基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備及其操作方法，它包括機(jī)架，所述機(jī)架的上部中間部位安裝有裝夾機(jī)構(gòu)，所述裝夾機(jī)構(gòu)正上方的機(jī)架上安裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架的頂部安裝有螺釘安裝機(jī)構(gòu)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)與圖像采集卡相連，所述圖像采集卡與工控計(jì)算機(jī)相連。能夠快速的完成鋼琴頂蓋的裝夾和鉸鏈螺絲安裝工序，并且能利用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)精確的檢測(cè)出螺釘安裝是否合格或者是否漏裝，以保證整個(gè)鋼琴頂蓋的裝配質(zhì)量。
【專利說明】
基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋼琴面板生產(chǎn)機(jī)器視覺檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，用于鋼琴面板的螺絲安裝和螺絲漏裝檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼琴頂蓋是用戶使用鋼琴過程中接觸最頻繁也是最顯眼的部位，同時(shí)鋼琴頂板的裝配是鋼琴生產(chǎn)流程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，該部位的裝配質(zhì)量直接影響用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)知。
[0003]鋼琴頂蓋由前頂蓋、后頂蓋、鉸鏈組成，其現(xiàn)有的裝配過程具有以下特點(diǎn):前后頂蓋寬度不一致且裝夾時(shí)需保持一定間隙，不方便平齊與裝夾;前后頂蓋型號(hào)眾多，且每種型號(hào)的長(zhǎng)度、厚度與寬度差都不一樣，當(dāng)裝配的產(chǎn)品型號(hào)更換時(shí)調(diào)整工裝時(shí)間較長(zhǎng);連接前后頂蓋的金屬鉸鏈狹長(zhǎng)，裝配時(shí)所需螺釘體積小、數(shù)量多且分布廣。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中都是靠工人手動(dòng)調(diào)平前后頂蓋，采用手持式電鉆和電動(dòng)螺絲刀安裝螺釘，最后用肉眼檢查是否有漏裝的螺釘孔位。采用傳統(tǒng)的裝配方式存在以下幾個(gè)方面的缺陷:
(1)由于前頂蓋和后頂蓋的高度不一致，這樣在裝配過程中定位存在一定的困難，傳統(tǒng)采用高低不同的墊塊來輔助安裝，但是其更換不方便，而且鋼琴頂蓋包含多種不同的規(guī)格，這樣在更換過程中就需要更換不同高度的墊塊，操作會(huì)更加的不便；
(2)由于前頂蓋和后頂蓋的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此鉸鏈的長(zhǎng)度也很長(zhǎng)，通常達(dá)到2m左右，因此，需要在鉸鏈上安裝螺釘數(shù)量也較多，一般單邊數(shù)量會(huì)在40顆左右，雙邊就有80顆左右，采用人工手持鉆機(jī)進(jìn)行螺釘裝配，工作量大，而且極易發(fā)生漏裝，嚴(yán)重影響裝配質(zhì)量；
(3)傳統(tǒng)手持鉆機(jī)進(jìn)行裝配時(shí)，無法很好的保證螺釘?shù)拇怪便@入，容易造成鉆歪等缺陷，而且操作人員不方便方便進(jìn)行手持作業(yè)，影響工作效率。
[0005](4)不同型號(hào)的前頂蓋和后頂蓋的寬度也不同，就需要在進(jìn)行安裝過程中，使夾具的間隙保持不同，進(jìn)而適應(yīng)不同型號(hào)的頂蓋。
[0006]因此，采用傳統(tǒng)的裝配方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且極易漏裝，影響產(chǎn)品質(zhì)量。這時(shí)候就需要一種設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)的前后頂蓋進(jìn)行自動(dòng)找平并快速裝夾，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)輸送螺釘并快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出螺釘安裝是否合格或者是否漏裝，并且以提示音及可視化的形式引導(dǎo)工人補(bǔ)裝漏掉的螺釘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種鋼琴頂蓋鉸鏈安裝夾具，能夠快速的完成鋼琴頂蓋的裝夾和鉸鏈螺絲安裝工序，并且能利用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)精確的檢測(cè)出螺釘安裝是否合格或者是否漏裝，以保證整個(gè)鋼琴頂蓋的裝配質(zhì)量。