[发明专利]一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法

摘要

本发明公开一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法,包括振动盘装置、第一输送线装置、机器人装置、综合检测台和第二输送线；振动盘装置包括振动盘和振动盘底板，第一输送线装置包括第一输送线、限位装置、螺纹工件、光电传感器及光电传感器安装板，机器人装置包括四自由度机器人、第一夹紧气缸及第一夹紧抓手；综合检测台包括第一线性滑轨、第二线性滑轨、螺纹通止规检测装置、螺纹视觉检测装置及工件固定装置；振动盘装置位于第一输送装置的输入端，机器人装置位于第一输送线装置的输出端和第二输送线的输入端之间，综合检测平台布置在第以输送线装置的输出端一侧。该装置能够准确检测螺纹尺寸大小及外观缺陷，自动化程度高。

主权项

一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法，其特征在于,包括振动盘装置、第一输送线装置、机器人装置、综合检测台和第二输送线；所述振动盘装置包括振动盘(1)和振动盘安装座(2)，所述振动盘(1)固定安装于所述振动盘安装座(2)上，所述振动盘安装座(2)固定安装于地面；所述第一输送线装置包括第一输送线(4)、限位装置(5)、螺纹工件(3)、光电传感器(6)和光电传感器安装板(7)，所述第一输送线(4)与所述振动盘(1)相连，并位于同一水平面，所述限位装置(5)包括第一输送挡板(22)、第一输送安装板(23)、第二输送挡板(24)和第二输送安装板(25)，所述第一输送挡板(22)一侧固定连接于第一输送安装板(23)，所述第二输送挡板(24)固定连接于第二输送安装板(25)，所述限位装置(5)固定安装于所述第一输送线(4)上，所述限位装置(5)与所述振动盘(1)相连，所述光电传感器(6)固定于所述光电传感器安装板(7)上，所述光电传感器安装板(7)固定安装于所述第一输送线(4)一侧；所述机器人装置包括四自由度机器人(9)、机器人安装底座(8)、第一安装法兰(12)、法兰连接板(11)、第一夹紧气缸(13)和第一夹紧抓手(14)，所述四自由度机器人(9)固定安装于机器人安装底座(8)上，所述机器人安装底座(8)与所述第一输送线(4)位于同一水平面，所述第一安装法兰(12)固定安装于所述四自由度机器人(9)末端，所述法兰连接板(11)与所述第一安装法兰(12)固定连接，所述第一夹紧气缸(13)固定安装于所述法兰连接板(11)上，所述第一夹紧抓手(14)连接于所述第一夹紧气缸(13)上；所述综合检测台包括检测台底座(21)、第一线性滑轨(20)、第二线性滑轨(17)、驱动电机（43）、立柱(18)、螺纹通止规检测装置(16)、螺纹视觉检测装置(19)和工件固定装置(15)，所述检测台底座(21)与所述第一输送线(4)位于同一水平面，所述第一线性滑轨(20)固定安装于所述检测台底座(21)上，所述立柱(18)包括机架(27)和机架安装板(26)，所述机架(27)通过所述机架安装板(26)垂直安装于所述第一线性滑轨(20)上，所述第二线性滑轨(17)固定安装在所述机架(27)上，所述螺纹通止规检测装置(16)安装于所述第二线性滑轨(17)上，所述螺纹通止规检测装置(16)包括螺纹检测连接板(28)、螺纹检测电机(29)、端部浮动机构(30)、弹性联轴器(31)、力矩传感器(32)、夹装卡盘(33)、螺纹通止规(34)，所述螺纹通止规(34)、力矩传感器(32)、夹装卡盘(33)、弹性联轴器(31)与所述螺纹检测电机(29)同轴连接，所述端部浮动机构(30)固定安装于所述螺纹检测电机(29)一侧，所述螺纹视觉检测装置(19)包括相机支架(35)、支架安装板(37)、工业相机(36)，相机支架(35)通过所述支架安装板(37)固定安装于所述检测台底座(21)上，所述工业相机(36)安装于所述相机支架(35)上，所述工件固定装置(15)包括旋转平台(38)、第二夹紧气缸(42)、第二夹紧抓手(39)、第二安装法兰