全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及罐蓋檢測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備；所述全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備包括機(jī)座、PC電腦、CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)、三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)、多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)、機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)、多軸高精度高速控制器、高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)；采用工作臺(tái)多軸高精度高速移動(dòng)、視覺(jué)成像定位、雙高精度檢測(cè)激光頭測(cè)距的方式，可實(shí)現(xiàn)的高精度高效率自動(dòng)刻線檢測(cè)，大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。
【專利說(shuō)明】全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及罐蓋檢測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬包裝是包裝工業(yè)的重要組成部分，主要為食品、罐頭、飲料、油脂、化工、藥品、 文化用品及化妝品等行業(yè)提供包裝服務(wù)。
[0003] 金屬包裝具有以下優(yōu)點(diǎn)：1，優(yōu)良的阻隔性能：不僅可以阻隔諸如空氣、氧氣、水蒸 氣、二氧化碳等氣體，還可以遮光，特別是阻隔紫外光，因此不會(huì)引起物品的潮解、變質(zhì)、腐 敗褪色以及香味的變化。2,優(yōu)良的力學(xué)性能：金屬包裝容器剛性大、易操作，能經(jīng)受碰撞、振 動(dòng)和堆疊，便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，使商品的銷售半徑大為增加。3,良好的加工適應(yīng)性：因金屬延 展性好，對(duì)復(fù)雜的成型加工能實(shí)現(xiàn)高精度、高速度生產(chǎn)。4,使用方便：金屬包裝容器不易破 損，攜帶方便。現(xiàn)在許多飲料和食品用罐與易開蓋組合，更增加了使用方便性，以適應(yīng)現(xiàn)代 設(shè)備快節(jié)奏的生活，并廣泛用于旅游生活中。5,衛(wèi)生安全：由于使用了適當(dāng)?shù)耐苛希菇饘?容器完全滿足食品容器對(duì)衛(wèi)生和安全的要求。
[0004] 由于上述羅列的這些優(yōu)點(diǎn)，金屬包裝的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，市場(chǎng)需求量也越來(lái)較大， 如加多寶、可口可樂(lè)、旺旺等各知名飲料均有采用金屬包裝，又如各品牌奶粉罐，各種飾品 包裝等都有采用金屬包裝。一般，這些金屬包裝都采用易拉罐結(jié)構(gòu)，罐蓋用"V"字型模具沖 出"V"字型的刻線，便于沿刻線拉開罐蓋。如果刻線過(guò)淺，罐蓋將難以被拉開；如果刻線過(guò) 深，刻線容易破裂造成食品如碳酸飲料、奶制品等與空氣接觸而變質(zhì)，尤其碳酸飲料在運(yùn)輸 過(guò)程中因振動(dòng)而內(nèi)部膨脹，容易使刻線破裂而變質(zhì)。
[0005] 因此，對(duì)金屬包裝容器的罐蓋刻線深度進(jìn)行檢測(cè)是非常有必要的。傳統(tǒng)測(cè)量方式 為，采用手動(dòng)刻線檢測(cè)儀，檢測(cè)過(guò)程全靠人工操作，操作誤差比較大，嚴(yán)重影響檢測(cè)精度和 檢測(cè)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè) 備，可實(shí)現(xiàn)高精度高效率自動(dòng)刻線檢測(cè)，大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008] 全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，它包括機(jī)座、用于計(jì)算刻線深度和顯示圖像的PC電 腦、用于對(duì)刻線進(jìn)行視覺(jué)成像定位的CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)、用于放置罐蓋并高精度移動(dòng) 至測(cè)試位置的三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)、用于放置不同規(guī)格罐蓋的多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)、用于 吸取罐蓋至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)、多軸高精度高速控制器、用于測(cè) 量刻痕表面的深度的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)；所述PC電腦連接所述CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng) 和高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)；
[0009] 所述三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)包括Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和T軸旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和高精度工作臺(tái)，T軸垂直于Y軸和X軸；所述高精度工作臺(tái)設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)塊和放 料盤，放料盤的上部為斜導(dǎo)面，中部為凹臺(tái)，下部為貫通高精度工作臺(tái)的通孔，凹臺(tái)設(shè)置有 放置罐蓋的裝夾臺(tái)；所述標(biāo)準(zhǔn)塊用于高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)清零；所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)安裝于高精度工作臺(tái)底部并驅(qū)動(dòng)放料盤繞T軸旋轉(zhuǎn)，所述Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述 高精度工作臺(tái)并驅(qū)動(dòng)高精度工作臺(tái)沿Y軸移動(dòng)，所述X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)并驅(qū)動(dòng)Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿X軸移動(dòng)，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)座；
[0010] 所述高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)包括K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)上下對(duì) 置的高精度檢測(cè)激光頭，所述K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭在垂直方 向反向移動(dòng)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭在垂直方向同向移動(dòng)；