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案:基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，它包括機(jī)架，所述機(jī)架的上部中間部位安裝有裝夾機(jī)構(gòu)，所述裝夾機(jī)構(gòu)正上方的機(jī)架上安裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架的頂部安裝有螺釘安裝機(jī)構(gòu)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)與圖像采集卡相連，所述圖像采集卡與工控計(jì)算機(jī)相連。
[0009]所述機(jī)架包括下機(jī)座和上機(jī)座，所述下機(jī)座通過型材連接件拼裝連接而成，所述下機(jī)座的底部四角安裝有復(fù)合腳輪，所述下機(jī)座的左、右兩側(cè)面通過立柱固定安裝有側(cè)擋板，所述下機(jī)座的后側(cè)面通過立柱固定安裝有后擋板，所述上機(jī)架安裝在擋板的頂部，在上機(jī)架的頂部橫梁水平安裝有LED燈管固定板，所述LED燈管固定板上安裝有LED燈管，所述下機(jī)座的底部通過型材組裝成水平支撐平臺(tái)。
[0010]所述裝夾機(jī)構(gòu)整體安裝在下機(jī)座上，它包括前夾具體和后夾具體，所述前夾具體和后夾具體的下底面兩端都固定安裝有滑塊，所述滑塊滑動(dòng)配合安裝在光軸滑軌上;所述前夾具體和后夾具體的上頂面左、右兩端安裝有滾珠絲桿機(jī)構(gòu)，所述前夾具體和后夾具體的滑軌上滑動(dòng)配合安裝有墊塊底座，墊塊底座的頂部安裝有模塊化墊塊，所述墊塊底座的一端通過墊塊底座固定架定位在后夾具體上，另一端通過搭接方式活動(dòng)放置在前夾具體的上頂面，所述前夾具體和后夾具體的左、右兩端通過立柱固定安裝有夾具框架面板，所述夾具框架面板上加工凹槽。
[0011]所述滾珠絲桿機(jī)構(gòu)包括絲桿固定座，所述絲桿固定座固定安裝在前夾具體的上頂面，所述絲桿固定座內(nèi)部安裝有滾珠絲桿，所述滾珠絲桿與絲桿螺母相配合，所述絲桿螺母固定安裝在后夾具體上。
[0012]所述模塊化墊塊上加工有不同高度的凹槽，所述凹槽和不同高度的鋼琴蓋板相配合使鋼琴蓋板的上端面平齊，所述模塊化墊塊可拆卸的安裝在墊塊底座上。
[0013]所述滾珠絲桿的一端安裝有調(diào)節(jié)旋鈕。
[0014]所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括同步帶導(dǎo)軌和接近開關(guān)，所述同步帶導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌安裝底座固定在上機(jī)架上，所述接近開關(guān)安裝在下機(jī)座的背部末端檢測(cè)裝夾機(jī)構(gòu)的到位信號(hào)，所述接近開關(guān)通過信號(hào)線與電氣柜內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，同步帶導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合安裝有同步帶滑塊，所述同步帶滑塊上固定安裝有攝像頭，同步帶滑塊通過同步帶與步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成帶傳動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)控制器相連，所述電氣柜中安裝有工控計(jì)算機(jī)，所述工控計(jì)算機(jī)與觸摸顯示屏相連。
[0015]所述螺釘安裝機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)螺絲刀和電鉆，所述電動(dòng)螺絲刀和電鉆都通過平衡器懸掛在圓管滑軌上，自動(dòng)螺釘輸送機(jī)與電動(dòng)螺絲刀相連，所述電動(dòng)螺絲刀與電氣柜內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，設(shè)定螺釘安裝力矩。
