一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種齒形測量裝置，具體涉及一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置。
【背景技術】
[0002]視覺檢測是一種通過機器視覺設備提取目標圖像信號代替人眼或量具做測量和判斷的有效手段。它是產品制造過程中的重要質量保障手段之一。目前，機器視覺已被廣泛應用于各種自動化加工設備中，它可以實現零件尺寸、位置的測量，產品外觀和缺陷的檢查，文字識別，二維碼、條形碼識別等。
[0003]但是當前，機器視覺的尺寸測量在中小型零件上的應用較多，而大型零件基本都還靠人工測量，沒能實現自動化和數字化。究其原因，主要是因為大型零件體積大，重量重，零件的裝夾變位困難，而且在保證測量精度的前提下，機器視覺難以掃描整個零件。以附圖3所示的某大型鏈輪零件為例。此鏈輪零件直徑超過半米，重量大約20~30Kg，它在加工完成后需對每個齒形輪廓進行檢驗。目前一般的檢測方法是工人拿著量規依次測量每個齒的外形輪廓，工人檢測困難且工作量較大。
[0004]可見，目前大型鏈輪齒形測量過程存在著如下缺陷:I)自動化程度低，基本都還依賴人工測量，零件尺寸大，重量重，工人測量難度大，工作強度大;2)人工檢測，零件質量信息沒能存檔，不能實現統計過程控制和數字化加工;3)零件尺寸較大，機器視覺難以兼顧測量精度和視野范圍。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，而提供一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置。本實用新型采用搬運機器人實現大型鏈輪零件自動上下料，并配合視覺測量裝置自動變位采集鏈輪齒形數據，本實用新型通過零件尺寸信息自動采集以及質量信息自動存檔，實現了數字化測量，進一步為數字化制造做準備。
[0006]本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]—種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置，包含上料料倉、搬運機器人系統、視覺檢測系統和下料料倉；
[0008]上料料倉上設置有定位氣缸和定位塊，用于鏈輪零件的定位；
[0009]搬運機器人系統由搬運機器人和鏈輪夾爪組成，鏈輪夾爪通過安裝法蘭與搬運機器人第六軸連接；
[0010]視覺檢測系統由機架、視覺測量裝置和遮光裝置組成;機架用于安裝視覺測量裝置和遮光裝置;視覺測量裝置用于鏈輪零件外形掃描，判斷鏈輪零件齒形是否合格;遮光裝置用于遮擋環境光對視覺測量裝置的影響；
[0011]下料工位設置有不少于兩個下料料倉，分別放置檢驗合格品和不合格品。即所述下料料倉設置有兩個，其中一個下料料倉為放置檢驗合格品的合格下料料倉，另一個下料料倉為放置檢驗不合格品的不合格下料料倉。
[0012]所述的視覺檢測系統中，機架由底座、立柱、橫梁和鏡頭調節座組成;底座固定安裝于地面;不少于兩根立柱與底座垂直安裝;鏡頭調節座設置于立柱中部偏上位置;橫梁設置于立柱頂端。
[0013]所述的視覺檢測系統中，視覺測量裝置由相機鏡頭、工業相機、鏡頭支架、螺釘、光桿滑塊、光桿和背光源組成;鏡頭支架設置在鏡頭調節座上;相機鏡頭安裝在鏡頭支架上；工業相機固定在相機鏡頭像方側的末端;光桿滑塊安裝在固定在鏡頭支架上;鏡頭支架通過光桿滑塊與鏡頭調節座上的光桿連接;螺釘設置于鏡頭支架上，用于鏡頭支架與鏡頭調節座的固定;背光源固定在橫梁的一端，背光源設置在相機鏡頭物方側的延長線上。
[0014]所述的視覺檢測系統中，遮光裝置由遮光幕布、氣缸、導軌滑塊、幕布支架和導軌組成;氣缸和導軌豎直安裝于橫梁上;幕布支架一側固定在氣缸的氣缸桿上，另一側通過導軌滑塊與導軌連接;遮光幕布設置在幕布支架上;遮光幕布籠罩在視覺檢測系統外側。
