阅读说明：本技术 一种圆柱形工件视觉外观检测装置 (Visual appearance detection device for cylindrical workpiece ) 是由 陈金贵 黄功根 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种圆柱形工件视觉外观检测装置,可包括倍速链机构、第一端面外观检测机构、第二端面外观检测机构、外圆外观检测机构、推料机构、有料检测光电传感器、同步光电传感器及与其电连接的控制系统,倍速链机构包括滚轮,滚轮上具有刻槽,刻槽从滚轮的一端螺旋延伸一圈到另一端,第一端面外观检测机构和第二端面外观检测机构的摄像头分别安装在倍速链机构的两侧,外圆外观检测机构的摄像头安装在倍速链机构的上方,推料机构根据控制系统的检测结果将检测合格的圆柱形工件从倍速链机构推到合格品收料机构上,有料检测光电传感器安装在倍速链机构的进料端并与同步光电传感器相互配合以确定圆柱形工件的当前位置。(The invention relates to a visual appearance detection device for a cylindrical workpiece, which comprises a speed multiplying chain mechanism, a first end surface appearance detection mechanism, a second end surface appearance detection mechanism and an excircle appearance detection mechanism, the pushing equipment, there is the material to detect photoelectric sensor, synchronous photoelectric sensor reaches the control system who is connected with it electricity, doubly fast chain mechanism includes the gyro wheel, the inslot has on the gyro wheel, the inslot extends the round to the other end from the one end spiral of gyro wheel, first terminal surface outward appearance detection mechanism and second terminal surface outward appearance detection mechanism's camera are installed respectively in doubly fast chain mechanism's both sides, excircle outward appearance detection mechanism's camera is installed in doubly fast chain mechanism's top, pushing equipment pushes away qualified product receiving agencies from doubly fast chain mechanism with detecting qualified cylindrical work piece according to control system's testing result, there is the material to detect photoelectric sensor and install the feed end at doubly fast chain mechanism and mutually support with synchronous photoelectric sensor in order to confirm cylindrical work piece's current position.)

一种圆柱形工件视觉外观检测装置

技术领域

本发明属于汽车配件检测技术领域，具体地涉及一种圆柱形工件视觉外观检测装置。

背景技术

随着社会的发展，汽车越来越普及。相应地，汽车的需求量也越来越大。现有汽车的装配作业大都已经实现了自动化，但其配件(特别是圆柱形工件)的检测大都还是采用手工作业的方式，这存在工作效率低下，人工成本高等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种圆柱形工件视觉外观检测装置，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种圆柱形工件视觉外观检测装置，可包括倍速链机构、第一端面外观检测机构、第二端面外观检测机构、外圆外观检测机构、推料机构、有料检测光电传感器、同步光电传感器及与其电连接的控制系统，所述倍速链机构包括用于传送圆柱形工件的滚轮，所述滚轮上具有刻槽，所述刻槽从滚轮的一端螺旋延伸一圈到另一端，所述第一端面外观检测机构和第二端面外观检测机构的摄像头分别安装在所述倍速链机构的两侧，用于拍摄圆柱形工件的两个端面外观并传送至控制系统，所述外圆外观检测机构的摄像头安装在所述倍速链机构的上方，用于拍摄圆柱形工件的外圆外观并传送至控制系统，所述推料机构根据所述控制系统的检测结果将检测合格的圆柱形工件从所述倍速链机构推到合格品收料机构上，所述有料检测光电传感器安装在所述倍速链机构的进料端并与所述同步光电传感器相互配合以确定圆柱形工件的当前位置。

进一步地，所述外圆外观检测机构布置在所述第一端面外观检测机构和所述第二端面外观检测机构之间。

进一步地，所述同步光电传感器为槽型光电传感器，与安装在所述倍速链机构的转轴上的具有缺口的圆盘配合。

进一步地，所述外圆外观检测机构包括同轴光源和圆顶光源，所述同轴光源布置在所述外圆外观检测机构的摄像头与所述圆顶光源之间。

进一步地，在与所述第一端面外观检测机构和第二端面外观检测机构的摄像头相反的所述倍速链机构的一侧设置有相应遮光板。

进一步地，所述第一端面外观检测机构和第二端面外观检测机构的摄像头的安装位置可调节。

进一步地，还包括擦拭机构，所述擦拭机构布置在所述倍速链机构下方，其擦拭棒与所述滚轮表面接触。

更进一步地，所述擦拭棒由海绵制成，固定套设在与电机驱动连接的转轴上。

进一步地，所述合格品收料机构包括倾斜滑道，所述倾斜滑道靠近上端的远离所述倍速链机构的一侧设有挡板，下端设有可翻转放料板。

更进一步地，所述合格品收料机构还包括放料装置，所述放料装置安装在所述倾斜滑道的中部，包括安装架、气缸和L形挡块，所述气缸固定安装在所述安装架上，所述L形挡块的水平部分固定连接于所述气缸的活塞杆上，并且其垂直部分的宽度小于所述倾斜滑道宽度。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：圆柱形工件随着倍速链滚轮运动而移动，分布在倍速链机构周围的摄像头依次对圆柱形工件的两端和外圆进行外观检测，具有生产效率高、运行流畅、检测可靠的优点。