[0016]所述滾珠絲桿的一端安裝間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，所述間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)控制器相連，自動(dòng)控制凹槽的間距適應(yīng)不同厚度鋼琴頂蓋。
[0017]采用安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備進(jìn)行鋼琴頂蓋連接的操作方法，它包括以下步驟:
S1:啟動(dòng)設(shè)備電源和工控計(jì)算機(jī)，根據(jù)鋼琴頂蓋型號(hào)，更換模塊化墊塊，并將兩塊不同高度的前頂蓋和后頂蓋穿過裝夾機(jī)構(gòu)的凹槽，放置到模塊化墊塊上，使兩塊頂蓋的頂部保持平齊；
S2:通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)整前夾具體和后夾具體之間的間距，進(jìn)而調(diào)節(jié)前后兩塊鋼琴頂蓋之間間隙，使其達(dá)到設(shè)定的間隙；
S3:將鉸鏈放置到前頂蓋和后頂蓋頂部的凹槽內(nèi)；
S4:拉下電鉆對(duì)準(zhǔn)鉸鏈上的螺釘安裝孔進(jìn)行打孔作業(yè)，再拉下電動(dòng)螺絲刀在安裝孔的位置安裝螺釘；
S5:待所有螺釘安裝完成之后將裝夾機(jī)構(gòu)整體推入到檢測(cè)區(qū)域，接近開關(guān)檢測(cè)到前頂蓋和后頂蓋，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)攝像頭沿著同步帶導(dǎo)軌移動(dòng)，依次對(duì)鉸鏈進(jìn)行螺釘漏裝檢測(cè)；
S6:通過攝像頭拍攝到的鋼琴頂蓋上的鉸鏈安裝情況，將圖片傳輸?shù)綀D像采集卡，通過比對(duì)之后得到其是否發(fā)生漏裝，若出現(xiàn)螺絲漏裝，設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，此時(shí)拉出裝夾機(jī)構(gòu)，查看觸摸顯示屏上的漏裝區(qū)域，找到對(duì)應(yīng)漏裝的孔，進(jìn)行螺絲安裝，推入檢測(cè)區(qū)域重新檢測(cè)；
S7:直到未出現(xiàn)螺絲漏裝現(xiàn)象，拉出裝夾機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，松開夾具體，取出已經(jīng)裝配好的鋼琴頂蓋放置于成品區(qū)。
[0018]本發(fā)明有如下有益效果:
1、鋼琴頂蓋鉸鏈安裝夾具在進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)，將木板插入夾具框架面板的縫隙中，通過絲桿調(diào)整夾具相對(duì)位置，從而控制頂蓋兩板間隙，同時(shí)調(diào)整鋼琴頂蓋板下方的模式墊塊，保持高度水平一致，安裝時(shí)兩頂蓋不會(huì)出現(xiàn)誤差，便于鋼琴頂蓋鉸鏈的安裝。
[0019]2、通過設(shè)置檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠?qū)Π惭b好的鉸鏈進(jìn)行視覺檢測(cè)，檢查其是否發(fā)生漏裝現(xiàn)象，通過漏裝檢測(cè)及時(shí)了解漏裝情況，并通過觸摸屏進(jìn)行信息反饋，進(jìn)而及時(shí)進(jìn)行返修。
[0020]3、通過電動(dòng)螺絲刀能夠?qū)β葆斶M(jìn)行安裝，而且采用垂直的方式懸掛在平衡器上能夠降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0021]4、通過滾珠絲桿機(jī)構(gòu)能夠方便的調(diào)節(jié)前夾具體和后夾具體之間的間隙，進(jìn)而滿足不同寬度鋼琴面板的需要。
[0022]5、通過將墊塊底座的一端固定在后夾具體上，另一端搭接在前夾具體能夠方便其間距的調(diào)節(jié)。
[0023]6、通過采用模塊化的模塊化墊塊，能夠適應(yīng)不同系列不同高度鋼琴面板的安裝要求。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]圖1為本發(fā)明的立體圖。
[0026]圖2為本發(fā)明的裝夾機(jī)構(gòu)立體圖。
[0027]圖3為本發(fā)明的檢測(cè)機(jī)構(gòu)立體圖。
[0028]圖4為本發(fā)明的待安裝的后頂蓋、鉸鏈和前頂蓋組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明的檢測(cè)工作原理圖。
[0030]圖6為本發(fā)明的操作流程示意圖。
[0031 ]圖7為本發(fā)明的視覺檢測(cè)截面圖。
[0032 ]圖中:機(jī)架1、裝夾機(jī)構(gòu)2、檢測(cè)機(jī)構(gòu)3、螺釘安裝機(jī)構(gòu)4、后頂蓋5、鉸鏈6、前頂蓋7;
