一种视觉检测设备的制作方法

1.本发明涉及一种视觉检测设备，尤其涉及一种用来检测气门的所有外观表面是否有缺陷的视觉检测设备。


背景技术：

2.目前气门的外观检测采用的是人工检测，人工手持工件放置在灯光下，靠人眼检测，判断。检测的光源强度较大，人眼易疲劳，存在的问题主要在于人工判断，人为主观意识较强，不可控。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种视觉检测设备，用来检测气门的所有外观表面是否有缺陷。
4.为解决上述技术内容，本发明的技术方案为：一种视觉检测设备，其创新点在于：所述视觉检测设备包括工作平台、设置在工作平台左侧用于气门输送的进料皮带线、设置在所述工作平台上与所述进料皮带线衔接配合的旋转上料单元、设置在所述工作平台上位于已装夹气门的旋转上料单元下方的杆端检测相机、位于所述工作平台上与已装夹气门的旋转上料单元衔接配合的自定心三爪机构、设置在所述工作平台上与所述自定心三爪机构衔接配合的出料摆臂及驱动旋转机构，所述工作平台上所述出料摆臂及驱动旋转机构位置处设置有杆部线扫相机、锥面线扫相机和颈部相机，所述工作平台上设置有位于已装夹气门的旋转上料单元上方的盘部相机。
5.优选的，所述工作平台上设置有与所述出料摆臂及驱动旋转机构衔接配合的合格品与不合格品分料单元，所述合格品与不合格品分料单元分别与合格品出料线体和不合格品分料线体相连。
6.优选的，所述工作平台上设置有位于工作平台右侧的不合格品二次人工确认台，所述不合格品二次人工确认台与所述不合格品分料线体相衔接配合。
7.优选的，所述工作平台设置在底框架上，所述工作平台上方设置有罩住工作平台的上护罩，所述旋转上料单元、自定心三爪机构、出料摆臂及驱动旋转机构位于所述上护罩内。
8.优选的，所述旋转上料单元包括底座、设置在所述底座上的回转装置、与该回转装置的传动轴相连的摆臂、设置在摆臂远离所述底座的摆臂一端上的升降气缸和位于所述升降气缸下方的吸盘组件，所述底座上设置有与吸盘组件通过管道相连的真空发生器，待搬运的气门工件处于搬运状态时，待搬运的气门工件的盘部吸附在所述吸盘组件下方。
9.优选的，所述底座上设置有位于所述回转装置和所述摆臂之间的行星减速机，所述摆臂安装在该行星减速机的传动轴上；所述回转装置为回转电机或者伺服电机中的一种；所述摆臂为呈l型的钢结构，所述摆臂上靠近所述吸盘组件的一端设置有加强筋。
10.优选的，所述升降气缸通过气缸安装座安装在所述摆臂上，所述吸盘组件安装在
所述气缸安装座上，所述气缸安装座上设置有供所述吸盘组件上下滑配的直线导轨，升降气缸的传动轴连接所述吸盘组件；所述升降气缸的传动轴与所述吸盘组件之间设置有压缩复位弹簧；所述吸盘组件包括吸盘安装板、安装在所述吸盘安装板上供管道相连的气管接头、安装在所述气管接头下方且与所述气管接头管路连通的吸盘；所述真空发生器上设置有泄气阀；摆臂上设置有供与所述真空发生器相连的所述管道沿着摆臂长度方向分布的若干卡扣，所述卡扣分别与摆臂的顶面和摆臂的底面接触，所述管道位于摆臂侧面和卡扣侧面之间。
11.优选的，所述自定心三爪机构包括支撑底板、设置在所述支撑底板上驱动机构、与所述驱动机构相连的夹爪组件、安装在所述支撑底板上可相对转动的转动轮、固定安装在所述转动轮上的凸轮轴承随动器，所述夹爪组件套设在所述凸轮轴承随动器上，所述支撑底板上设置有供所述夹爪组件往复运动的直线导轨，所述夹爪组件由三个竖直设置的夹爪单元组成，三个所述夹爪单元形成的夹爪组件的中心与所述转动轮的中心重合，待装夹工件位于三个所述夹爪单元所形成的装夹区域中。
