專利名稱：磁環(huán)圖像自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁環(huán)圖像自動檢測裝置，是一種用于檢測磁環(huán)直徑、高度和表面缺陷的，可適應(yīng)各種尺寸磁環(huán)的自動化檢測設(shè)備。本磁環(huán)圖像自動檢測線可應(yīng)用于各種高精度零件的自動化控制檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在磁環(huán)檢測領(lǐng)域里，目前為止仍停留在手工流水線檢測狀態(tài)，流水線如圖1所示，由于磁環(huán)尺寸的不同流水線被分成若干工作組，這樣使整個生產(chǎn)線非常冗長龐大；而且由于每一步工序都是由手工完成的，而工人的檢測水平由其工作經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境和當(dāng)天的身體狀況而定，因此在每一步工序的檢測中，都安排了若干名有經(jīng)驗(yàn)的檢測工人順序檢測以防錯檢和漏檢，這樣造成了大量的人員浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種磁環(huán)圖像自動檢測裝置，以實(shí)現(xiàn)對磁環(huán)的直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，取代原來的手工流水線檢測，使原來繁雜的多步人工檢測，能在一臺檢測線上完成，使原來不同尺寸磁環(huán)的檢測能在同一臺檢測線上完成，最終實(shí)現(xiàn)減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率，并最終實(shí)現(xiàn)磁環(huán)檢測的自動化。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種磁環(huán)圖像自動檢測裝置，包括機(jī)架(6)，其特征在于所述的機(jī)架(6)臺面上，其前部安裝一個磁環(huán)自動上料盤(1)，而其后安裝第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)，在所述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)之上安裝一個第一影像檢測平臺(3)，而其后側(cè)安裝第二套雙頭移載機(jī)械手裝置和一個磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)，在所述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)的后側(cè)安裝一個第二影像檢測平臺(5)；磁環(huán)在磁環(huán)自動上料盤(1)上由第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)送到第一影像檢測平臺(3)上進(jìn)行磁環(huán)的直徑檢測和上表面的檢測，然后由磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)和第二套雙頭移載機(jī)械手裝置將磁環(huán)翻轉(zhuǎn)而送到第二影像檢測平臺(5)上進(jìn)行磁環(huán)的厚度檢測和下表面的檢測。
上述的磁環(huán)自動上料盤(1)包括分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)、精密凸輪分度箱(22)、轉(zhuǎn)盤(7)和12根玻璃棒(8)、聯(lián)軸器(21)、氣缸(25)、手爪(13)、上料伺服電機(jī)(18)、同步帶(17)、拖板(15)、導(dǎo)軌(20)、絲杠(19)、螺母(15)、調(diào)整螺栓(26)、氣缸連接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定氣缸(23)、滑快(9)和壓塊(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁環(huán)，精密凸輪分度箱(22)和分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)由聯(lián)軸器(21)連接，當(dāng)分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)旋轉(zhuǎn)一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱(22)，使轉(zhuǎn)盤(7)旋轉(zhuǎn)1/12圈；手爪(13)在非工作狀態(tài)處于空位，當(dāng)玻璃棒(8)旋轉(zhuǎn)到工作工位時，氣缸(25)帶動手爪(13)掐住玻璃棒(8)；并由上料伺服電機(jī)(18)通過同步帶(17)帶動絲杠(19)轉(zhuǎn)動，并通過絲杠(19)和螺母(15)配合實(shí)現(xiàn)從轉(zhuǎn)動到平動的轉(zhuǎn)換，最終驅(qū)動拖板(16)帶動手爪(13)沿著導(dǎo)軌(20)向上垂直運(yùn)動；為保證手爪(13)能測量不同直徑的磁環(huán)，手爪(13)的開擋可由氣缸連接座(27)兩側(cè)的調(diào)整螺栓(26)調(diào)整到被測磁環(huán)的直徑大??；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，并且可以通過改變玻璃棒的內(nèi)徑來適應(yīng)不同直徑的磁環(huán)；當(dāng)玻璃棒(8)轉(zhuǎn)到工作位時，固定氣缸(23)帶動滑快(9)，使壓塊(10)壓住玻璃棒(8)，實(shí)現(xiàn)玻璃棒4在工作位的固定。
