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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：本发明公开了一种民生齿轮多面自动化视觉在线检测分选方法和装置，包括四个核心机构：玻璃转盘运动机构、自动调位和定位机构、民生齿轮多面图像自动采集机构和自动分选下料机构，均通过螺钉安装在设备桌面上，民生齿轮多面图像自动采集机构由下方检测工位、上方检测工位A、上方检测工位B和侧方检测工位组成。本发明可以实现民生齿轮的在线全检和分选下料过程的全自动化，极大地提高了检测效率和准确率。另外也解决了通用式视觉在线检测设备无法检测的民生齿轮侧面的问题。采用两个上方检测工位，解决了由于双联齿的大、小齿上端面存在高度差导致单个上方检测工位的工业镜头景深不足、无法同时清晰采集双联齿的大、小齿上端面的问题。

主权项：1.一种民生齿轮多面自动化视觉在线检测分选装置，其特征在于：包括四个核心机构：玻璃转盘运动机构、自动调位和定位机构、民生齿轮多面图像自动采集机构和自动分选下料机构，均通过螺钉安装在设备桌面上，民生齿轮多面图像自动采集机构由下方检测工位、上方检测工位A、上方检测工位B和侧方检测工位组成；自动调位和定位机构、下方检测工位、上方检测工位A、上方检测工位B、侧方检测工位、自动分选下料机构以上料处为起点，以逆时针顺序围绕玻璃转盘的外径圆周安装固定在设备桌面上；所述的侧方检测工位，旋转台通过转台导轴固定在设备桌面上，旋转台平面与玻璃转盘平面水平，气缸B和滑台B固定在L型板上，L型板在侧方镜头处开了一个孔，限位销位于旋转台中心处；所述的玻璃转盘运动机构是整套装置运动系统的核心，由伺服电机、减速器、减速器固定板、联轴器、回转支承、转盘支架、玻璃转盘组成，伺服电机的输出端与减速器的输入端相连，减速器的输出端与联轴器连接，联轴器与转盘支架的轴相连，转盘支架安装在回转支承上，回转支承固定在设备桌面上，玻璃转盘用螺钉固定在转盘支架上，伺服电机与伺服驱动器通讯互联，伺服驱动器安装在控制柜中，通过接受控制系统的指令来控制伺服电机动作；所述的自动调位和定位机构由皮带轮A、皮带轮B、皮带轮C、皮带A、皮带B、摩擦轮、内侧定位轮、外侧定位轮、两轴光学滑台、对射型光纤定位机构组成；外侧定位轮和内侧定位轮分别用轴承固定在内外两轴光学滑台上，高度和径向位置通过两轴光学滑台调整，内侧定位轮上方的皮带轮A和皮带轮B的固定板用两根活动轴连接，皮带轮A和皮带轮B再通过皮带A连接作开口传动，皮带轮B与皮带轮C通过皮带B连接作交叉传动，摩擦轮受到皮带的弹力紧贴转盘支架内壁，依靠摩擦力随玻璃转盘作匀速同向转动，带动内侧定位轮以相同速度、同向转动，带动外侧定位轮以相同速度、反向转动，对民生齿轮起到调整径向位置的作用，对射型光纤定位机构用一个L型板安装固定在下方检测工位的挡光板上，将两个对射型光纤探头插入并固定在对射型光纤定位机构的两个在一条直线的通孔内；民生齿轮以玻璃转盘的上料处作为初始位置，由玻璃转盘运动机构带动沿逆时针方向运动，首先经过自动调位和定位机构被调整到固定的转动半径上，通过对射型光纤定位机构获得其周向实时位置信息；接着，依次经过民生齿轮多面图像自动采集机构的下方检测工位、上方检测工位A、上方检测工位B和侧方检测工位，根据先前获取的民生齿轮位置信息、转盘转速和检测工位的安装位置计算出产品到达每个工位的时刻，从而控制每个检测工位在对应的时刻自动拍照采集民生齿轮的下、上端面及侧面一周的图像信息，经过上位机软件处理后得到各项参数的检测结果，通过比对公差范围和缺陷阈值，判断是否为合格品，若为不合格品进一步对缺陷进行分类，最后工控系统根据判断结果控制自动分选机构将合格品吹入唯一的OK通道，将不合格品按缺陷类型吹入不同的NG通道，由于产品翻倒、堆叠导致图像采集有误的产品将自动掉入最后的重检收料盒；侧方检测工位包括旋转台、转台导轴、限位销、L型板、固定挡料杆、活动挡料杆、气动夹钳、气缸A、滑台气缸A、滑台气缸B、滑台A、滑台B和油压缓冲器，旋转台通过转台导轴固定在设备桌面上，旋转台平面与玻璃转盘平面水平，气缸B和滑台B固定在L型板上，L型板在侧方镜头处开了一个孔，当民生齿轮抵达侧方检测工位时会被自动感应到，此时气缸A、滑台气缸A和滑台气缸B协同动作，活动挡料杆向轴心方向移动，与固定挡料杆协同挡住齿轮产品，方便气动夹钳夹住齿轮产品放到旋转台上，旋转台中心处的限位销对准齿轮中心孔，钳制住齿轮，转台导轴内置的电机会带动齿轮旋转一周，侧方检测工位会根据固定的帧率采集多张齿轮侧面一周的图像，旋转台易拆卸，根据产品大小选择不同的直径，油压缓冲器是气缸在往复运动过程中为了防止发生刚性碰撞的安全缓冲措施。

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