双通道式工件外观检测流水线的制作方法

1.本发明涉及非标自动化领域。更具体地说，本发明涉及一种双通道式工件外观检测流水线。


背景技术：

2.在非标自动化领域中，采用不同结构形式的外观检测装置来实现工件的外观检测是众所周知的。在研究和实现工件的外观检测的过程中，发明人发现现有技术中的外观检测装置至少存在如下问题：
3.首先，现有的装置结构复杂，涉及的零部件较多，导致结构冗余繁杂；其次，现有的装置需要人工辅助的步骤较多，作为一种周期性的劳动，其工作效率低下，同时对于柱状工件外观检测需要旋转扫描，将柱形工件的曲面展开为平面处理判断表面品质，而对于同心定位必不可少，且同心定位精度要求高，现有的装置同心定位精度差，导致检测效率低下；最后，现有的装置吸取工件时不同的吸取头之间的间距不能调节，针对不同大小、不同间距的工件需要采用多个不同的装置进行吸取，工作效率低下。
4.有鉴于此，实有必要开发一种双通道式工件外观检测流水线，用以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足之处，本发明的主要目的是，提供一种双通道式工件外观检测流水线，其通过设计多个串联工位先后工作，以完成工件扫码、下底部检测、圆柱侧面检测、上部底面检测、下料前位置矫正等功能；同时结构紧凑，涉及的零部件较少，在保证整体结构强度的同时减少了结构冗余，使得上下料及转移步骤得以简化，提高了作业效率，最终提高了工作效率。
6.本发明的另一个目的是，提供一种双通道式工件外观检测流水线，其通过输送线对工件进行输送，通过多个第一夹持件及第二夹持件的配合对工件进行装夹，同时通过中空旋转驱动器驱动工件转动以便于对工件外观进行检测，自动化程度高，且同心定位精度高，大大提高了工作效率。
7.本发明的另一个目的是，提供一种双通道式工件外观检测流水线，其通过变距驱动器利用第一变距轴及第二变距轴调节相邻两组工件吸取单元之间的距离，以使得可对不同间距或不同大小的工件同时进行吸取转移，大大提高了工件的转移效率，最终提高了工作效率，具有通用性。
8.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种双通道式工件外观检测流水线，包括：工件输送转移机构，其设置有至少两组，且两组所述工件输送转移机构并列式布置，所述工件输送转移机构包括：输送线，所述输送线沿其输送方向依次设置有上料工位、检测工位及下料工位；
9.供料仓单元，其布置于所述输送线的上料工位的旁侧；
10.回收料仓单元，其布置于所述输送线的下料工位的旁侧；
11.至少两组检测单元，每组检测单元分别布置于相应一个所述输送线的检测工位的旁侧；以及
12.至少两组工件转移机构，每组所述工件转移机构分别布置于所述输送线的上料工位及下料工位处；
13.其中，位于上料工位处的工件转移机构自所述供料仓单元吸取工件并转移至输送线处并交替式的放置于相应一条输送线上，所述输送线对工件进行输送，同时检测单元对相应一条输送线上的工件进行检测，位于下料工位处的工件转移机构将输送线的下料工位处的工件吸取转移至回收料仓单元内。
14.优选的，所述供料仓单元设置有不少于两组，所述供料仓单元并列式布置。
15.所述回收料仓单元设置有不少于两组，且所述回收料仓单元并列式布置。
16.优选的，所述工件转移机构包括：输送单元；以及
17.与所述输送单元的活动部传动连接的工件分距调节组件；
18.所述工件分距调节组件包括：固定框体，其内部中空以形成一放置空间；变距单元，其可转动的安装于所述放置空间内；以及
19.工件吸取单元，其设置有不少于两组，所述工件吸取单元布置于所述固定框体的外侧，且每组所述工件吸取单元均与所述变距单元传动连接；
20.其中，所述变距单元包括：变距驱动器、第一变距轴及第二变距轴，
21.所述变距驱动器固定安装于所述固定框体的内部，所述第一变距轴与所述第二变距轴均可转动的安装于所述放置空间内，且所述变距驱动器的动力输出端与所述第一变距轴传动连接，所述第一变距轴与所述第二变距轴传动连接，
22.所述第一变距轴与所述第二变距轴分别与相应的所述工件吸取单元传动连接，
23.所述变距驱动器通过所述第一变距轴及所述第二变距轴驱动相邻两组所述工件吸取单元之间相互靠近或相互远离。
24.优选的，所述第一变距轴的外周设置有第一螺纹部及第二螺纹部，所述第一螺纹部通过第一连接件与相应一组所述工件吸取单元传动连接；
25.所述第二螺纹部通过第二连接件与相应一组所述工件吸取单元传动连接。
26.优选的，所述第二变距轴的外周设置有第三螺纹部及第四螺纹部，