上述的雙頭移載機(jī)械手裝置(2)包括伺服電機(jī)(82)、絲杠(84)、彈性連軸節(jié)(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下導(dǎo)軌(50)、過渡安裝板(51)、兩個夾爪安裝架板(52、53)、氣缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指氣缸(56)、限位套(57)；所述的伺服電機(jī)(82)驅(qū)動絲杠(84)，伺服電機(jī)(82)和絲杠(84)由彈性連軸節(jié)(83)連接，絲杠(84)與螺母(85)配合，螺母(85)與滑板(86)使用螺栓連接，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)(82)的轉(zhuǎn)動到滑板(86)在上下導(dǎo)軌(50)上平動的變化；滑板(86)通過過渡安裝板(51)螺栓連接有兩個夾爪安裝架板(52、53)，夾爪安裝架板(52、53)通過氣缸(54)實(shí)現(xiàn)垂直上下運(yùn)動，在夾爪安裝架板(52、53)的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪(55)，分別由各自的手指氣缸(56)驅(qū)動其開關(guān)；調(diào)整限位套(57)的安裝高度可調(diào)節(jié)夾爪安裝架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下運(yùn)動距離，目的是保證自定心三手指手爪(55)向下運(yùn)動到限位套(57)的距離和被測磁環(huán)高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環(huán)或自定心三手指手爪(55)與第一影像檢測平臺的精密工作平臺(33)、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
考慮到在實(shí)際磁環(huán)檢測流水線中，磁環(huán)中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手指手爪(55)自動還原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安裝座(58)、氣缸(59)、鉸鏈(60)、汽缸頭(61)、銷柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活動銷柱(64)、自定心三手指手爪固定銷柱(65)、汽缸頭滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定銷柱(65)為軸心轉(zhuǎn)動，氣缸(59)帶動氣缸頭(61)上的銷柱(62)在汽缸頭滑槽(66)上滑動，并帶動自定心三手指手爪活動銷柱(64)在滑槽(63)中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手(67)夾抓的磁環(huán)是何直徑，磁環(huán)的中心都在同一位置，以實(shí)現(xiàn)自定心功能；由于氣缸(59)做滑動，使用鉸鏈(60)將氣缸(59)鉸接在安裝座(58)上。
上述的第一影像檢測平臺(3)由精密工作平臺(33)、直徑傳感器(28、34)、紅外線光源(32)、6臺攝像頭(29)、6個球鉸鏈(30)和連接板(31)組成；所述的精密工作平臺(33)上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器(28、34)對精密工作平臺(33)平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭(29)拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭(29)能自由轉(zhuǎn)動以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)，攝像頭(29)與連接板(31)的聯(lián)接采用球鉸鏈(30)聯(lián)接。
上述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)包括電動機(jī)(45)、6等分精密凸輪分度盤(42)、回轉(zhuǎn)盤(43)、連接套(44)、180°旋轉(zhuǎn)氣缸(49)、兩個伸縮氣缸(36、37)，兩個夾緊手指(38、39)、兩個抓手三指氣缸(40、41)、方螺母(46)、調(diào)整塊(47)和旋轉(zhuǎn)支架(48)；所述的電動機(jī)(45)通過連接套(44)驅(qū)動6等分精密凸輪分度盤(42)，6等分精密凸輪分度盤(42)的輸出軸與回轉(zhuǎn)盤(43)平鍵連接，使得電動機(jī)(45)輸出軸每轉(zhuǎn)動1圈回轉(zhuǎn)盤(43)轉(zhuǎn)動1/6圈；180°旋轉(zhuǎn)氣缸(49)通過旋轉(zhuǎn)支架(48)使兩個夾緊手指(38、39)做180°往返旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)同時通過兩個伸縮氣缸(36、37)使兩個夾緊手指(38、39)向內(nèi)縮，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到位時再使兩個夾緊手指(38、39)伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指(38、39)與其他工件發(fā)生碰撞和摩擦；調(diào)節(jié)所述的方螺母(27)在調(diào)整塊(24)上的位置，可以使兩個夾緊手指(38、39)調(diào)整抓緊直徑，以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)。
