一种用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，具体为一种用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法。

背景技术

螺母又称为螺帽，是一种固定用工具，其中心有孔，孔的内侧有螺纹，螺母经常与大小相合的螺丝共用，以固定有关的接合部分，如果震动等环境因素令螺母松脱，可使用胶水或别针等工具进一步为有关部分加固，螺母多呈六角形，其次为正方形。汽车轮毂采用螺母作为紧固件进行固定。需确保汽车轮毂螺母与汽车轮毂接触面为平整状态，以保证汽车能够稳定的进行使用。

为了确保汽车轮毂能够稳定的进行使用，需要对螺母外观进行检测，如外径、内径、高度、牙数等进行检测，一般会采用视觉检测设备，将待检测的螺母按一定顺序一定位置依次排列，逐一进行检测，但是目前该设备还存在问题，比如螺母由于其尺寸较小，通过振动盘上料后难免螺母的放置位置会有偏差，影响检测效果。

在现有技术中，常采用摄像设备和计算机相结合的方式对螺母外观进行视觉检测，在流水线检测过程中，若螺母在输送移动的过程中出现较大幅度移动，会影响螺母外观检测结果，影响实际的螺母加工效率；鉴于此，我们提出了一种用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，以解决螺母在输送移动的过程中出现较大幅度移动，会影响螺母外观检测结果，影响实际的螺母加工效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于螺母外观的视觉检测设备，包括设备底座，所述设备底座上设置有传动机构，所述传动机构的上方设置有旋转底座，所述旋转底座的中心位置上开设有圆孔，所述设备底座的侧壁上固定有摄像头安装架，所述摄像头安装架的端部固定安装有具有视觉检测功能的摄像头，所述旋转底座内开设有环形槽，所述环形槽中呈阵列状分布有对螺母进行稳定放置的稳固机构，所述稳固机构包括：

圆环体，所述圆环体与环形槽的侧壁相固定，所述圆环体的内壁上固定有支撑圆环；

十字导轨，所述圆环体的内壁固定安装有十字导轨，所述十字导轨上开设有贯穿的通槽，所述十字导轨的中心位置上固定的有导向立柱；

夹持组件，所述夹持组件呈阵列状设置有四组，所述夹持组件包括滑动立柱，所述滑动立柱滑动安装在十字导轨的通槽内，所述滑动立柱的侧壁与导向线缆的一端固定，导向线缆的另一端延伸至驱动组件中；

可选的，所述十字导轨的侧壁上转动安装有定滑轮，所述导向线缆与定滑轮传动连接。

可选的，所述驱动组件包括空心圆柱壳体，所述空心圆柱壳体的侧壁上固定安装板体，所述固定安装板体的圆心位置上固定有伺服电机，所述伺服电机的输出轴贯穿固定安装板体且与绕线轮一和绕线轮二相固定，通过驱动组件和配合使用，使在放入螺母进行检测时，通过转动转动环，带动圆环体进行旋转，使得能够同时对多组螺母进行视觉检测，可提升设备的检测效率。

可选的，所述导向线缆包括绕线钢索一和绕线钢索二，且所述绕线钢索一和绕线钢索二均设置有两组，所述绕线钢索一和绕线钢索二分别绕设在绕线轮一和绕线轮二的内部，且所述绕线钢索一和绕线钢索二相互垂直。

可选的，两组所述绕线钢索一远离驱动组件的一端分别与两组位于同一直线上滑动立柱的侧壁相固定，两组所述绕线钢索二远离驱动组件的一端分别与另外两组位于同一直线上滑动立柱的侧壁相固定，所述滑动立柱上贯穿且固定有橡胶立柱。

可选的，所述滑动立柱远离导向线缆一侧的侧壁与弹性件的一端相固定，所述弹性件的另一端与导向立柱的侧壁相固定，所述稳固机构包括托板，所述托板与连接杆的一端相固定，所述连接杆的另一端固定有底部连接板，所述连接板远离圆环体侧壁与直线电机的输出端相固定，所述直线电机焊接在旋转底座底部的侧壁上。

可选的，所述传动机构包括传动轮和转动环，所述设备底座的内部设置有对传动轮进行驱动旋转的驱动设备，所述转动环转动安装在设备底座顶部的侧壁上，所述转动环的内部设置有与传动轮相啮合的传动齿，所述传动轮的侧壁与传动立柱的一端相固定，所述传动立柱的另一端与旋转底座底部的侧壁相固定。

