CN115301573A - 汽车冲压件表面质量自动检测装置*** - Google Patents

汽车冲压件表面质量自动检测装置*** Download PDF

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陈凤欢
寇光培
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Abstract

本发明公开了汽车冲压件表面质量自动检测装置***,涉及视觉自动检测装置技术领域。包括运输带,运输带的正面中部和一端分别安装有设备架,位于中部的设备架顶部安装有第二机械臂,位于运输带一端的设备架顶部安装有第一机械臂,第二机械臂的活动端安装有具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构,第一机械臂的活动端安装有吸附机构。本发明对于代替人工,实现真正的自动化在线检测,是普通视觉检测无法相比的。减少人力成本的同时,比其他视觉检测***检出效率和检出效果有着明显的优势,该装置先进行打磨,然后再进行打磨处的视觉检测。能够有效替代人工肉眼检测的不稳定性和解决视觉疲劳引起的漏检风险。

Description

汽车冲压件表面质量自动检测装置***
技术领域
本发明涉及视觉自动检测装置技术领域,具体为汽车冲压件表面质量自动检测装置***。
背景技术
目前汽车冲压件生产线在冲压件从冲压机完成冲压工艺后,零件从冲压机自动转运到皮带机后,人工目测检查零件外观质量,没有质量问题的零件转运至下一道工艺程序。人眼很容易形成疲劳,检出率不稳定,质量不良溢出风险高,且人工成本高,效率低。
目前使用人工肉眼检测,容易产生视觉疲劳出现漏检和质量不良溢出,使用普通的不打磨进行的在线自动检测方法,检出效率低,检出效果差,容易出现漏检和质量不良溢出。
发明内容
本发明的目的在于提供汽车冲压件表面质量自动检测装置***,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:汽车冲压件表面质量自动检测装置***,包括运输带,所述运输带的正面中部和一端分别安装有设备架,位于中部的所述设备架顶部安装有第二机械臂,位于运输带一端的所述设备架顶部安装有第一机械臂,所述第二机械臂的活动端安装有具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构,所述第一机械臂的活动端安装有吸附机构;
该***的运行步骤如下:
步骤一:将冲压完成后的零件,放置在运输带上,运输带上设置有在线检查区和装框区,第一机械臂处于装框区,第二机械臂处于在线检查区;
步骤二:在线检查,零件通过运输带运输到在线检查区后,通过具有视觉功能的夹持打磨机构,对其进行在线检查;
步骤三:通过在在线检测的零件通过运输带运输到装框区,并由第一电机控制的吸附机构对零件进行装框。
更进一步地,所述步骤二中的在线检测的具体步骤如下:
S1:识别获取零件型号,并将零件信息传递给夹持打磨机构;
S2:根据零件的类型和属性,使用夹持打磨机构对零件需要检测的部位进行视觉检测,检测内容包括漏孔、裂纹、折皱、毛刺、油歪和凹凸点缺陷中的一种或者多种,对于检测内容包括凹凸点缺陷的情况,需要通过具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构对到达在线检查区的零件进行打磨;
S3:在打磨后,通过视觉识别的方式再对零件进行有针对性定点检测,以检测零件是否有缺陷;
S4:通过视觉识别判断后,对于有点缺陷的零件,则转为人工进行处理,若通过视觉检测判断该零件无缺陷,则传输至装框区进行装框,检测内容包括凹凸点缺陷的情况直接进行此步骤。
更进一步地,所述吸附机构包括安装板,安装板顶部与所述第一机械臂固定连接,安装板底部两侧分别安装有两组吸盘,每组吸盘至少设置有五个,安装板顶部两侧分别固定连接有与吸盘相连通的吸气弯管,吸气弯管的顶端共同固定连接有分气管,分气管的外壁固定连接有接气管头。
更进一步地,所述安装板顶部外语两组吸盘之间的位置贯穿设置有下降推杆,下降推杆的底部输出端安装有电磁铁。
更进一步地,所述夹持打磨机构包括条形板,条形板顶部固定连接有用于与第二机械臂固定连接的连接端头,条形板顶部两端分别贯穿设置有操作气缸,两所述操作气缸的底部分别安装有夹持爪和打磨电机,打磨电机的底部输出端固定连接有打磨头。
更进一步地,所述条形板底部位于两所述操作气缸底部之间的位置安装有采集相机。
更进一步地,所述步骤一中,零件在处于在线检查区和装框区时都需要停留一段时间。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
该汽车冲压件表面质量自动检测装置***,对于代替人工,实现真正的自动化在线检测,是普通视觉检测无法相比的。减少人力成本的同时,比其他视觉检测***检出效率和检出效果有着明显的优势。
同时,该装置先进行打磨,然后再进行打磨处的视觉检测。能够有效替代人工肉眼检测的不稳定性和解决视觉疲劳引起的漏检风险。同时也能解决只用纯视觉检测带来的检出率不高的问题。
附图说明
图1为本发明的***运行示意图;
图2为本发明的在线检测工艺流程示意图;
图3为本发明的整体结构示意图;
图4为本发明的吸附机构结构示意图;
图5为本发明的夹持打磨机构结构示意图。
图中:1、运输带;2、设备架;3、第一机械臂;4、第二机械臂;5、吸附机构;501、安装板;502、下降推杆;503、电磁铁;504、吸气弯管;505、分气管;506、接气管头;507、吸盘;6、夹持打磨机构;601、条形板;602、连接端头;603、采集相机;604、操作气缸;605、打磨电机;606、打磨头;607、夹持爪;A、在线检查区;B、装框区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,应当理解,为了便于描述,附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制,例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义或说明,则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
