本發(fā)明屬于電機制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在直流電機、交流串激電機制造中，換向器(俗稱整流子)是關(guān)鍵零部件，其質(zhì)量水平直接影響電機的整機品質(zhì)。換向器因為自身材料缺陷、加工缺陷或者物流傳遞不當產(chǎn)生碰傷等外觀缺陷而表現(xiàn)出來的外觀質(zhì)量問題，是必須作為不良品予以剔除的?，F(xiàn)有的質(zhì)量控制模式是人工目視檢查。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：1、產(chǎn)品的缺陷模式多，缺陷部位隨機，缺陷特征不明顯等，對檢驗人員的判斷能力有很高要求；2、如果產(chǎn)品數(shù)量龐大，人工檢查很容易出現(xiàn)視覺疲勞，漏檢情形時有發(fā)生，而且人力成本高。因此現(xiàn)有技術(shù)存在可靠性差，人力成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：旨在提供一種電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)，用來解決現(xiàn)有質(zhì)量控制技術(shù)手段可靠性差，人力成本高的問題。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)，包括本體機架，兩軸桁架機器人、三軸桁架機器人、底部圖像采集裝置、頂部圖像采集裝置、定位回轉(zhuǎn)裝置、圓柱面圖像采集裝置、圓錐面圖像采集裝置、控制裝置、良品輸送裝置、不良品平臺和物料盒，所述底部圖像采集裝置安裝在本體機架的工作臺下方、且位于兩軸桁架機器人的平移軌跡中部，所述定位回轉(zhuǎn)裝置位于兩軸桁架機器人運行軌跡的末端，所述頂部圖像采集裝置設(shè)置在定位回轉(zhuǎn)裝置同軸的上方位置，所述圓柱面圖像采集裝置的視野對準換向器圓柱表面，所述圓錐面圖像采集裝置的視野對準換向器勾部圓錐表面，所述圓柱面圖像采集裝置和圓錐面圖像采集裝置的圖像傳感器均采用線掃相機，配合線掃光源，相比面陣相機，所述良品輸送裝置位于三軸桁架機器人工作區(qū)域內(nèi)，緊靠定位回轉(zhuǎn)裝置，所述控制裝置的輸出端與系統(tǒng)各部件均電連接，所述控制裝置的信號輸出端與底部圖像采集裝置、圓柱面圖像采集裝置和圓錐面圖像采集裝置的信號輸入端分別連接。

采用上述技術(shù)方案的發(fā)明，兩軸桁架機器人可以將待測試的換向器抓取，平移，放置到定位回轉(zhuǎn)裝置上；當兩軸桁架機器人抓取待測換向器平移時，底部圖像采集裝置利用換向器底部暴露的時機拍攝換向器底部圖像；當換向器放置到定位回轉(zhuǎn)裝置上時，頂部圖像采集裝置拍攝頂部圖像；定位回轉(zhuǎn)裝置在每個檢測時段內(nèi)能旋轉(zhuǎn)一周以上，便于整個圓周圖像掃描采集；圓柱面圖像采集裝置，視野對準換向器圓柱表面，以掃描工作模式運行，換向器在定位裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)一周以上，采集完整的圓周圖像；圓錐面圖像采集裝置視野對準換向器勾部圓錐表面，以掃描工作模式運行，換向器在定位裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)一周以上，采集勾部錐面完整的圓周圖像；三軸桁架機器人可以將定位回轉(zhuǎn)裝置上放置的已測換向器抓取，按照控制策略將換向器放置在一個矩形平面內(nèi)；物料盒用來盛放已經(jīng)檢測過的換向器；良品輸送裝置可以自動送出裝滿后的物料盒，自動補充空的物料盒；不良品平臺用來對物料盒定位，接受不良品的放置；控制裝置對系統(tǒng)各部件動作進行協(xié)調(diào)控制，對采集的圖像信息進行分析處理和判定，控制三軸桁架機器人將換向器按照合格與否的規(guī)則進行分選放置，對物料盒的裝料進行計數(shù)，滿料后給出換盒的信號。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：、自動上料，自動卸料，減少了人工干預，，可以實現(xiàn)一人多機，降低了人力成本。采用機器視覺技術(shù)進行檢測，代替人工目視檢測，提高了準確性，降低了操作人員的技能要求,自動化檢測，可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄和分析，能夠?qū)崟r掌握生產(chǎn)狀況和質(zhì)量趨勢，提高了企業(yè)的管理水平。

進一步限定，所述本體機架采用鋁合金材質(zhì)一體制成，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以減輕自身重量，同時結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

進一步限定，所述良品輸送裝置、不良品平臺和物料盒均采用表面光滑的橡膠制成，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，當良品輸送裝置、不良品平臺和物料盒損壞時也可隨時更換，節(jié)約成本。

進一步限定，所述本體機架左側(cè)壁設(shè)置有箱門，所述箱門上設(shè)有門把手，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便維修人員對其電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)進行維修。

進一步限定，所述本體機架的下端設(shè)有四個支腳，所述支腳套設(shè)有防滑墊塊，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠穩(wěn)固的將該電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)平放于地面上，使其不打滑。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；

