一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種齒形測量裝置，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]視覺檢測是一種通過機(jī)器視覺設(shè)備提取目標(biāo)圖像信號(hào)代替人眼或量具做測量和判斷的有效手段。它是產(chǎn)品制造過程中的重要質(zhì)量保障手段之一。目前，機(jī)器視覺已被廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化加工設(shè)備中，它可以實(shí)現(xiàn)零件尺寸、位置的測量，產(chǎn)品外觀和缺陷的檢查，文字識(shí)別，二維碼、條形碼識(shí)別等。
[0003]但是當(dāng)前，機(jī)器視覺的尺寸測量在中小型零件上的應(yīng)用較多，而大型零件基本都還靠人工測量，沒能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化。究其原因，主要是因?yàn)榇笮土慵w積大，重量重，零件的裝夾變位困難，而且在保證測量精度的前提下，機(jī)器視覺難以掃描整個(gè)零件。以附圖3所示的某大型鏈輪零件為例。此鏈輪零件直徑超過半米，重量大約20~30Kg，它在加工完成后需對每個(gè)齒形輪廓進(jìn)行檢驗(yàn)。目前一般的檢測方法是工人拿著量規(guī)依次測量每個(gè)齒的外形輪廓，工人檢測困難且工作量較大。
[0004]可見，目前大型鏈輪齒形測量過程存在著如下缺陷:1)自動(dòng)化程度低，基本都還依賴人工測量，零件尺寸大，重量重，工人測量難度大，工作強(qiáng)度大;2)人工檢測，零件質(zhì)量信息沒能存檔，不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)過程控制和數(shù)字化加工;3)零件尺寸較大，機(jī)器視覺難以兼顧測量精度和視野范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置。本發(fā)明采用搬運(yùn)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)大型鏈輪零件自動(dòng)上下料，并配合視覺測量裝置自動(dòng)變位采集鏈輪齒形數(shù)據(jù)，本發(fā)明通過零件尺寸信息自動(dòng)采集以及質(zhì)量信息自動(dòng)存檔，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測量，進(jìn)一步為數(shù)字化制造做準(zhǔn)備。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置，包含上料料倉、搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)、視覺檢測系統(tǒng)和下料料倉；
上料料倉上設(shè)置有定位氣缸和定位塊，用于鏈輪零件的定位；
搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)由搬運(yùn)機(jī)器人和鏈輪夾爪組成，鏈輪夾爪通過安裝法蘭與搬運(yùn)機(jī)器人第六軸連接；
視覺檢測系統(tǒng)由機(jī)架、視覺測量裝置和遮光裝置組成;機(jī)架用于安裝視覺測量裝置和遮光裝置;視覺測量裝置用于鏈輪零件外形掃描，判斷鏈輪零件齒形是否合格;遮光裝置用于遮擋環(huán)境光對視覺測量裝置的影響；
下料工位設(shè)置有不少于兩個(gè)下料料倉，分別放置檢驗(yàn)合格品和不合格品。即所述下料料倉設(shè)置有兩個(gè)，其中一個(gè)下料料倉為放置檢驗(yàn)合格品的合格下料料倉，另一個(gè)下料料倉為放置檢驗(yàn)不合格品的不合格下料料倉。
[0007]所述的視覺檢測系統(tǒng)中，機(jī)架由底座、立柱、橫梁和鏡頭調(diào)節(jié)座組成;底座固定安裝于地面;不少于兩根立柱與底座垂直安裝;鏡頭調(diào)節(jié)座設(shè)置于立柱中部偏上位置;橫梁設(shè)置于立柱頂端。
[0008]所述的視覺檢測系統(tǒng)中，視覺測量裝置由相機(jī)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、鏡頭支架、螺釘、光桿滑塊、光桿和背光源組成;鏡頭支架設(shè)置在鏡頭調(diào)節(jié)座上;相機(jī)鏡頭安裝在鏡頭支架上；工業(yè)相機(jī)固定在相機(jī)鏡頭像方側(cè)的末端;光桿滑塊安裝在固定在鏡頭支架上;鏡頭支架通過光桿滑塊與鏡頭調(diào)節(jié)座上的光桿連接;螺釘設(shè)置于鏡頭支架上，用于鏡頭支架與鏡頭調(diào)節(jié)座的固定;背光源固定在橫梁的一端，背光源設(shè)置在相機(jī)鏡頭物方側(cè)的延長線上。
[0009]所述的視覺檢測系統(tǒng)中，遮光裝置由遮光幕布、氣缸、導(dǎo)軌滑塊、幕布支架和導(dǎo)軌組成;氣缸和導(dǎo)軌豎直安裝于橫梁上;幕布支架一側(cè)固定在氣缸的氣缸桿上，另一側(cè)通過導(dǎo)軌滑塊與導(dǎo)軌連接;遮光幕布設(shè)置在幕布支架上;遮光幕布籠罩在視覺檢測系統(tǒng)外側(cè)。
