一种用于视觉检测的同步旋转夹具及检测方法与流程 专利技术说明

五金工具产品及配附件制造技术1.本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种用于视觉检测的同步旋转夹具及检测方法。背景技术：2.在各行各业的产品生产制造时，产品智能检测环节至关重要。随着技术发展，视觉检测系统已经逐渐应用于各行业的智能化车间中，其硬件搭建是检测中的一个极其重要的环节。一个合适的视觉检测系统硬件平台对图像的采集、成像质量和缺陷检测有着重要的影响。现有的视觉检测系统存在操作复杂、运行平稳等问题，容易影响后续检测结果。技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种用于视觉检测的同步旋转夹具及检测方法，具有结构紧凑、运行平稳的特点，为视觉检测的拍照取样环节提供平稳姿态设定。4.为解决上述技术问题，本发明提供一种用于视觉检测的同步旋转夹具，包括：5.旋转夹爪组件，其用于抓取待检测产品；6.动力组件，其通过同步带与旋转夹爪组件传动连接；所述动力组件用于带动旋转夹爪组件旋转；7.张紧单元，其安装在同步带的外侧；所述张紧单元用于压紧同步带；8.提升单元，其与旋转夹爪组件连接；所述提升单元用于提升旋转夹爪组件。9.本发明采用同步带传动对动力组件、旋转夹爪组件和张紧单元进行传动连接；由动力组件提供动力，通过同步带传动，带动六组旋转夹爪组件实现同步旋转。10.所述提升单元包括驱动气缸，提升单元的驱动气缸固定于外设桁架上，气缸执行端与支撑板垂直连接，接通气源后，通过气缸执行端的伸出与回退动作实现支撑板的上下运动，从而带动支撑板上安装的动力组件、旋转夹爪组件和张紧单元同步上下运动。11.优选地，还包括支撑板；12.所述提升单元包括驱动气缸，所述驱动气缸的执行端与支撑板相连接；13.所述动力组件、旋转夹爪组件和张紧单元均安装在支撑板上。14.优选地，所述动力组件包括伺服电机、减速机、减速机安装板、输出轴主动带轮和六角支柱；15.所述伺服电机与减速机连接后固定安装在减速机安装板上；16.所述输出轴主动带轮与减速机的输出轴键连接；17.所述减速机安装板通过六角支柱固定安装在支撑板上。18.优选地，所述旋转夹爪组件包括旋转气滑环、轴盖、空心轴从动带轮、气爪安装板、双列角接触轴承、空心轴、气爪、夹爪和滑环固定板；19.所述旋转气滑环顶部通过滑环固定板固定安装在支撑板上；20.所述旋转气滑环底部通过轴盖与空心轴底部转动连接；21.所述空心轴从动带轮固定安装在空心轴上；22.所述输出轴主动带轮和空心轴从动带轮通过同步带传动连接；23.所述双列角接触轴承的内圈与空心轴固定连接，双列角接触轴承的外圈与支撑板固定连接；24.所述气爪通过气爪安装板与空心轴底部固定连接。25.本发明的空心轴的内部中空，并在空心轴两端设有两个穿线孔，气管由上方穿线孔穿入，从下方穿线孔穿出，与空心轴相对位置固定；旋转气滑环固定端与气源连接，动力组件启动时，同步带带动同步轮旋转，同步轮同时带动空心轴与旋转气滑环旋转端同步旋转。26.优选地，所述张紧单元包括惰轮、悬臂销、惰轮安装板、调整螺丝块、调整螺栓和螺栓固定块；27.所述螺栓固定块固定安装设置在支撑板上；28.所述螺栓固定块上安装有调整螺栓；29.所述调整螺栓的螺纹端从同步带外侧朝向同步带延伸，并与调整螺丝块螺接；所述调整螺栓的固定端与螺栓固定块转动连接；30.所述调整螺丝块与惰轮安装板固定连接；31.所述惰轮通过悬臂销与惰轮安装板转动连接；32.所述惰轮与同步带的外侧传动连接。33.本发明中张紧单元的作用是：调节同步带的布置角度及张紧力。实现方式为通过旋转调整螺栓，实现惰轮在支撑板上的前后移动；通过旋转调整螺栓的拧入长度，来调节惰轮安装板与螺栓固定块的间距，来实现惰轮对同步带的张紧调节。34.优选地，所述旋转夹爪组件的数量为六组；35.所述张紧单元的数量为四组；36.所述张紧单元与旋转夹爪组件间隔设置。37.本发明还提供一种用于视觉检测的同步检测方法，包括以下步骤：38.提升单元带动旋转夹爪组件向下移动到上料工位；39.旋转夹爪组件在上料工位抓取待检测产品；40.提升单元带动旋转夹爪组件向上移动到检测工位；41.动力组件在检测工位带动旋转夹爪组件旋转，同时视觉采样系统对旋转夹爪组件上的待检测产品进行拍摄采样。42.优选地，动力组件在检测工位带动旋转夹爪组件旋转，具体包括以下步骤：43.伺服电机带动减速机旋转；44.减速机的输出轴依次通过输出轴主动带轮、同步带和空心轴从动带轮带动空心轴旋转；空心轴通过气爪带动夹爪共同旋转。45.