CN219359418U - 一种基于视觉检测的旋转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于视觉检测的旋转装置，包括工件装夹机构和视觉检测机构，工件装夹机构包括旋转盘以及驱动组件，驱动组件用于驱动旋转盘转动，旋转盘的上端面连接多组夹持爪，所述夹持爪沿旋转盘的径向间隔设置，所述夹持爪包括第一夹持爪和连接于第一夹持爪上端面的第二夹持爪，所述第二夹持爪的长度短于第一夹持爪，所述第二夹持爪构造为相对于第一夹持爪进行径向移动；视觉检测机构包括设置于旋转盘上方的相机，所述相机用于对工件进行拍摄。本实用新型自动化程度高且结构简单、成本低，可应用于自动化生产线中，能够对工件的状态进行精准的识别，并自动进行适应性的位置旋转校正，适用于不同直径、高度的工件作业。

Description

一种基于视觉检测的旋转装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体为一种基于视觉检测的旋转装置。

背景技术

在汽车零部件自动化生产过程中，存在对零部件进行钻孔的工序，但是部分零部件产品在需要钻孔的表面设置有凹槽或者印有字符，一旦钻孔至凹槽或者字符，会导致零部件整体报废，因此钻孔工序需要精准避开凹槽或者字符。现有的操作通常采用人工识别凹槽和钻孔的位置，不但劳动强度大、效率低，且识别的精准度也难以得到保证；另一方面，工件的定位面易出现打滑的情况，造成工件的角度出现不易察觉的跑偏，影响作业精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于视觉检测的旋转装置，能够解决上述背景技术中提及的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉检测的旋转装置，包括工件装夹机构和视觉检测机构，工件装夹机构包括旋转盘以及连接于旋转盘的驱动组件，所述驱动组件用于驱动旋转盘转动，所述旋转盘的上端面连接多组夹持爪，所述夹持爪沿旋转盘的径向间隔设置，所述夹持爪包括第一夹持爪和连接于第一夹持爪上端面的第二夹持爪，所述第二夹持爪的长度短于第一夹持爪，所述第二夹持爪构造为相对于第一夹持爪进行径向移动；视觉检测机构包括设置于旋转盘上方的相机，所述相机用于对工件进行拍摄。

作为优选方案，所述夹持爪的数量至少设置为三组，能够对零部件形成稳定的夹持。

作为优选方案，所述第二夹持爪沿长度方向设有条形孔，所述第二夹持爪通过螺钉连接于第一夹持爪，所述螺钉穿过条形孔连接于第一夹持爪，通过调整螺钉即可调整第二夹持爪相对于第一夹持爪的位移。

作为优选方案，所述旋转装置还包括支承架，所述支承架的上端面连接有工作台，所述工件装夹机构连接于所述工作台。

作为优选方案，所述第二夹持爪包括爪本体和连接于爪本体一端的阻挡部，所述阻挡部连接于爪本体在靠近旋转盘边沿的一端。

作为优选方案，所述第一夹持爪和/或第二夹持爪的上端面连接有胶垫，通过设置胶垫，能够防止零部件旋转时打滑，进一步确保其旋转精度。

作为优选方案，所述基于视觉检测的旋转装置还包括连接于工作台上端面的工作间，所述视觉检测机构设置于工作间之内。

作为优选方案，所述视觉检测机构还包括设置于工作间内的安装支架，所述相机连接于安装支架，所述安装支架构造为能够进行X向、Y向和Z向运动，使相机的位置能够根据旋转盘上零部件的位置进行灵活调整。

作为优选方案，所述工作间的一侧开设有用于观察工作间内部的观察窗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：首先，本实用新型提供的基于视觉检测的旋转装置自动化程度高且结构简单、成本低，可应用于自动化生产线中，提升生产效率。其次通过工件装夹机构以及视觉检测机构的配合，能够对工件的状态进行精准的识别，并自动进行适应性的位置旋转校正。进一步通过第一夹持爪和第二夹持爪的配合，使本实用新型能够适用于不同直径、高度的工件作业。

附图说明

图1为本实用新型基于视觉检测的旋转装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型基于视觉检测的旋转装置的后视图；

图3为图2在A-A方向的剖视图；

图4为本实用新型的局部结构示意图；

图5为本实用新型中第二夹持爪的结构示意图。

图中各个标号意义为：

1、工件装夹机构；2、视觉检测机构；3、支承架；4、工作台；101、旋转盘；102、夹持爪；1021、第一夹持爪；1022、第二夹持爪；1023、条形孔；10221、爪本体；10222、阻挡部；103、支撑立柱；104、固定座；105、驱动电机；106、旋转主轴；107、轴承座；5、工作间；501、Z向导轨；502、Y向导轨；503、X向导轨；201、相机；202、安装支架；6、弹性滑轨；7、门板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型的限制。