[0010]所述的視覺檢測系統(tǒng)中，相機(jī)鏡頭和背光源之間為視覺測量區(qū)域;相機(jī)鏡頭和背光源之間的距離通過與光桿連接的鏡頭支架進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過螺釘鎖死。
[0011]本發(fā)明的有益之處在于:
(1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大型鏈輪零件齒形數(shù)據(jù)自動(dòng)采集測量，有效減小鏈輪零件齒形檢驗(yàn)難度。工人只需將鏈輪零件裝夾到上料料倉上，搬運(yùn)機(jī)器人就會(huì)完成鏈輪零件自動(dòng)上料、變位測量和自動(dòng)下料操作。整個(gè)檢測過程不受人為因素影響，有效保證了產(chǎn)品檢測質(zhì)量的準(zhǔn)確性。
[0012](2)本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)零件質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)零件數(shù)字化測量，為后期統(tǒng)計(jì)過程控制和數(shù)字化加工做準(zhǔn)備。本發(fā)明中，工業(yè)相機(jī)可以將采集到的零件質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，計(jì)算機(jī)提取零件質(zhì)量信息為零件制造環(huán)節(jié)提供反饋信息。
[0013](3)本發(fā)明兼顧測量精度和視野范圍。本發(fā)明針對的測量零件比較大，若做零件全齒檢測，那么測量成本會(huì)大大增加，而且測量精度也難以達(dá)到要求。本發(fā)明采用搬運(yùn)機(jī)器人配合視覺測量裝置完成零件變位測量，視覺測量裝置每次只測量一個(gè)齒形，有效兼顧測量精度和視野范圍。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置的示意圖；
圖2是本發(fā)明一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置的視覺測量系統(tǒng)示意圖；
圖3是鏈輪零件示意圖；
附圖標(biāo)記的含義:100、上料料倉，200、搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，201、搬運(yùn)機(jī)器人，202、鏈輪夾爪，300、視覺檢測系統(tǒng)，301、底座，302、立柱，303、遮光幕布，304、氣缸，305、導(dǎo)軌滑塊，306、幕布支架，307、導(dǎo)軌，308、橫梁，309、相機(jī)鏡頭，310、工業(yè)相機(jī)，311、鏡頭支架，312、螺釘，313、光桿滑塊，314、光桿，315、鏡頭調(diào)節(jié)座，316、背光源，400、下料料倉，500、鏈輪零件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0016]如附圖1所示，本發(fā)明一種基于機(jī)器視覺的大型鏈輪齒形自動(dòng)測量裝置，包含上料料倉100、搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)200、視覺檢測系統(tǒng)300和下料料倉400;
上料料倉100上設(shè)置有定位氣缸和定位塊，用于鏈輪零件500的定位；
搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)200由搬運(yùn)機(jī)器人201和鏈輪夾爪202組成，鏈輪夾爪202通過安裝法蘭與搬運(yùn)機(jī)器人201第六軸連接；
視覺檢測系統(tǒng)300由機(jī)架、視覺測量裝置和遮光裝置組成;機(jī)架用于安裝視覺測量裝置和遮光裝置;視覺測量裝置用于鏈輪零件500外形掃描，判斷鏈輪零件500齒形是否合格;遮光裝置用于遮擋環(huán)境光對視覺測量裝置的影響；
下料工位設(shè)置有不少于兩個(gè)下料料倉400，分別放置檢驗(yàn)合格品和不合格品。即所述下料料倉設(shè)置有兩個(gè)，其中一個(gè)下料料倉為放置檢驗(yàn)合格品的合格下料料倉，另一個(gè)下料料倉為放置檢驗(yàn)不合格品的不合格下料料倉。
[0017]如附圖2所示，所述的視覺檢測系統(tǒng)300中，機(jī)架由底座301、立柱302、橫梁308和鏡頭調(diào)節(jié)座315組成;底座301固定安裝于地面;不少于兩根立柱302與底座301垂直安裝;鏡頭調(diào)節(jié)座315設(shè)置于立柱302中部偏上位置;橫梁308設(shè)置于立柱302頂端。
[0018]如附圖2所示，所述的視覺檢測系統(tǒng)300中，視覺測量裝置由相機(jī)鏡頭309、工業(yè)相機(jī)310、鏡頭支架311、螺釘312、光桿滑塊313、光桿314和背光源316組成;鏡頭支架311設(shè)置在鏡頭調(diào)節(jié)座315上;相機(jī)鏡頭309安裝在鏡頭支架311上;工業(yè)相機(jī)310固定在相機(jī)鏡頭309像方側(cè)的末端;光桿滑塊313安裝在固定在鏡頭支架311上;鏡頭支架311通過光桿滑塊313與鏡頭調(diào)節(jié)座315上的光桿314連接;螺釘312設(shè)置于鏡頭支架311上，用于鏡頭支架311與鏡頭調(diào)節(jié)座315的固定;背光