附图说明

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是根据本发明实施例的圆柱形工件视觉外观检测装置的立体图；

图2是图1所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的倍速链机构的立体图；

图3是图2所示的倍速链机构的滚轮的立体图；

图4是图1所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的擦拭机构的立体图；

图5是图1所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的端面外观检测机构的立体图；

图6是图1所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的外圆外观检测机构的立体图；

图7是图1所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的推拉机构的立体图，其中外壳去除以示出内部结构；

图8所示的圆柱形工件视觉外观检测装置的合格品收料机构的立体图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1示出了本发明实施例的一种圆柱形工件视觉外观检测装置，其可包括倍速链机构1、第一端面外观检测机构2、第二端面外观检测机构3、外圆外观检测机构4、推料机构5、有料检测光电传感器6(参见图2)、同步光电传感器7及与其电连接的控制系统(未示出)。控制系统为基于PLC的控制系统，用于根据预设程序控制相应机构的运行，以自动完成对圆柱形工件的外观尺寸检测并将圆柱形工件分装到合格品容器和不合格容器中。控制系统的具体配置可以根据实际需求进行设定，这里不再描述。下面对各个机构的具体结构进行详细说明。

如图1至4所示，倍速链机构1可包括电机11、主动齿轮12、从动齿轮13、链条14和滚轮15等。电机11与主动齿轮12驱动连接，具体地，主动齿轮12固定安装在转轴上，转轴与电机11通过联轴器连接。链条14环绕主动齿轮12和从动齿轮13上并与其啮合，使得电机11可以带动链条14移动。滚轮15可转动地安装在链条14，使得滚轮15可以在随着链条14移动的过程中转动。因此，圆柱形工件可以通过滚轮15一边向前移动，一边滚动。滚轮15上具有刻槽151，所述刻槽151从滚轮的一端螺旋延伸一圈到另一端。通过刻槽151，可以判断滚轮15是否转动，从而判断圆柱形工件在检测时是否转动，以确保外圆外观检测的准确性。此外，刻槽151还可以起到增大与圆柱形工件之间的摩擦力的作用，从而确保圆柱形工件可以随着滚轮15转动而转动。

为了保持滚轮15清洁，圆柱形工件视觉外观检测装置还可包括擦拭机构8，擦拭机构8用于对滚轮15表面进行擦拭，以去除滚轮15表面上的污物。擦拭机构8可包括电机81、安装架82、转轴83和擦拭棒84。电机81与转轴83驱动连接，转轴83通过相应轴承安装在安装架82上，擦拭棒84固定套接在转轴83上，与滚轮15表面接触。电机81驱动擦拭棒84转动，对滚轮15表面进行清洁。擦拭棒84可以由海绵或织物等制成。

如图1和5，第一端面外观检测机构2和第二端面外观检测机构3分别安装在倍速链机构1的两侧，用于对圆柱形工件的两个端面进行外观检测。第一端面外观检测机构2和第二端面外观检测机构3结构相同，下面以第一端面外观检测机构2为例对其结构进行说明。端面外观检测机构2可包括底座21、垂直滑块22、手轮23、横向手动位移平台24、摄像头25和光源26等。垂直滑块22可滑动地安装在底座21上，手轮23通过螺杆安装在底座21并且螺杆末端固定连接垂直滑块22，以驱动垂直滑块22升降。横向手动位移平台24固定安装在垂直滑块22，摄像头25和光源26安装在横向手动位移平台24上，使得其位置可根据待检测的圆柱形工件的尺寸进行调整，以确保摄像头25能够清晰拍摄圆柱形工件的端面图片，从而保证检测结果的准确性。摄像头25用于拍摄圆柱形工件的两个端面外观并传送至控制系统，控制系统将摄像头25拍摄的照片进行处理并与标准进行对比，符合标准就判定端面外观合格。摄像头25可以是CCD或CMOS摄像头。光源26用于保证摄像头25拍摄所需的亮度。横向手动位移平台24是市场上可购得的，例如LWX40系列等。