参见图1-图3，本实施例公开了一种基于视觉检测的旋转装置，特别用于对待进行钻孔工序的零部件进行位置调整，以确保精准的钻孔位置。旋转装置包括工件装夹机构1以及视觉检测机构2，工件装夹机构1用于零部件进行限位固定，本实施例中，工件装夹机构1能够转动，并带动零部件进行转动，以实现零部件的角度调整。视觉检测机构2设置于工件装夹机构1的上方，用于对零部件进行拍照，以识别表面凹槽或者字符的位置。可以理解的是，本实施例中，基于视觉检测的旋转装置还包括控制系统，控制系统用于和工件装夹机构1、视觉检测机构2进行信号交互，视觉检测机构2将拍摄的零部件位置信息反馈控制系统，控制系统根据该位置信息分析并控制工件装夹机构1转动至适宜的角度，以确保后续工序中精准的钻孔位置，控制系统属于本领域中较为常见的现有技术，此处不对其做进一步赘述。

具体的，本实施例中，基于视觉检测的旋转装置包括支承架3，支承架3的上端面连接有工作台4，工件装夹机构1连接于所述工作台4。工件装夹机构1进一步包括旋转盘101以及连接于旋转盘101的驱动组件，驱动组件用于驱动旋转盘101转动。

结合图4，工件装夹机构1还包括连接于旋转盘101上端面的夹持部，本实施例中，旋转盘101设置为圆形，夹持部包括多组夹持爪102，夹持爪102沿旋转盘101的径向间隔设置，通过各夹持爪102的配合对待加工的零部件进行限位固定，夹持爪102的数量至少设置为三组，能够对零部件形成稳定的限位。在其他的实施例中，旋转盘101还可以设置为方形或者其他需求形状。夹持爪102进一步包括第一夹持爪1021和连接于第一夹持爪1021上端面的第二夹持爪1022。第一夹持爪1021固定连接于旋转盘101的上端面，第二夹持爪1022的长度短于第一夹持爪1021，且第二夹持爪1022沿长度方向设有条形孔1023，通过在该条形孔1023中安装螺钉使第二夹持爪1022连接至第一夹持爪1021。本实施例中，通过第一夹持爪1021和第二夹持爪1022的配合，能够提供不同直径范围的限位空间，使本工件装夹机构1适用于不同规格型号的零部件限位。

通过第二夹持爪1022的条形孔1023设置，使第二夹持爪1022能够在第一夹持爪1021的上端面相对于第一夹持爪1021进行径向移动，移动后使用螺钉紧固即可，从而调整第二夹持爪1022所围合的直径范围，使其适用范围更广。

参见图5，第二夹持爪1022进一步包括爪本体10221和连接于爪本体10221一端的阻挡部10222，该阻挡部10222连接于爪本体10221在靠近旋转盘101边沿的一端，阻挡部10222自爪本体10221的一端向上延伸形成，与爪本体10221一体成型，阻挡部10222用于对放置于爪本体10221上的零部件进行限位。爪本体10221具备预定的高度，具体根据零部件的规格和视觉检测机构的拍摄范围设定。

视觉检测机构的拍摄范围有限，本实施例中，零部件根据其自身的规格和视觉检测机构的拍摄需求，可放置于第一夹持爪1021的上端面或放置于第二夹持爪1022爪本体10221的上端面，还可以放置于第二夹持爪1022阻挡部10222的上端面。当放置于第一夹持爪1021的上端面时，由第二夹持爪1022的爪本体10221进行限位；当放置于第二夹持爪1022爪本体10221的上端面时，由第二夹持爪1022的阻挡部10222进行限位。

在一个较佳的实施例中，第一夹持爪1021的上端面、第二夹持爪1022的上端面还连接有胶垫，第二夹持爪1022的爪本体10221和阻挡部10222的上端面均可连接胶垫，通过设置胶垫，能够增加摩擦力，防止零部件旋转时打滑，进一步确保其旋转精度。

更具体的，驱动组件包括支撑立柱103和通过该支撑立柱103连接的驱动部，支撑立柱103的底端和支承架3的支腿底端位于同一水平面。具体设置为，支撑立柱103的顶端连接有固定座104，驱动部通过该固定座104连接，驱动部进一步包括驱动电机105，驱动电机105的驱动端连接有旋转主轴106，该旋转主轴106连接至上述旋转盘101，通过驱动电机105的驱动，由旋转主轴106带动旋转盘101转动。本实施例中，固定座104设置为中空结构，驱动部还包括固定连接于固定座104上端面的轴承座107，轴承座107穿设至固定座104的上端面，该轴承座107通过轴承连接旋转主轴106，驱动电机105固定连接于轴承座107的底部。

