本實(shí)用新型涉及汽車配件制造，具體來說，是銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

中國汽車制造以及銷售已經(jīng)位居全球之首，但汽車配件制造業(yè)很多還是人工檢測，品質(zhì)不能完全保證，用戶投訴率非常高。因此很多大型汽車換向器制造商也意識到了這個(gè)問題所在，已經(jīng)開始把產(chǎn)線的人工檢測轉(zhuǎn)型升級為自動(dòng)化視覺檢測設(shè)備來檢測，以提高效率，保證品質(zhì)。面對這樣的現(xiàn)實(shí)，研發(fā)一套完整的汽車換向器銅片缺料在線檢測系統(tǒng)是勢在必行。

專利文獻(xiàn)104283085B(申請日:2014.10.29)公開了一種換向器，包括在換向器本體的外圓周均勻布設(shè)的換向銅片，所述換向銅片與換向器本體壓注成型在一起，所述換向銅片設(shè)有片腳植入換向器本體內(nèi)與換向器本體牢固結(jié)合，所述片腳的內(nèi)側(cè)表面沿?fù)Q向銅片的高度方向設(shè)有若干加強(qiáng)腳，其特征在于：相鄰換向銅片上的片腳上的加強(qiáng)腳之間在換向銅片的高度方向上相互錯(cuò)開互不干涉。

本實(shí)用新型專門針對徑向尺寸較小、換向銅片片數(shù)較多并具有高速要求的換向器產(chǎn)品而設(shè)計(jì)，可加強(qiáng)換向銅片與換向器本體之間的結(jié)合強(qiáng)度，提高換向器產(chǎn)品的機(jī)械性能。

專利文獻(xiàn)104283084B(申請日:2014.1.29)公開了新型換向器，包括在換向器本體的外圓周均勻布設(shè)的換向銅片，換向銅片設(shè)有片腳植入換向器本體內(nèi)與換向器本體牢固結(jié)合，片腳由寬度較窄的肋板和寬度較寬的豎板組成，其特征在于：換向銅片分換向銅片A和換向銅片B兩種類型，換向銅片A和換向銅片B在換向器本體的外圓周交錯(cuò)布設(shè)，換向銅片A的片腳的肋板在換向器徑向方向上的長度尺寸較小，換向銅片B的片腳的肋板在換向器徑向方向上的長度尺寸較大，換向銅片A的片腳的豎板和換向銅片B的片腳的豎板在換向器徑向方向上的位置相互錯(cuò)開互不干涉。

本實(shí)用新型專門針對徑向尺寸較小、換向銅片片數(shù)較多并具有高速要求的換向器產(chǎn)品而設(shè)計(jì)，可加強(qiáng)換向銅片與換向器本體之間的結(jié)合強(qiáng)度，提高換向器產(chǎn)品的機(jī)械性能。

但是上述技術(shù)方案所涉及的銅片依然是人工檢測，不能效率的判定出待檢測銅片長度、缺一個(gè)燕尾、兩個(gè)燕尾及無燕尾判斷，容易產(chǎn)生不良品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是旨在提供了一種能效率的判定出待檢測銅片長度、缺一個(gè)燕尾、兩個(gè)燕尾及無燕尾判斷，將不良品剔除的銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)，包括上料裝置、擒縱裝置、分選裝置。

所述擒縱裝置包括檢測軌道、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、支撐板、控制板、控制軸、定位端子、平衡滾子和拍照機(jī)構(gòu)，所述支撐板分別立于檢測軌道兩側(cè)，所述控制軸兩端貫穿支撐板，所述控制軸一端外接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制軸中部外套控制板，其貫穿控制板內(nèi)部且通過平衡滾子連接，所述控制板下端設(shè)有至少2個(gè)定位端子，所述拍照機(jī)構(gòu)包括臥式相機(jī)、前立式相機(jī)、后立式相機(jī)、前立式相機(jī)支架、后立式相機(jī)支架和光電傳感器，所述臥式相機(jī)位于檢測軌道上銅片通過軌跡的側(cè)面，所述前立式相機(jī)位于檢測軌道上銅片通過軌跡的初始位置，且通過前立式相機(jī)支架固定，所述后立式相機(jī)位于檢測軌道上銅片通過軌跡的末端位置，且通過后立式相機(jī)支架固定，所述檢測軌道上設(shè)有第一通孔，所述檢測軌道底部設(shè)有覆蓋第一通孔的光電傳感器。