目前在针对汽车冲压件的表面质量的检测方式上大体分为两种类型,第一种是人工用砂纸或油石打磨后,在线肉眼观看零件表面缺陷。
第二种是利用视觉自动检测设备:或将视觉相机集成在机器人上,或将相机固定在零件上方,检测前不打磨零件,当零件在生产线上经过时利用相机在线检测零件的表面质量缺陷。
但是目前的上述两种方法具有以下的弊端:
人工肉眼检测,容易产生视觉疲劳出现漏检和质量不良溢出;
不打磨进行的在线自动检测方法,检出效率低,检出效果差,容易出现漏检和质量不良溢出;
如图1-图5所示,本发明提供一种技术方案:汽车冲压件表面质量自动检测装置***,包括运输带1,运输带1的正面中部和一端分别安装有设备架2,位于中部的设备架2顶部安装有第二机械臂4,位于运输带1一端的设备架2顶部安装有第一机械臂3,第二机械臂4的活动端安装有具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构6,第一机械臂3的活动端安装有吸附机构5;
该***的运行步骤如下,图中A为在线检查区,B为装框区。
步骤一:将冲压完成后的零件,放置在运输带1上,运输带1上设置有在线检查区和装框区,第一机械臂处于装框区,第二机械臂处于在线检查区,零件在处于在线检查区和装框区时都需要停留一段时间,此处的时间需要根据零件有无凹凸点缺陷决定,存在凹凸点缺陷的话依据打磨时间决定,没有凹凸点缺陷的话一般停留1-2秒即可;
步骤二:在线检查,零件通过运输带1运输到在线检查区后,通过具有视觉功能的夹持打磨机构6,对其进行在线检查;
步骤三:通过在在线检测的零件通过运输带1运输到装框区,并由第一电机控制的吸附机构5对零件进行装框。
步骤二中的在线检测的具体步骤如下:
S1:对零件的零件号进行识别,得到零件类型和零件的属性;
其中,识别的方式可从上位机获取,或者上位机输送给本发明的***(夹持打磨机构6。
S2:根据上一步骤识别的零件类型和属性,从而可知进入该区域零件的检测内容,例如是对零件的漏孔、裂纹、折皱、毛刺、油歪或凹凸点(麻点)等缺陷进行检测;若进入该区域待检测零件的检测内容包含凹凸点(麻点)的情况下,则通过具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构6对到达在线检查区的零件进行打磨,即不管该零件上是否有凹凸点(麻点),均对其进行打磨;通过本步骤的打磨,有利于后一步骤的视觉识别功能对其进行视觉判断,解决了现有技术中视觉判断/检测***无法较准确的对零件凹凸点(麻点)进行视觉判断的这一世界难题。
S3:在打磨后,通过视觉识别的方式再对零件进行有针对性定点检测,以检测零件是否有凹凸点(麻点)缺陷;
S4:通过视觉识别判断后,对于有缺陷的零件,则转为人工进行处理,若通过视觉识别***判断该零件无缺陷,则传输至装框区进行装框,检测内容包括凹凸点缺陷的情况直接进行此步骤。
如图4所示,吸附机构5包括安装板501,安装板501顶部与第一机械臂3固定连接,安装板501底部两侧分别安装有两组吸盘507,每组吸盘507至少设置有五个,安装板501顶部两侧分别固定连接有与吸盘507相连通的吸气弯管504,吸气弯管504的顶端共同固定连接有分气管505,分气管505的外壁固定连接有接气管头506,安装板501顶部外语两组吸盘507之间的位置贯穿设置有下降推杆502,下降推杆502的底部输出端安装有电磁铁503。
需要注意的是,吸附装置通过设备的吸盘507作为吸附单元,利用连接端头602连接外界的负压原,随后利用分气管505分别对两个吸气弯管504进行吸气,吸气弯管504底部连接吸盘507从而制造出吸附力,利用吸附力对零件进行吸附,对于一些磁性金属材料制成的零件,使用下降推杆502和电磁铁503能够进行零件的磁性吸附,吸附的效果更强,能够满足异形零件的吸附装框。
如图5所示,夹持打磨机构6包括条形板601,条形板601顶部固定连接有用于与第二机械臂4固定连接的连接端头602,条形板601顶部两端分别贯穿设置有操作气缸604,两操作气缸604的底部分别安装有夹持爪607和打磨电机605,打磨电机605的底部输出端固定连接有打磨头606,条形板601底部位于两操作气缸604底部之间的位置安装有采集相机603。
需要注意的是,跟随整个***的控制指令,对存在凹凸点缺陷的零件使用打磨电机605驱动的打磨头606进行打磨,随后对打磨完毕的位置进行拍照和测量检测,从而实现对汽车零件表面质量的检查,避免凹凸点缺陷对整个检测结果产生影响。
在实际操作过程中,检测程序运行后,操作人员通过检测程序设定当次检测工件及检测的缺陷种类,并启动检测;
传送带收到检测程序通过PLC发出的信号后,开始运行;
机械臂收到检测程序通过PLC发出的信号后,进入准备状态;
当待检测工件进入到设定位置后,传送带进入暂停状态并触发机械臂运动;
安装相机传感器及辅助光源的机械臂根据预设角度和拍摄距离进行运动及姿态调整,最终定位到工件特定拍摄识别区域;
相机传感器拍摄工件识别区域图片,拍摄同时,***根据光源控制设定打开相应光源;
检测程序的图像采集单元采集到相机传感器拍摄的图片数据并将数据传输给缺陷检测单元进行后续识别处理;
缺陷检测单元获得图片数据及其上下文信息后,根据当前检测工件定位及需要检测缺陷种类,启动一个或同步启动多个相应缺陷检测逻辑处理子程序;
缺陷检测逻辑处理子程序基于机器视觉算法完成指定工件、指定缺陷种类的检测;
检测过程发现缺陷后,检测程序向PLC发送缺陷发现信号,PLC接收到信号后,根据预设处理方式暂停或继续生产线运行。
同时,检测程序将缺陷对应的图片显示在终端屏幕上,并对缺陷位置做标记;相关检测结果信息将被检测程序完整保存。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附实施例及其等同物限定。