优选地，还包括以下步骤：46.通过张紧单元调整同步带的松紧程度。47.与现有技术相比，本发明的有益效果为：48.本发明一种用于视觉检测的同步旋转夹具，具有结构紧凑、运行平稳的特点，为视觉检测的拍照取样环节提供平稳姿态设定。附图说明49.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。50.图1是本发明一种用于视觉检测的同步旋转夹具的结构示意图；51.图2是旋转夹爪组件的结构示意图；52.图3是动力组件结构示意图；53.图4是张紧单元结构示意图；54.图5是惰轮通过悬臂销与安装板连接的结构示意图；55.图6是螺栓固定块通过调整螺栓与调整螺丝块连接的结构示意图。56.图中：1-动力组件；11-伺服电机；12-减速机；13-减速机安装板；14-输出轴主动带轮；15-六角支柱；2-提升单元；3-旋转夹爪组件；31-旋转气滑环；32-轴盖；33-空心轴从动带轮；34-气爪安装板；35-双列角接触轴承；36-空心轴；37-气爪；38-夹爪；39-滑环固定板；4-张紧单元；41-惰轮；42-悬臂销；43-惰轮安装板；44-调整螺丝块；45-调整螺栓；46-螺栓固定块；5-支撑板。具体实施方式57.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。58.在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。59.应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。60.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：61.如图1所示，本发明提供一种用于视觉检测的同步旋转夹具，包括：62.旋转夹爪组件3，其用于抓取待检测产品；63.动力组件1，其通过同步带6与旋转夹爪组件3传动连接；所述动力组件1用于带动旋转夹爪组件3旋转；64.张紧单元4，其安装在同步带6的外侧；所述张紧单元4用于压紧同步带6；65.提升单元2，其与旋转夹爪组件3连接；所述提升单元2用于提升旋转夹爪组件3。66.所述动力组件1启动后，通过同步带6传动，实现六组旋转夹爪组件3的同步正反转运动。67.优选地，还包括支撑板5；68.所述提升单元2包括驱动气缸，所述驱动气缸的执行端与支撑板5相连接；69.所述动力组件1、旋转夹爪组件3和张紧单元4均安装在支撑板5上；70.提升单元2的驱动气缸固定于外设桁架上，驱动气缸的执行端与支撑板5垂直连接，通过驱动气缸带动支撑板5上的动力组件1、旋转夹爪组件3和张紧单元4进行上下运动。71.优选地，如图3所示，所述动力组件1包括伺服电机11、减速机12、减速机安装板13、输出轴主动带轮14和六角支柱15；72.所述伺服电机11与减速机12连接后固定安装在减速机安装板13上；73.所述输出轴主动带轮14与减速机12的输出轴键连接；74.所述减速机安装板13通过六角支柱15固定安装在支撑板5上。75.优选地，如图2所示，所述旋转夹爪组件3包括旋转气滑环31、轴盖32、空心轴从动带轮33、气爪安装板34、双列角接触轴承35、空心轴36、气爪37、夹爪38和滑环固定板39；76.所述旋转气滑环31顶部通过滑环固定板39固定安装在支撑板5上；77.所述旋转气滑环31底部通过轴盖32与空心轴36底部转动连接；78.所述空心轴从动带轮33固定安装在空心轴36上；79.所述输出轴主动带轮14和空心轴从动带轮33通过同步带6传动连接；80.所述双列角接触轴承35的内圈与空心轴36固定连接，双列角接触轴承35的外圈与支撑板5固定连接；81.所述气爪37通过气爪安装板34与空心轴36底部固定连接；82.所述夹爪38设置在气爪37上。83.优选地，如图4-6所示，所述张紧单元4包括惰轮41、悬臂销42、惰轮安装板43、调整螺丝块44、调整螺栓45和螺栓固定块46；84.所述螺栓固定块46固定安装设置在支撑板5上；85.所述螺栓固定块46上安装有调整螺栓45；86.所述调整螺栓45的螺纹端从同步带6外侧朝向同步带6延伸，并与调整螺丝块44螺接；所述调整螺栓45的固定端与螺栓固定块46转动连接；87.所述调整螺丝块44与惰轮安装板43固定连接；88.所述惰轮41通过悬臂销42与惰轮安装板43转动连接；89.所述惰轮41与同步带6的外侧传动连接。90.优选地，所述旋转夹爪组件3的数量为六组；91.所述张紧单元4的数量为四组；92.所述张紧单元4与旋转夹爪组件3间隔设置。93.