本發(fā)明涉及管狀工件的檢測(cè)裝置，尤其是涉及一種具有自適應(yīng)耦合的管狀工件多工位視覺檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

一種具有自適應(yīng)耦合的管狀工件多工位視覺檢測(cè)裝置，其用途是對(duì)管狀工件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，主要檢測(cè)參數(shù)為工件的長(zhǎng)度和兩端的內(nèi)孔徑。

管狀工件制作完成后，有時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行尺寸檢測(cè)，進(jìn)而判斷產(chǎn)品合格與否。目前的檢測(cè)裝置大多只能對(duì)單一參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并且適應(yīng)性較差，檢測(cè)不同規(guī)格的管狀工件時(shí)需要對(duì)裝置進(jìn)行人工調(diào)整，大大降低了檢測(cè)效率。另外，利用視覺檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)內(nèi)孔徑時(shí)，由于鏡頭的景深有限，當(dāng)管狀工件的長(zhǎng)度變化較大時(shí)，往往會(huì)因端面與鏡頭的距離超出景深而無(wú)法清晰成像，影響檢測(cè)精度。若采用景深較大的遠(yuǎn)心鏡頭，一方面會(huì)大大提高制作成本，另一方面所能增加的景深依然有限，無(wú)法很好的應(yīng)對(duì)多規(guī)格檢測(cè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有自適應(yīng)耦合的管狀工件多工位視覺檢測(cè)裝置。

采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括機(jī)架、主工作臺(tái)、工位架、管長(zhǎng)檢測(cè)部件、管徑檢測(cè)部件、可編程邏輯控制器和計(jì)算機(jī)；機(jī)架上設(shè)有主工作臺(tái)，主工作臺(tái)臺(tái)面上從左至右依次布置有管長(zhǎng)檢測(cè)部件和管徑檢測(cè)部件，主工作臺(tái)的中部安裝有工位架，工位架上制有三組v型槽，分別代表三個(gè)檢測(cè)工位，分別為管長(zhǎng)檢測(cè)工位，可變端管徑檢測(cè)工位和基準(zhǔn)端管徑檢測(cè)工位，管長(zhǎng)檢測(cè)部件和管徑檢測(cè)部件測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送給可編程邏輯控制器和計(jì)算機(jī)。

所述管長(zhǎng)檢測(cè)部件，包括第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)、第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)、定位氣缸和位移傳感器；定位氣缸布置在工位架的一側(cè)，依靠連接板固定在第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)的頂面，第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)的底面固定在主工作臺(tái)上，定位氣缸與可編程邏輯控制器電連接，位移傳感器布置在工位架的另一側(cè)，依靠安裝板固定在第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)的頂面，第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)的底面固定在主工作臺(tái)上，位移傳感器與可編程邏輯控制器電連接；定位氣缸對(duì)被測(cè)管狀工件的一端進(jìn)行軸向定位，該端稱為基準(zhǔn)端，被測(cè)管狀工件的另一端稱為可變端，位移傳感器確定可變端的位置，將數(shù)據(jù)傳送到可編程邏輯控制器和計(jì)算機(jī)中，得到管長(zhǎng)數(shù)據(jù)。

所述管徑檢測(cè)部件，包括第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)、第一工業(yè)鏡頭、第二工業(yè)鏡頭、第一數(shù)字相機(jī)、第二數(shù)字相機(jī)、滑臺(tái)伺服電機(jī)、絲杠滑臺(tái)、第一led光源和第二led光源；管徑檢測(cè)包括檢測(cè)可變端管徑和檢測(cè)基準(zhǔn)端管徑兩個(gè)工位，檢測(cè)可變端管徑的第一工業(yè)鏡頭安裝在第一數(shù)字相機(jī)上，第一數(shù)字相機(jī)通過連接板固定在絲杠滑臺(tái)的移動(dòng)塊上，滑臺(tái)伺服電機(jī)安裝在絲杠滑臺(tái)尾部，絲杠滑臺(tái)固定在工位架一側(cè)，第一led光源固定在工位架另一側(cè)，檢測(cè)基準(zhǔn)端管徑的第二工業(yè)鏡頭安裝在第二數(shù)字相機(jī)上，第二數(shù)字相機(jī)通過連接板固定在第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)上，第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)固定在工位架一側(cè)，第二led光源固定在工位架另一側(cè)，滑臺(tái)伺服電機(jī)經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器，與可編程邏輯控制器電連接，兩臺(tái)數(shù)字相機(jī)也與可編程邏輯控制器電連接，兩臺(tái)數(shù)字相機(jī)拍攝截面圖像，并傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理，得到管徑數(shù)據(jù)。