采用上述技術(shù)方案的實(shí)用新型，當(dāng)待檢測銅片經(jīng)過上料裝置進(jìn)入滑道，在擒縱裝置的作用下次第滑落。當(dāng)滑到采樣位置時(shí)觸發(fā)光電傳感器，啟動(dòng)相機(jī)進(jìn)行高速抓拍。布置三個(gè)相機(jī)，其中臥式相機(jī)從產(chǎn)品側(cè)面拍攝，獲取凸起部位的特征信息；另外前立式相機(jī)和后立式相機(jī)分別布置在檢測軌道上銅片通過軌跡的兩端，分別獲取端面邊緣位置信息，當(dāng)然，實(shí)踐中，為了能滿足長度尺寸的大跨度變化，前立式相機(jī)和后立式相機(jī)能安裝在精密數(shù)控位移裝置上，實(shí)現(xiàn)相對位置的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步限定，所述平衡滾子包括平衡滾子主輪、平衡滾子副輪和平衡滾子諧波發(fā)生器，所述控制軸外壁設(shè)有平衡滾子主輪，所述控制板內(nèi)壁設(shè)有平衡滾子副輪。

本技術(shù)方案所涉及的平衡滾子的傳動(dòng)原理與常見諧波齒輪類似，控制軸外壁的平衡滾子主輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，平衡滾子諧波發(fā)生器在平衡滾子副輪內(nèi)不斷的旋轉(zhuǎn)，迫使平衡滾子副輪不斷產(chǎn)生撓性變形，平衡滾子副輪在變形的過程中逐漸接觸或離開平衡滾子主輪。平衡滾子主輪和平衡滾子副輪的兩輪輪齒在嚙合和脫開兩種狀態(tài)不斷的來回交替工作。

進(jìn)一步限定，所述檢測軌道上沿銅片通過軌跡設(shè)有至少2個(gè)導(dǎo)向滑軌，所述檢測軌道上兩個(gè)支撐板的中間設(shè)有垂直于導(dǎo)向滑軌的錯(cuò)位滑軌。

通過導(dǎo)向滑軌順利的讓待檢測銅片進(jìn)入下一個(gè)工作區(qū)域，獨(dú)有的錯(cuò)位滑軌設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)次第滑落。當(dāng)然需要說明的是，控制軸在錯(cuò)位滑軌內(nèi)的左右滑動(dòng)是通過時(shí)間繼電器來完成的，根據(jù)傳送的速度和拍照的時(shí)間，時(shí)間繼電器一般控制在每隔2～3，控制控制軸左右交替。

進(jìn)一步限定，所述前立式相機(jī)支架包括兩個(gè)前立式相機(jī)豎向支架和前立式相機(jī)橫向支架，所述前立式相機(jī)豎向支架分別對稱設(shè)于銅片通過軌跡的左右側(cè)，所述前立式相機(jī)橫向支架兩端分別連接前立式相機(jī)豎向支架；所述后立式相機(jī)支架包括兩個(gè)后立式相機(jī)豎向支架和后立式相機(jī)橫向支架，所述后立式相機(jī)豎向支架分別對稱設(shè)于銅片通過軌跡的左右側(cè)，所述后立式相機(jī)橫向支架兩端分別連接后立式相機(jī)豎向支架。

采用前立式相機(jī)豎向支架安裝前立式相機(jī)，后立式相機(jī)豎向支架安裝后立式相機(jī)，避免前立式相機(jī)和后立式相機(jī)干擾待檢測銅片進(jìn)入下一個(gè)工作區(qū)域，大幅度提高檢測分辨率和精度。

優(yōu)選的，所述前立式相機(jī)橫向支架設(shè)有用于調(diào)節(jié)前立式相機(jī)拍攝角度的萬向軸；所述后立式相機(jī)橫向支架設(shè)有用于調(diào)節(jié)后立式相機(jī)拍攝角度的萬向軸。

為了獲取更高的精度，確保最佳的拍攝角度，采用能調(diào)節(jié)角度的萬向軸。

進(jìn)一步限定，所述上料裝置包括上料底座，位于上料底座上的上料筒、集料盤、分揀結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)構(gòu)，所述上料筒內(nèi)壁設(shè)有第一滑軌，所述集料盤外壁設(shè)有用于在第一滑軌內(nèi)滑動(dòng)的第一滑條，所述集料盤表面設(shè)有用于放置銅片的第一凹槽，所述上料筒頂部設(shè)有上料蓋，所述分揀結(jié)構(gòu)包括分揀圓盤和升降桿，所述升降桿下端鉸接分揀圓盤，其上端連接上料蓋，所述分揀圓盤表面設(shè)有第一通孔，所述第一通孔內(nèi)設(shè)有收緊夾，所述分揀圓盤徑向設(shè)有用于控制收緊夾張開和收緊的控制開關(guān)，所述上料蓋底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述上料蓋頂部設(shè)有傳送帶，所述上料蓋邊緣設(shè)有周轉(zhuǎn)料口，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上表面采用螺旋形的輸送通道，所述輸送通道一端連通進(jìn)料口，所述輸送通道另一端連通周轉(zhuǎn)料口，所述傳送帶一端連通周轉(zhuǎn)料口，另一端連通出料口。

