專利名稱：齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種分檢機(jī)，特別是一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，制造業(yè)水平的提高和規(guī)模的擴(kuò)大，齒輪件作為機(jī) 械制造領(lǐng)域的一種常用零件，其在國內(nèi)的生產(chǎn)產(chǎn)量也非常大。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，齒輪會 存在一些外觀缺陷(主要包括崩角、裂紋、齒間粘粉和毛刺等)，所以在出廠前需要進(jìn)行外 觀缺陷的檢測。目前，外觀缺陷檢測主要靠人工的方式進(jìn)行，質(zhì)檢人員通過肉眼的方式逐一 對齒輪表面和齒輪側(cè)面進(jìn)行檢測，手工對良品和不良品進(jìn)行逐一分揀。由于人存在主觀判 斷誤差以及人眼睛的疲勞因素，因此人工檢測的方式存在著檢測質(zhì)量不穩(wěn)定、部分缺陷不 易識別、檢測效率低下等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其能實 現(xiàn)齒輪的自動送料、齒輪外觀缺陷的檢測和分揀。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，包 括送料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、圖像檢測單元、控制單元和分揀機(jī)構(gòu)；傳送機(jī)構(gòu)包括工作臺，在工作臺上設(shè)有依靠電機(jī)與工作臺轉(zhuǎn)動相連的回轉(zhuǎn)平臺； 在回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有夾持氣爪組件；圖像檢測單元包括設(shè)置在工作臺的上視檢工位和下視檢工位；分揀機(jī)構(gòu)包括與工作臺固定相連的分揀氣缸，分揀氣缸與分揀滑軌相連；控制單元分別與電機(jī)、夾持氣爪組件、上視檢工位、下視檢工位和分揀氣缸信號相 連。作為本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的改進(jìn)上視檢工位包括從上至 下依次設(shè)置的上視檢相機(jī)、上同軸光源、上玻璃載物臺和背光源，上視檢相機(jī)、上同軸光源、 上玻璃載物臺和背光源均與工作臺固定相連；下視檢工位包括從上至下依次設(shè)置的遮光板、下玻璃載物臺、下同軸光源和下視 檢相機(jī)，遮光板、下玻璃載物臺、下同軸光源和下視檢相機(jī)均與工作臺固定相連；上視檢相機(jī)、上同軸光源、背光源、下視檢相機(jī)和下同軸光源分別與控制單元信號 相連。作為本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)控制單元包括分 別與電源模塊相連的夾持氣爪控制模塊、分撿氣缸控制模塊、平臺電機(jī)控制模塊、數(shù)據(jù)庫、 中央處理器、圖像處理模塊和傳輸模塊，中央處理器分別與夾持氣爪控制模塊、分撿氣缸控 制模塊、平臺電機(jī)控制模塊、數(shù)據(jù)庫、圖像處理模塊和傳輸模塊相連；夾持氣爪控制模塊與 夾持氣爪組件信號相連，分撿氣缸控制模塊與分揀氣缸信號相連，平臺電機(jī)控制模塊與電 機(jī)信號相連，傳輸模塊分別與上視檢相機(jī)、上同軸光源、背光源、下視檢相機(jī)和下同軸光源信號相連。作為本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)送料機(jī)構(gòu)包括互 相連接的送料振動盤和送料導(dǎo)軌；在回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有4套夾持氣爪組件；4套夾持氣爪組件 均勻地位于回轉(zhuǎn)平臺上；4套夾持氣爪組件分別一一對應(yīng)送料導(dǎo)軌的出口、上玻璃載物臺、 下玻璃載物臺和分揀滑軌。作為本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)在送料導(dǎo)軌的出 口設(shè)置光電傳感器；光電傳感器與中央處理器信號相連。本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，是基于機(jī)電一體化和自動控制技術(shù) 設(shè)計而成，其能實現(xiàn)齒輪的自動送料、齒輪外觀缺陷的檢測和分揀。