27.所述第三螺纹部通过第三连接件与相应一组所述工件吸取单元传动连接；
28.所述第四螺纹部通过第四连接件与相应一组所述工件吸取单元传动连接。
29.优选的，所述工件转移输送机构还包括：承托件，其与所述输送线的活动部传动连接；以及
30.夹持组件，其可活动的安装于所述承托件上；
31.其中，所述夹持组件包括：第一夹持单元及第二夹持单元，
32.所述第一夹持单元包括：至少两个第一夹持件，其沿一阵列方向规则阵列；
33.所述第二夹持单元包括：至少两个第二夹持件，其沿一阵列方向规则阵列；
34.相邻两所述第一夹持件及所述第二夹持件之间限定出一夹持空间。
35.优选的，所述第一夹持单元还包括：第一夹持驱动器，其固定安装于所述承托件上；以及
36.第一连接件，其与所述第一夹持驱动器的动力输出端传动连接，且所述第一连接
件与所述第一夹持件固定连接；
37.所述第二夹持单元还包括：第二夹持驱动器，其固定安装于所述承托件上；以及
38.第二连接件，其与所述第二夹持驱动器的动力输出端传动连接，且所述第二连接件与所述第二夹持件固定连接；
39.在所述第一夹持驱动器及所述第二夹持驱动器的作用下，相邻两所述第一夹持件及所述第二夹持件相互靠近或远离。
40.优选的，所述工件转移输送机构还包括：至少两个中空旋转驱动器及至少两个承托件，每个所述中空旋转驱动器与所述承托件分别布置相邻两所述第一夹持件及所述第二夹持件之间，且所述承托件与所述中空旋转驱动器传动连接，
41.所述承托件用于承托工件，所述中空旋转驱动器驱动所述承托件转动。
42.优选的，所述检测单元包括：第一检测器，其通过安装架安装于所述输送线的上方；以及
43.第二检测器，其布置于所述输送线的旁侧。
44.优选的，所述输送线的上料工位处布置有至少两个第一检测元件；
45.所述输送线的下料工位处布置有至少两个第二检测元件。
46.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明中通过设计多个串联工位先后工作，以完成工件扫码、下底部检测、圆柱侧面检测、上部底面检测、下料前位置矫正等功能；同时结构紧凑，涉及的零部件较少，在保证整体结构强度的同时减少了结构冗余，使得上下料及转移步骤得以简化，提高了作业效率，最终提高了工作效率。
47.上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明通过输送线对工件进行输送，通过多个第一夹持件及第二夹持件的配合对工件进行装夹，同时通过中空旋转驱动器驱动工件转动以便于对工件外观进行检测，自动化程度高，且同心定位精度高，大大提高了工作效率。
48.上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明通过变距驱动器利用第一变距轴及第二变距轴调节相邻两组工件吸取单元之间的距离，以使得可对不同间距或不同大小的工件同时进行吸取转移，大大提高了工件的转移效率，最终提高了工作效率，具有通用性。
49.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
51.图1为根据本发明一个实施方式提出的双通道式工件外观检测流水线的三维结构视图；
52.图2为根据本发明一个实施方式提出的双通道式工件外观检测流水线的俯视图；
53.图3为根据本发明一个实施方式提出的工件转移机构的三维结构视图；
54.图4为根据本发明一个实施方式提出的工件分距调节组件的三维结构视图；
55.图5为根据本发明一个实施方式提出的工件分距调节组件隐藏校正板后的三维结构视图；
56.图6为根据本发明一个实施方式提出的工件分距调节组件隐藏校正板后另一视角的三维结构视图；
57.图7为根据本发明一个实施方式提出的变距单元的爆炸结构视图；
58.图8为根据本发明一个实施方式提出的工件吸取单元的三维结构视图；
59.图9为根据本发明一个实施方式提出的工件输送转移机构及检测单元的三维结构视图；
60.图10为根据本发明一个实施方式提出的工件输送转移机构的三维结构视图；
61.图11为根据本发明一个实施方式提出的工件输送转移机构隐藏输送线后的三维结构视图；
62.图12为根据本发明一个实施方式提出的夹持组件的俯视图；
63.图13为根据本发明一个实施方式提出的夹持组件的爆炸结构视图；
64.图14为根据本发明一个实施方式提出的中空旋转驱动器及承载件的三维结构视图。
具体实施方式
