一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

Thread automatic detection device with vision and its using method

The invention discloses a thread with a vision automatic detection device and method of use, including vibration disc device, the first transmission line device, robot device, integrated test platform and the second transmission line; the vibration plate device comprises a vibration plate and the vibration plate plate, the first transmission line device includes a first conveyor line, limiting device, threaded parts and photoelectric sensor and photoelectric sensor mounting plate, a robot device comprises a robot with four degrees of freedom, the first clamping cylinder and the first clamping starting point; test includes a first linear slide, second linear slide, thread gage thread detection device, visual detection device and a workpiece fixing device; vibration disc device at the first conveying device input, between the input end of the robot device at the first conveying line device and the output end of second transmission lines, arranged in a comprehensive testing platform The output side of the conveyor line is one side. The device can accurately detect the size and appearance defects of the screw thread, and has high automation.

【技术实现步骤摘要】
一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法
本专利技术属于机械自动化领域，具体涉及一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法。
技术介绍
螺纹是人类最早专利技术的简单机械之一。螺纹具有容易装配、容易拆卸的优越性，使得其广泛地应用于机械制造、航空航天、核电、化工、军工等领域。螺纹零件的机械性能除了与材料、加工工艺相关外，几何参数的加工质量也是影响其性能的重要因素。因此，螺纹几何参数的检测是螺纹零件生产过程中的重要环节。对螺纹进行测量分析可以有效减少不会合格螺纹的使用，预防连接失效。传统的螺纹检测方法大多为手工式检测，利用螺纹量规进行接触式检测，工人根据手工检测结果对待检测产品进行判定产品是否合格，其工作量大、工作效率低且测量结果易受人为因素影响，不仅缺乏测量效率，而且缺少整体的合格判定依据，已不能满足生产的实际需求。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供一种带视觉的螺纹自动检测装置及使用方法，该螺纹检测设备自动化程度高，节省劳动力，能够实现常规螺纹的尺寸检测和外观检测。本专利技术所提供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安装座；振动盘固定安装于振动盘安装座上，振动盘安装座固定安装于地面；第一输送线装置包括第一输送线、限位装置、螺纹工件、光电传感器和光电传感器安装板，第一输送线与振动盘相连，并位于同一水平面，限位装置包括第一输送挡板、第一输送安装板、第二输送挡板和第二输送安装板，第一输送挡板一侧固定连接于第一输送安装板，第二输送挡板固定连接于第二输送安装板，限位装置固定安装于第一输送线上，限位装置与振动盘相连，光电传感器固定于光电传感器安装板上，光电传感器安装板固定安装于第一输送线一侧；机器人装置包括四自由度机器人、机器人安装底座、第一安装法兰、法兰连接板、第一夹紧气缸和第一夹紧抓手，四自由度机器人固定安装于机器人安装底座上，机器人安装底座与第一输送线位于同一水平面