可选的，所述旋转底座顶部的侧壁上开设有倾斜滑槽，所述摄像头安装架贯穿圆孔位于稳固机构的上方。

一种用于螺母外观的视觉检测设备的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

S1、机械手将需要进行检测的螺母放置在稳固机构的上方，同时伺服电机启动并逆时针方向旋转，弹簧带动滑动立柱向导向立柱的方向进行移动；

S2、机械手将螺母放下，螺母沿圆环体的斜槽向下滑落，后启动伺服电机启动并顺时针方向旋转，导向线缆拉动滑动立柱并对螺母进行夹持紧固；

S3、传动轮带动转动环进行旋转，旋转底座进行转动，摄像头安装架上的视觉检测摄像头进行工作；

S4、视觉检测摄像头检测结束，伺服电机启动并逆时针方向旋转，弹簧带动滑动立柱向导向立柱的方向进行移动；直线电机带动托板向上移动，并对检测后的螺母向上托举，且检测不合格的螺母产品托举高度高于检测合格的螺母，便于机械手对其进行分辨夹持分类。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，具备以下有益效果：

1、该用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，通过导向线缆和十字导轨的配合使用，在将需要检测的螺母放置在圆环体上后，通过伺服电机的带动下，四组滑动立柱同时向远离导向立柱的方向上进行移动，对螺母进行夹持紧固，使得在对螺母进行视觉检测过程中，螺母不会出现大范围的移动，可提升螺母实际的视觉检测效率和检测的准确度，提升产品品质。

2、该用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，通过驱动组件和配合使用，使在放入螺母进行检测时，通过转动转动环，带动圆环体进行旋转，使得能够同时对多组螺母进行视觉检测，可提升设备的检测效率。

3、该用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，滑动立柱上贯穿且固定有橡胶立柱，橡胶立柱用于对螺母的内部进行支撑固定，可避免对螺母内部造成损伤，保证螺母品质。

4、该用于螺母外观的视觉检测设备与检测方法，通过在直线电机和托板的配合使用，在对螺母外观进行视觉检测后，启动直线电机，通过托板将已经检测过的螺母向上拖动，便于机械手对视觉检测后的螺母进行检测，有效的提升螺母相关的检测加工效率。

附图说明

图1为本发明整体装置的结构示意图；

图2为本发明稳固机构的结构示意图；

图3为本发明稳固机构局部的结构示意图；

图4为本发明驱动组件的结构示意图；

图5为本发明驱动组件内部的结构示意图；

图6为本发明检测方法的流程示意图。

图中：1、设备底座；2、控制面板；3、传动机构；31、转动环；32、传动轮；33、传动齿；34、传动立柱；4、旋转底座；5、稳固机构；51、圆环体；52、支撑圆环；53、夹持组件；531、定滑轮；532、滑动立柱；533、橡胶立柱；534、弹簧；535、导向线缆；54、导向立柱；55、托板；56、驱动组件；561、圆柱壳体；562、固定安装板体；563、伺服电机；564、绕线轮一；565、绕线钢索一；566、绕线轮二；567、绕线钢索二；58、直线电机；59、连接杆；510、连接板；511、十字导轨；6、摄像头安装架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-图6所示，本发明提供一种技术方案：一种用于螺母外观的视觉检测设备，包括设备底座1，设备底座1的侧壁上设置有控制面板，设备底座1上设置有传动机构3，传动机构3的上方设置有旋转底座4，旋转底座4的中心位置上开设有圆孔，设备底座1的侧壁上固定有摄像头安装架6，摄像头安装架6的端部固定安装有具有视觉检测功能的摄像头，旋转底座4内开设有环形槽，环形槽中呈阵列状分布有对螺母进行稳定放置的稳固机构5，稳固机构5包括：圆环体51、夹持组件53、十字导轨511。

