本發(fā)明涉及一種非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備，特別是涉及一種特種螺栓自動(dòng)檢測(cè)入庫裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前機(jī)械加工工藝迅猛發(fā)展，大量小型化、精密化、智能化設(shè)備運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，在生產(chǎn)裝配這些設(shè)備時(shí)螺栓廣泛使用，而螺栓本身的生產(chǎn)過程也應(yīng)高度自動(dòng)化以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)節(jié)奏以及加工精度的需求。在目前的自動(dòng)化潮流中，特種螺栓生產(chǎn)完成后應(yīng)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、入庫的自動(dòng)化、一體化。借助自動(dòng)化流水線，減少人工參與，有效控制生產(chǎn)節(jié)奏，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證螺栓的入庫合格率。

目前特種螺栓生產(chǎn)企業(yè)檢測(cè)入庫流程大多仍借助工人手工操作，或是只具備半自動(dòng)化功能，不能形成完整的自動(dòng)化流水線，且大多數(shù)設(shè)備占用空間較大，使用不夠靈活。另外當(dāng)前已投入使用的螺栓檢測(cè)入庫流水線中的檢測(cè)機(jī)構(gòu)功能簡(jiǎn)單，檢測(cè)維度不足，精度不夠，難以保證足夠高的良品率，也影響整體檢測(cè)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種特種螺栓自動(dòng)檢測(cè)入庫裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)完整的自動(dòng)化流水線，且大多數(shù)設(shè)備占用空間較小，使用靈活，檢測(cè)機(jī)構(gòu)功能強(qiáng)大，檢修維度良好，精確度高，能夠保證足夠高的良品率。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種特種螺栓自動(dòng)檢測(cè)入庫裝置，其包括環(huán)形輸送帶、激光計(jì)數(shù)模塊、視覺檢測(cè)模塊以及螺栓分裝入庫模塊，激光計(jì)數(shù)模塊、視覺檢測(cè)模塊以及螺栓分裝入庫模塊都圍繞環(huán)形輸送帶呈環(huán)形分布，環(huán)形輸送帶、激光計(jì)數(shù)模塊、視覺檢測(cè)模塊以及螺栓分裝入庫模塊都固定在同一個(gè)平面上；

環(huán)形輸送帶包括環(huán)形輸送帶、連接片、底座，環(huán)形輸送帶與底座間通過連接片連接；

激光計(jì)數(shù)模塊包括平板、激光發(fā)射探頭、激光接收探頭、固定塊、計(jì)數(shù)器、滑塊、支桿，平板一端與激光發(fā)射探頭相連，另一端與固定塊相連；固定塊一端與激光接收探頭相連，另一端接有計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器又通過滑塊位于支桿上；

視覺檢測(cè)模塊包括背光源組件、環(huán)形輸送帶、相機(jī)、托板、圓柱體、咬合板，帶松緊豁口的咬合板與圓柱體相配合，通過螺栓緊固組成咬合結(jié)構(gòu)，兩組咬合結(jié)構(gòu)組成四自由度支架，咬合結(jié)構(gòu)與托板固連，照相機(jī)固定在托板上，背光源組件置于相機(jī)鏡頭正前方且同時(shí)位于環(huán)形輸送帶上方；

螺栓分裝入庫模塊包括儲(chǔ)料器、保險(xiǎn)塊、固定板、立柱、吹氣銅管、支架，三根吹氣銅管都置于環(huán)形輸送帶內(nèi)側(cè)與支架固連，與支架正對(duì)的輸送帶外側(cè)布置儲(chǔ)料器，保險(xiǎn)塊固定于支架上，支架由固定板和立柱構(gòu)成，保險(xiǎn)塊末端與儲(chǔ)料器相接，三根吹氣銅管中靠邊上的一根穿過保險(xiǎn)塊。