本发明还提供一种用于视觉检测的同步检测方法，包括以下步骤：94.提升单元2带动旋转夹爪组件3向下移动到上料工位；95.旋转夹爪组件3在上料工位抓取待检测产品；96.提升单元2带动旋转夹爪组件3向上移动到检测工位；97.动力组件1在检测工位带动旋转夹爪组件3旋转，同时视觉采样系统对旋转夹爪组件3上的待检测产品进行拍摄采样。98.优选地，动力组件1在检测工位带动旋转夹爪组件3旋转，具体包括以下步骤：99.伺服电机11带动减速机12旋转；100.减速机12的输出轴依次通过输出轴主动带轮14、同步带6和空心轴从动带轮33带动空心轴36旋转；空心轴36通过气爪37带动夹爪38共同旋转。101.为了更好的说明本发明的技术效果，本发明提供如下具体实施例说明上述技术流程：102.实施例1、一种用于视觉检测的同步旋转夹具，包括：动力组件1、提升单元2、旋转夹爪组件3、张紧单元4及支撑板5；103.动力组件1固定于支撑板5的一侧，六组旋转夹爪组件3及四组张紧单元4间隔均布在支撑板5两侧；其中，动力组件1中的主动同步带6轮与旋转夹爪组件3中的被动同步带6轮及张紧单元4中的惰轮41通过同步带6呈环形回路连接。104.动力组件1包括伺服电机11、减速机12、减速机安装板13、输出轴主动带轮14和六角支柱15；减速机12上设有一个用于驱动传动系统运转的输出轴，输出轴上设有输出轴主动带轮14，减速机12上设有由电机驱动的主动轴；其作用在于为同步带6传动的主动带轮提供动力。同步带6轮上设有锁紧螺孔，用于拧入锁紧螺钉固定同步带6轮位置，防止带轮轴向与径向窜动。减速机12固定于减速机安装板13上，惰轮安装板43通过四个六角支柱15与支撑板5连接，六角支柱15与支撑板5是螺接关系，可通过调整螺栓45拧入长度来找平同步带6轮，使同步带6轮始终保持与支撑板5平行。105.提升单元2包括驱动气缸，气缸固定于外设桁架上，气缸执行端与支撑板5垂直连接，接通气源后，通过气缸执行端的伸出与回退动作实现支撑板5的上下运动，从而带动支撑板5上安装的动力组件1、旋转夹爪组件3和张紧单元4同步上下运动。106.旋转夹爪组件3包括旋转气滑环31、轴盖32、空心轴从动带轮33、气爪安装板34、双列角接触轴承35、空心轴36、气爪37、夹爪38和滑环固定板39。旋转气滑环31固定端与气源连接且通过滑环固定板39固定于支撑板5上，另一端为旋转端，旋转端与空心轴36末端连接。同步带6轮通过键连接装在空心轴36中部，空心轴36与支撑板5之间用一个双列角接触轴承35连接。动力组件1启动时，同步带6带动同步轮旋转，同步轮带动空心轴36与旋转气滑环31旋转端同步旋转。空心轴36内部中空，并在轴两端设有两个穿线孔，气管由上方穿线孔穿入，从下方穿线孔穿出，与空心轴36相对位置固定。空心轴36另一端通过气爪安装板34与气爪37连接，夹爪38装于气爪37执行端上。空心轴36旋转时，带动气爪37及夹爪38同步旋转。107.张紧单元4包括惰轮41，悬臂销42，惰轮安装板43，调整螺丝块44，调整螺栓45，螺栓固定块46。调整螺栓45螺纹端与调整螺丝块44螺接，另一端与螺栓固定块46相连。其中螺栓固定块46螺接与支撑板5上，调整螺丝块44固定在惰轮安装板43上。惰轮安装板43上还装有惰轮41。通过旋转调整螺栓45，实现调整螺丝块44沿螺栓轴向移动，从而带动惰轮安装板43上的惰轮41前后移动，达到张紧同步带6的作用。张紧单元4共四组，均布在支撑板5上。108.本实施例中，由动力组件1的驱动电机带动输出轴主动带轮14旋转，通过同步带6传动，完成空心轴从动带轮33与四组惰轮41同步旋转；由提升单元2中的气缸实现上下往返运动。109.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块、模组或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元、模组或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。110.所述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。111.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。112.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。









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