[0011] 所述多軸高精度高速控制器控制連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、τ軸 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0012] 所述多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)設(shè)置于三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)前方，機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)設(shè) 置于多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)和三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)之間，C⑶視覺(jué)成像定位系統(tǒng)設(shè)置于三軸 高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)的上方，高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)設(shè)置于CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)旁側(cè)，且 當(dāng)高精度工作臺(tái)沿X軸移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭分別位于高精度工作臺(tái)的 上下方。
[0013] 所述多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)包括放料臺(tái)、放料臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和多根擋料柱，所述驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)放料臺(tái)左右移動(dòng)，多根擋料柱安裝于放料臺(tái)，每四根以上的擋料柱圍成一個(gè)放料區(qū)， 放料區(qū)位置中間有頂料孔，多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有頂料機(jī)構(gòu)。
[0014] 所述機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)包括吸盤和吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吸盤上下移 動(dòng)，及驅(qū)動(dòng)吸盤從多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)。
[0015] 進(jìn)一步的，所述高精度工作臺(tái)設(shè)置有兩個(gè)放料盤，兩個(gè)放料盤的斜導(dǎo)面、凹臺(tái)、通 孔和裝夾臺(tái)的大小均不同。
[0016] 進(jìn)一步的，所述高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)包括半導(dǎo)體激光發(fā)射器、物鏡、音叉、小孔 和感光元件、用于精確測(cè)量目標(biāo)距離的傳感器；半導(dǎo)體激光發(fā)射器的激光束穿過(guò)依靠音叉 快速上下振動(dòng)的物鏡聚集在目標(biāo)表面，從目標(biāo)表面反射的光束匯集在小孔處，隨后進(jìn)入感 光元件，通過(guò)測(cè)量光線進(jìn)入感光元件時(shí)物鏡的確切位置，就可以確定目標(biāo)高度。
[0017] 進(jìn)一步的，所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶的結(jié)構(gòu)。
[0018] 本實(shí)用新型有益效果為：本實(shí)用新型所述一種全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，采用工 作臺(tái)多軸高精度高速移動(dòng)、視覺(jué)成像定位、雙高精度檢測(cè)激光頭測(cè)距的方式，可實(shí)現(xiàn)的高精 度高效率自動(dòng)刻線檢測(cè)，大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為圖1的A部放大圖。
[0021] 圖3為本實(shí)用新型的三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖4為本實(shí)用新型的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖5為本實(shí)用新型的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)的原理圖一。
[0024] 圖6為本實(shí)用新型的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)的原理圖二。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026] 如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型所述全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，它包括機(jī)座1、用于 計(jì)算刻線深度和顯示圖像的PC電腦6、用于對(duì)刻線進(jìn)行視覺(jué)成像定位的CCD視覺(jué)成像定位 系統(tǒng)4、用于放置罐蓋并高精度移動(dòng)至測(cè)試位置的三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3、用于放置不同 規(guī)格罐蓋的多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2、用于吸取罐蓋至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3的機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸 取機(jī)構(gòu)7、多軸高精度高速控制器、用于測(cè)量刻痕表面的距離的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5 ; 所述PC電腦6連接所述CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4和高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5。