65.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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。
66.在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
67.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
68.在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。
69.涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接的关系，除非以其他方式明确地说明。
70.根据本发明的一实施方式结合图1～14的示出，可以看出，双通道式工件外观检测流水线，其包括：工件输送转移机构400，其设置有至少两组，且两组所述工件输送转移机构400并列式布置，所述工件输送转移机构400包括：输送线410，所述输送线410沿其输送方向依次设置有上料工位、检测工位及下料工位；
71.供料仓单元100，其布置于所述输送线410的上料工位的旁侧；
72.回收料仓单元500，其布置于所述输送线410的下料工位的旁侧；
73.至少两组检测单元200，每组检测单元200分别布置于相应一个所述输送线410的检测工位的旁侧；以及
74.至少两组工件转移机构300，每组所述工件转移机构300分别布置于所述输送线410的上料工位及下料工位处；
75.其中，位于上料工位处的工件转移机构300自所述供料仓单元100吸取工件并转移至输送线410处并交替式的放置于相应一条输送线410上，所述输送线410对工件进行输送，同时检测单元200对相应一条输送线410上的工件进行检测，位于下料工位处的工件转移机构300将输送线410的下料工位处的工件吸取转移至回收料仓单元500内。
76.进一步，所述供料仓单元100设置有不少于两组，所述供料仓单元100并列式布置。
77.所述回收料仓单元500设置有不少于两组，且所述回收料仓单元500并列式布置。
78.在本发明一优选的实施方式中，所述回收料仓单元500与供料仓单元100的配置比例为4:2，每个供料仓单元100的工件经检测后，分为合格品(ok)与不合格品(ng)，分别存储在两份回收料仓中；设备布置两条检测通道，检测后工件回收至回收料仓单元500，总共4组料仓，自后到前依次为合格品料仓-不合格品料仓-不合格品料仓-合格品料仓。
79.进一步，所述工件转移机构300包括：输送单元310；以及
80.与所述输送单元310的活动部传动连接的工件分距调节组件320；
81.所述工件分距调节组件320包括：固定框体321，其内部中空以形成一放置空间；
82.变距单元322，其可转动的安装于所述放置空间内；以及
83.工件吸取单元323，其设置有不少于两组，所述工件吸取单元323布置于所述固定框体321的外侧，且每组所述工件吸取单元323均与所述变距单元322传动连接；
84.其中，所述变距单元322包括：变距驱动器3221、第一变距轴3222及第二变距轴3223，
85.所述变距驱动器3221固定安装于所述固定框体321的内部，所述第一变距轴3222与所述第二变距轴3223均可转动的安装于所述放置空间内，且所述变距驱动器3221的动力输出端与所述第一变距轴3222传动连接，所述第一变距轴3222与所述第二变距轴3223传动连接，
86.所述第一变距轴3222与所述第二变距轴3223分别与相应的所述工件吸取单元323传动连接，
87.所述变距驱动器3221通过所述第一变距轴3222及所述第二变距轴3223驱动相邻两组所述工件吸取单元323之间相互靠近或相互远离。
88.可理解的是，本发明通过变距驱动器3221利用第一变距轴3222及第二变距轴3223调节相邻两组工件吸取单元，以使得可对不同间距或不同大小的工件进行吸取转移，具有通用性。
89.在本发明一实施例中，所述第一变距轴3222与所述第二变距轴3223之间通过同步单元324传动连接；
90.所述同步单元324包括：第一同步轮3241，其安装于所述第一变距轴3222的侧端部；以及
91.第二同步轮3242，其安装于所述第二变距轴3223的侧端部，且所述第二同步轮3242通过传动件3243与所述第一传动轮3241传动连接。
92.可理解的是，本发明中所述变距驱动器3221驱动所述第一变距轴3222转动，同时通过第一同步轮3241、传动件3243及第二同步轮3242的传动，同步带动第二变距轴3223转动，以同时调节多个工件吸取单元323之间的间距。