上述的第二影像檢測平臺(5)結(jié)構(gòu)基本上與第一影像檢測平臺(3)結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別僅在于所述的直徑傳感器(28、34)改用為高度傳感器，所述的攝像頭(29)臺數(shù)改用為4臺。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的磁環(huán)圖像自動檢測裝置由磁環(huán)自動上料盤、雙頭移載機(jī)械手裝置、第一影像檢測平臺、磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置和第二影像檢測平臺五部分組成，構(gòu)成完整的磁環(huán)圖像自動檢測線，能實(shí)現(xiàn)對磁環(huán)直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，取代已有技術(shù)的手工流水線檢測，使原來繁雜的多步人工檢測能在一臺檢測裝置上自動完成，而且能使原來不同尺寸磁環(huán)的檢測可在同一臺檢測裝置上完成，減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。


圖1是已有技術(shù)的手工磁環(huán)檢測流水線框圖。
圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施例的磁環(huán)圖像自動檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中的磁環(huán)自動上料盤的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(a)為主視圖，圖(b)為圖(a)中的“A”向視圖，圖(c)為圖(a)的俯視圖，圖(d)為局部放大圖。
圖4是圖2中的第一影像檢測平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖2中的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(e)為主視圖，圖(f)為圖(e)的俯視圖。
圖6是圖2中的雙頭移載機(jī)械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(i)為主視圖，圖(j)為圖(i)的左視圖，圖(k)為圖(i)的俯視圖。
圖7是圖6中的自定心三手指手爪的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(l)是主視圖，圖(m)是圖(l)中A-A處俯視轉(zhuǎn)90°的視圖。
圖8是圖2中機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(n)為主視圖，圖(o)為圖(n)的左視圖，圖(p)為圖(n)的俯視圖。
圖9是磁環(huán)自動上料盤、第一套雙頭移載機(jī)械手裝置和第一影像檢測平臺在機(jī)架上的安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(q)為主視圖，圖(r)為圖(q)的俯視圖。
圖10是第一影像檢測平臺與第一套雙頭移載機(jī)械手裝置和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置在機(jī)架上安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(s)為主視圖，圖(f)為圖(s)的俯視圖。
圖11是第二影像檢測平臺與第二套雙頭移載機(jī)械手裝置和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置在機(jī)架上安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖(u)為主視圖，圖(v)為圖(u)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例詳述如下參見圖2，本磁環(huán)圖像自動檢測裝置包括機(jī)架6，在機(jī)架6臺面上，其前部安裝一個磁環(huán)自動上料盤1而其安裝第一套雙頭移載機(jī)械手裝置2，在所述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置2之上安裝一個第一影像檢測平臺3，而其后側(cè)安裝第二套雙頭移載機(jī)械手裝置和一個磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置4，在所述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置4的后側(cè)安裝一個第二影像檢測平臺5；磁環(huán)在磁環(huán)自動上料盤1上由第一套雙頭移載機(jī)械手裝置2送到第一影像檢測平臺3上進(jìn)行磁環(huán)的直徑檢測和上表面的檢測，然后由磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置4和第二套雙頭移載機(jī)械手裝置將磁環(huán)翻轉(zhuǎn)而送到第二影像檢測平臺5上進(jìn)行磁環(huán)的厚度檢測和下表面的檢測。
參見圖3，上述的磁環(huán)自動上料盤1包括分度箱驅(qū)動電機(jī)16、精密凸輪分度箱22、轉(zhuǎn)盤7和12根玻璃棒4、聯(lián)軸器21、氣缸25、手爪13、上料伺服電機(jī)18、同步帶17、拖板15、導(dǎo)軌20、絲杠19、螺母15、調(diào)整螺栓26、氣缸連接座27、玻璃棒定位座24、固定氣缸23、滑快9和壓塊10；所述的玻璃棒8上套磁環(huán)，精密凸輪分度箱22和分度箱驅(qū)動電機(jī)16由聯(lián)軸器21連接，當(dāng)分度箱驅(qū)動電機(jī)16旋轉(zhuǎn)一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱22，使轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)1/12圈；手爪13在非工作狀態(tài)處于空位，當(dāng)玻璃棒8旋轉(zhuǎn)到工作工位時，氣缸25帶動手爪13掐住玻璃棒8；并由上料伺服電機(jī)18通過同步帶17帶動絲杠19轉(zhuǎn)動，并通過絲杠19和螺母15配合實(shí)現(xiàn)從轉(zhuǎn)動到平動的轉(zhuǎn)換，最終驅(qū)動拖板16帶動手爪13沿著導(dǎo)軌20向上垂直運(yùn)動；為保證手爪13能測量不同直徑的磁環(huán)，手爪13的開擋可由氣缸連接座27兩側(cè)的調(diào)整螺栓26調(diào)整到被測磁環(huán)的直徑大?。徊ＡО?的定位由玻璃棒定位座24完成，并且可以通過改變玻璃棒的內(nèi)徑來適應(yīng)不同直徑的磁環(huán)；當(dāng)玻璃棒8轉(zhuǎn)到工作位時，固定氣缸23帶動滑快9，使壓塊10壓住玻璃棒8，實(shí)現(xiàn)玻璃棒8在工作位的固定。