12.优选的，所述支撑底板上设置有三个所述直线导轨，三个所述直线导轨分别与相应所述夹爪单元配合，三个所述直线导轨的走向均与所述转动轮相切，所述驱动机构与其中一个所述夹爪单元相连，且该直线导轨的走向和与之相连的所述驱动机构的运动方向一致；所述转动轮上设置有三个均匀分布在转动轮顶面上的所述凸轮轴承随动器，三个所述夹爪单元分别套设在相应所述凸轮轴承随动器上；所述夹爪单元包括夹爪底板、固定安装在所述夹爪底板上的夹爪竖板、安装在所述夹爪竖板上远离所述夹爪底板一端的夹爪头，所述夹爪底板滑配安装在所述直线导轨上，所述夹爪底板上设置有供所述凸轮轴承随动器穿过的安装孔；所述安装孔为圆孔或者腰形孔；所述夹爪头包括芯部带定位孔的定位板，所述定位板上竖直设置有通过螺栓连接用于夹住待装夹工件的压紧轴承。
13.优选的，所述驱动机构为中心轴线水平设置且安装在支撑底板上的驱动气缸，所述驱动气缸与夹爪组件之间设置有安装在驱动气缸传动轴上的连接头；所述支撑底板上设置有供所述驱动气缸安装的气缸挡板，所述气缸挡板竖直安装在驱动气缸本体和所述连接头之间，所述驱动气缸传动轴穿过所述气缸挡板；所述连接头包括连接杆、设置在所述连接杆上的内螺母、与所述连接杆直连的连接主体，所述驱动气缸传动轴抵在所述连接杆上；所述支撑挡板上设置有位于所述驱动气缸两侧的限位组件；所述限位组件包括套设在驱动气缸上的环形铁片、安装在所述支撑底板上的限位块、安装在所述限位块上且中心轴线水平设置的限位齿轮，所述限位齿轮的齿面抵在所述驱动气缸上，环形铁片的一端紧固在所述限位块中。
14.本发明的优点在于：通过采用上述结构，首先进料皮带线将气门输送到最前端，并进行分料和定位，旋转上料单元吸取并搬运气门，在杆端检测相机上方停留并检测杆端面的外观，旋转上料单元继续旋转，将气门输送到自定心三爪机构的中心，自定心三爪机构夹紧气门，旋转上料单元离开，并返回到进料皮带线位置。出料摆臂及驱动旋转机构运动到自定心三爪机构中心并驱动气门旋转，此时杆部线扫相机、锥面线扫相机、颈部相机工作，检测各对应部位外观，盘部相机在旋转上料单元离开后，出料摆臂到达前进行检测。各检测相机有对应的检测程序，自己开发的算法系统，对各部位外观进行判别。出料分为合格品和不合格品二次人工确认台，对应判为不合格品的，需要回收到人工确认台，进行二次人工确
认。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
16.图1是本发明一种视觉检测设备的立体图。
17.图2是本发明一种视觉检测设备的主视图。
18.图3是本发明一种视觉检测设备的俯视图。
19.图4是本发明一种视觉检测设备中旋转上料单元的结构示意图。
20.图5是本发明一种视觉检测设备中自定心三爪机构的结构示意图。
