本實(shí)用新型涉及貫流風(fēng)葉超聲波焊接機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種貫流風(fēng)葉中節(jié)缺陷檢測裝置。

背景技術(shù)：

貫流風(fēng)葉是家電行業(yè)送風(fēng)系統(tǒng)的核心塑料制件，其成品由軸蓋與中節(jié)之間、中節(jié)與中節(jié)之間和中節(jié)與外修端蓋或內(nèi)修端蓋之間通過超聲波焊接的方式串級(jí)鏈接而成。目前，貫流風(fēng)葉制造業(yè)急切需求智能焊接機(jī)器人替代人工焊接操作，推動(dòng)勞動(dòng)密集型制造業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型。然而，智能焊接機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)的導(dǎo)入存在一系列的關(guān)鍵技術(shù)難題，其中之一為中節(jié)的葉片缺陷檢測。在注塑成型生產(chǎn)過程中由于工藝控制、模具磨損等因素的影響，中節(jié)葉片會(huì)出現(xiàn)缺料、圓角、蹦角等缺陷，這些缺陷直接影響到焊接的強(qiáng)度和完整性?，F(xiàn)有的缺陷檢測作業(yè)基本依靠手工來進(jìn)行，容易出現(xiàn)錯(cuò)判、漏判的現(xiàn)象，效率和準(zhǔn)確性低。因此，葉片缺陷的自動(dòng)在線檢測和剔除是質(zhì)量保障的關(guān)鍵工序。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種貫流風(fēng)葉的中節(jié)缺陷檢測裝置，對中節(jié)葉片進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并將有瑕疵的中節(jié)剔除，保證貫流風(fēng)葉焊接成品的合格率。

本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案。

一種貫流風(fēng)葉中節(jié)缺陷檢測裝置，包括機(jī)架，設(shè)置于機(jī)架上方的中節(jié)來料輸送線、中節(jié)取料位、棄料滑槽、上視相機(jī)、合格中節(jié)輸送線和四自由度機(jī)械手；其中：

所述上視相機(jī)的正上方安裝有亮度可調(diào)的環(huán)形光源；

所述四自由度機(jī)械手包括X方向平移機(jī)構(gòu)、Y方向平移機(jī)構(gòu)、Z 方向升降機(jī)構(gòu)和兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)，其中所述X方向平移機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)和X軸線性模組；所述Z方向升降機(jī)構(gòu)安裝在所述X方向平移機(jī)構(gòu)上，包括步進(jìn)電機(jī)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾珠絲桿；所述Y方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述Z方向升降機(jī)構(gòu)上，包括固定套接在所述Z方向升降機(jī)構(gòu)中所述滾珠絲桿螺母上的支座、所述支座下方沿Y軸方向安裝的無桿氣缸；所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)與所述無桿氣缸的輸出端固定連接。

進(jìn)一步地，所述中節(jié)輸送線設(shè)置有所述中節(jié)取料位的到位傳感器，其作用是檢測中節(jié)是否傳送到取料設(shè)定位置。

進(jìn)一步地，所述中節(jié)輸送線的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置為若干個(gè)，用以傳送型號(hào)各異的中節(jié)。

優(yōu)選的，所述中節(jié)輸送皮帶線的數(shù)量設(shè)置為3-4個(gè)。

優(yōu)選的，所述上視相機(jī)的安裝中心位置和所述的中節(jié)輸送線的所述中節(jié)取料位中心位置的連線與X方向平行，即與所述四自由度的機(jī)械手臂中的X軸線性模組的運(yùn)動(dòng)方向平行。

優(yōu)選的，所述棄料滑槽的中心位置和合格中節(jié)輸送線的中心位置的連線與X方向平行，即與所述四自由度的機(jī)械手臂中的X軸線性模組的運(yùn)動(dòng)方向平行。

進(jìn)一步地，所述棄料滑槽底端設(shè)置具有一定傾角的斜槽，且支架臺(tái)上具有多個(gè)滑槽依次排列，且其底部的斜槽分別向不同方向傾斜，以容納較多數(shù)量的棄料收集。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型將貫流風(fēng)葉中節(jié)的傳送、檢測和剔除等功能有機(jī)集成，從而實(shí)現(xiàn)快速在線檢測而且快速傳送合格及處理有缺陷的中節(jié)，可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)省人工、提升效率和提高品質(zhì)等需求，具有檢測傳送中節(jié)速度節(jié)拍快、良品合格率高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為貫流風(fēng)葉的中節(jié)缺陷檢測裝置示意圖；

圖2為四自由度機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為四自由度機(jī)械手臂的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”、“固定在”或“設(shè)置于”、“設(shè)置在”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接于”、“連接在”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

還需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的貫流風(fēng)葉中節(jié)缺陷檢測裝置包括機(jī)架1，設(shè)置于機(jī)架1上方的中節(jié)輸送線2、中節(jié)取料位3、棄料滑槽5、上視相機(jī)16、合格中節(jié)輸送線17和四自由度機(jī)械手。所述上視相機(jī)16的正上方安裝有亮度可調(diào)的環(huán)形光源15，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，可降低環(huán)境中的光線影響，使所述上視相機(jī)16捕捉到更佳清晰的中節(jié)葉片圖像，從而提高檢測精度。所述四自由度機(jī)械手包括X方向平移機(jī)構(gòu)、Y方向平移機(jī)構(gòu)、Z方向升降機(jī)構(gòu)和兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8，其中所述X方向平移機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)6和X軸線性模組7；所述Z方向升降機(jī)構(gòu)安裝在所述X方向平移機(jī)構(gòu)上，包括步進(jìn)電機(jī) 11、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12和滾珠絲桿13；所述Y方向平移機(jī)構(gòu)安裝在所述Z方向升降機(jī)構(gòu)上，包括固定套接在所述滾珠絲桿13螺母上的支座10、所述支座10下方沿Y軸方向安裝的無桿氣缸9；所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8與所述無桿氣缸9的輸出端固定連接。