參見圖6，上述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置2與第二套雙頭移載機(jī)械手裝置結(jié)構(gòu)相同，包括伺服電機(jī)82、絲杠84、彈性連軸節(jié)83、螺母85、滑板86、上下導(dǎo)軌50、過渡安裝板51、兩個夾爪安裝架板52、53、氣缸54、自定心三手指手爪55和手指氣缸56、限位套57；所述的伺服電機(jī)82驅(qū)動絲杠84，伺服電機(jī)82和絲杠84由彈性連軸節(jié)83連接，絲杠84與螺母85配合，螺母85與滑板86使用螺栓連接，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)82的轉(zhuǎn)動到滑板86在上下導(dǎo)軌50上平動的變化；滑板86通過過渡安裝板51螺栓連接有兩個夾爪安裝架板52、53，夾爪安裝架板52、53通過氣缸54實(shí)現(xiàn)垂直上下運(yùn)動，在夾爪安裝架板52、53的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪55，分別由各自的手指氣缸56驅(qū)動其開關(guān)；調(diào)整限位套57的安裝高度可調(diào)節(jié)夾爪安裝架板52、53上的自定心三手指手爪55的上下運(yùn)動距離，目的是保證自定心三手指手爪55向下運(yùn)動到限位套57的距離和被測磁環(huán)高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環(huán)或自定心三手指手爪55與第一影像檢測平臺的精密工作平臺33、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
在實(shí)際磁環(huán)檢測流水線中，磁環(huán)中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手爪55自動還原。參見圖7，所述的自定心三手指手爪55包括安裝座58、氣缸59、鉸鏈60、汽缸頭61、銷柱62、滑槽63、自定心三手指手爪活動銷柱64、自定心三手指手爪固定銷柱65、汽缸頭滑槽66和抓手67；所述的抓手67以自定心三手指手爪固定銷柱65為軸心轉(zhuǎn)動，氣缸59帶動氣缸頭61上的銷柱62在汽缸頭滑槽66上滑動，并帶動自定心三手指手爪活動銷柱64在滑槽63中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手67夾抓的磁環(huán)是何直徑，磁環(huán)的中心都在同一位置，以實(shí)現(xiàn)自定心功能；由于氣缸59做滑動，使用鉸鏈60將氣缸59鉸接在安裝座58上。
參見圖4，上述的第一影像檢測平臺3由精密工作平臺33、直徑傳感器28、34、紅外線光源32、6臺攝像頭29、6個球鉸鏈30和連接板31組成；所述的精密工作平臺33上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器28、34對精密工作平臺33平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭29拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭29能自由轉(zhuǎn)動以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)，攝像頭29與連接板31的聯(lián)接采用球鉸鏈30聯(lián)接。
參見圖5，上述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置4包括電動機(jī)45、6等分精密凸輪分度盤42、回轉(zhuǎn)盤43、連接套44、180°旋轉(zhuǎn)氣缸49、兩個伸縮氣缸36、37，兩個夾緊手指38、39、兩個抓手三指氣缸40、41、方螺母46、調(diào)整塊47和旋轉(zhuǎn)支架48；所述的電動機(jī)45通過連接套44驅(qū)動6等分精密凸輪分度盤42，6等分精密凸輪分度盤42的輸出軸與回轉(zhuǎn)盤43平鍵連接，使得電動機(jī)45輸出軸每轉(zhuǎn)動1圈回轉(zhuǎn)盤43轉(zhuǎn)動1/6圈；180°旋轉(zhuǎn)氣缸49通過旋轉(zhuǎn)支架48使兩個夾緊手指38、39做180°往返旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)同時通過兩個伸縮氣缸36、37使兩個夾緊手指38、39向內(nèi)縮，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到位時再使兩個夾緊手指38、39伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指38、39與其他工件發(fā)生碰撞和摩擦；調(diào)節(jié)所述的方螺母27在調(diào)整塊24上的位置，可以使兩個夾緊手指38、39調(diào)整抓緊直徑，以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)。
參見圖4為，上述的第二影像檢測平臺5結(jié)構(gòu)基本上與第一影像檢測平臺3結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別僅在于所述的直徑傳感器28、34改用為高度傳感器，所述的攝像頭29臺數(shù)改用為4臺。