優(yōu)選地，所述環(huán)形輸送帶的形狀為圓形且采用透明玻璃材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述咬合板帶有松緊豁口。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了計(jì)數(shù)、檢測(cè)、入庫一體化、自動(dòng)化，大大節(jié)省人工。引入激光計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確可靠，無需人工計(jì)數(shù)，方便后面直接入庫。設(shè)置全方位視覺信息采集，可以實(shí)現(xiàn)特種螺栓的位姿、表面缺陷等多方面檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)多角度、高精度、功能多樣化；放棄了傳統(tǒng)的直線型流水線模式，采用環(huán)形輸送帶，大大節(jié)省了寶貴的生產(chǎn)作業(yè)空間，有助于減少不必要的輸送距離，有效減少了非必要工作時(shí)間，提高作業(yè)效率；以最簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了最可靠、最靈活的相機(jī)姿態(tài)、視角的調(diào)整；整個(gè)裝置在入庫環(huán)節(jié)充分利用吹氣裝置，相較于機(jī)械臂等，其操作、控制簡(jiǎn)單方便，使用成本較低，也有效避免硬面接觸對(duì)螺栓螺紋、表面的破壞，對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最大程度的保護(hù)；本裝置各部件以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，避免多余的外部控制，使整體結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，工作穩(wěn)定性高。本發(fā)明較好地解決了螺栓加工完成后自動(dòng)檢測(cè)、入庫的問題，完全自動(dòng)化流程，相比過去的人工分揀，提高檢測(cè)精度的同時(shí)，大大提高了效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明環(huán)形輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明激光計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明視覺檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明入庫結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明特種螺栓自動(dòng)檢測(cè)入庫裝置包括環(huán)形輸送帶1、激光計(jì)數(shù)模塊2、視覺檢測(cè)模塊3以及螺栓分裝入庫模塊4，激光計(jì)數(shù)模塊2、視覺檢測(cè)模塊3以及螺栓分裝入庫模塊4都圍繞環(huán)形輸送帶1呈環(huán)形分布，環(huán)形輸送帶1、激光計(jì)數(shù)模塊2、視覺檢測(cè)模塊3以及螺栓分裝入庫模塊4都固定在同一個(gè)平面上；

環(huán)形輸送帶1包括環(huán)形輸送帶11、連接片12、底座13，環(huán)形輸送帶11與底座13間通過連接片12連接；

激光計(jì)數(shù)模塊2包括平板21、激光發(fā)射探頭22、激光接收探頭23、固定塊24、計(jì)數(shù)器25、滑塊26、支桿27，平板21一端與激光發(fā)射探頭22相連，另一端與固定塊24相連；固定塊24一端與激光接收探頭23相連，另一端接有計(jì)數(shù)器25，計(jì)數(shù)器25又通過滑塊26位于支桿27上；

視覺檢測(cè)模塊3包括背光源組件31、環(huán)形輸送帶32、相機(jī)33、托板34、圓柱體35、咬合板36，帶松緊豁口的咬合板36與圓柱體35相配合，通過螺栓緊固組成咬合結(jié)構(gòu)，兩組咬合結(jié)構(gòu)組成四自由度支架，咬合結(jié)構(gòu)與托板34固連，照相機(jī)33固定在托板34上，背光源組件31置于相機(jī)鏡頭正前方且同時(shí)位于環(huán)形輸送帶32上方；

螺栓分裝入庫模塊4包括儲(chǔ)料器41、保險(xiǎn)塊42、固定板43、立柱44、吹氣銅管45、支架46，三根吹氣銅管45都置于環(huán)形輸送帶11內(nèi)側(cè)與支架46固連，與支架46正對(duì)的輸送帶11外側(cè)布置儲(chǔ)料器41，保險(xiǎn)塊42固定于支架上，支架由固定板43和立柱44構(gòu)成，保險(xiǎn)塊42末端與儲(chǔ)料器41相接，三根吹氣銅管45中靠邊上的一根穿過保險(xiǎn)塊42。