[0027] 所述三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33和 T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32和高精度工作臺(tái)30, T軸垂直于Y軸和X軸；所述高精度工作臺(tái)30設(shè) 置有標(biāo)準(zhǔn)塊35和放料盤34,放料盤34的上部為斜導(dǎo)面340,中部為凹臺(tái)342,下部為貫通 高精度工作臺(tái)30的通孔343,凹臺(tái)342設(shè)置有放置罐蓋的裝夾臺(tái)341 ;所述標(biāo)準(zhǔn)塊35用于 高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5數(shù)據(jù)清零；所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32安裝于高精度工作臺(tái)30底 部并驅(qū)動(dòng)放料盤34繞T軸旋轉(zhuǎn)，所述Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31連接所述高精度工作臺(tái)30并驅(qū) 動(dòng)高精度工作臺(tái)30沿Y軸移動(dòng)，所述X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31并驅(qū) 動(dòng)Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31沿X軸移動(dòng)，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33安裝于機(jī)座1 ;工作時(shí)，Y軸移動(dòng) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31、X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33分別驅(qū)動(dòng)高精度工作臺(tái)30沿Y軸、X軸方向移動(dòng)，T軸 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32安裝于高精度工作臺(tái)30底部并由T軸驅(qū)動(dòng)放料盤34旋轉(zhuǎn)，高精度工作臺(tái) 30能在檢測(cè)過(guò)程中，精確的移動(dòng)檢測(cè)位置，使得高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5能對(duì)整個(gè)刻線的 每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)選的，Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31和X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33為電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺母 絲桿的結(jié)構(gòu)，移動(dòng)精度極高。所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32為電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶的結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)精 度同樣極高。
[0028] 所述高精度工作臺(tái)30的斜導(dǎo)面340用于放料時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向，使得罐蓋更容易放置到 裝夾臺(tái)341上，通孔343便于高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5的上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50對(duì) 罐蓋刻線的上下部進(jìn)行激光測(cè)距。優(yōu)選的，所述高精度工作臺(tái)30設(shè)置有兩個(gè)并設(shè)置的放料 盤34,兩個(gè)放料盤34的斜導(dǎo)面340、凹臺(tái)342、通孔343和裝夾臺(tái)341的大小均不同，可以放 置不同規(guī)格的罐蓋，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷的檢測(cè)。
[0029] 所述高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5包括K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)51、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)52和兩個(gè) 上下對(duì)置的高精度檢測(cè)激光頭50,所述K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)51驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光 頭50在垂直方向反向移動(dòng)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)52驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50在垂直方 向同向移動(dòng)；工作時(shí)，根據(jù)不同情況，由K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)51或Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)52驅(qū)動(dòng)兩個(gè) 上下對(duì)置的高精度檢測(cè)激光頭50的移動(dòng)，既靈活使用，又可很好地保護(hù)高精度檢測(cè)激光頭 50 〇
[0030] 如圖5和圖6所示，本實(shí)用新型所述高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5包括半導(dǎo)體激光 發(fā)射器501、物鏡502、音叉504、小孔505、感光兀件506、用于精確測(cè)量目標(biāo)距離的傳感器 503 ;半導(dǎo)體激光發(fā)射器501的激光束穿過(guò)依靠音叉504快速上下振動(dòng)的物鏡502聚集在目 標(biāo)表面，從目標(biāo)表面反射的光束匯集在小孔505處，隨后進(jìn)入感光元件，通過(guò)測(cè)量光線進(jìn)入 感光元件時(shí)物鏡502的確切位置，就可以確定目標(biāo)高度，所述目標(biāo)為刻線的上部或下部。其 中，圖5表示光束沒(méi)有在目標(biāo)表面形成焦點(diǎn)時(shí)，小部分接收光穿過(guò)小孔505,接收光亮度較 低；圖6表示光束在目標(biāo)表面形成焦點(diǎn)時(shí)，所有接收光都穿過(guò)小孔505,接收光亮度較高。
[0031] 所述多軸高精度高速控制器控制連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33、 T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32、K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)51和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)52,實(shí)現(xiàn)多軸高精度位移。所 述多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2設(shè)置于三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3前方，機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)7設(shè)置于 多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2和三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3之間，C⑶視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4設(shè)置于三軸 高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3的上方，高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)5設(shè)置于CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4旁 偵牝且當(dāng)高精度工作臺(tái)30沿X軸移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50分別位于高精 度工作臺(tái)30的上下方。