本磁環(huán)圖像自動檢測裝置的五個部件即磁環(huán)自動上料盤、第一影像檢測平臺、第二影像檢測平臺、磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置和雙頭移載機(jī)械手裝置之間的聯(lián)接由機(jī)架完成，通過各部件在機(jī)架上既定的水平和垂直安裝要求，保證整個圖像自動檢測線的各運(yùn)動過程以及各部件的功能得以實(shí)現(xiàn)。
機(jī)架如圖8所示，包括右側(cè)機(jī)架71、左側(cè)機(jī)架72、橫撐73、左側(cè)臺面板74、右側(cè)臺面板75和墊板76。
1、磁環(huán)自動上料盤與第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置和第一影像檢測平臺的聯(lián)接如圖9所示，轉(zhuǎn)盤7安裝在左側(cè)臺面板74孔內(nèi)，轉(zhuǎn)盤7上表面與左側(cè)臺面板74上表面齊平，第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐78和第一影像檢測平臺上精密工作平臺23的支撐77被安裝在左側(cè)臺面板74上。為保證第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時抓起磁環(huán)自動上料盤上料位玻璃棒8上待取磁環(huán)與第一影像檢測平臺上的磁環(huán)，在垂直方向上以左側(cè)臺面板74上表面為基準(zhǔn)，玻璃棒4的高度和第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐78高度以及第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77的高度保證雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、自動上料盤上料位玻璃棒8上待取磁環(huán)與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33上的磁環(huán)在同一高度平面上；左側(cè)臺面板74上安裝轉(zhuǎn)盤7的孔的中心線與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
2、第一影像檢測平臺與第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的聯(lián)接如圖10所示，第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐78和第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77以及磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的支撐柱79被安裝在左側(cè)臺面板74上。為保證第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時松開磁環(huán)于第一影像檢測平臺上和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置上的夾緊手指39上，在垂直方向上以左側(cè)臺面板74上表面為基準(zhǔn)，第一套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐78高度和第一影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐77高度以及磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的支撐柱79高度保證雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、第一影像檢測平臺上表面和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指39上表面在同一高度平面上；磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指39中心線與第一影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
3、第二影像檢測平臺與第二套雙頭移栽機(jī)械手裝置和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的聯(lián)接如圖11所示，第二套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐81分別被安裝在左側(cè)臺面板74和右側(cè)臺面板75上，第二影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐80被安裝在右側(cè)臺面板75上，磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的支撐柱79被安裝在左側(cè)臺面板74上。為保證第二套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55能同時抓住第二影像檢測平臺上的磁環(huán)和磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置上的回轉(zhuǎn)盤43上的磁環(huán)，安裝時左側(cè)臺面板74和右側(cè)臺面板75上表面在同一水平面上，以左側(cè)臺面板74為基準(zhǔn)，第二套雙頭移栽機(jī)械手裝置上的支撐81高度和第二影像檢測平臺上精密工作平臺33的支撐80高度以及磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的支撐柱79高度保證雙頭移栽機(jī)械手裝置上的自定心三手指手爪55下表面、第二影像檢測平臺上精密工作平臺33上表面和上表面在同一高度平面上；磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)盤43中心線與第二影像檢測平臺上精密工作平臺33中心線之間的距離為兩個自定心三手指手爪55開擋距離。