所述工位架上的三組v型槽，為等距布置，且分別與管長(zhǎng)檢測(cè)工位，可變端管徑檢測(cè)工位和基準(zhǔn)端管徑檢測(cè)工位一一對(duì)應(yīng)。

所述定位氣缸、第一led光源和第二數(shù)字相機(jī)位于工位架的同一側(cè)。

所述位移傳感器為電學(xué)差動(dòng)變壓式位移傳感器。

本發(fā)明具有的有益效果是：

1、實(shí)現(xiàn)了管狀工件的自動(dòng)化檢測(cè)，有效避免了人工檢測(cè)的不穩(wěn)定性，能夠顯著提高檢測(cè)效率與檢測(cè)準(zhǔn)確性。

2、設(shè)置了三個(gè)檢測(cè)工位，可以順次完成管長(zhǎng)與管徑的檢測(cè)，實(shí)用性強(qiáng)。

3、能自適應(yīng)地檢測(cè)不同規(guī)格的管狀工件，檢測(cè)管長(zhǎng)時(shí)，位移傳感器將數(shù)據(jù)傳送至可編程邏輯器中，可編程邏輯器根據(jù)管長(zhǎng)的變化控制伺服啟動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)動(dòng)作，調(diào)整后續(xù)工位中鏡頭與工件間的距離，從而能夠彌補(bǔ)鏡頭景深的不足，保證成像的清晰度。因此，本發(fā)明中采用普通工業(yè)鏡頭即可實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，無(wú)需使用昂貴的遠(yuǎn)心鏡頭。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是主工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是兩個(gè)檢測(cè)部件的電連接和檢測(cè)工位示意圖。

圖中：1、機(jī)架，2、主工作臺(tái)，3、工位架，4a.4b.4c、手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)，5、管長(zhǎng)檢測(cè)部件，6、管徑檢測(cè)部件，7、管狀工件，8、伺服驅(qū)動(dòng)器，9、可編程邏輯控制器，10、計(jì)算機(jī)，501、定位氣缸，502、位移傳感器，601a.601b、工業(yè)鏡頭，602a.602b、數(shù)字相機(jī)，603、滑臺(tái)伺服電機(jī)，604、絲杠滑臺(tái)，605a.605b、led光源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括機(jī)架1、主工作臺(tái)2、工位架3、管長(zhǎng)檢測(cè)部件5、管徑檢測(cè)部件6、可編程邏輯控制器9和計(jì)算機(jī)10；機(jī)架1上設(shè)有主工作臺(tái)2，主工作臺(tái)2臺(tái)面上從左至右依次布置有管長(zhǎng)檢測(cè)部件5和管徑檢測(cè)部件6，主工作臺(tái)2的中部安裝有工位架3，工位架3上制有三組v型槽，分別代表三個(gè)檢測(cè)工位，分別為管長(zhǎng)檢測(cè)工位，可變端管徑檢測(cè)工位和基準(zhǔn)端管徑檢測(cè)工位，管長(zhǎng)檢測(cè)部件5和管徑檢測(cè)部件6測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送給可編程邏輯控制器9和計(jì)算機(jī)10。

如圖2、圖3所示，所述管長(zhǎng)檢測(cè)部件5，包括第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4a、第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4b、定位氣缸501和位移傳感器502；定位氣缸501布置在工位架3的一側(cè)，依靠連接板固定在第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4a的頂面，第一手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4a的底面固定在主工作臺(tái)2上，定位氣缸501與可編程邏輯控制器9電連接，位移傳感器502布置在工位架3的另一側(cè)，依靠安裝板固定在第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4b的頂面，第二手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4b的底面固定在主工作臺(tái)2上，位移傳感器502與可編程邏輯控制器9電連接；定位氣缸501對(duì)被測(cè)管狀工件7的一端進(jìn)行軸向定位，該端稱為基準(zhǔn)端，被測(cè)管狀工件7的另一端稱為可變端，位移傳感器502確定可變端的位置，將數(shù)據(jù)傳送到可編程邏輯控制器9和計(jì)算機(jī)10中，得到管長(zhǎng)數(shù)據(jù)。