首先，利用集料盤和分揀圓盤相互配合工作，把裝入集料盤內(nèi)的銅片通過分揀圓盤完成第一次的篩選，其次，利用上表面采用螺旋形的輸送通道的轉(zhuǎn)動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)，完成對銅片的第二次的篩選。

進(jìn)一步限定，所述上料筒內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿上端連接上料蓋，其下端貫穿分揀圓盤。

為了避免分揀圓盤發(fā)生偏移，不能準(zhǔn)確把銅片送到擒縱裝置，增設(shè)導(dǎo)向桿。

進(jìn)一步限定，所述分選裝置包括周轉(zhuǎn)平臺，所述周轉(zhuǎn)平臺底部設(shè)有不良品收集箱，所述周轉(zhuǎn)平臺表面設(shè)有連通不良品收集箱的第一翻蓋。

銅片通過拍照機(jī)構(gòu)分析后，不良品會(huì)通過第一翻蓋進(jìn)入不良品收集箱，合格產(chǎn)品會(huì)順利進(jìn)入下一個(gè)工作區(qū)域。

進(jìn)一步限定，所述周轉(zhuǎn)平臺遠(yuǎn)離檢測軌道端設(shè)有分選擋板，所述分選擋板接觸銅片部位設(shè)有傳送滾軸。

進(jìn)一步限定，所述傳送滾軸包括第一傳送滾軸和第二傳送滾軸，所述第一傳送滾軸順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，所述第二傳送滾軸逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。

第一傳送滾軸順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，合格銅片會(huì)進(jìn)入左邊的輸送帶，第二傳送滾軸逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，合格銅片會(huì)進(jìn)入右邊的輸送帶，完成雙輸送帶同時(shí)工作，提高工作效率，且避免單個(gè)輸送帶損壞，造成停工。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)，效率相對于人工檢測而言提高10倍，準(zhǔn)確率相對于人工檢測提高接近20個(gè)百分點(diǎn)，從原來的80％到99.99％。

附圖說明

本實(shí)用新型可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明；

圖1為本實(shí)用新型銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)立體圖；

圖2為本實(shí)用新型銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)正視圖；

圖3為圖2中A-A剖面視圖；

圖4為本實(shí)用新型銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)俯視圖；

圖5為圖4中A的局部放大圖；

主要元件符號說明如下：

上料裝置1，擒縱裝置2，分選裝置3，檢測軌道4，支撐板5，控制板6，控制軸7，定位端子8，平衡滾子9，拍照機(jī)構(gòu)10，臥式相機(jī)11，前立式相機(jī)12，后立式相機(jī)13，前立式相機(jī)支架14，前立式相機(jī)豎向支架14a，前立式相機(jī)橫向支架14b，后立式相機(jī)支架15，后立式相機(jī)豎向支架15a，后立式相機(jī)橫向支架15b，光電傳感器16，平衡滾子主輪17、平衡滾子副輪18，導(dǎo)向滑軌19，錯(cuò)位滑軌20，上料底座21，上料筒22，集料盤23，分揀結(jié)構(gòu)24，傳輸機(jī)構(gòu)25，第一滑軌26，第一滑條27，第一凹槽28，上料蓋29，分揀圓盤30，升降桿31，第一通孔32，收緊夾33，轉(zhuǎn)動(dòng)盤34，傳送帶35，周轉(zhuǎn)料口36，輸送通道37，進(jìn)料口38，出料口39，導(dǎo)向桿40，周轉(zhuǎn)平臺41，不良品收集箱42，第一翻蓋43，分選擋板44，傳送滾軸45，第一傳送滾軸46，第二傳送滾軸47，銅片48。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一

如圖1，圖2，圖3、圖4、圖5所示，一種銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)，包括上料裝置1、擒縱裝置2、分選裝置3。