93.在本发明一优选的实施方式中，第一同步轮3241及第二同步轮3242的大小不同。
94.所述第一变距轴3222与所述第二变距轴3223两者经过同步单元324同步连接，由同一马达动力驱动，两个同步轮大小不同，实现等比的分距行程。
95.进一步，所述第一同步轮3241与所述第二同步轮3242之间的变距比可调节。
96.具体的，本发明中可通过更换第一同步轮或第二同步轮以调节所述第一同步轮3241与所述第二同步轮3242之间的变距比，以使得可根据变距要求灵活选择变距比。
97.进一步，所述第一变距轴3222的外周设置有第一螺纹部32221及第二螺纹部32222，所述第一螺纹部32221通过第一连接件3224与相应一组所述工件吸取单元323传动连接；
98.所述第二螺纹部32222通过第二连接件3225与相应一组所述工件吸取单元323传动连接。
99.在本发明一优选的实施方式中，所述第一螺纹部32221及所述第二螺纹部32222的螺纹的螺旋方向相反。
100.在本发明一优选的实施方式中，所述第一螺纹部32221及所述第二螺纹部32222之间通过焊接方式以固定为一体，或者通过联轴器连接为一体，以实现单个变距轴被驱动时，第一连接件3224及第二连接件3225实现相反的运动，最终实现同步对所述工件吸取单元323之间的距离进行等距调节。
101.进一步，所述第二变距轴3223的外周设置有第三螺纹部32231及第四螺纹部32232，
102.所述第三螺纹部32231通过第三连接件3226与相应一组所述工件吸取单元323传动连接；
103.所述第四螺纹部32232通过第四连接件3227与相应一组所述工件吸取单元323传动连接。
104.在本发明一优选的实施方式中，所述第三螺纹部32231及所述第四螺纹部32232的螺纹的螺旋方向相反。
105.在本发明一优选的实施方式中，所述第三螺纹部32231及所述第四螺纹部32232之间通过焊接方式以固定为一体，或者通过联轴器连接为一体，以实现单个变距轴被驱动时，第三连接件3226及第四连接件3227实现相反的运动，最终实现同步对所述工件吸取单元323之间的距离进行等距调节。
106.第一变距轴3222及第二变距轴3223的螺纹导程与第一变距轴3222及第二变距轴
3223的端部同步轮齿数动力的传动比，组合出与第一螺纹部、第二螺纹部、第三螺纹部及第四螺纹部32232不同运动速度之比，实现四段螺纹不同的运动速度、方向，实现第一变距轴3222及第二变距轴3223上的工件吸取单元323能实现特定的分距。
107.基于螺纹传动的同步性，同时基于两根螺纹结构的变距机构传动副的同步性，两根双向螺纹轴以及连接件可等效替换为同步带以及同步带上所安装的驱动件的等效机构；
108.进一步地，两组螺纹结构的传动副，螺杆向着圆柱凸轮方向变化，螺纹变为圆柱凸轮的导程轨道，螺纹副的连接件变为轨道里运动的凸轮跟随器滚子，亦可实现多轨道凸轮驱动变距运动；
109.进一步地凸轮轨道展开为平面，轨道边开伞状轨道，凸轮跟随器滚子变为直线运动的气缸等驱动，同样地可实现多动子变距运动。
110.进一步，所述工件分距调节组件320还包括：校正板325，所述校正板325布置于所述工件吸取单元323的下方；
111.所述校正板325上布置有校正孔3251，所述校正孔3251设置有不少于两个，每个所述校正孔3251在所述校正板325上沿一阵列方向等距式阵列排布。
112.可理解的是，本发明通过校正板325的校正孔3251对间距调节过后的工件吸取单元323进行校正，防止工件吸取单元323调节的不准确。
113.进一步，所述工件吸取单元323包括：连接板3231，
114.升降驱动器3232，其沿竖直方向布置，且所述升降驱动器3232安装于所述连接板3231的上部区域；以及
115.吸头3233，其通过转接块3234与所述升降驱动器3232的动力输出端传动连接；
116.所述升降驱动器3232驱动所述吸头3233沿竖直方向往复活动。
117.可理解的是，所述升降驱动器3232驱动所述吸头3233沿竖直方向往复活动，以对吸头3233进行缓冲，防止损坏工件。
118.进一步，所述工件转移输送机构400还包括：承托件420，其与所述输送线410的活动部传动连接；以及
119.夹持组件430，其可活动的安装于所述承托件420上；
120.其中，所述夹持组件430包括：第一夹持单元431及第二夹持单元432，
121.所述第一夹持单元431包括：至少两个第一夹持件4311，其沿一阵列方向规则阵列；