如圖2、圖3所示，所述管徑檢測(cè)部件6，包括第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4c、第一工業(yè)鏡頭601a、第二工業(yè)鏡頭601b、第一數(shù)字相機(jī)602a、第二數(shù)字相機(jī)602b、滑臺(tái)伺服電機(jī)603、絲杠滑臺(tái)604、第一led光源605a和第二led光源605b；管徑檢測(cè)包括檢測(cè)可變端管徑和檢測(cè)基準(zhǔn)端管徑兩個(gè)工位，檢測(cè)可變端管徑的第一工業(yè)鏡頭601a安裝在第一數(shù)字相機(jī)602a上，第一數(shù)字相機(jī)602a通過連接板固定在絲杠滑臺(tái)604的移動(dòng)塊上，滑臺(tái)伺服電機(jī)603安裝在絲杠滑臺(tái)604尾部，絲杠滑臺(tái)604固定在工位架3一側(cè)，第一led光源605a固定在工位架3另一側(cè)，檢測(cè)基準(zhǔn)端管徑的第二工業(yè)鏡頭601b安裝在第二數(shù)字相機(jī)602b上，第二數(shù)字相機(jī)602b通過連接板固定在第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4c上，第三手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4c固定在工位架3一側(cè)，第二led光源605b固定在工位架3另一側(cè)，滑臺(tái)伺服電機(jī)603經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器8，與可編程邏輯控制器9電連接，兩臺(tái)數(shù)字相機(jī)602a和602b也與可編程邏輯控制器9電連接，兩臺(tái)數(shù)字相機(jī)602a和602b拍攝截面圖像，并傳送到計(jì)算機(jī)10中進(jìn)行處理，得到管徑數(shù)據(jù)。

所述工位架3上的三組v型槽，為等距布置，且分別與管長(zhǎng)檢測(cè)工位，可變端管徑檢測(cè)工位和基準(zhǔn)端管徑檢測(cè)工位一一對(duì)應(yīng)。

所述定位氣缸501、第一led光源605a和第二數(shù)字相機(jī)602b位于工位架3的同一側(cè)。

所述位移傳感器502為電學(xué)差動(dòng)變壓式位移傳感器。

本發(fā)明的工作原理如下：

首先在主工作臺(tái)2上固定好工位架3，再在工位架的兩側(cè)固定好管長(zhǎng)檢測(cè)部件5和管徑檢測(cè)部件6，調(diào)節(jié)手動(dòng)微調(diào)滑臺(tái)4a、4b、4c，保證合適的檢測(cè)距離。

工作時(shí)，待測(cè)的管狀工件7通過上料裝置和搬運(yùn)裝置運(yùn)送到工位架的v型槽中，依次進(jìn)行三個(gè)工位的檢測(cè)，得到管長(zhǎng)和兩端面管徑數(shù)據(jù)。檢測(cè)完成后，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)管狀工件7進(jìn)行類別判斷。最后，采用下料裝置對(duì)管狀工件7進(jìn)行分類下料。

管長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)，管狀工件7的一端被定位氣缸501固定，該端的軸向位置始終不變，故稱為基準(zhǔn)端，管狀工件7長(zhǎng)度變化均表現(xiàn)在另一端，故該端稱為可變端。檢測(cè)分為三個(gè)工位，工位一進(jìn)行管長(zhǎng)檢測(cè)，工位二進(jìn)行可變端管徑檢測(cè)，工位三進(jìn)行基準(zhǔn)端管徑檢測(cè)。待測(cè)管狀工件7搬運(yùn)至工位一時(shí)，定位氣缸501伸出，成為測(cè)量基準(zhǔn)，然后位移傳感器502向前伸出，檢測(cè)可變端的位置，位移傳感器502將位移信號(hào)傳送到可編程邏輯控制器9中，可編程邏輯控制器9一方面將位移信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)10中，記錄管長(zhǎng)信息，另一方面根據(jù)位移信號(hào)來控制伺服驅(qū)動(dòng)器8，驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)伺服電機(jī)602轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整工位二中第一工業(yè)鏡頭601a與可變端之間的距離，從而保證充分對(duì)焦。管長(zhǎng)檢測(cè)結(jié)束后，管狀工件7被搬運(yùn)至工位二，由第一數(shù)字相機(jī)602a拍攝可變端管徑圖像，并將信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)10，計(jì)算機(jī)10處理圖像得到可變端管徑數(shù)據(jù)?？勺兌斯軓綑z測(cè)結(jié)束后，管狀工件7被搬運(yùn)至工位三，由第二數(shù)字相機(jī)602b拍攝基準(zhǔn)端管徑圖像，并將信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)10，計(jì)算機(jī)10處理圖像得到基準(zhǔn)端管徑數(shù)據(jù)。最后，計(jì)算機(jī)10根據(jù)所有數(shù)據(jù)判斷產(chǎn)品的類別。

上述具體實(shí)施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。