復(fù)合腳輪101、下機(jī)座102、LED燈管103、LED燈管固定板104、上機(jī)架105、后擋板106、側(cè)擋板107、型材連接件108、水平支撐平臺(tái)109;
絲桿固定座201、滾珠絲桿202、絲桿螺母203、夾具框架面板204、模塊化墊塊205、墊塊底座206、滑塊207、光軸滑軌208、調(diào)節(jié)旋鈕209、底座固定架210、前夾具體211、后夾具體212、凹槽 213;
接近開關(guān)301、觸摸顯示屏302、電氣柜303、步進(jìn)電機(jī)304、導(dǎo)軌安裝底座305、同步帶導(dǎo)軌306、同步帶滑塊307、攝像頭308 ；
電動(dòng)螺絲刀401、平衡器402、電氣柜303、電鉆404、自動(dòng)螺釘輸送機(jī)405。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。
[0034]實(shí)施例1:
如圖1-4所示，基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，它包括機(jī)架I，所述機(jī)架I的上部中間部位安裝有裝夾機(jī)構(gòu)2，所述裝夾機(jī)構(gòu)2正上方的機(jī)架I上安裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)3，所述機(jī)架I的頂部安裝有螺釘安裝機(jī)構(gòu)4，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)3與圖像采集卡相連，所述圖像采集卡與工控計(jì)算機(jī)相連。裝夾機(jī)構(gòu)主要用于對(duì)前后鋼琴頂蓋進(jìn)行裝夾，螺絲安裝機(jī)構(gòu)主要用于鋼琴頂蓋和鉸鏈的螺絲安裝，檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要用于檢測(cè)出螺釘安裝是否合格或者是否漏裝。
[0035]進(jìn)一步的，所述機(jī)架I包括下機(jī)座102和上機(jī)座105，所述下機(jī)座102通過型材連接件108拼裝連接而成，所述下機(jī)座102的底部四角安裝有復(fù)合腳輪101，所述下機(jī)座102的左、右兩側(cè)面通過立柱固定安裝有側(cè)擋板107，所述下機(jī)座102的后側(cè)面通過立柱固定安裝有后擋板106，所述上機(jī)架105安裝在擋板的頂部，在上機(jī)架105的頂部橫梁水平安裝有LED燈管固定板104，所述LED燈管固定板104上安裝有LED燈管103，所述下機(jī)座102的底部通過型材組裝成水平支撐平臺(tái)109。工作過程中通過LED燈管103提供照明光源，保證了拍照的效果，進(jìn)而提高了攝像精度。通過4個(gè)復(fù)合腳輪，方便設(shè)備移動(dòng)。上機(jī)架主要由不銹鋼方管焊接而成，在上機(jī)架兩側(cè)面各安裝一塊機(jī)架側(cè)擋板，背部安裝有機(jī)架后擋板，以防止雜物進(jìn)入設(shè)備。
[0036]進(jìn)一步的，所述裝夾機(jī)構(gòu)2整體安裝在下機(jī)座102上，它包括前夾具體211和后夾具體212，所述前夾具體211和后夾具體212的下底面兩端都固定安裝有滑塊207，所述滑塊207滑動(dòng)配合安裝在光軸滑軌208上;所述前夾具體211和后夾具體212的上頂面左、右兩端安裝有滾珠絲桿機(jī)構(gòu)，所述前夾具體211和后夾具體212的滑軌上滑動(dòng)配合安裝有墊塊底座206，墊塊底座206的頂部安裝有模塊化墊塊205，所述墊塊底座206的一端通過墊塊底座固定架210定位在后夾具體212上，另一端通過搭接方式活動(dòng)放置在前夾具體211的上頂面，所述前夾具體211和后夾具體212的左、右兩端通過立柱固定安裝有夾具框架面板204，所述夾具框架面板204上加工凹槽213。
[0037]進(jìn)一步的，所述滾珠絲桿機(jī)構(gòu)包括絲桿固定座201，所述絲桿固定座201固定安裝在前夾具體211的上頂面，所述絲桿固定座201內(nèi)部安裝有滾珠絲桿202，所述滾珠絲桿202與絲桿螺母203相配合，所述絲桿螺母203固定安裝在后夾具體212上。
[0038]進(jìn)一步的，所述模塊化墊塊205上加工有不同高度的凹槽，所述凹槽和不同高度的鋼琴蓋板相配合使鋼琴蓋板的上端面平齊，所述模塊化墊塊205可拆卸的安裝在墊塊底座206上。通過采用可更換的結(jié)構(gòu)保證了適應(yīng)不同型號(hào)的頂蓋結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高了工作效率。