送料機(jī)構(gòu)將待測齒輪輸 送至傳送機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將待測齒輪傳送至圖像檢測單元進(jìn)行檢測，控制單元根據(jù)上 述檢測結(jié)果相應(yīng)地操縱分揀機(jī)構(gòu)，從而將合格品與次品相區(qū)分。因此，采用本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，能用機(jī)器代替人眼進(jìn)行 齒輪外觀缺陷的自動化檢測，極大的提高了檢測質(zhì)量和效率，為齒輪生產(chǎn)廠商帶來了良好 的經(jīng)濟(jì)效益，還能提高勞動生產(chǎn)率。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1中的上視檢工位5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是
圖1中的下視檢工位6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是
圖1中的控制單元的連接關(guān)系示意圖；圖5是圖2的實際使用狀態(tài)示意圖；圖6是圖3的實際使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
圖1 圖4結(jié)合給出了一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，包括送料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī) 構(gòu)、圖像檢測單元、控制單元和分揀機(jī)構(gòu)。送料機(jī)構(gòu)包括互相連接的送料振動盤1和送料導(dǎo)軌2，送料導(dǎo)軌2的進(jìn)口與送料振 動盤1相連。傳送機(jī)構(gòu)包括工作臺11，在工作臺11上固定設(shè)置電機(jī)12，回轉(zhuǎn)平臺4與電機(jī)12 相連，從而實現(xiàn)回轉(zhuǎn)平臺4相對于工作臺11轉(zhuǎn)動。在回轉(zhuǎn)平臺4上設(shè)有4套夾持氣爪組件 10 ；該4套夾持氣爪組件10均勻地位于回轉(zhuǎn)平臺4上；相鄰的2套夾持氣爪組件10之間成 90°的夾角。每套夾持氣爪組件10由一個夾持氣缸和一個夾持氣爪組成，由夾持氣缸操縱 夾持氣爪進(jìn)行相應(yīng)的開閉動作。送料導(dǎo)軌2的出口對應(yīng)1套夾持氣爪組件10，更具體的說，送料導(dǎo)軌2的出口對應(yīng) 1套夾持氣爪組件10內(nèi)的夾持氣爪。在送料導(dǎo)軌2的出口處設(shè)置一個光電傳感器3。圖像檢測單元包括設(shè)置在工作臺11的上視檢工位5和下視檢工位6。上視檢工 位5包括在垂直方向從上至下依次設(shè)置的上視檢相機(jī)51、上同軸光源52、上玻璃載物臺53 和背光源54，該上視檢相機(jī)51、上同軸光源52、上玻璃載物臺53和背光源54均與工作臺11固定相連。下視檢工位6包括在垂直方向從上至下依次設(shè)置的遮光板64、下玻璃載物臺 63、下同軸光源62和下視檢相機(jī)61，該遮光板64、下玻璃載物臺63、下同軸光源62和下視 檢相機(jī)61均與工作臺11固定相連。由于上視檢工位5和下視檢工位6分別各對應(yīng)一套夾持氣爪組件10，因此，上視檢 工位5和下視檢工位6在水平方向上成90°的夾角。夾持氣爪組件10能將待測齒輪相應(yīng) 地放于上玻璃載物臺53的上表面或者相應(yīng)地放于下玻璃載物臺63的上表面。分揀機(jī)構(gòu)包括與工作臺11固定相連的分揀氣缸9，分揀氣缸9與分揀滑軌8相連； 第4套夾持氣爪組件10對應(yīng)分揀滑軌8，即，夾持氣爪組件10能將待測齒輪放入分揀滑軌 8上。在工作臺11上設(shè)有不良品收納盒7，此不良品收納盒7位于分揀滑軌8的左方。送料導(dǎo)軌2的出口、上視檢工位5、下視檢工位6、分揀滑軌8順時針依次排列?？刂茊卧ǚ謩e與電源模塊70相連的夾持氣爪控制模塊71、分撿氣缸控制模 塊72、平臺電機(jī)控制模塊73、數(shù)據(jù)庫74、中央處理器75、圖像處理模塊76和傳輸模塊77， 由電源模塊70負(fù)責(zé)提供電源，為了圖面的清晰，上述連接關(guān)系在圖4中作了省略。