進(jìn)一步地，所述X方向平移機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)6通過驅(qū)動(dòng)線性模組 7實(shí)現(xiàn)所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8在X方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述Y方向平移機(jī)構(gòu)通過所述無桿氣缸9的輸出端驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu) 8在所述中節(jié)取料位3和所述棄料滑槽5的位置作Y前后方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述Z方向升降機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)11用于驅(qū)動(dòng)與其連接的同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12，通過與滾珠絲桿13螺母的機(jī)械傳動(dòng)，帶動(dòng)所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8實(shí)現(xiàn)Z方向升降運(yùn)動(dòng)；Z方向下降到低位，所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8可合閉夾緊中節(jié)工件，Z方向上升到高位，所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8所夾持的中節(jié)工件可以避開X水平方向的空間干涉。

進(jìn)一步地，所述中節(jié)輸送線2設(shè)置有所述中節(jié)取料位3的到位傳感器4，其作用是檢測中節(jié)工件是否傳送到取料設(shè)定位置。

進(jìn)一步地，所述中節(jié)輸送線2的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置為若干個(gè)，用以傳送不同注塑機(jī)中不同模號(hào)注塑成型的中節(jié)。

優(yōu)選的，所述中節(jié)輸送線2的數(shù)量設(shè)置為3-4個(gè)，實(shí)現(xiàn)中節(jié)輸送、檢測和焊接機(jī)器人焊接及成品收取儲(chǔ)存的速度節(jié)拍匹配。

優(yōu)選的，所述上視相機(jī)16的安裝中心位置與所述的中節(jié)輸送線 2的所述中節(jié)取料位3的中心位置的連線與X方向平行，即與所述X 軸線性模組7的運(yùn)動(dòng)方向平行。此種位置的設(shè)置將中節(jié)工件檢測前的所述四自由度的機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)簡化至一個(gè)自由度，即X軸方向的移動(dòng)，可提升檢測速度節(jié)拍。具體實(shí)施為：檢測前的中節(jié)從與所述的中節(jié)輸送線2上的所述中節(jié)取料位3抓取和夾持后沿X軸依次交替水平移動(dòng)至所述上視相機(jī)16的正上方。

優(yōu)選的，所述棄料滑槽5的中心位置與合格中節(jié)輸送線17的中心位置的連線與X方向平行，即與所述X軸線性模組7的運(yùn)動(dòng)方向平行。此種位置的設(shè)置將中節(jié)工件檢測后的所述四自由度的機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)簡化至一個(gè)自由度，即X軸方向的移動(dòng)，可提升檢測速度節(jié)拍。具體實(shí)施為：檢測后的中節(jié)如合格則X軸水平移動(dòng)放置在所述合格中節(jié)輸送線17上，不合格則X軸水平移動(dòng)剔除至所述棄料滑槽5內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述棄料滑槽5底端設(shè)置具有一定傾角的斜槽501，且支架臺(tái)上具有多個(gè)滑槽依次排開，且其底部的斜槽分別向不同方向傾斜，以容納較多數(shù)量的棄料收集。

結(jié)合圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型的工作流程為：

(1)中節(jié)工件在所述中節(jié)輸送線2上傳送，當(dāng)所述到位傳感器 4檢測到中節(jié)工件已到所述中節(jié)取料位3，所述中節(jié)輸送線 2暫停，等待下一次的傳送。

(2)所述X方向平移機(jī)構(gòu)、Y方向平移機(jī)構(gòu)和Z方向升降機(jī)構(gòu)通過XY的平移和Z方向的下降運(yùn)動(dòng)，將所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8沿XYZ軸方向平移到所述中節(jié)取料位3。所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8合閉夾持中節(jié)工件14，隨后通過Z方向的上升運(yùn)動(dòng)和X方向的水平移動(dòng)，將所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8夾持中節(jié)工件14移動(dòng)到所述上視相機(jī)16的正上方。

(3)觸發(fā)所述上視相機(jī)捕捉待檢測中節(jié)圖像，通過圖像的預(yù)處理和缺陷檢測算法判斷中節(jié)工件14的葉片是否有缺陷。如檢測合格，則通過XY的平移和Z方向的下降運(yùn)動(dòng)，將所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8沿XYZ軸方向平移到所述合格中節(jié)輸送線17的上方。然后所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu)8張開，將所夾持的中節(jié)工件放置到所述合格中節(jié)輸送線17上；如檢測結(jié)果不合格，則通過XYZ的平移運(yùn)動(dòng)，所述兩夾爪夾持機(jī)構(gòu) 8將所夾持的中節(jié)工件丟置到所述棄料滑槽5內(nèi)。

(4)重復(fù)(1)-(3)的流程，直至完成所有待檢測中節(jié)工件。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的可行實(shí)施方式和優(yōu)選進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。