基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统及方法技术方案

本发明专利技术属于自动化检测技术领域，涉及一种基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统及方法。其中检测与分拣系统包括传送装置、上料定位装置、翻面装置、位姿调整装置和视觉检测系统。优选地，零件先以第一姿态被输送至第一检测位置进行第一检测面的检测，然后经翻面装置翻面再经位姿调整装置调整后以第二姿态被输送至第二检测位置进行第二检测面的检测，从而解决了现有的检测分拣自动化设备无法满足上下表面均需要检测的零件的表面检测需求的问题，同时提高了检测效率，提高了检测质量。

Automatic inspection and sorting system and method for precision parts based on vision

The invention belongs to the technical field of automatic detection, and relates to a vision-based automatic detection and sorting system and method for precision parts. The detection and sorting system includes a conveying device, a feeding positioning device, a turning device, a posture adjusting device and a visual detection system. Preferably, the part is first transported to the first detection position for the detection of the first detection surface, and then transported to the second detection position for the detection of the second detection surface after being turned over by the overturning device and adjusted by the position and attitude adjusting device, thereby solving the problem that the existing detection and sorting automation equipment is not full. The surface inspection requirement of parts which need to be inspected on both upper and lower surfaces is a problem, and the inspection efficiency and quality are improved.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统及方法
本专利技术属于自动化检测
，具体涉及一种基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统。
技术介绍
零件的表面质量检测通常是通过人工检测完成的。人工检测方法劳动强度大，检测效率低，并且成本高，检测质量难以保证，因此无法满足现在工业生产的需求。专利(CN203091293U)公开了一种轮廓视觉检测分拣自动化设备，其包括一机架以及一支撑平台，所述的支撑平台设置于机架上，其还包括一供料机构、一个视觉检测装置以及一分拣装置，其中所述的供料机构与所述的视觉检测装置均设置于所述支撑平台上，所述的分拣装置通过支撑平台连接所述的视觉检测装置并设置于所述的支撑平台下部。该设备替代了人工操作，提高了检测效率，降低了成本，保证了检测精度。但是对于上下表面均需要检测的零件，该设备无法满足其表面检测需求。相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的检测分拣自动化设备无法满足上下表面均需要检测的零件的表面检测需求的问题，本专利技术提供了一种基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统，所述检测与分拣系统包括：传送装置、上料定位装置、翻面装置、位姿调整装置和视觉检测系统，所述视觉检测系统包括第一视觉检测单元和第二视觉检测单元；其中所述上料定位装置用于将零件以第一姿态输送至所述传送装置上的第一目标位置；所述第一视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第一检测位置的所述零件的第一检测面；所述翻面装置，其用于将所述零件翻面并输送至所述传送装置上的第二目标位置以便使所述零件的第二检测面暴露于环境；所述位姿调整装置用于对翻面后的所述零件的位姿调整以便翻面后的所述零件以第二姿态输送至所述传送装置上的第三目标位置；所述第二视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第二检测位置的所述零件的第二检测面。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元，所述上料定位装置还包括推料槽；其中所述第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，所述零件依次经所述第一送料机构和所述第二送料机构输送至所述推料槽；所述第二送料单元用于将输送至所述推料槽内的所述零件推送至所述第一目标位置。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述第二送料机构包括：引导槽，其能够容纳所述第一送料机构输出的多个零件，所述引导槽的第一端与所述第一送料机构对接，所述引导槽的第二端与所述推料槽对接；以及输送轮组，其能够将容纳于所述引导槽内的零件输送至所述推料槽。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述第二送料机构还包括底板，所述引导槽设置于所述底板，所述底板上还设置有位于所述引导槽上方的压料板，所述压料板通过与所述引导槽的配合用于使多个零件在通过所述输送轮组输送至所述推料槽的过程中处于所述引导槽内。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述输送轮组包括分别设置于所述引导槽两侧的第一推料轮和第二推料轮，所述第一推料轮和/或所述第二推料轮配置有驱动机构。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述翻面装置包括支架以及设置于所述支架上的翻面模块、拨料模块和导料模块，所述翻面模块能够通过磁吸附的方式附着位于所述翻面模块下方的零件的第一检测面，并且在所述零件处于所述翻面模块的上方时所述零件的第一检测面的相对检测面暴露于环境，所述拨料模块用于将所述处于所述翻面模块上方的零件移动至预设位置，所述导料模块用于将处于所述预设位置的所述零件移动至所述第二目标位置。