在所示实施例中，底座21的侧面及横向手动位移平台24上设有相应刻度27，以便于精确调整摄像头25和光源26的位置。

为了确保第一端面外观检测机构2和第二端面外观检测机构3的摄像头的拍摄效果，在与摄像头相对的倍速链机构1的一侧上设置有相应遮光板10。

如图1和6所示，外圆外观检测机构4安装在倍速链机构1的上方，用于对圆柱形工件的外圆外观进行检测。在本实施例中，外圆外观检测机构4布置在第一端面外观检测机构2和第二端面外观检测机构3之间。但应该理解，外圆外观检测机构4也可以布置在第一端面外观检测机构2和第二端面外观检测机构3之前或之后。外圆外观检测机构4可包括底座41、垂直手动位移平台42、摄像头43、同轴光源44和圆顶光源45。垂直手动位移平台42固定安装在底座41上，摄像头43、同轴光源44和圆顶光源45安装在垂直手动位移平台42上，使得其垂直位置可调，以确保摄像头43可以拍摄到清晰的圆柱形工件的外圆外观图片，从而保证检测结果的准确性。垂直手动位移平台42是市场上可购得的，例如LWX40系列等。同轴光源44布置在摄像头43与圆顶光源45之间，用于保证摄像头43拍摄所需的亮度。摄像头43用于拍摄圆柱形工件的外圆外观并传送至控制系统，控制系统将摄像头43拍摄的照片进行处理并与标准进行对比，符合标准就判定外圆外观合格。摄像头43可以是CCD或CMOS摄像头。在摄像头43的视野范围内，工件能够转动超过1.5圈，确保外圆外观不会漏检。

如图1和7所示，推料机构5安装在倍速链机构1的一侧，用于根据控制系统的检测结果将检测合格(端面和外圆外观均合格)的圆柱形工件从倍速链机构1推到合格品收料机构9上。具体地，推料机构5可包括底座51、滑块52、手轮53、直线气缸54和推杆55。滑块52可滑动地安装在底座51上，手轮53通过螺杆安装在底座51上并且螺杆末端固定连接于滑块52，通过转动手轮53，驱动滑块52上下运动。直线气缸54安装在滑块52上，其活塞杆与推杆55固定连接。底座51的侧面上设有刻度511，滑块52上设有指针521，以便于精确调节推杆55的高度位置，使其对准圆柱形工件的端面。

在本实施例中，推料机构5还设有一接近开关56，接近开关56安装在滑块52，用于检测推杆56是否推到位，避免将圆柱形工件推到合格品收料机构9外。

推料机构5采用合格工件零误判的原则，只有检测合格的工件，直线气缸54才动作，确保不会因为直线气缸54的误动作而把不合格工件混入合格工件里。

如图1和8所示，合格品收料机构9布置在与推料机构5相对的倍速链机构1的一侧，可包括倾斜滑道91和放料装置92，倾斜滑道91靠近上端的远离倍速链机构1的一侧设有挡板93，挡板93内凹，用于防止圆柱形工件掉到滑道91外。倾斜滑道91的下端设有可翻转放料板94，放料板94的转轴与气缸95驱动连接。气缸95驱动放料板94向上翻转，以允许倾斜滑道91上的圆柱形工件落入合格品容器(未示出)中，反之圆柱形工件留在倾斜滑道91上。通过设置放料板94，可以避免止圆柱形工件下落速度太快而造成损坏。挡板93和放料板94可以由橡胶等非金属弹性材料制成。放料装置92安装在倾斜滑道91的中部，包括安装架921、气缸922和L形挡块923，气缸922固定安装在安装架921上，L形挡块923的水平部分固定连接于气缸922的活塞杆上，垂直部分的宽度小于倾斜滑道91宽度，用于挡住工件。具体地，垂直部分的宽度略小于倾斜滑道91的宽度。气缸922驱动L形挡块923上升，以允许倾斜滑道91上的圆柱形工件继续向下滑动，反之圆柱形工件留在倾斜滑道91上。通过设置放料装置92，可以实现缓冲，以避免圆柱形工件向下滑动速度太快，对滑道91造成损坏。L形挡块923可以橡胶等非金属弹性材料制成。应该理解，在某些实施例中，放料装置92也可以省略。

返回图1和2，有料检测光电传感6安装在倍速链机构1的进料端，同步光电传感器7安装在倍速链机构1的驱动端。具体地，同步光电传感器7为槽型光电传感器，与固定安装在倍速链机构1的转轴上的具有缺口的圆盘71配合。当有料检测光电传感6检测到倍速链机构1上有圆柱形工件时，配合同步光电传感器7控制第一端面外观检测机构2、第二端面外观检测机构3和外圆外观检测机构4的摄像头以及推料机构5的直线气缸54动作。具体地说，在圆柱形工件正好经过摄像头时，启动摄像头，执行拍摄检测作业，当检测合格的圆柱形工件正好经过推料位置时，直线气缸54动作，将圆柱形工件推到合格品收料机构9上。

下面简要说明一下本发明的工作原理：待检测的圆柱形工件逐个进入倍速链机构1的进料端，随着倍速链机构1的运行，圆柱形工件在滚轮15之间一边向前移动，一边转动，并先后经过第一端面外观检测机构2、外圆外观检测机构4和第二端面外观检测机构3进行相应外观检测；根据检测结果，合格的圆柱形工件被推料机构5送入合格品收料机构9的滑道91并最终收集到合格品容器中，不合格的圆柱形工件随滚轮15继续移动，最后收集在倍速链机构1下方的不合格品容器中。本发明开创性地采用圆柱形工件在倍速链上检测外观的方式，具体地说，采用圆柱形工件和倍速链连续运行，视觉系统在圆柱形工件运动过程中择机动态抓取照片并分析、检测圆柱形工件外观的方式，整个检测过程都是自动进行，无需人工干预，具有生产效率高、运行流畅、检测可靠的优点。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。