中央處 理器75分別與夾持氣爪控制模塊71、分撿氣缸控制模塊72、平臺電機(jī)控制模塊73、數(shù)據(jù)庫 74、圖像處理模塊76和傳輸模塊77相連；夾持氣爪控制模塊71與每套夾持氣爪組件10中 的夾持氣缸均信號相連，分撿氣缸控制模塊72與分揀氣缸9信號相連，平臺電機(jī)控制模塊 73與電機(jī)12信號相連，傳輸模塊77分別與上視檢相機(jī)51、上同軸光源52、背光源54、下視 檢相機(jī)61和下同軸光源62信號相連，光電傳感器3直接與中央處理器75信號相連。本實用新型的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，實際工作過程如下送料振動盤1以振動的方式將盤中的待測齒輪100按照指定的朝向有順序地送入 送料導(dǎo)軌2 ；送料導(dǎo)軌2以振動的方式將待測齒輪100向傳送機(jī)構(gòu)傳送。當(dāng)位于送料導(dǎo)軌2 出口處的光電傳感器3檢測到待測齒輪100到達(dá)送料導(dǎo)軌2的出口處時，光電傳感器3將上 述信息傳遞給中央處理器75，中央處理器75就通過夾持氣爪控制模塊71來同步控制4套 夾持氣爪組件10進(jìn)行工作，下面以第一套夾持氣爪組件10 (與送料導(dǎo)軌2的出口相對應(yīng)) 為起始位置，進(jìn)行詳細(xì)說明1)、夾持氣爪組件10打開，抓取位于送料導(dǎo)軌2出口處的待測齒輪100 ；然后夾持 氣爪組件10關(guān)閉，從而夾住待測齒輪100 ；2)、中央處理器75命令平臺電機(jī)控制模塊73操縱電機(jī)12使回轉(zhuǎn)平臺4順時針轉(zhuǎn) 動，從而使待測齒輪100正對上視檢工位5。中央處理器75通過夾持氣爪控制模塊71操縱 夾持氣爪組件10，從而使待測齒輪100被置于上玻璃載物臺53之上(如圖5所示)。中央處理器75通過傳輸模塊77首先打開上同軸光源52，關(guān)閉背光源54，由上視 檢相機(jī)51負(fù)責(zé)采集待測齒輪100的上表面圖像；然后打開背光源54，關(guān)閉上同軸光源52， 由上視檢相機(jī)51負(fù)責(zé)采集待測齒輪100的背光投影圖像。上述2種圖像通過傳輸模塊77 傳遞至中央處理器75。3)、中央處理器75繼續(xù)命令平臺電機(jī)控制模塊73操縱電機(jī)12使回轉(zhuǎn)平臺4順時 針轉(zhuǎn)動，從而使待測齒輪100正對下視檢工位6。中央處理器75通過夾持氣爪控制模塊71 操縱夾持氣爪組件10，從而使待測齒輪100被置于下玻璃載物臺63之上(如圖6所示)。 中央處理器75通過傳輸模塊77打開下同軸光源62，由下視檢相機(jī)61負(fù)責(zé)采集待測齒輪 100的下表面圖像。該下表面圖像通過傳輸模塊77傳遞至中央處理器75。[0039]遮光板64選用深色板材，目的主要用于遮擋上方的干擾光線，從而提高圖像的質(zhì)量。4)、中央處理器75繼續(xù)命令平臺電機(jī)控制模塊73操縱電機(jī)12使回轉(zhuǎn)平臺4順時 針轉(zhuǎn)動，從而使待測齒輪100正對分揀滑軌8。與此同時，中央處理器75將接收到的待測齒 輪100的上表面圖像、背光投影圖像和下表面圖像一起傳遞到圖像處理模塊76進(jìn)行分析處 理，分析處理內(nèi)容包括消除油污干擾、特征匹配、工件定位、區(qū)域分割和缺陷區(qū)域分析，從而 分析出缺陷區(qū)域的特征信息(面積、長度、寬度、灰度等)，中央處理器75將此處理數(shù)據(jù)與 數(shù)據(jù)庫74中設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，從而判定該待測齒輪100為合格品或不合格品。中央處 理器75根據(jù)不同的判斷結(jié)果通過分撿氣缸控制模塊72向分揀氣缸9發(fā)出不同的命令。當(dāng) 判斷為合格品時，分揀氣缸9帶動分揀滑軌8向右側(cè)滑動，從而使分揀滑軌8上的待測齒輪 100落入位于分揀滑軌8右側(cè)的正品收集箱。當(dāng)判斷為不合格品時，分揀氣缸9帶動分揀滑軌8向左側(cè)滑動，從而使分揀滑軌8 上的待測齒輪100落入位于分揀滑軌8左側(cè)的不良品收納盒7。