，第一安装法兰固定安装于四自由度机器人末端，法兰连接板与第一安装法兰固定连接，第一夹紧气缸固定安装于法兰连接板上，第一夹紧抓手连接于第一夹紧气缸上；综合检测台包括检测台底座、第一线性滑轨、第二线性滑轨、立柱、螺纹通止规检测装置、螺纹视觉检测装置和工件固定装置，检测台底座与第一输送线位于同一水平面，第一线性滑轨固定安装于检测台底座上，立柱包括机架和机架安装板，机架通过机架安装板垂直安装于第一线性滑轨上，第二线性滑轨固定安装在机架上；螺纹通止规检测装置安装于第二线性滑轨上；螺纹通止规检测装置包括螺纹检测连接板、螺纹检测电机、端部浮动机构、弹性联轴器、力矩传感器、夹装卡盘、和螺纹通止规，螺纹通止规、力矩传感器、夹装卡盘、弹性联轴器与螺纹检测电机同轴连接，端部浮动机构固定安装于螺纹检测电机一侧；螺纹视觉检测装置包括相机支架、支架安装板和工业相机，相机支架通过支架安装板固定安装于检测台底上，工业相机安装于相机支架上；工件固定装置包括旋转平台、第二夹紧气缸、第二夹紧抓手、第二安装法兰、旋转电机、螺纹工件；第二夹紧抓手安装于第二夹紧气缸上，第二夹紧气缸固定安装于旋转平台上，旋转平台固定安装于第二安装法兰上，第二安装法兰同轴安装于旋转电机上。螺纹视觉检测装置与工件固定装置位于第一线性滑轨同一侧，螺纹通止规检测装置与旋转电机同轴布置。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。一种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，将螺纹工件装入振动盘中，在振动盘的自动整形筛选作用下完成工件的自动上料，并经过限位装置到达第一输送线上；当螺纹工件经过限位装置末端时，光电传感器接受到信号触发，将螺纹工件的位置信号传达给四自由度机器人；四自由度机器人获得触发信号之后，通过四自由度机器人末端带动第一夹紧气缸驱动的第一夹紧抓手到达第一输送线上方并实现对螺纹工件的抓取；之后在四自由度机器人的运作下，将螺纹工件安置于工件固定装置上；螺纹工件安置于工件固定装置上之后，第二夹紧气缸驱动第二夹紧抓手夹紧固定螺纹工件；螺纹工件固定后，第二线性滑轨带动螺纹通止规检测装置向下移动，螺纹通止规在螺纹检测电机的带动下发生旋转运动，端部浮动机构能够确保螺纹通止规在接触螺纹工件端部时不会伤及工件，当螺纹通止规旋转运动到螺纹工件端部被检测的螺纹内时，螺纹通止规在螺纹工件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，此时力矩传感器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，螺纹检测电机输出轴反转并在驱动电机的带动下上升，使得螺纹通止规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，则该螺纹工件将在四自由度机器人的作用下抓取并剔除，另外，夹装卡盘能够实现对不同型号通止规的快速换装；完成对螺纹工件的螺纹尺寸通止规检测之后，下一步实现对螺纹工件外观的视觉检测；螺纹工件在工件固定装置上固定，在旋转电机的驱动下，带动由第二安装法兰所固定的旋转平台旋转，并进一步带动固定在旋转平台上的螺纹工件旋转，此时，位于综合检测台表面上的螺纹视觉检测装置的工业相机启动，并完成对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，则螺纹工件表面螺纹不合格，若匹配结果相同，则螺纹工件表面螺纹合格，至此完成对螺纹工件表面螺纹的外观检测；若螺纹工件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表面螺纹合格，之后，四自由度机器人带动第一夹紧抓手将螺纹工件抓取并安置于第二输送线上，尔后，完成后续工位或封装。优选的，旋转电机采用伺服电机-减速器结构；螺纹检测电机采用伺服电机-谐波减速器结构；第一夹紧气缸和第二夹紧气缸均采用气动装置。本专利技术具有以下特点：（1）本专利技术采用振动盘自动上料方式，降低企业成本和人员劳动强度，提高工作效率；（2）本专利技术采用四自由度机器人对工件进行准确抓取及安置，大大提高了不同工件之间的柔性需求；（3）本专利技术采用螺纹通止规检测与机器视觉检测相结合的方式检测螺纹，检测过程不需要人为干预，保证产品质量的稳定和检测结果可靠，极大程度地实现了品质检测自动化。附图说明图1是本专利技术等轴测视角的结构示意图。图2是本专利技术俯视视角的结构示意图。图3是本专利技术设备中综合检测台等轴测视角的结构示意图。图4是本专利技术设备中螺纹通止规检测装置的结构示意图。图中：1：振动盘；2：振动盘安装座；3：螺纹工件；4：第一输送线；5：限位装置；6：光电传感器；7：光电传感器安装板；8：机器人安装底座；9：四自由度机器人；10：第二输送线；11：法兰连接板；12：第一安本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良安，茆诚，叶增林，张壮，
申请(专利权)人：安徽海思达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34