21.图中：1a-工作平台、2a-进料皮带线、3a-旋转上料单元、4a-杆端检测相机、5a-自定心三爪机构、6a-出料摆臂及驱动旋转机构、7a-杆部线扫相机、8a-锥面线扫相机、9a-颈部相机、10a-盘部相机、11a-合格品与不合格品分料单元、12a-合格品出料线体、13a-不合格品分料线体、14a-不合格品二次人工确认台、15a-底框架、16a-上护罩、1-底座、2-回转装置、3-摆臂、4-升降气缸、51-吸盘安装板、52-气管接头、53-吸盘、6-真空发生器、7-行星减速机、8-加强筋、9-直线导轨、10-压缩复位弹簧、11-待搬运的气门、1b-支撑底板、2b-驱动机构、3b-转动轮、4b-凸轮轴承随动器、5b-直线导轨、6b-夹爪单元、61b-夹爪底板、62b-夹爪竖板、63b-夹爪头、64b-安装孔、65b-压紧轴承、7b-连接头、8b-气缸挡板、91b-环形铁片、92b-限位块、93b-限位齿轮。
22.本发明的视觉检测设备包括工作平台1a、设置在工作平台左侧用于气门输送的进料皮带线2a、设置在工作平台上与进料皮带线衔接配合的旋转上料单元3a、设置在工作平台上位于已装夹气门的旋转上料单元下方的杆端检测相机4a、位于工作平台上与已装夹气门的旋转上料单元衔接配合的自定心三爪机构5a、设置在工作平台上与自定心三爪机构衔接配合的出料摆臂及驱动旋转机构6a，工作平台上出料摆臂及驱动旋转机构位置处设置有杆部线扫相机7a、锥面线扫相机8a和颈部相机9a，工作平台上设置有位于已装夹气门的旋转上料单元上方的盘部相机10a。通过采用上述结构，首先进料皮带线将气门输送到最前端，并进行分料和定位，旋转上料单元吸取并搬运气门，在杆端检测相机上方停留并检测杆端面的外观，旋转上料单元继续旋转，将气门输送到自定心三爪机构的中心，自定心三爪机构夹紧气门，旋转上料单元离开，并返回到进料皮带线位置。出料摆臂及驱动旋转机构运动到自定心三爪机构中心并驱动气门旋转，此时杆部线扫相机、锥面线扫相机、颈部相机工作，检测各对应部位外观，盘部相机在旋转上料单元离开后，出料摆臂到达前进行检测。各检测相机有对应的检测程序，自己开发的算法系统，对各部位外观进行判别。出料分为合格品和不合格品二次人工确认台，对应判为不合格品的，需要回收到人工确认台，进行二次人工确认。
23.上述的工作平台上设置有与出料摆臂及驱动旋转机构衔接配合的合格品与不合格品分料单元11a，合格品与不合格品分料单元分别与合格品出料线体12a和不合格品分料线体13a相连；工作平台上设置有位于工作平台右侧的不合格品二次人工确认台14a，不合格品二次人工确认台与所述不合格品分料线体相衔接配合；工作平台设置在底框架15a上，工作平台上方设置有罩住工作平台的上护罩16a，旋转上料单元、自定心三爪机构、出料摆臂及驱动旋转机构位于上护罩内。
24.上述的旋转上料单元包括底座1、设置在底座上的回转装置2、与该回转装置的传动轴相连的摆臂3、设置在摆臂远离所述底座的摆臂一端上的升降气缸4和位于升降气缸下方的吸盘组件，底座上设置有与吸盘组件通过管道相连的真空发生器6，待搬运的气门工件处于搬运状态时，待搬运的气门工件的盘部吸附在吸盘组件下方。通过采用上述结构，本装置避免了上述的磕碰，卡料冲击等问题，本装置采用真空吸取加上伺服电机旋转的机构的形式，真空吸取对工件无损伤，并且采用了节能的真空发生器，降低了真空发生器的噪音和能源浪费，伺服电机加上减速机驱动摆臂旋转，气门可以到达运动范围内的任意位置，旋转运动的节拍更快，更稳，可以停留在等待位置，缩短运动行程，设备无冲击。