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本 實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型 公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其特征是包括送料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、圖像檢測單元、控制單元和分揀機(jī)構(gòu)；所述傳送機(jī)構(gòu)包括工作臺(11)，在工作臺(11)上設(shè)有依靠電機(jī)(12)與工作臺(11)轉(zhuǎn)動相連的回轉(zhuǎn)平臺(4)；在回轉(zhuǎn)平臺(4)上設(shè)有夾持氣爪組件(10)；所述圖像檢測單元包括設(shè)置在工作臺(11)的上視檢工位(5)和下視檢工位(6)；所述分揀機(jī)構(gòu)包括與工作臺(11)固定相連的分揀氣缸(9)，所述分揀氣缸(9)與分揀滑軌(8)相連；所述控制單元分別與電機(jī)(12)、夾持氣爪組件(10)、上視檢工位(5)、下視檢工位(6)和分揀氣缸(9)信號相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其特征是所述上視檢工位(5)包括從上至下依次設(shè)置的上視檢相機(jī)(51)、上同軸光源(52)、上 玻璃載物臺(53)和背光源(54)，所述上視檢相機(jī)(51)、上同軸光源(52)、上玻璃載物臺 (53)和背光源(54)均與工作臺(11)固定相連；所述下視檢工位(6)包括從上至下依次設(shè)置的遮光板(64)、下玻璃載物臺(63)、下同 軸光源(62)和下視檢相機(jī)(61)，所述遮光板(64)、下玻璃載物臺(63)、下同軸光源(62)和 下視檢相機(jī)(61)均與工作臺(11)固定相連；所述上視檢相機(jī)(51)、上同軸光源(52)、背光源(54)、下視檢相機(jī)(61)和下同軸光源 (62)分別與控制單元信號相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其特征是所述控制單元包 括分別與電源模塊(70)相連的夾持氣爪控制模塊(71)、分撿氣缸控制模塊(72)、平臺電機(jī) 控制模塊(73)、數(shù)據(jù)庫(74)、中央處理器(75)、圖像處理模塊(76)和傳輸模塊(77)，所述 中央處理器(75)分別與夾持氣爪控制模塊(71)、分撿氣缸控制模塊(72)、平臺電機(jī)控制模 塊(73)、數(shù)據(jù)庫(74)、圖像處理模塊(76)和傳輸模塊(77)相連；所述夾持氣爪控制模塊 (71)與夾持氣爪組件(10)信號相連，分撿氣缸控制模塊(72)與分揀氣缸(9)信號相連，平 臺電機(jī)控制模塊(73)與電機(jī)(12)信號相連，傳輸模塊(77)分別與上視檢相機(jī)(51)、上同 軸光源(52)、背光源(54)、下視檢相機(jī)(61)和下同軸光源(62)信號相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其特征是所述送料機(jī)構(gòu)包 括互相連接的送料振動盤(1)和送料導(dǎo)軌(2)；在回轉(zhuǎn)平臺(4)上設(shè)有4套夾持氣爪組件 (10)；所述4套夾持氣爪組件(10)均勻地位于回轉(zhuǎn)平臺(4)上；4套夾持氣爪組件(10)分 別一一對應(yīng)送料導(dǎo)軌(2)的出口、上玻璃載物臺(53)、下玻璃載物臺(63)和分揀滑軌(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，其特征是在所述送料導(dǎo)軌 (2)的出口設(shè)置光電傳感器(3)；所述光電傳感器(3)與中央處理器(75)信號相連。
專利摘要本實用新型公開了一種齒輪外觀缺陷光學(xué)自動分檢機(jī)，包括送料機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、圖像檢測單元、控制單元和分揀機(jī)構(gòu)；傳送機(jī)構(gòu)包括依靠電機(jī)(12)與工作臺(11)轉(zhuǎn)動相連的回轉(zhuǎn)平臺(4)；在回轉(zhuǎn)平臺(4)上設(shè)有夾持氣爪組件(10)；圖像檢測單元包括設(shè)置在工作臺(11)的上視檢工位(5)和下視檢工位(6)；分揀機(jī)構(gòu)包括分揀氣缸(9)等；控制單元分別與電機(jī)(12)、夾持氣爪組件(10)、上視檢工位(5)、下視檢工位(6)和分揀氣缸(9)信號相連。該分檢機(jī)能實現(xiàn)齒輪的自動送料、齒輪外觀缺陷的檢測和分揀。
文檔編號B07C5/342GK201702119SQ20102017909
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者晏毓, 朱國宏 申請人:杭州喬戈里科技有限公司