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述翻面模块包括带传动机构，所述带传送机构包括传送带以及撑设于所述传送带内侧的主动滚轮和从动滚轮，其中，所述主动滚轮或者所述从动滚轮能够通过磁吸附的方式附着位于所述翻面模块下方的零件。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述主动滚轮或所述从动滚轮上设置有磁吸附组件。在上述检测与分拣系统的优选技术方案中，所述检测与分拣系统包括：分拣单元，其用于剔除检测不达标的零件和/或收集检测达标的零件；以及处理子系统，其包括数据采集单元和上位机，其中，所述数据采集单元用于采集第一检测面和第二检测面的图像数据并传送至所述上位机，所述上位机用于处理所述图像数据。本领域技术人员能够理解的是，在本专利技术的技术方案中，基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统包括：传送装置、上料定位装置、翻面装置、位姿调整装置和视觉检测系统，视觉检测系统包括第一视觉检测单元和第二视觉检测单元；其中上料定位装置用于将零件以第一姿态输送至传送装置上的第一目标位置；第一视觉检测单元用于检测处于传送装置上的第一检测位置的零件的第一检测面；翻面装置，其用于将零件翻面并输送至传送装置上的第二目标位置以便使零件的第二检测面暴露于环境；位姿调整装置用于对翻面后的零件的位姿调整以便翻面后的零件以第二姿态输送至传送装置上的第三目标位置；第二视觉检测单元用于检测处于传送装置上的第二检测位置的零件的第二检测面。通过这样的设置，能够在零件检测过程中实现零件的翻面，从而满足了上下表面均需要检测的零件的表面检测需求。并且通过先进的视觉检测系统对零件进行表面检测，保证了零件表面的无损检测，高效快捷，进一步提高了检测效率，降低了检测错误率。此外，通过上料定位装置和位姿调整装置，能够保证零件在上料后以及翻面后零件的位姿保持统一，以便视觉检测系统对零件表面进行精准检测，进一步地提高了检测质量。在本专利技术的优选技术方案中，上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元，上料定位装置还包括推料槽；其中第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，零件依次经第一送料机构和第二送料机构输送至推料槽；第二送料单元用于将输送至推料槽内的零件推送至第一目标位置。翻面装置包括支架以及设置于支架上的翻面模块、拨料模块和导料模块，翻面模块能够通过磁吸附的方式附着位于翻面模块下方的零件，并且使零件处于翻面模块的上方时零件的第二检测面暴露于环境，拨料模块用于将处于翻面模块上方的零件移动至预设位置，导料模块用于将处于预设位置的零件移动至第二目标位置。翻面装置通过磁吸附的方式附着零件并将零件进行翻面，避免了机械夹持零件翻面的方法易损伤零件表面质量的问题，对零件的表面起到了进一步的保护作用。此外，本专利技术还提供了一种精密零件基于视觉的自动化检测与分拣方法，所述方法包括如下步骤：使零件以第一姿态输送至传送装置上的第一目标位置；检测处于所述传送装置上的第一检测位置的所述零件的第一检测面；将所述零件翻面并处于所述传送装置上的第二目标位置以便使所述零件的第二检测面暴露于环境；将翻面后的所述零件以第二位姿处于所述传送装置上的第三目标位置；检测处于所述传送装置上的第二检测位置的所述零件的第二检测面。本领域技术人员可以理解的是，在本专利技术的技术方案中，零件先以第一姿态输送至传送装置上的第一目标位置，然后传送装置将第一目标位置的零件传送至传送装置上的第一检测位置并对处于第一检测位置的零件的第一检测面进行检测，接下来将零件进行翻面以便使零件的第二检测面暴露于环境并使零件处于传送装置的第二目标位置，然后对翻面后的零件进行姿态调整以便零件以第二姿态处于传送装置上的第三目标位置，最后第三目标位置的零件经传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统，其特征在于，所述检测与分拣系统包括传送装置、上料定位装置、翻面装置、位姿调整装置和视觉检测系统，所述视觉检测系统包括第一视觉检测单元和第二视觉检测单元；其中：所述上料定位装置用于将零件以第一姿态输送至所述传送装置上的第一目标位置；所述第一视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第一检测位置的所述零件的第一检测面；所述翻面装置，其用于将所述零件翻面并输送至所述传送装置上的第二目标位置以便使所述零件的第二检测面暴露于环境；所述位姿调整装置用于对翻面后的所述零件的位姿调整以便翻面后的所述零件以第二姿态输送至所述传送装置上的第三目标位置；所述第二视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第二检测位置的所述零件的第二检测面；其中，所述传送装置能够将所述零件从所述第一目标位置输送至所述第一检测位置，以及能够将所述零件从所述第三目标位置输送至第二检测位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的精密零件自动化检测与分拣系统，其特征在于，所述检测与分拣系统包括传送装置、上料定位装置、翻面装置、位姿调整装置和视觉检测系统，所述视觉检测系统包括第一视觉检测单元和第二视觉检测单元；其中：所述上料定位装置用于将零件以第一姿态输送至所述传送装置上的第一目标位置；所述第一视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第一检测位置的所述零件的第一检测面；所述翻面装置，其用于将所述零件翻面并输送至所述传送装置上的第二目标位置以便使所述零件的第二检测面暴露于环境；所述位姿调整装置用于对翻面后的所述零件的位姿调整以便翻面后的所述零件以第二姿态输送至所述传送装置上的第三目标位置；所述第二视觉检测单元用于检测处于所述传送装置上的第二检测位置的所述零件的第二检测面；其中，所述传送装置能够将所述零件从所述第一目标位置输送至所述第一检测位置，以及能够将所述零件从所述第三目标位置输送至第二检测位置。2.根据权利要求1所述的检测与分拣系统，其特征在于，所述上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元，所述上料定位装置还包括推料槽；其中：所述第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，所述零件依次经所述第一送料机构和所述第二送料机构输送至所述推料槽；所述第二送料单元用于将输送至所述推料槽内的所述零件推送至所述第一目标位置。3.根据权利要求2所述的检测与分拣系统，其特征在于，所述第二送料机构包括：引导槽，其能够容纳所述第一送料机构输出的多个零件，所述引导槽的第一端与所述第一送料机构对接，所述引导槽的第二端与所述推料槽对接；以及输送轮组，其能够将容纳于所述引导槽内的零件输送至所述推料槽。4.根据权利要求3所述的检测与分拣系统，其特征在于，所述第二送料机构还包括底板，所述引导槽设置于所述底板，所述底板上还设置有位于所述引导槽上方的压料板，所述压料板通过与所述引导槽的配合用于使多个零件在通过所述输送轮组输送至所述推料槽的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，郝高明，孙佳，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11