擒縱裝置1包括檢測軌道4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖示未畫出)、支撐板5、控制板6、控制軸7、定位端子8、平衡滾子9和拍照機(jī)構(gòu)10，支撐板5分別立于檢測軌道4兩側(cè)，控制軸7兩端貫穿支撐板5，控制軸7一端外接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制軸7中部外套控制板6，其貫穿控制板6內(nèi)部且通過平衡滾子9連接，控制板6下端設(shè)有3個(gè)定位端子8，拍照機(jī)構(gòu)10包括臥式相機(jī)11、前立式相機(jī)12、后立式相機(jī)13、前立式相機(jī)支架14、后立式相機(jī)支架15和光電傳感器16，臥式相機(jī)11位于檢測軌道4上銅片48通過軌跡的側(cè)面，前立式相機(jī)12位于檢測軌道上銅片48通過軌跡的初始位置，且通過前立式相機(jī)支架14固定，后立式相機(jī)13位于檢測軌道4上銅片48通過軌跡的末端位置，且通過后立式相機(jī)支架15固定，檢測軌道4上設(shè)有第一通孔，檢測軌道4底部設(shè)有覆蓋第一通孔的光電傳感器16。

平衡滾子9包括平衡滾子主輪17、平衡滾子副輪18和平衡滾子諧波發(fā)生器(圖示未畫出)，控制軸7外壁設(shè)有平衡滾子主輪17，控制板6內(nèi)壁設(shè)有平衡滾子副輪18。

檢測軌道4上沿銅片48通過軌跡設(shè)有2個(gè)導(dǎo)向滑軌19，檢測軌道4上兩個(gè)支撐板5的中間設(shè)有垂直于導(dǎo)向滑軌19的錯(cuò)位滑軌20。

前立式相機(jī)支架14包括兩個(gè)前立式相機(jī)豎向支架14a和前立式相機(jī)橫向支架14b，前立式相機(jī)豎向支架14a分別對稱設(shè)于銅片48通過軌跡的左右側(cè)，前立式相機(jī)橫向支架14b兩端分別連接前立式相機(jī)豎向支架14a；后立式相機(jī)支架15包括兩個(gè)后立式相機(jī)豎向支架15a和后立式相機(jī)橫向支架15b，后立式相機(jī)豎向支架15a分別對稱設(shè)于銅片48通過軌跡的左右側(cè)，后立式相機(jī)橫向支架15b兩端分別連接后立式相機(jī)豎向支架15a。

前立式相機(jī)橫向支架14a設(shè)有用于調(diào)節(jié)前立式相機(jī)12拍攝角度的萬向軸；后立式相機(jī)橫向支架15a設(shè)有用于調(diào)節(jié)后立式相機(jī)13拍攝角度的萬向軸。

實(shí)施例二

如圖1，圖2，圖3、圖4、圖5所示，一種銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)，包括上料裝置1、擒縱裝置2、分選裝置3。

擒縱裝置1包括檢測軌道4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖示未畫出)、支撐板5、控制板6、控制軸7、定位端子8、平衡滾子9和拍照機(jī)構(gòu)10，支撐板5分別立于檢測軌道4兩側(cè)，控制軸7兩端貫穿支撐板5，控制軸7一端外接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制軸7中部外套控制板6，其貫穿控制板6內(nèi)部且通過平衡滾子9連接，控制板6下端設(shè)有3個(gè)定位端子8，拍照機(jī)構(gòu)10包括臥式相機(jī)11、前立式相機(jī)12、后立式相機(jī)13、前立式相機(jī)支架14、后立式相機(jī)支架15和光電傳感器16，臥式相機(jī)11位于檢測軌道4上銅片48通過軌跡的側(cè)面，前立式相機(jī)12位于檢測軌道上銅片48通過軌跡的初始位置，且通過前立式相機(jī)支架14固定，后立式相機(jī)13位于檢測軌道4上銅片48通過軌跡的末端位置，且通過后立式相機(jī)支架15固定，檢測軌道4上設(shè)有第一通孔，檢測軌道4底部設(shè)有覆蓋第一通孔的光電傳感器16。

平衡滾子9包括平衡滾子主輪17、平衡滾子副輪18和平衡滾子諧波發(fā)生器(圖示未畫出)，控制軸7外壁設(shè)有平衡滾子主輪17，控制板6內(nèi)壁設(shè)有平衡滾子副輪18。

檢測軌道4上沿銅片48通過軌跡設(shè)有2個(gè)導(dǎo)向滑軌19，檢測軌道4上兩個(gè)支撐板5的中間設(shè)有垂直于導(dǎo)向滑軌19的錯(cuò)位滑軌20。