(40)、旋转电机(41)和螺纹工件(3)，所述第二夹紧抓手(39)安装于所述第二夹紧气缸(42)上，所述第二夹紧气缸(42)固定安装于所述旋转平台(38)上，所述旋转平台(38)固定安装于所述第二安装法兰(40)上，所述第二安装法兰(40)同轴安装于所述旋转电机(41)上，所述螺纹视觉检测装置(19)与所述工件固定装置(15)位于所述第一线性滑轨(20)同一侧，所述螺纹通止规检测装置(16)与所述旋转电机(41)同轴布置；振动盘装置位于第一输送装置的取料端，机器人装置位于第一输送线装置的放料端和第二输送线的取料端之间，综合检测平台布置在第一输送线装置的取料端一侧；带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法，使用方法如下：在使用时，将所述螺纹工件(3)装入所述振动盘(1)中，在所述振动盘(1)的自动整形筛选作用下完成工件的自动上料，并经过所述限位装置(5)到达所述第一输送线(4)上；当螺纹工件(3)经过所述限位装置(5)末端时，所述光电传感器(6)接受到信号触发，将所述螺纹工件(3)的位置信号传达给所述四自由度机器人(9)；所述四自由度机器人(9)获得触发信号之后，通过所述四自由度机器人(9)末端带动所述第一夹紧气缸驱动的所述第一夹紧抓手(14)到达所述第一输送线(4)上方并实现对所述螺纹工件(3)的抓取；之后在所述四自由度机器人(9)的运作下，将所述螺纹工件(3)安置于所述工件固定装置(15)上；所述螺纹工件(3)安置于所述工件固定装置(15)上之后，所述第二夹紧气缸(42)驱动所述第二夹紧抓手(39)夹紧固定所述螺纹工件(3)；所述螺纹工件(3)固定后，所述第二线性滑轨(17)带动所述螺纹通止规检测装置(16)向下移动，所述螺纹通止规(34)在所述螺纹检测电机(29)的带动下发生旋转运动，所述端部浮动机构(30)能够确保所述螺纹通止规(34)在接触所述螺纹工件(3)端部时不会伤及工件，当螺纹通止规(34)旋转运动到所述螺纹工件(3)端部被检测的螺纹内时，所述螺纹通止规(34)在螺纹工件(3)螺纹内继续向下旋转，若通规旋转通过被检测的螺纹，螺纹通止规(34)继续向下旋转运动，若止规旋转不过被检测螺纹的2.5圈，止规在螺纹内旋转将会受到扭矩阻力，此时所述力矩传感器(32)能够检测出止规所受到的扭矩阻力并传递至螺纹检测电机(29)，螺纹检测电机(29)输出轴反转并在所述驱动电机（43）的带动下上升，使得螺纹通止规(34)反向旋转并向上复位，根据“通规过，止规不过为合格”的原则，则该螺纹工件表面螺纹尺寸合格；若通规旋转通过被检测的螺纹，螺纹通止规(34)继续向下旋转运动，若止规旋转也通过被检测螺纹，此时螺纹通止规(34)反向旋转并向上复位，根据“通规过，止规过未不合格”的原则，则该螺纹工件表面螺纹尺寸较大，不合格，则该螺纹工件将在所述四自由度机器人(9)的作用下抓取并剔除，另外，所述夹装卡盘(33)能够实现对不同型号通止规的快速换装；完成对所述螺纹工件(3)的螺纹尺寸通止规检测之后，下一步实现对所述螺纹工件外观的视觉检测；所述螺纹工件(3)在所述工件固定装置(15)上固定，在所述旋转电机(41)的驱动下，带动由所述第二安装法兰(40)所固定的所述旋转平台(38)旋转，并进一步带动固定在所述旋转平台(38)上的所述螺纹工件(3)旋转，此时，位于综合检测台表面上的所述螺纹视觉检测装置(19)所包括的所述工业相机(36)启动，并完成对所述螺纹工件表面螺纹的360度全面检测，并将所获得的检测图片结果与事先准备的模板做对比，在计算机的匹配下自动完成螺纹表面的外观检测，并经由计算机将所得信号反馈实现，若匹配结果不同，则所述螺纹工件(3)表面螺纹不合格，若匹配结果相同，则所述螺纹工件(3)表面螺纹合格，至此完成对所述螺纹工件(3)表面螺纹的外观检测；若所述螺纹工件(3)经过螺纹通止规检测及螺纹视觉外观检测之后均合格，则说明被检测螺纹工件(3)表面螺纹合格，之后，所述四自由度机器人(9)带动所述第一夹紧抓手(14)将所述螺纹工件(3)抓取并安置于所述第二输送线(10)上，尔后，完成后续工位或封装。