本实施例中，基于视觉检测的旋转装置包括还包括连接于工作台4上端面的工作间5，工作间5呈三面围合，并具备预定的高度，另一面面向产线及操作机器人，设置为部分围合空间，以尽量减少外界光线对拍摄效果的影响，确保精准度，围合空间的大小此处不做具体限定，便于机器人操作即可。视觉检测机构2设置于工作间5之内并连接于工作间5的靠近上端位置，具体设置为，工作间5由四根Z向设置的Z向导轨501以及面板组合而成，靠近Z向导轨501的上端部位，在相邻的两个Z向导轨501之间滑动连接有Y向导轨502，通过两个Y向导轨502滑动连接有X向导轨503，可以理解的是，X向导轨503能够沿Y向导轨502进行Y向运动，Y向导轨502能够带动X向导轨503沿Z向导轨501进行Z向运动，X向导轨503、Y向导轨502以及Z向导轨501均设置有长条孔，各导轨相对位置的固定是通过连接于各导轨相交处的L形连接板、螺钉紧固实现，螺钉穿过L形连接板连接于长条孔之中。视觉检测机构2包括设置于旋转盘101上方的相机201以及通过螺钉连接于X向导轨503的安装支架202，相机201通过安装支架202固定，通过调整螺钉，能够调整安装支架202的X向位移，并能够进行Y向和Z向位置的调整，进而使相机201的位置能够根据旋转盘101上零部件的位置进行灵活调整。本实施例中，X向导轨、Y向导轨以及Z向导轨优选为铝型材。

在其他的实施例中，工作间5的一侧面板可开设观察窗，以便于调试、并便于在生产过程中对工作间5内部的作业状态进行观察。具体设置为，在一侧的面板开设窗口，通过该窗口安装弹性滑轨6和门板7，该门板7安装于弹性滑轨6之内，通过拉动门板7能够观察工作间5内的工作状态，非观察状态时，将门板7拉下即可确保工作间5的封闭状态。

本实用新型提供的基于视觉检测的旋转装置主要由工件装夹机构1和视觉检测机构2组成，并由支承架3和工作间5进行支撑承载，应用时将支承架3的支腿和支撑立柱103用膨胀螺丝固定在地面上，将工作间5安装于工作台4上。工作间5内装有安装支架202，用于安装相机201，工作时，视觉检测机构2中的相机201拍摄工件以采集表面凹槽位置，通过控制系统计算出应旋转的角度，并将采集到的信号传递给工件装夹机构1的驱动组件，安装在轴承座107的驱动电机105接收到旋转信号，通过旋转主轴106带动旋转盘101和夹持部旋转一定角度，使放置在夹持爪上的工件处在正确的位置，再由机器人抓取工件直接放到设备上加工。在调试和生产过程中可以打开安装在弹性滑轨6上的门板7，实时观察装置和工件的状态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，包括，

工件装夹机构(1)，包括旋转盘(101)以及连接于旋转盘(101)的驱动组件，所述驱动组件用于驱动旋转盘(101)转动，所述旋转盘(101)的上端面连接多组夹持爪(102)，所述夹持爪(102)沿旋转盘(101)的径向间隔设置，所述夹持爪(102)包括第一夹持爪(1021)和连接于第一夹持爪(1021)上端面的第二夹持爪(1022)，所述第二夹持爪(1022)的长度短于第一夹持爪(1021)，所述第二夹持爪(1022)构造为相对于第一夹持爪(1021)进行径向移动；

视觉检测机构(2)，包括设置于旋转盘(101)上方的相机(201)，所述相机(201)用于对工件进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述夹持爪(102)的数量至少设置为三组。

3.根据权利要求1所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述第二夹持爪(1022)沿长度方向设有条形孔(1023)，所述第二夹持爪(1022)通过螺钉连接于第一夹持爪(1021)，所述螺钉穿过条形孔(1023)连接于第一夹持爪(1021)。

4.根据权利要求1所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述旋转装置还包括支承架(3)，所述支承架(3)的上端面连接有工作台(4)，所述工件装夹机构(1)连接于所述工作台(4)。

5.根据权利要求1所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述第二夹持爪(1022)包括爪本体(10221)和连接于爪本体(10221)一端的阻挡部(10222)，所述阻挡部(10222)连接于爪本体(10221)在靠近旋转盘(101)边沿的一端。

6.根据权利要求1所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述第一夹持爪(1021)和/或第二夹持爪(1022)的上端面连接有胶垫。

7.根据权利要求4所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述基于视觉检测的旋转装置还包括连接于工作台(4)上端面的工作间(5)，所述视觉检测机构(2)设置于工作间(5)之内。

8.根据权利要求7所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述视觉检测机构(2)还包括设置于工作间(5)内的安装支架(202)，所述相机(201)连接于安装支架(202)，所述安装支架(202)构造为能够进行X向、Y向和Z向运动。

9.根据权利要求7所述的基于视觉检测的旋转装置，其特征在于，所述工作间(5)的一侧开设有用于观察工作间(5)内部的观察窗。