设有上滚珠，上滚珠上部被限位在上安装孔中，上滚珠下部位于上安装孔之外并且上滚珠能够在上安装孔中滚动；组合件震动机构（3）中心设有通孔并且通过轴承与转轴（33）连接，转轴（33）一端与组装治具（2）连接孔连接并且组装治具（2）能够沿着转轴（33）的轴向移动；转轴（33）的另一端与传动机构连接，旋转的转轴（33）能够使得组装治具（2）旋转，但组合件震动机构（3）相对静止，旋转的组装治具（2）的上滚珠与组合件震动机构（3）的下滚珠接触时，组装治具（2）和组合压合件（5）被向上抬升，当上滚珠和下滚珠分离时，组装治具（2）和组合压合件（5）在重力作用下向下移动，组装治具（2）和组合压合件（5）上下来回运动产生震动；
传动机构包括震动电机（36）、第一齿轮（34）和第二齿轮（35），震动电机（36）的转轴与第二齿轮（35）连接，第一齿轮（34）和第二齿轮（35）相互啮合，第一齿轮（34）固定在转轴（33）的另一端；
还包括环形导轨机构（1），环形导轨机构（1）包括驱动电机、驱动齿轮（11）、从动齿轮（12）和环形传动链条（13），环形传动链条（13）与驱动齿轮（11）和从动齿轮（12）啮合，驱动电机作用驱动齿轮（11）旋转从而带动环形传动链条（13）旋转转动，组合件震动机构（3）以及震动电机（36）分别与环形传动链条（13）连接实现同步转动。
2.根据权利要求1所述的多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，其特征在于：旋转机构包括摆臂（42）和旋转电机（43），CCD相机（41）与摆臂（42）一端连接，摆臂（42）另一端与旋转电机（43）的转轴连接，摆臂（42）与组装治具（2）平行时，CCD相机（41）能够采集组合压合件（5）的前面或后面的图像，摆臂（42）与组装治具（2）垂直时，CCD相机（41）能够采集组合压合件（5）的顶面图像。
3.根据权利要求2所述的多部件组装压合产品的CCD取相检测装置，其特征在于：相邻两个组合件震动机构（3）之间的空间足够供摆臂（42）水平放置。
4.一种多部件组装压合产品的检测系统，其特征在于：包括环形导轨机构（1），环形导轨机构（1）驱动多个组装治具（2）循环移动，每个组装治具（2）上放置塑料组装基座，塑料组装基座存在多个安装部，环形导轨机构（1）周边设有多个部件输送装置，每个部件输送装置能够将一种部件安装在塑料组装基座的一个安装部上，多个部件与塑料组装基座组装形成组合件，组合件通过压紧机构进行部件与塑料组装基座的压合，压合后的组合压合件（5）通过权利要求1-3中任何一项所述的多部件组装压合产品的CCD取相检测装置进行外观图像的采集，控制单元根据外观图像判断组合件外观是否合格，对判断合格的组合件通过良品下料机（18）进行下料。
5.一种多部件组装压合产品的CCD取相检测装置的取相检测方法，包括以下步骤：
步骤1、移动的组装治具（2）将组合压合件（5）送至权利要求1-3中任何一项所述的多部件组装压合产品的CCD取相检测装置下方；
步骤2、控制单元启动旋转机构，CCD相机（41）在旋转机构作用下能够旋转180°至少从组合压合件（5）的前面、顶面和后面采集组合压合件（5）的图像；
步骤3、控制单元启动传动机构使得组合压合件（5）旋转90°，使得组合压合件（5）的两侧面分别位于组合压合件（5）原前面和原后面的位置；
步骤4、重复步骤2；
步骤5、控制单元存储震动前组合压合件（5）的五个面图像；
步骤6、控制单元启动震动电机（36），使得组装治具（2）和组合压合件（5）上下来回运动产生震动检测压合质量，用于判断是否有部件脱落或变形；
步骤7、重复步骤2-4；
步骤8、控制单元存储震动后组合压合件（5）的五个面图像；
步骤9、控制打印将震动前、后组合压合件（5）的五个面图像进行比对，以及将震动后组合压合件（5）的五个面图像与预存标准图像进行比对，当两个比对的差别都在预设值内时，说明组合压合件（5）为良品，当两个比对的差别之一超出预设值时，说明组合压合件（5）为不良品。
6.根据权利要求5所述的多部件组装压合产品的CCD取相检测装置的取相检测方法，其特征在于：
步骤10、控制单元启动旋转机构，CCD相机（41）在旋转机构作用下位于组合压合件（5）的顶面，使得CCD相机（41）不会阻挡检测完的后组合压合件（5）向前移动；
步骤11、检测下一个组合压合件（5）时，重复所述步骤1-10。
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