環(huán)形輸送帶1的形狀為圓形且采用透明玻璃材質(zhì)，這樣方便其他模塊的排列，降低成本。

咬合板36帶有松緊豁口，這樣方便結(jié)構(gòu)調(diào)整。

本發(fā)明的工作原理如下：首先，對(duì)螺栓在整個(gè)流水線裝置上進(jìn)行精確定位以及狀態(tài)保持，方便后續(xù)檢測(cè)及入庫工序的進(jìn)行，減少人工參與，減少多余控制環(huán)節(jié)；利用激光計(jì)數(shù)裝置進(jìn)行螺栓精確計(jì)數(shù)，為最后分裝入庫做好準(zhǔn)備；再經(jīng)過視覺檢測(cè)裝置，確定螺栓是否合格；最后由輸送帶轉(zhuǎn)至儲(chǔ)料器，作為成品待發(fā)貨。環(huán)形輸送帶采用透明玻璃材質(zhì)，配合視覺檢測(cè)部分的上下左右多角度布置，實(shí)現(xiàn)360度全方位拍攝。激光計(jì)數(shù)模塊主要由激光照射及接收探頭、光電轉(zhuǎn)換組成。激光照射探頭和激光接收探頭分別置于輸送帶兩側(cè)，兩者之間沒有螺栓通過即無遮擋時(shí)，激光接收探頭能正常接收發(fā)射探頭發(fā)出的激光，此時(shí)計(jì)數(shù)器處于不工作狀態(tài)，一旦有螺栓通過即有遮擋時(shí)，激光接收探頭失去光信號(hào)，經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換形成電壓信號(hào)使計(jì)數(shù)器加一，這樣每通過一個(gè)螺栓計(jì)數(shù)一次，實(shí)現(xiàn)入庫螺栓精確計(jì)數(shù)功能。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢測(cè)功能，采用視覺檢測(cè)裝置。照相機(jī)支架采用兩組咬合結(jié)構(gòu)，咬合結(jié)構(gòu)中帶有圓柱通孔以及松緊豁口的咬合板與圓柱體相咬合，同時(shí)咬合板可以沿圓柱體縱向滑動(dòng)，也可以沿圓柱體周向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此兩組咬合結(jié)構(gòu)形成了四自由度支架，使照相機(jī)可以根據(jù)實(shí)際使用情況靈活調(diào)節(jié)鏡頭高度和角度。背光源置于照相機(jī)鏡頭對(duì)面，使拍出的照片背景純凈，避免由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜混亂的環(huán)境對(duì)照片質(zhì)量的負(fù)面影響。整個(gè)照相檢測(cè)裝置分別布置在輸送帶內(nèi)側(cè)、外側(cè)、上方、下方，多角度成像檢測(cè)，可以檢測(cè)螺栓是否有缺陷，保證入庫螺栓都是合格品。入庫操作中采用吹氣方法，設(shè)計(jì)吹氣銅管對(duì)螺栓吹氣，使螺栓自動(dòng)落入儲(chǔ)料器，該過程中避免與螺栓直接接觸，有效保護(hù)了螺栓螺紋及表面，另外加設(shè)了保險(xiǎn)塊，確保螺栓準(zhǔn)確落入儲(chǔ)料器內(nèi)。

激光計(jì)數(shù)模塊主要包括激光照射及接收探頭、光電轉(zhuǎn)換等。激光照射探頭和激光接收探頭分別置于輸送帶兩側(cè)，兩者之間沒有螺栓通過即無遮擋時(shí)，激光接收探頭能正常接收發(fā)射探頭發(fā)出的激光，此時(shí)計(jì)數(shù)器處于不工作狀態(tài)，一旦有螺栓通過即有遮擋時(shí)，激光接收探頭失去光信號(hào)，經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換形成電壓信號(hào)使計(jì)數(shù)器加一，這樣每通過一個(gè)螺栓計(jì)數(shù)一次，實(shí)現(xiàn)入庫螺栓精確計(jì)數(shù)功能。

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢測(cè)功能，采用視覺檢測(cè)裝置。視覺檢測(cè)裝置主要由四自由度支架、照相機(jī)、背光源組件組成。照相機(jī)支架采用兩組咬合結(jié)構(gòu)，咬合結(jié)構(gòu)中帶有圓柱通孔以及松緊豁口的咬合板與圓柱體相咬合，同時(shí)咬合板可以沿圓柱體縱向滑動(dòng)，也可以沿圓柱體周向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此兩組咬合結(jié)構(gòu)形成了四自由度支架，使照相機(jī)可以根據(jù)實(shí)際使用情況靈活調(diào)節(jié)鏡頭高度和角度。背光源置于照相機(jī)鏡頭對(duì)面，使拍出的照片背景純凈，避免由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜混亂的環(huán)境對(duì)照片質(zhì)量的負(fù)面影響。整個(gè)照相檢測(cè)裝置分別布置在輸送帶內(nèi)側(cè)、外側(cè)、上方、下方，多角度成像檢測(cè)，可以檢測(cè)螺栓是否有缺陷，保證入庫螺栓都是合格品。螺栓入庫部分主要是吹氣銅管和儲(chǔ)料器，吹氣銅管正對(duì)儲(chǔ)料器入口，螺栓經(jīng)過前面工序之后，在輸送帶上輸送至儲(chǔ)料器時(shí)，由吹氣銅管向螺栓吹氣，使螺栓自動(dòng)落入儲(chǔ)料器。在此過程中重點(diǎn)是要保證螺栓對(duì)準(zhǔn)吹氣銅管管口，這一點(diǎn)可由視覺檢測(cè)部分的位姿檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。對(duì)螺栓在整個(gè)流水線裝置上進(jìn)行精確定位以及狀態(tài)保持，方便后續(xù)檢測(cè)及入庫工序的進(jìn)行，減少人工參與，減少多余控制環(huán)節(jié)；利用激光計(jì)數(shù)裝置進(jìn)行螺栓精確計(jì)數(shù)，為最后分裝入庫做好準(zhǔn)備；再經(jīng)過視覺檢測(cè)裝置，確定螺栓是否合格；最后由輸送帶轉(zhuǎn)至儲(chǔ)料器，作為成品待發(fā)貨。整個(gè)流水線裝置盡量采用機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所需動(dòng)作，減少電控設(shè)備，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