Claims (7)

1.汽车冲压件表面质量自动检测装置***,包括运输带(1),其特征在于:所述运输带(1)的正面中部和一端分别安装有设备架(2),位于中部的所述设备架(2)顶部安装有第二机械臂(4),位于运输带(1)一端的所述设备架(2)顶部安装有第一机械臂(3),所述第二机械臂(4)的活动端安装有具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构(6),所述第一机械臂(3)的活动端安装有吸附机构(5);
该***的运行步骤如下:
步骤一:将冲压完成后的零件,放置在运输带(1)上,运输带(1)上设置有在线检查区和装框区,第一机械臂处于装框区,第二机械臂处于在线检查区;
步骤二:在线检查,零件通过运输带(1)运输到在线检查区后,通过具有视觉功能的夹持打磨机构(6),对其进行在线检查;
步骤三:通过在在线检测的零件通过运输带(1)运输到装框区,并由第一电机控制的吸附机构(5)对零件进行装框。
2.根据权利要求1所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述步骤二中的在线检测的具体步骤如下:
S1:识别获取零件型号,并将零件信息传递给夹持打磨机构(6);
S2:根据零件的类型和属性,使用夹持打磨机构(6)对零件需要检测的部位进行视觉检测,检测内容包括漏孔、裂纹、折皱、毛刺、油歪和凹凸点缺陷中的一种或者多种,对于检测内容包括凹凸点缺陷的情况,需要通过具有夹持、打磨和视觉功能的夹持打磨机构(6)对到达在线检查区的零件进行打磨;
S3:在打磨后,通过视觉识别的方式再对零件进行有针对性定点检测,以检测零件是否有缺陷;
S4:通过视觉识别判断后,对于有点缺陷的零件,则转为人工进行处理,若通过视觉检测判断该零件无缺陷,则传输至装框区进行装框,检测内容包括凹凸点缺陷的情况直接进行此步骤。
3.根据权利要求1所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述吸附机构(5)包括安装板(501),安装板(501)顶部与所述第一机械臂(3)固定连接,安装板(501)底部两侧分别安装有两组吸盘(507),每组吸盘(507)至少设置有五个,安装板(501)顶部两侧分别固定连接有与吸盘(507)相连通的吸气弯管(504),吸气弯管(504)的顶端共同固定连接有分气管(505),分气管(505)的外壁固定连接有接气管头(506)。
4.根据权利要求3所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述安装板(501)顶部外语两组吸盘(507)之间的位置贯穿设置有下降推杆(502),下降推杆(502)的底部输出端安装有电磁铁(503)。
5.根据权利要求1所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述夹持打磨机构(6)包括条形板(601),条形板(601)顶部固定连接有用于与第二机械臂(4)固定连接的连接端头(602),条形板(601)顶部两端分别贯穿设置有操作气缸(604),两所述操作气缸(604)的底部分别安装有夹持爪(607)和打磨电机(605),打磨电机(605)的底部输出端固定连接有打磨头(606)。
6.根据权利要求5所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述条形板(601)底部位于两所述操作气缸(604)底部之间的位置安装有采集相机(603)。
7.根据权利要求1所述的汽车冲压件表面质量自动检测装置***,其特征在于:所述步骤一中,零件在处于在线检查区和装框区时都需要停留一段时间。
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