[实用新型]一种回转类零件多工位多参数视觉测量与分选设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量和测试领域，特别涉及一种回转类零件几何尺寸及形状、位置误差的视觉测量与自动分选设备。

背景技术

机械零件几何尺寸、形状与位置误差的测量，是保证产品精度与质量的重要环节。由于机械零件的多样性和复杂性，不同零件几何量的测量方法也不尽相同。通常，几何量测量方法主要是由工人通过采用机械式、电子式、气动式和光学式等测量工具对零件进行测量，但大多都存在着受人为因素影响、自动化程度低、测量效率低等缺点，难以满足大批量零件的质量控制需求。

随着产品质量管理的规范化和法制化，在线检测和全数检测的呼声越来越高，传统的人工检测方法已经满足不了要求。而视觉检测技术作为一种非接触检测手段，由于具有检测速度快，检测结果稳定，自动化程度高以及具备在线检测、实时分析、实时控制等优点，已经开始在电子、机械、汽车、农业、林业、医学等领域的测量中得到了广泛的应用。在机械零件几何量的视觉测量应用中，测量设备的测量速度能否达到生产线生产节拍的要求是实现在线检测的关键，测量设备的精度和检测参数的数目是视觉测量设备能否应用的基本条件，测量设备的自动化程度以及测量结果能否反映产品批质量的波动情况是视觉测量设备能否得到广泛应用的重要因素。高精度视觉检测系统(200710177204.2)公开的自动调焦系统和自适应调整光强照明系统在检测过程中不仅需要通过高精度的进给机构来实时地调整光学成像系统所处的位置，还需要根据采集到的图像质量来调整照明光源的输出光强，从而降低了视觉检测设备的检测速度；嵌入式视觉检测系统(200810041576.7)的优点在于高度的集成化、其体积小，功耗低，但是其数据处理能力和速度均低于基于PC机的视觉检测系统，难以实现复杂零件的多参数检测。在这样的技术背景下，本实用新型的提出就具有一定的理论和工程应用价值。

发明内容

本实用新型的目的在于为工业现场回转类零件的在线检测和全数检测提供一种几何量精密测量设备，本实用新型设计的Y形上料机构、多工位链式送料机构和仓储式立体分选机构不仅实现了零件的自动上料和自动分选，而且设备的测量速度与生产线的生产节拍相一致，可以直接串联到生产线中进行零件的在线检测和全数检测；本实用新型设计了Y、Z两个方向上的光学成像系统，实现了零件Y、Z方向的二维几何特征量，如零件外径、孔径和高度尺寸，圆度、垂直度和倾斜度形状位置参数的精密测量；本实用新型设计了全封闭光线隔离罩，能够有效地抑制周围光线的干扰，提高了视觉检测的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种回转类零件多工位多参数视觉测量与分选设备包括Y形上料机构、多工位链式送料机构、径向参数测量装置、轴向参数测量装置、仓储式立体分选机构、PLC控制模块、人机交互界面、上位机控制系统和机身。

所述的用于将回转类零件逐个输送到送料等待区中的Y形上料机构和用于将回转类零件按照合格品、返工品和报废品进行分选归类的仓储式立体分选机构均位于对送料等待区中的 回转类零件进行轴向和径向测量工位精确输送和定位的多工位链式送料机构的一侧，其中Y形上料机构中送料等待区的中心线和多工位链式送料机构入口的中心线对齐，多工位链式送料机构出口的中心线和仓储式立体分选机构中分选等待区的中心线对齐，所述的用于测量零件外径、高度、垂直度和倾斜度的径向参数测量装置位于多工位链式送料机构的另一侧，所述的用于测量零件孔径和圆度的轴向参数测量装置位于多工位链式送料机构的正上方，所述的径向参数测量装置和轴向参数测量装置均通过信号线和对图像数据执行预处理和特征提取的上位机控制系统内的数据采集卡连接，所述的用于采集位置传感器输入信号，并对电机、气缸和气爪的运动进行控制的PLC控制模块通过串口和上位机控制系统连接，所述的用于用户输入指令、标定参数以及预设公差，同时实时显示捕获图像和测量结果的人机交互界面分别和PLC控制模块以及上位机控制系统连接。

所述的Y形上料机构包括上料输送带、往复滑动气缸、Y形上料装置、上料交流电机、变频器、电磁换向阀、磁性开关、推送气缸和接近开关，其中Y形上料装置的形状为Y形，其上固定有对进入Y形上料装置中的回转类零件进行往复搓动的往复滑动气缸。

所述的多工位链式送料机构包括接近开关、Y方向移动单元、送料气爪、Y方向活动V形块定位夹紧装置、主输送链、光电传感器、输送伺服电机和驱动器，其中将送料等待区中的回转类零件搬运到主输送链上的送料气爪安装在Y方向移动单元上，对主输送链上的回转类零件进行精确定位的V形块定位夹紧装置分别安装在径向测量工位和轴向测量工位上。