在本实施例中，圆环体51与环形槽的侧壁相固定，圆环体51的内壁固定安装有十字导轨511，十字导轨511上开设有贯穿的通槽，十字导轨511的中心位置上固定的有导向立柱54，夹持组件53呈阵列状设置有四组，夹持组件53包括滑动立柱532，滑动立柱532滑动安装在十字导轨511的通槽内，滑动立柱532的侧壁与导向线缆535的一端固定，导向线缆535的另一端延伸至驱动组件56中；十字导轨511的侧壁上转动安装有定滑轮531，导向线缆535与定滑轮531传动连接，圆环体51的内壁上固定有支撑圆环52，十字导轨511的底部的侧壁与支撑圆环52的侧壁相固定，用于对十字导轨511进行支撑放置。通过导向线缆535和十字导轨511的配合使用，在将需要检测的螺母放置在圆环体51上后，通过伺服电机563的带动下，四组滑动立柱532同时向远离导向立柱54的方向上进行移动，对螺母进行夹持紧固，使得在对螺母进行视觉检测过程中，螺母不会出现大范围的移动，可提升螺母实际的视觉检测效率和检测的准确度，提升产品品质。

其中，驱动组件56包括空心圆柱壳体561，空心圆柱壳体561的侧壁上固定安装板体562，固定安装板体562的圆心位置上固定有伺服电机563，伺服电机563的输出轴贯穿固定安装板体562且与绕线轮一564和绕线轮二566相固定。通过驱动组件56和配合使用，使在放入螺母进行检测时，通过转动转动环31，带动圆环体51进行旋转，使得能够同时对多组螺母进行视觉检测，可提升设备的检测效率。

导向线缆535包括绕线钢索一565和绕线钢索二567，且绕线钢索一565和绕线钢索二567均设置有两组，绕线钢索一565和绕线钢索二567分别绕设在绕线轮一564和绕线轮二566的内部，且绕线钢索一565和绕线钢索二567相互垂直。两组绕线钢索一565远离驱动组件56的一端分别与两组位于同一直线上滑动立柱532的侧壁相固定，两组绕线钢索二567远离驱动组件56的一端分别与另外两组位于同一直线上滑动立柱532的侧壁相固定，滑动立柱532上贯穿且固定有橡胶立柱533，橡胶立柱533用于对螺母的内部进行支撑固定，可避免对螺母内部造成损伤，保证螺母品质。

此外，滑动立柱532远离导向线缆535一侧的侧壁与弹簧534的一端相固定，弹簧534的另一端与导向立柱54的侧壁相固定，稳固机构5包括托板55，托板55与连接杆59的一端相固定，连接杆59的另一端固定有底部连接板510，连接板510远离圆环体51侧壁与直线电机58的输出端相固定，直线电机58焊接在旋转底座4底部的侧壁上。通过在直线电机58和托板55的配合使用，在对螺母外观进行视觉检测后，启动直线电机58，通过托板55将已经检测过的螺母向上拖动，便于机械手对视觉检测后的螺母进行检测，有效的提升螺母相关的检测加工效率。

值得注意的是，传动机构3包括传动轮32和转动环31，设备底座1的内部设置有对传动轮32进行驱动旋转的驱动设备，转动环31转动安装在设备底座1顶部的侧壁上，转动环31的内部设置有与传动轮32相啮合的传动齿33，传动轮32的侧壁与传动立柱34的一端相固定，传动立柱34的另一端与旋转底座4底部的侧壁相固定；旋转底座4顶部的侧壁上开设有倾斜滑槽，摄像头安装架6贯穿圆孔位于稳固机构5的上方。

本实施例还提出了一种用于螺母外观的视觉检测设备的检测方法，包括以下步骤：

S1、机械手将需要进行检测的螺母放置在稳固机构5的上方，同时伺服电机563启动并逆时针方向旋转，弹簧534带动滑动立柱532向导向立柱54的方向进行移动；

S2、机械手将螺母放下，螺母沿圆环体51的斜槽向下滑落，后启动伺服电机563启动并顺时针方向旋转，导向线缆535拉动滑动立柱532并对螺母进行夹持紧固；

S3、传动轮32带动转动环31进行旋转，旋转底座4进行转动，摄像头安装架6上的视觉检测摄像头进行工作；

S4、视觉检测摄像头检测结束，伺服电机563启动并逆时针方向旋转，弹簧534带动滑动立柱532向导向立柱54的方向进行移动；直线电机58带动托板55向上移动，并对检测后的螺母向上托举，且检测不合格的螺母产品托举高度高于检测合格的螺母，便于机械手对其进行分辨夹持分类。

上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。