下面基于實(shí)施例對本磁環(huán)圖像自動檢測線的工作全過程作進(jìn)一步詳細(xì)描述(a)如圖3將待檢查的磁環(huán)套在12根玻璃棒8上，當(dāng)整個磁環(huán)自動檢測線開始自動工作時，首先由分度箱驅(qū)動電機(jī)1驅(qū)動精密凸輪分度箱22，精密凸輪分度箱22帶動轉(zhuǎn)盤7逆時針轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動1/12圈停頓一次，當(dāng)安裝于轉(zhuǎn)盤7工作位靠近玻璃棒8底部的光電傳感器11感應(yīng)到玻璃棒8上的磁環(huán)時，氣缸25推動手爪13掐住玻璃棒8，固定氣缸23推動滑快9，使壓塊10壓住玻璃棒8。此時上料伺服電機(jī)18驅(qū)動絲杠19轉(zhuǎn)動(通過同步帶17連接)，絲杠19與裝在拖板14上的螺母15配合，使拖板14帶動手爪13托住玻璃棒8上最底部磁環(huán)沿著導(dǎo)軌20向上運(yùn)動。當(dāng)安裝于轉(zhuǎn)盤7工作位靠近玻璃棒8頂部的光電傳感器12感應(yīng)到玻璃棒8上的磁環(huán)時，上料伺服電機(jī)18作點(diǎn)動，每次點(diǎn)動時間×絲杠的螺距＝磁環(huán)高度，保證每點(diǎn)動一次上升一個磁環(huán)高度。
(b)在玻璃棒8最上方的磁環(huán)被頂?shù)讲ＡО?頂部，及第一鏡像檢測平臺上磁環(huán)完成直徑、上表面和外表面檢測時，如圖6伺服電機(jī)82驅(qū)動絲杠84轉(zhuǎn)動，絲杠84和螺母15配合，帶動滑板86及夾爪安裝板52、53沿著導(dǎo)軌50水平左移，當(dāng)裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到玻璃棒8最頂部時及裝在夾爪安裝板52上的抓手55平移到第一鏡像檢測平臺上已完成檢測的磁環(huán)上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到夾抓工位，然后由手指氣缸56驅(qū)動兩個夾爪安裝板52、53上的兩個自定心三手指手爪55分別抓住玻璃棒8最上方磁環(huán)和第一鏡像檢測平臺上已完成檢測磁環(huán)，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，隨即滑板86向右平移，直到裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到第一鏡像檢測平臺檢測工位上方及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指38上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到松爪工位，然后由手指氣缸56驅(qū)動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別將磁環(huán)放于第一鏡像檢測平臺檢測工位和翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指38里，完成松爪后，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，離開送爪工位。以上往返、上下運(yùn)動一直連續(xù)不停，直到此玻璃棒4磁環(huán)全部抓完，運(yùn)動停止，等待下一玻璃棒4最上方磁環(huán)被頂出，則繼續(xù)以上運(yùn)動。
(c)如圖5當(dāng)被(b)中自定心三手指手爪55送來的磁環(huán)被放于磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指39里時，由抓手三指氣缸40驅(qū)動夾緊手指39夾緊磁環(huán)，同時由抓手三指氣缸41夾緊夾緊手指38，隨即由180°旋轉(zhuǎn)氣缸49帶動兩個夾緊手指38、39翻轉(zhuǎn)180°，翻轉(zhuǎn)完成后，夾緊手指39松開磁環(huán)于回轉(zhuǎn)盤43上，夾緊手指38松開，隨即由伸縮氣缸36驅(qū)動夾緊手指39向內(nèi)收縮、伸縮氣缸37驅(qū)動夾緊手指38向外伸出，當(dāng)被(b)中自定心三手指手爪55送來的磁環(huán)被放于磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置夾緊手指38里時，由抓手三指氣缸41驅(qū)動夾緊手指38夾緊磁環(huán)，同時由抓手三指氣缸40夾緊夾緊手指39，隨即由180°旋轉(zhuǎn)氣缸49帶動兩個夾緊手指38、39向相反方向翻轉(zhuǎn)180°，翻轉(zhuǎn)完成后，夾緊手指38松開磁環(huán)于回轉(zhuǎn)盤43上，夾緊手指39松開，隨即由伸縮氣缸36驅(qū)動夾緊手指38向內(nèi)收縮、伸縮氣缸37驅(qū)動夾緊手指39向外伸出重復(fù)上述工作；電動機(jī)45驅(qū)動6等分凸輪分度箱42，6等分精密凸輪分度箱42帶動回轉(zhuǎn)盤43使電動機(jī)45每轉(zhuǎn)動一圈回轉(zhuǎn)盤43轉(zhuǎn)動1/6圈，由夾緊手指38、39放于回轉(zhuǎn)盤43上的磁環(huán)經(jīng)過3次間歇轉(zhuǎn)動，被轉(zhuǎn)到回轉(zhuǎn)盤43的右側(cè)，等待下一工序。