圖1為本發(fā)明一種電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

主要元件符號說明如下：

1、本體機架2、兩軸桁架機器人3、三軸桁架機器人4、底部圖像采集裝置5、頂部圖像采集裝置6、定位回轉(zhuǎn)裝置7、圓柱面圖像采集裝置8、圓錐面圖像采集裝置9、控制裝置10、良品輸送裝置11、不良品平臺12、物料盒13、換向器

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)，包括本體機架1，兩軸桁架機器人2、三軸桁架機器人3、底部圖像采集裝置4、頂部圖像采集裝置5、定位回轉(zhuǎn)裝置6、圓柱面圖像采集裝置7、圓錐面圖像采集裝置8、控制裝置9、良品輸送裝置10、不良品平臺11和物料盒12，底部圖像采集裝置4安裝在本體機架1的工作臺下方、且位于兩軸桁架機器人2的平移軌跡中部，定位回轉(zhuǎn)裝置6位于兩軸桁架機器人2運行軌跡的末端，頂部圖像采集裝置5設(shè)置在定位回轉(zhuǎn)裝置6同軸的上方位置，圓柱面圖像采集裝置7的視野對準換向器圓柱表面，圓錐面圖像采集裝置8的視野對準換向器勾部圓錐表面，圓柱面圖像采集裝置7和圓錐面圖像采集裝置8的圖像傳感器均采用線掃相機，配合線掃光源，相比面陣相機，良品輸送裝置10位于三軸桁架機器人3工作區(qū)域內(nèi)，緊靠定位回轉(zhuǎn)裝置6，控制裝置9的輸出端與系統(tǒng)各部件均電連接，控制裝置9的信號輸出端與底部圖像采集裝置4、圓柱面圖像采集裝置7和圓錐面圖像采集裝置8的信號輸入端分別連接。

優(yōu)選地，本體機架1采用鋁合金材質(zhì)一體制成，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以減輕自身重量，同時結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。實際上，也可根據(jù)實際具體情況來設(shè)定本體機架1的材料類型。

優(yōu)選地，良品輸送裝置10、不良品平臺11和物料盒12均采用表面光滑的橡膠制成，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，當良品輸送裝置10、不良品平臺11和物料盒12損壞時也可隨時更換，節(jié)約成本。實際上，也可將良品輸送裝置10、不良品平臺11和物料盒12設(shè)置為其他材料形式，比如設(shè)計為鋁材等等。

優(yōu)選地，本體機架1左側(cè)壁設(shè)置有箱門，箱門上設(shè)有門把手，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便維修人員對其電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)進行維修。實際上，也可根據(jù)實際具體情況來考慮方便維修人員對其電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)進行維修的其他結(jié)構(gòu)形式。

優(yōu)選地，本體機架1的下端設(shè)有四個支腳，支腳套設(shè)有防滑墊塊，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠穩(wěn)固的將該電機換向器自動化視覺檢測系統(tǒng)平放于地面上，使其不打滑。實際上，也可直接將本體機架1的下端面設(shè)置防滑穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。

本實施例中，兩軸桁架機器人2可以將待測試的換向器13抓取，平移，放置到定位回轉(zhuǎn)裝置6上；當兩軸桁架機器人2抓取待測換向器13平移時，底部圖像采集裝置4利用換向器13底部暴露的時機拍攝換向器底部圖像；當換向器13放置到定位回轉(zhuǎn)裝置6上時，頂部圖像采集裝置5拍攝頂部圖像；定位回轉(zhuǎn)裝置6在每個檢測時段內(nèi)能旋轉(zhuǎn)一周以上，便于整個圓周圖像掃描采集；圓柱面圖像采集裝置7，視野對準換向器13圓柱表面，以掃描工作模式運行，換向器13在定位裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)一周以上，采集完整的圓周圖像；圓錐面圖像采集裝置8視野對準換向器13勾部圓錐表面，以掃描工作模式運行，換向器13在定位裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)一周以上，采集勾部錐面完整的圓周圖像；三軸桁架機器人3可以將定位回轉(zhuǎn)裝置6上放置的已測換向器13抓取，按照控制策略將換向器13放置在一個矩形平面內(nèi)；物料盒12用來盛放已經(jīng)檢測過的換向器13；良品輸送裝置10可以自動送出裝滿后的物料盒12，自動補充空的物料盒12；不良品平臺11用來對物料盒12定位，接受不良品的放置；控制裝置9對系統(tǒng)各部件動作進行協(xié)調(diào)控制，對采集的圖像信息進行分析處理和判定，控制三軸桁架機器人3將換向器13按照合格與否的規(guī)則進行分選放置，對物料盒12的裝料進行計數(shù)，滿料后給出換盒的信號。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：、自動上料，自動卸料，減少了人工干預，，可以實現(xiàn)一人多機，降低了人力成本。采用機器視覺技術(shù)進行檢測，代替人工目視檢測，提高了準確性，降低了操作人員的技能要求,自動化檢測，可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄和分析，能夠?qū)崟r掌握生產(chǎn)狀況和質(zhì)量趨勢，提高了企業(yè)的管理水平。

上述實施例僅示例性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。