25.上述的底座上设置有位于回转装置和所述摆臂之间的行星减速机7，摆臂安装在该行星减速机的传动轴上，回转装置为回转电机或者伺服电机中的一种。为了提高连接可靠性，上述的摆臂为呈l型的钢结构，摆臂上靠近吸盘组件的一端设置有加强筋8。
26.上述的升降气缸通过气缸安装座安装在摆臂上，吸盘组件安装在气缸安装座上，气缸安装座上设置有供吸盘组件上下滑配的直线导轨9，升降气缸的传动轴连接所述吸盘组件，升降气缸的传动轴与吸盘组件之间设置有压缩复位弹簧10。吸盘组件包括吸盘安装板、安装在吸盘安装板上供管道相连的气管接头、安装在气管接头下方且与所述气管接头管路连通的吸盘。上述的底座为竖直设置的工字钢结构，回转装置安装在工字钢结构的顶面，工字钢结构的高度大于预设安全高度，上述的真空发生器上设置有泄气阀，上述的摆臂上设置有供与真空发生器相连的管道沿着摆臂长度方向分布的若干卡扣，卡扣分别与摆臂的顶面和摆臂的底面接触，管道位于摆臂侧面和卡扣侧面之间。
27.上述的自定心三爪机构包括支撑底板1b、设置在支撑底板上驱动机构2b、与驱动机构相连的夹爪组件、安装在支撑底板上可相对转动的转动轮3b、固定安装在转动轮上的凸轮轴承随动器4b，夹爪组件套设在所述凸轮轴承随动器上，支撑底板上设置有供夹爪组件往复运动的直线导轨5b，夹爪组件由三个竖直设置的夹爪单元6b组成，三个夹爪单元形成的夹爪组件的中心与转动轮的中心重合，待装夹工件位于三个夹爪单元所形成的装夹区域中。通过采用上述结构，驱动气缸推动转动轮转动，转动轮圆周上均布有三个凸轮轴承随动器，转动轮转动时带动三个夹爪单元往中心运动，三爪的中心与转动轮同心，转动轮将旋转运动转换为三个夹爪单元的直线运动，三个夹爪沿直线导轨直线运动。本装置所有的零件都较简单，采用自制件和个别标准件组合的方式，降低了成本，通用性比较强。
28.上述的支撑底板上设置有三个直线导轨，三个直线导轨分别与相应夹爪单元配合，三个所述直线导轨的走向均与转动轮相切，驱动机构与其中一个夹爪单元相连，且该直线导轨的走向和与之相连的驱动机构的运动方向一致。转动轮上设置有三个均匀分布在转动轮顶面上的凸轮轴承随动器4b，三个夹爪单元分别套设在相应凸轮轴承随动器上。夹爪单元包括夹爪底板61b、固定安装在夹爪底板上的夹爪竖板62b、安装在夹爪竖板上远离夹爪底板一端的夹爪头63b，夹爪底板滑配安装在直线导轨上，夹爪底板上设置有供凸轮轴承随动器穿过的安装孔64b，安装孔为圆孔或者腰形孔。三个夹爪单元上面带有压紧轴承，夹紧工件后，工件可以自由转动，夹爪头包括芯部带定位孔的定位板，所述定位板上竖直设置有通过螺栓连接用于夹住待装夹工件的压紧轴承。
29.上述的驱动机构为中心轴线水平设置且安装在支撑底板上的驱动气缸，驱动气缸与夹爪组件之间设置有安装在驱动气缸传动轴上的连接头7b。支撑底板上设置有供所述驱
动气缸安装的气缸挡板8b，气缸挡板竖直安装在驱动气缸本体和连接头之间，驱动气缸传动轴穿过气缸挡板。连接头包括连接杆、设置在连接杆上的内螺母、与连接杆直连的连接主体，驱动气缸传动轴抵在所述连接杆上。
30.上述的支撑挡板上设置有位于所述驱动气缸两侧的限位组件。限位组件包括套设在驱动气缸上的环形铁片91b、安装在支撑底板上的限位块92b、安装在限位块上且中心轴线水平设置的限位齿轮93b，限位齿轮的齿面抵在驱动气缸上，环形铁片的一端紧固在限位块中。
31.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。