(d)當(dāng)上述回轉(zhuǎn)盤上的磁環(huán)運(yùn)動到回轉(zhuǎn)盤右側(cè)時，及第二鏡像檢測平臺上磁環(huán)完成高度、下表面檢測時，如圖6伺服電機(jī)82驅(qū)動絲杠84轉(zhuǎn)動，絲杠84和螺母85配合，帶動滑板86及夾爪安裝板52、53沿著導(dǎo)軌50水平左移，當(dāng)裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到回轉(zhuǎn)盤43右側(cè)磁環(huán)上方時及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到第二鏡像檢測平臺上已完成檢測的磁環(huán)上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到夾爪工位，然后由手指氣缸56驅(qū)動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別抓住回轉(zhuǎn)盤43右側(cè)磁環(huán)和第二鏡像檢測平臺上已完成檢測磁環(huán)，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，接著，隨即滑板86向右平移，直到裝在夾爪安裝板53上的自定心三手指手爪55平移到第二鏡像檢測平臺檢測工位上方及裝在夾爪安裝板52上的自定心三手指手爪55平移到自動分裝機(jī)輸送帶上方時，平移停止，氣缸54向下推動夾爪安裝板52、53到松爪工位，然后由手指氣缸56驅(qū)動兩個夾爪安裝板52、53上自定心三手指手爪55分別將磁環(huán)放于第二鏡像檢測平臺檢測工位和自動分裝機(jī)輸送帶里，完成松爪后，氣缸54再推動夾爪安裝板52、53上移，離開送爪工位。以上往返、上下運(yùn)動一直連續(xù)不停，直到此玻璃棒8磁環(huán)全部抓完，運(yùn)動停止，等待下一玻璃棒4最上方磁環(huán)被頂出，則繼續(xù)以上運(yùn)動。
權(quán)利要求
1.一種磁環(huán)圖像自動檢測裝置，包括機(jī)架(6)，其特征在于所述的機(jī)架(6)臺面上，其前部安裝一個磁環(huán)自動上料盤(1)，而其后安裝第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)，在所述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)之上安裝一個第一影像檢測平臺(3)，而其后側(cè)安裝第二套雙頭移載機(jī)械手裝置和一個磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)，在所述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)的后側(cè)安裝一個第二影像檢測平臺(5)；磁環(huán)在磁環(huán)自動上料盤(1)上由第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)送到第一影像檢測平臺(3)上進(jìn)行磁環(huán)的直徑檢測和上表面的檢測，然后由磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)和第二套雙頭移載機(jī)械手裝置將磁環(huán)翻轉(zhuǎn)而送到第二影像檢測平臺(5)上進(jìn)行磁環(huán)的厚度檢測和下表面的檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于所述的磁環(huán)自動上料盤(1)包括分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)、精密凸輪分度箱(22)、轉(zhuǎn)盤(7)和12根玻璃棒(4)、聯(lián)軸器(21)、氣缸(25)、手爪(13)、上料伺服電機(jī)(18)、同步帶(17)、拖板(15)、導(dǎo)軌(20)、絲杠(19)、螺母(15)、調(diào)整螺栓(26)、氣缸連接座(27)、玻璃棒定位座(24)、固定氣缸(23)、滑快(9)和壓塊(10)；所述的玻璃棒(8)上套磁環(huán)，精密凸輪分度箱(22)和分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)由聯(lián)軸器(21)連接，當(dāng)分度箱驅(qū)動電機(jī)(16)旋轉(zhuǎn)一圈，輸出軸帶動精密凸輪分度箱(22)，使轉(zhuǎn)盤(7)旋轉(zhuǎn)1/12圈；手爪(13)在非工作狀態(tài)處于空位，當(dāng)玻璃棒(8)旋轉(zhuǎn)到工作工位時，氣缸(25)帶動手爪(13)掐住玻璃棒(8)；并由上料伺服電機(jī)(18)通過同步帶(17)帶動絲杠(19)轉(zhuǎn)動，并通過絲杠(19)和螺母(15)配合實(shí)現(xiàn)從轉(zhuǎn)動到平動的轉(zhuǎn)換，最終驅(qū)動拖板(16)帶動手爪(13)沿著導(dǎo)軌(20)向上垂直運(yùn)動；為保證手爪(13)能測量不同直徑的磁環(huán)，手爪(13)的開擋可由氣缸連接座(27)兩側(cè)的調(diào)整螺栓(26)調(diào)整到被測磁環(huán)的直徑大??；玻璃棒(8)的定位由玻璃棒定位座(24)完成，并且可以通過改變玻璃棒的內(nèi)徑來適應(yīng)不同直徑的磁環(huán)；當(dāng)玻璃棒(8)轉(zhuǎn)到工作位時，固定氣缸(23)帶動滑快(9)，使壓塊(10)壓住玻璃棒(8)，實(shí)現(xiàn)玻璃棒(8)在工作位的固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于所述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置(2)與第二套雙頭移載機(jī)械手裝置結(jié)構(gòu)相同，包括伺服電機(jī)(82)、絲杠(84)、彈性連軸節(jié)(83)、螺母(85)、滑板(86)、上下導(dǎo)軌(50)、過渡安裝板(51)、兩個夾爪安裝架板(52、53)、氣缸(54)、自定心三手指手爪(55)和手指氣缸(56)、限位套(57)；所述的伺服電機(jī)(82)驅(qū)動絲杠(84)，伺服電機(jī)(82)和絲杠(84)由彈性連軸節(jié)(83)連接，絲杠(84)與螺母(85)配合，螺母(85)與滑板(86)使用螺栓連接，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)(82)的轉(zhuǎn)動到滑板(86)在上下導(dǎo)軌(50)上平動的變化；滑板(86)通過過渡安裝板(51)螺栓連接有兩個夾爪安裝架板(52、53)，夾爪安裝架板(52、53)通過氣缸(54)實(shí)現(xiàn)垂直上下運(yùn)動，在夾爪安裝架板(52、53)的外端各