前立式相機(jī)支架14包括兩個(gè)前立式相機(jī)豎向支架14a和前立式相機(jī)橫向支架14b，前立式相機(jī)豎向支架14a分別對稱設(shè)于銅片48通過軌跡的左右側(cè)，前立式相機(jī)橫向支架14b兩端分別連接前立式相機(jī)豎向支架14a；后立式相機(jī)支架15包括兩個(gè)后立式相機(jī)豎向支架15a和后立式相機(jī)橫向支架15b，后立式相機(jī)豎向支架15a分別對稱設(shè)于銅片48通過軌跡的左右側(cè)，后立式相機(jī)橫向支架15b兩端分別連接后立式相機(jī)豎向支架15a。

前立式相機(jī)橫向支架14a設(shè)有用于調(diào)節(jié)前立式相機(jī)12拍攝角度的萬向軸；后立式相機(jī)橫向支架15a設(shè)有用于調(diào)節(jié)后立式相機(jī)13拍攝角度的萬向軸。

上料裝置1包括上料底座21，位于上料底座21上的上料筒22、集料盤23、分揀結(jié)構(gòu)24和傳輸機(jī)構(gòu)25，上料筒22內(nèi)壁設(shè)有第一滑軌26，集料盤23外壁設(shè)有用于在第一滑軌26內(nèi)滑動(dòng)的第一滑條27，集料盤23表面設(shè)有用于放置銅片48第一凹槽28，上料筒22頂部設(shè)有上料蓋29，分揀結(jié)構(gòu)24包括分揀圓盤30和升降桿31，升降桿31下端鉸接分揀圓盤30，其上端連接上料蓋29，分揀圓盤30表面設(shè)有第一通孔32，第一通孔32內(nèi)設(shè)有收緊夾33，分揀圓盤30徑向設(shè)有用于控制收緊夾33張開和收緊的控制開關(guān)，上料蓋29底部設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)盤34，上料蓋29頂部設(shè)有傳送帶35，上料蓋29邊緣設(shè)有周轉(zhuǎn)料口36，轉(zhuǎn)動(dòng)盤34上表面采用螺旋形的輸送通道37，輸送通道37一端連通進(jìn)料口38，輸送通道37另一端連通周轉(zhuǎn)料口36，傳送帶35一端連通周轉(zhuǎn)料口36，另一端連通出料口39。

上料筒22內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向桿40，導(dǎo)向桿40上端連接上料蓋29，其下端貫穿分揀圓盤30。

分選裝置3包括周轉(zhuǎn)平臺41，周轉(zhuǎn)平臺41底部設(shè)有不良品收集箱42，周轉(zhuǎn)平臺41表面設(shè)有連通不良品收集箱42的第一翻蓋43。

周轉(zhuǎn)平臺41遠(yuǎn)離檢測軌道4端設(shè)有分選擋板44，分選擋板44接觸銅片48部位設(shè)有傳送滾軸45。

傳送滾軸45包括第一傳送滾軸46和第二傳送滾軸47，第一傳送滾軸46順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第二傳送滾軸47逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。

實(shí)施例一和實(shí)施例二的區(qū)別在于，相對實(shí)施例一來說，實(shí)施例二中，一方面，利用集料盤和分揀圓盤相互配合工作，把裝入集料盤內(nèi)的銅片通過分揀圓盤完成第一次的篩選，利用上表面采用螺旋形的輸送通道的轉(zhuǎn)動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)，完成對銅片的第二次的篩選。另一方面，銅片通過拍照機(jī)構(gòu)分析后，不良品會(huì)通過第一翻蓋進(jìn)入不良品收集箱，合格產(chǎn)品會(huì)順利進(jìn)入下一個(gè)工作區(qū)域。

具體算法如下：第一用數(shù)字圖像處理算法設(shè)置要檢測區(qū)域，第二，對圖像用數(shù)字圖像位置補(bǔ)正算法進(jìn)行位置補(bǔ)正，確保位置準(zhǔn)確；第三，用連通性算法，二值化算法，物體創(chuàng)建算法，邊緣物體移除算法，邊緣物體插入算法，輪廓提取算法，邊緣模糊算法，能效率的判定出待檢測銅片長度、缺一個(gè)燕尾、兩個(gè)燕尾及無燕尾判斷，將不良品剔除。

以上對本實(shí)用新型提供的一種銅片缺料自動(dòng)化在線視覺檢測系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。