[0039]進(jìn)一步的，所述滾珠絲桿202的一端安裝有調(diào)節(jié)旋鈕209。通過采用調(diào)節(jié)旋鈕209能夠方便的對(duì)裝夾機(jī)構(gòu)2的前夾具體211和后夾具體212之間的間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而保證了適應(yīng)不同寬度的頂蓋。
[0040]進(jìn)一步的，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)3包括同步帶導(dǎo)軌306和接近開關(guān)301，所述同步帶導(dǎo)軌306通過導(dǎo)軌安裝底座305固定在上機(jī)架105上，所述接近開關(guān)301安裝在下機(jī)座102的背部末端檢測(cè)裝夾機(jī)構(gòu)2的到位信號(hào)，所述接近開關(guān)301通過信號(hào)線與電氣柜303內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，同步帶導(dǎo)軌306上滑動(dòng)配合安裝有同步帶滑塊307，所述同步帶滑塊307上固定安裝有攝像頭308，同步帶滑塊307通過同步帶與步進(jìn)電機(jī)304構(gòu)成帶傳動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)304與單片機(jī)控制器相連，所述電氣柜303中安裝有工控計(jì)算機(jī)，所述工控計(jì)算機(jī)與觸摸顯示屏302相連。
[0041]進(jìn)一步的，所述螺釘安裝機(jī)構(gòu)4包括電動(dòng)螺絲刀401和電鉆404，所述電動(dòng)螺絲刀401和電鉆404都通過平衡器402懸掛在圓管滑軌403上，自動(dòng)螺釘輸送機(jī)405與電動(dòng)螺絲刀401相連，所述電動(dòng)螺絲刀401與電氣柜303內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，設(shè)定螺釘安裝力矩。采用垂直布置的電動(dòng)螺絲刀401和電鉆404方便了操作人的手持作業(yè)，進(jìn)而降低了作業(yè)人員的操作強(qiáng)度。
[0042]進(jìn)一步的，所述滾珠絲桿202的一端安裝間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，所述間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)控制器相連，自動(dòng)控制凹槽213的間距適應(yīng)不同厚度鋼琴頂蓋。通過電動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
[0043]實(shí)施例2:
參見圖5-6，采用安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備進(jìn)行鋼琴頂蓋連接的操作方法，它包括以下步驟:
S1:啟動(dòng)設(shè)備電源和工控計(jì)算機(jī)，根據(jù)鋼琴頂蓋型號(hào)，更換模塊化墊塊205，并將兩塊不同高度的前頂蓋7和后頂蓋5穿過裝夾機(jī)構(gòu)2的凹槽213，放置到模塊化墊塊205上，使兩塊頂蓋的頂部保持平齊；
S2:通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕209，調(diào)整前夾具體211和后夾具體212之間的間距，進(jìn)而調(diào)節(jié)前后兩塊鋼琴頂蓋之間間隙，使其達(dá)到設(shè)定的間隙；
S3:將鉸鏈6放置到前頂蓋7和后頂蓋5頂部的凹槽內(nèi)；
S4:拉下電鉆404對(duì)準(zhǔn)鉸鏈6上的螺釘安裝孔進(jìn)行打孔作業(yè)，再拉下電動(dòng)螺絲刀401在安裝孔的位置安裝螺釘；
S5:待所有螺釘安裝完成之后將裝夾機(jī)構(gòu)2整體推入到檢測(cè)區(qū)域，接近開關(guān)301檢測(cè)到前頂蓋7和后頂蓋5，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)304帶動(dòng)攝像頭308沿著同步帶導(dǎo)軌306移動(dòng)，依次對(duì)鉸鏈6進(jìn)行螺釘漏裝檢測(cè)；
S6:通過攝像頭308拍攝到的鋼琴頂蓋上的鉸鏈安裝情況，將圖片傳輸?shù)綀D像采集卡，通過比對(duì)之后得到其是否發(fā)生漏裝，若出現(xiàn)螺絲漏裝，設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，此時(shí)拉出裝夾機(jī)構(gòu)，查看觸摸顯示屏302上的漏裝區(qū)域，找到對(duì)應(yīng)漏裝的孔，進(jìn)行螺絲安裝，推入檢測(cè)區(qū)域重新檢測(cè)；