自安裝有一個自定心三手指手爪(55)，分別由各自的手指氣缸(56)驅(qū)動其開關(guān)；調(diào)整限位套(57)的安裝高度可調(diào)節(jié)夾爪安裝架板(52、53)上的自定心三手指手爪(55)的上下運(yùn)動距離，目的是保證自定心三手指手爪(55)向下運(yùn)動到限位套(57)的距離和被測磁環(huán)高度一致，以防止同時夾起一個以上磁環(huán)或自定心三手指手爪(55)與第一影像檢測平臺的精密工作平臺(33)、第二影像檢測平臺的精密工作平臺接觸或碰撞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于考慮到在實(shí)際磁環(huán)檢測流水線中，磁環(huán)中心必然有一定的水平位置誤差，這一誤差由自定心三手指手爪(55)自動還原；所述的自定心三手指手爪(55)包括安裝座(58)、氣缸(59)、鉸鏈(60)、汽缸頭(61)、銷柱(62)、滑槽(63)、自定心三手指手爪活動銷柱(64)、自定心三手指手爪固定銷柱(65)、汽缸頭滑槽(66)和抓手(67)；所述的抓手(67)以自定心三手指手爪固定銷柱(65)為軸心轉(zhuǎn)動，氣缸(59)帶動氣缸頭(61)上的銷柱(62)在汽缸頭滑槽(66)上滑動，并帶動自定心三手指手爪活動銷柱(64)在滑槽(63)中滑動，這樣做的好處是無論三個抓手(67)夾抓的磁環(huán)是何直徑，磁環(huán)的中心都在同一位置，以實(shí)現(xiàn)自定心功能；由于氣缸(59)做滑動，使用鉸鏈(60)將氣缸(59)鉸接在安裝座(58)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于所述的第一影像檢測平臺(3)由精密工作平臺(33)、直徑傳感器(28、34)、紅外線光源(32)、6臺攝像頭(29)、6個球鉸鏈(30)和連接板(31)組成；所述的精密工作平臺(33)上平面使用玻璃鋪蓋，以滿足直徑傳感器(28、34)對精密工作平臺(33)平面的高平整性的需要，同時在玻璃下放一片白紙，以滿足攝像頭(29)拍攝時需要鏡面漫反射的要求；為了滿足攝像頭(29)能自由轉(zhuǎn)動以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)，攝像頭(29)與連接板(31)的聯(lián)接采用球鉸鏈(30)聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于所述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置(4)包括電動機(jī)(45)、6等分精密凸輪分度盤(42)、回轉(zhuǎn)盤(43)、連接套(44)、180°旋轉(zhuǎn)氣缸(49)、兩個伸縮氣缸(36、37)，兩個夾緊手指(38、39)、兩個抓手三指氣缸(40、41)、方螺母(46)、調(diào)整塊(47)和旋轉(zhuǎn)支架(48)；所述的電動機(jī)(45)通過連接套(44)驅(qū)動6等分精密凸輪分度盤(42)，6等分精密凸輪分度盤(42)的輸出軸與回轉(zhuǎn)盤(43)平鍵連接，使得電動機(jī)(45)輸出軸每轉(zhuǎn)動1圈回轉(zhuǎn)盤(43)轉(zhuǎn)動1/6圈；180°旋轉(zhuǎn)氣缸(49)通過旋轉(zhuǎn)支架(48)使兩個夾緊手指(38、39)做180°往返旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)同時通過兩個伸縮氣缸(36、37)使兩個夾緊手指(38、39)向內(nèi)縮，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到位時再使兩個夾緊手指(38、39)伸出到原位，這樣做可以防止兩個夾緊手指(38、39)與其他工件發(fā)生碰撞和摩擦；調(diào)節(jié)所述的方螺母(27)在調(diào)整塊(24)上的位置，可以使兩個夾緊手指(38、39)調(diào)整抓緊直徑，以適應(yīng)不同尺寸的磁環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁環(huán)圖像自動檢測裝置，其特征在于第二影像檢測平臺(5)結(jié)構(gòu)基本上與第一影像檢測平臺(3)結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別僅在于所述的直徑傳感器(28、34)改用為高度傳感器，所述的攝像頭(29)臺數(shù)改用為4臺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁環(huán)圖像自然檢測裝置。它包括機(jī)架，在機(jī)架臺面上，其前部安裝一個磁環(huán)自動上料盤，而其后安裝第一套雙頭移載機(jī)械手裝置，在所述的第一套雙頭移載機(jī)械手裝置之上安裝一個第一影像檢測平臺，而其后側(cè)安裝第二套雙頭移載機(jī)械手裝置和一個磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置，在所述的磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置的后側(cè)安裝一個第二影像檢測平臺；磁環(huán)在磁環(huán)自動上料盤上由第一套雙頭移載機(jī)械手裝置送到第一影像檢測平臺上進(jìn)行磁環(huán)的直徑檢測和上表面的檢測，然后由磁環(huán)翻轉(zhuǎn)裝置和第二套雙頭移載機(jī)械手裝置將磁環(huán)翻轉(zhuǎn)而送到第二影像檢測平臺上進(jìn)行磁環(huán)的厚度檢測和下表面的檢測。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對磁環(huán)直徑、高度和表面缺陷全自動檢測，減少檢測時間，降低人工成本，提高工作效率。
文檔編號G01N21/88GK1865948SQ200610026220
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者姚驥 申請人:上海大學(xué)