122.所述第二夹持单元432包括：至少两个第二夹持件4321，其沿一阵列方向规则阵列；
123.相邻两所述第一夹持件4311及所述第二夹持件4321之间限定出一夹持空间。
124.进一步，所述第一夹持单元431还包括：第一夹持驱动器4312，其固定安装于所述承托件420上；以及
125.第一连接件4313，其与所述第一夹持驱动器4312的动力输出端传动连接，且所述第一连接件4313与所述第一夹持件4311固定连接；
126.所述第二夹持单元432还包括：第二夹持驱动器4322，其固定安装于所述承托件420上；以及
127.第二连接件4323，其与所述第二夹持驱动器4322的动力输出端传动连接，且所述
第二连接件4323与所述第二夹持件4321固定连接；
128.在所述第一夹持驱动器4312及所述第二夹持驱动器4322的作用下，相邻两所述第一夹持件4311及所述第二夹持件4321相互靠近或远离。
129.可理解的是，本发明中通过第一夹持驱动器4312及第二夹持驱动器4322驱动多个第一夹持件4311及第二夹持件4321同步活动，以控制多个夹持件同步对工件进行夹持，大大提高了工作的转移效率。
130.在本发明一优选的实施方式中，每个所述第一夹持件4311通过第一转接件4314与所述第一连接件4313固定连接；
131.每个所述第二夹持件4321通过第二转接件4324与所述第二连接件4323固定连接。
132.进一步，所述第一夹持件4311上设置有第一夹持部43111，所述第一夹持部43111自所述第一夹持件4311的表面朝远离所述第一夹持件4311的方向延伸；
133.所述第二夹持件4321上设置有第二夹持部43211，所述第二夹持部43211自所述第二夹持件4321的表面朝远离所述第二夹持件4321的方向延伸；
134.第一夹持部43111及所述第二夹持部43211均由柔性材料制成。
135.本发明所述第一夹持部43111及所述第二夹持部43211均由柔性材料制成，以防止所述第一夹持件4311及第二夹持件4321夹持工件时对工件造成损坏，从而造成生产成本的增加。
136.进一步，所述第一夹持部43111开设有第一夹持槽43112，所述第二夹持部43211上开设有第二夹持槽43212。
137.进一步，工件转移输送机构400还包括：至少两个固定块440，每个所述固定块440分别布置于所述第一夹持件4311及所述第二夹持件4321的旁侧，且所述固定块440与所述第一夹持件4311及所述第二夹持件4321均布置有缓冲元件450。
138.进一步，所述缓冲元件450为弹簧、弹力片或弹力球中的任意一种。
139.在本发明一实施例中，所述缓冲元件450为弹簧，在本发明另一实施例中，所述缓冲元件450为弹力片，在本发明又一实施例中，所述缓冲元件450为弹力球。
140.所述缓冲元件450的具体选择工作人员可根据实际情形进行具体设置。
141.进一步，所述工件转移输送机构400还包括：至少两个中空旋转驱动器460及至少两个承托件470，每个所述中空旋转驱动器460与所述承托件470分别布置相邻两所述第一夹持件4311及所述第二夹持件4321之间，且所述承托件470与所述中空旋转驱动器460传动连接，
142.所述承托件470用于承托工件，所述中空旋转驱动器460驱动所述承托件470转动。
143.在本发明一优选的实施方式中，所述承托件470的表面开设有吸附孔471，所述中空旋转驱动器460的内部设置有连接气路，所述连接气路的一端与吸附孔471相连通，所述连接气路的另一端外接有真空发生器；
144.在所述真空发生器的作用下，所述连接气路及吸附孔471之间形成一负压环境，以将工件吸附固定。
145.可理解的是，承载件470将工件吸附固定，中空旋转驱动器460驱动承载件及其上面吸附的圆柱工件旋转，进而被固定的相机360
°
全周扫描。
146.进一步，所述检测单元200包括：第一检测器210，其通过安装架220安装于所述输
送线410的上方；以及
147.第二检测器220，其布置于所述输送线410的旁侧。
148.进一步，所述输送线410的上料工位处布置有至少两个第一检测元件600；
149.所述输送线410的下料工位处布置有至少两个第二检测元件700。
150.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
151.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。