S7:直到未出現(xiàn)螺絲漏裝現(xiàn)象，拉出裝夾機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕209，松開夾具體211，取出已經(jīng)裝配好的鋼琴頂蓋放置于成品區(qū)。
[0044]參見圖7，為本發(fā)明的視覺檢測(cè)結(jié)果界面圖，從圖中可以快速識(shí)別出出現(xiàn)異常的螺釘?shù)木幪?hào)。在本實(shí)施例中出現(xiàn)異常的螺釘?shù)木幪?hào)為5。
[0045]通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，它包括機(jī)架(I)，其特征在于:所述機(jī)架(I)的上部中間部位安裝有裝夾機(jī)構(gòu)(2)，所述裝夾機(jī)構(gòu)(2)正上方的機(jī)架(I)上安裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)，所述機(jī)架(I)的頂部安裝有螺釘安裝機(jī)構(gòu)(4)，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)與圖像采集卡相連，所述圖像采集卡與工控計(jì)算機(jī)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述機(jī)架(I)包括下機(jī)座(102)和上機(jī)座(105)，所述下機(jī)座(102)通過型材連接件(108)拼裝連接而成，所述下機(jī)座(102)的底部四角安裝有復(fù)合腳輪(101)，所述下機(jī)座(102)的左、右兩側(cè)面通過立柱固定安裝有側(cè)擋板(107)，所述下機(jī)座(102)的后側(cè)面通過立柱固定安裝有后擋板(106)，所述上機(jī)架(105)安裝在擋板的頂部，在上機(jī)架(105)的頂部橫梁水平安裝有LED燈管固定板(104)，所述LED燈管固定板(104)上安裝有LED燈管(103)，所述下機(jī)座(102)的底部通過型材組裝成水平支撐平臺(tái)(109)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述裝夾機(jī)構(gòu)(2)整體安裝在下機(jī)座(102)上，它包括前夾具體(211)和后夾具體(212)，所述前夾具體(211)和后夾具體(212)的下底面兩端都固定安裝有滑塊(207)，所述滑塊(207)滑動(dòng)配合安裝在光軸滑軌(208)上;所述前夾具體(211)和后夾具體(212)的上頂面左、右兩端安裝有滾珠絲桿機(jī)構(gòu)，所述前夾具體(211)和后夾具體(212)的滑軌上滑動(dòng)配合安裝有墊塊底座(206)，墊塊底座(206)的頂部安裝有模塊化墊塊(205)，所述墊塊底座(206)的一端通過墊塊底座固定架(210)定位在后夾具體(212)上，另一端通過搭接方式活動(dòng)放置在前夾具體(211)的上頂面，所述前夾具體(211)和后夾具體(212)的左、右兩端通過立柱固定安裝有夾具框架面板(204)，所述夾具框架面板(204)上加工凹槽(213)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述滾珠絲桿機(jī)構(gòu)包括絲桿固定座(201)，所述絲桿固定座(201)固定安裝在前夾具體(211)的上頂面，所述絲桿固定座(201)內(nèi)部安裝有滾珠絲桿(202)，所述滾珠絲桿(202)與絲桿螺母(203)相配合，所述絲桿螺母(203)固定安裝在后夾具體(212)上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述模塊化墊塊(205)上加工有不同高度的凹槽，所述凹槽和不同高度的鋼琴蓋板相配合使鋼琴蓋板的上端面平齊，所述模塊化墊塊(205)可拆卸的安裝在墊塊底座(206)上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述滾珠絲桿(202)的一端安裝有調(diào)節(jié)旋鈕(209)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)包括同步帶導(dǎo)軌(306)和接近開關(guān)(301)，所述同步帶導(dǎo)軌(306)通過導(dǎo)軌安裝底座(305)固定在上機(jī)架(105)上，所述接近開關(guān)(301)安裝在下機(jī)座(102)的背部末端檢測(cè)裝夾機(jī)構(gòu)(2)的到位信號(hào)，所述接近開關(guān)(301)通過信號(hào)線與電氣柜(303)內