螺栓經(jīng)環(huán)形輸送帶進(jìn)入激光計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)，一旦到達(dá)激光發(fā)射探頭和激光接收探頭之間，就會(huì)對(duì)光信號(hào)形成阻斷，接收探頭也就無法接收到光信號(hào)，這時(shí)計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加一，對(duì)經(jīng)過的螺栓進(jìn)行精確計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)完成后螺栓進(jìn)入視覺檢測(cè)階段，檢測(cè)螺栓是否合格。照相檢測(cè)裝置分上、下、左、右多角度布置，以實(shí)現(xiàn)360°全方位檢測(cè)。視覺檢測(cè)裝置同樣包括兩組咬合結(jié)構(gòu)組成的四自由度支架、相機(jī)以及背光源組件。咬合結(jié)構(gòu)是由帶松緊豁口的咬合板與圓柱體相配合，通過螺栓緊固。咬合結(jié)構(gòu)與托板固連，照相機(jī)固定在托板上。根據(jù)需要，可讓相機(jī)在垂直面內(nèi)兩個(gè)軸做平移及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)單相機(jī)多視角靈活拍攝。背光源組件主要是一塊矩形平板置于相機(jī)鏡頭正前方，其支架也是兩組咬合結(jié)構(gòu)，可隨相機(jī)姿態(tài)靈活調(diào)整，矩形平板充當(dāng)照相幕布，濾去復(fù)雜混亂的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，以提供純凈的圖像背景。最后入庫是由吹氣銅管實(shí)現(xiàn)，吹氣銅管置于環(huán)形輸送帶內(nèi)側(cè)與支架固連，與其正對(duì)的輸送帶外側(cè)布置儲(chǔ)料器，當(dāng)螺栓運(yùn)動(dòng)至與吹氣銅管管口對(duì)齊時(shí)，向螺栓吹氣使其自行落入環(huán)形輸送帶外側(cè)的儲(chǔ)料器內(nèi)。為了保證螺栓一定順利進(jìn)入儲(chǔ)料器，特設(shè)置一斜放保險(xiǎn)塊，保險(xiǎn)塊固定于由固定板、立柱構(gòu)成的支架上，保險(xiǎn)塊末端與儲(chǔ)料器相接，最后一根吹氣銅管穿過保險(xiǎn)塊，這樣可有效避免螺栓受吹動(dòng)之后運(yùn)動(dòng)方向的不確定性，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的工作可靠性。

視覺檢測(cè)裝置上下左右多角度布置，實(shí)現(xiàn)360°全方位拍攝，相機(jī)支架采用包含咬合板和圓柱體的咬合結(jié)構(gòu)，咬合板帶有松緊豁口，可由螺栓緊固，兩組咬合結(jié)構(gòu)組合可提供垂直面內(nèi)兩個(gè)方向的平移和旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度，另外設(shè)置了背光源組件，濾去雜亂的作業(yè)背景，提供良好的成像效果：入庫操作中采用吹氣方法，設(shè)計(jì)吹氣銅管對(duì)螺栓吹氣，使其移動(dòng)，該過程中避免與螺栓直接接觸，有效保護(hù)了螺栓螺紋及表面，另外加設(shè)了保險(xiǎn)塊，確保螺栓準(zhǔn)確落入儲(chǔ)料器內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明能夠較好地解決了螺栓加工完成后自動(dòng)檢測(cè)、入庫的問題，完全自動(dòng)化流程，相比過去的人工分揀，提高檢測(cè)精度的同時(shí)，大大提高了效率。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。