[0015]所述的視覺檢測系統中，相機鏡頭和背光源之間為視覺測量區域;相機鏡頭和背光源之間的距離通過與光桿連接的鏡頭支架進行調節，并通過螺釘鎖死。
[0016]本實用新型的有益之處在于:
[0017](I)本實用新型實現了大型鏈輪零件齒形數據自動采集測量，有效減小鏈輪零件齒形檢驗難度。工人只需將鏈輪零件裝夾到上料料倉上，搬運機器人就會完成鏈輪零件自動上料、變位測量和自動下料操作。整個檢測過程不受人為因素影響，有效保證了產品檢測質量的準確性。
[0018](2)本實用新型利用計算機存儲零件質量信息，實現零件數字化測量，為后期統計過程控制和數字化加工做準備。本實用新型中，工業相機可以將采集到的零件質量數據存儲在計算機內，計算機提取零件質量信息為零件制造環節提供反饋信息。
[0019](3)本實用新型兼顧測量精度和視野范圍。本實用新型針對的測量零件比較大，若做零件全齒檢測，那么測量成本會大大增加，而且測量精度也難以達到要求。本實用新型采用搬運機器人配合視覺測量裝置完成零件變位測量，視覺測量裝置每次只測量一個齒形，有效兼顧測量精度和視野范圍。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置的示意圖；
[0021]圖2是本實用新型一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置的視覺測量系統示意圖；
[0022]圖3是鏈輪零件示意圖；
[0023]附圖標記的含義:100、上料料倉，200、搬運機器人系統，201、搬運機器人，202、鏈輪夾爪，300、視覺檢測系統，301、底座，302、立柱，303、遮光幕布，304、氣缸，305、導軌滑塊，306、幕布支架，307、導軌，308、橫梁，309、相機鏡頭，310、工業相機，311、鏡頭支架，312、螺釘，313、光桿滑塊，314、光桿，315、鏡頭調節座，316、背光源，400、下料料倉，500、鏈輪零件。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0025]如附圖1所示，本實用新型一種基于機器視覺的大型鏈輪齒形自動測量裝置，包含上料料倉100、搬運機器人系統200、視覺檢測系統300和下料料倉400;
[0026]上料料倉100上設置有定位氣缸和定位塊，用于鏈輪零件500的定位；
[0027]搬運機器人系統200由搬運機器人201和鏈輪夾爪202組成，鏈輪夾爪202通過安裝法蘭與搬運機器人201第六軸連接；
[0028]視覺檢測系統300由機架、視覺測量裝置和遮光裝置組成;機架用于安裝視覺測量裝置和遮光裝置;視覺測量裝置用于鏈輪零件500外形掃描，判斷鏈輪零件500齒形是否合格;遮光裝置用于遮擋環境光對視覺測量裝置的影響；
[0029]下料工位設置有不少于兩個下料料倉400，分別放置檢驗合格品和不合格品。即所述下料料倉設置有兩個，其中一個下料料倉為放置檢驗合格品的合格下料料倉，另一個下料料倉為放置檢驗不合格品的不合格下料料倉。
[0030]如附圖2所示，所述的視覺檢測系統300中，機架由底座301、立柱302、橫梁308和鏡頭調節座315組成;底座301固定安裝于地面;不少于兩根立柱302與底座301垂直安裝;鏡頭調節座315設置于立柱302中部偏上位置;橫梁308設置于立柱302頂端。
[0031]如附圖2所示，所述的視覺檢測系統300中，視覺測量裝置由相機鏡頭309、工業相機310、鏡頭支架311、螺釘312、光桿滑塊313、光桿314和背光源316組成;鏡頭支架311設置在鏡頭調節座315上;相機鏡頭309安裝在鏡頭支架311上;工業相機310固定在相機鏡頭309像方側的末端;光桿滑塊313安裝在固定在鏡頭支架311上;鏡頭支架311通過光桿滑塊313與鏡頭調節座315上的光桿314連接;螺釘312設置于鏡頭支架