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，同步帶導(dǎo)軌(306)上滑動(dòng)配合安裝有同步帶滑塊(307)，所述同步帶滑塊(307)上固定安裝有攝像頭(308)，同步帶滑塊(307)通過同步帶與步進(jìn)電機(jī)(304)構(gòu)成帶傳動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)(304)與單片機(jī)控制器相連，所述電氣柜(303)中安裝有工控計(jì)算機(jī)，所述工控計(jì)算機(jī)與觸摸顯示屏(302)相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述螺釘安裝機(jī)構(gòu)(4)包括電動(dòng)螺絲刀(401)和電鉆(404)，所述電動(dòng)螺絲刀(401)和電鉆(404)都通過平衡器(402)懸掛在圓管滑軌(403)上，自動(dòng)螺釘輸送機(jī)(405)與電動(dòng)螺絲刀(401)相連，所述電動(dòng)螺絲刀(401)與電氣柜(303)內(nèi)部的單片機(jī)控制器相連，設(shè)定螺釘安裝力矩。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器視覺的螺絲安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備，其特征在于:所述滾珠絲桿(202)的一端安裝間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，所述間距調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)控制器相連，自動(dòng)控制凹槽(213)的間距適應(yīng)不同厚度鋼琴頂蓋。10.采用權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)安裝與檢測(cè)一體化設(shè)備進(jìn)行鋼琴頂蓋連接的操作方法，其特征在于，它包括以下步驟: S1:啟動(dòng)設(shè)備電源和工控計(jì)算機(jī)，根據(jù)鋼琴頂蓋型號(hào)，更換模塊化墊塊(205)，并將兩塊不同高度的前頂蓋(7)和后頂蓋(5)穿過裝夾機(jī)構(gòu)(2)的凹槽(213)，放置到模塊化墊塊(205)上，使兩塊頂蓋的頂部保持平齊； S2:通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕(209)，調(diào)整前夾具體(211)和后夾具體(212)之間的間距，進(jìn)而調(diào)節(jié)前后兩塊鋼琴頂蓋之間間隙，使其達(dá)到設(shè)定的間隙； S3:將鉸鏈(6)放置到前頂蓋(7)和后頂蓋(5)頂部的凹槽內(nèi)； S4:拉下電鉆(404)對(duì)準(zhǔn)鉸鏈(6)上的螺釘安裝孔進(jìn)行打孔作業(yè)，再拉下電動(dòng)螺絲刀(401)在安裝孔的位置安裝螺釘； S5:待所有螺釘安裝完成之后將裝夾機(jī)構(gòu)(2)整體推入到檢測(cè)區(qū)域，接近開關(guān)(301)檢測(cè)到前頂蓋(7)和后頂蓋(5)，然后啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(304)帶動(dòng)攝像頭(308)沿著同步帶導(dǎo)軌(306)移動(dòng)，依次對(duì)鉸鏈(6)進(jìn)行螺釘漏裝檢測(cè)； S6:通過攝像頭(308)拍攝到的鋼琴頂蓋上的鉸鏈安裝情況，將圖片傳輸?shù)綀D像采集卡，通過比對(duì)之后得到其是否發(fā)生漏裝，若出現(xiàn)螺絲漏裝，設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，此時(shí)拉出裝夾機(jī)構(gòu)，查看觸摸顯示屏(302)上的漏裝區(qū)域，找到對(duì)應(yīng)漏裝的孔，進(jìn)行螺絲安裝，推入檢測(cè)區(qū)域重新檢測(cè)； S7:直到未出現(xiàn)螺絲漏裝現(xiàn)象，拉出裝夾機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕(209)，松開夾具體(211)，取出已經(jīng)裝配好的鋼琴頂蓋放置于成品區(qū)。
【文檔編號(hào)】G01N21/95GK105973914SQ201610535186
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】董元發(fā), 查靚, 黃志勇, 袁慶松, 吳佳豪
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)