[0032] 所述機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)7包括吸盤70和吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71，吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71驅(qū)動(dòng) 吸盤70上下移動(dòng)，及驅(qū)動(dòng)吸盤70從多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2旋轉(zhuǎn)至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3。 所述多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2包括放料臺(tái)21、放料臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20和多根擋料柱22,所述驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)放料臺(tái)21左右移動(dòng)，多根擋料柱22安裝于放料臺(tái)21，每四根以上的擋料柱22圍成 一個(gè)放料區(qū)，放料區(qū)位置開設(shè)有頂料孔23,頂料孔23下方設(shè)置有頂料機(jī)構(gòu)24,。工作時(shí)，將 不同規(guī)格罐蓋放置到對(duì)應(yīng)的放料區(qū)，多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2移動(dòng)到待料區(qū)，由吸盤70吸取送 料，吸取時(shí)頂料機(jī)構(gòu)24頂料，便于提高吸取料動(dòng)作的穩(wěn)定性。
[0033] 上述一種全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其檢測(cè)方法包括以下步驟：
[0034] 步驟一、C⑶視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4判斷高精度工作臺(tái)30工作位是否放置有罐蓋， 如果放置有罐蓋則取走罐蓋。
[0035] 步驟二、數(shù)據(jù)清零：兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50靠近標(biāo)準(zhǔn)塊35,使上下兩個(gè)高精度 檢，測(cè)激光頭50與標(biāo)準(zhǔn)塊35距離為6mm，使得高精度檢測(cè)激光頭50的誤差為±0. 5 μ m。
[0036] 步驟三，高精度工作臺(tái)30和多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)2移動(dòng)到對(duì)應(yīng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)7 的待料區(qū)；頂料機(jī)構(gòu)24上升頂起罐蓋，同時(shí)吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71驅(qū)動(dòng)吸盤70旋轉(zhuǎn)至多規(guī)格存 取料機(jī)構(gòu)2的放料區(qū)上方并驅(qū)動(dòng)吸盤70下降吸取罐蓋，吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71再驅(qū)動(dòng)吸盤70上 升并旋轉(zhuǎn)至高精度工作臺(tái)30的放料盤34,吸盤70將罐蓋放置于放料盤34的裝夾臺(tái)341位 置；機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu)7復(fù)位。
[0037] 步驟四，(XD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4對(duì)罐蓋的刻痕進(jìn)行成像定位，將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC電 腦6。
[0038] 步驟五，高精度工作臺(tái)30沿移動(dòng)到測(cè)量位，上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50對(duì)罐蓋 的刻痕上下部進(jìn)行測(cè)量；具體為，多軸高精度高速控制器根據(jù)CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)4的 刻痕位置數(shù)據(jù)，控制高精度工作臺(tái)30沿X軸、Y軸和T軸動(dòng)作，使得上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激 光頭50對(duì)罐蓋的刻線的上下部每個(gè)點(diǎn)都可進(jìn)行測(cè)量，并發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)至PC電腦6 ;高精度 檢測(cè)激光頭50使用共焦原理和音叉504,其激光束穿過(guò)依靠音叉504快速上下振動(dòng)的物鏡 502聚集在刻線的上部或下部表面，從刻線的上部或下部表面反射的光束匯集在小孔505 處，隨后進(jìn)入感光元件，通過(guò)測(cè)量光線進(jìn)入感光元件時(shí)物鏡502的確切位置，就可以確定刻 線的上部或下部高度，傳感器503精確測(cè)量刻線的上部或下部表面的距離，不受刻線材質(zhì)、 顏色或角度的影響。
[0039] 步驟六、PC電腦6根據(jù)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭50的測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算出刻線深 度，并完成與標(biāo)準(zhǔn)值的分析對(duì)比；同時(shí)PC電腦6顯示罐蓋刻線橫截面和罐蓋刻線位置上下 表面的圖像。
[0040] 重復(fù)上述步驟，完成多個(gè)罐蓋的刻線檢測(cè)，并自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告。
[0041] 綜上所述，本實(shí)用新型所述一種全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，采用工作臺(tái)多軸高精 度高速移動(dòng)、視覺(jué)成像定位、雙高精度檢測(cè)激光頭50測(cè)距的方式，可實(shí)現(xiàn)±0. 2 μ m的高精 度高效率自動(dòng)刻線檢測(cè)，大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、精度 高，精度優(yōu)于1 μ m，分辨率達(dá)0. 1 μ m ;2、罐蓋刻線橫截面清晰顯示在屏幕；3、罐蓋刻線位 置上下表面的圖像顯示在屏幕；4、激光精確測(cè)量技術(shù)，避免人為誤差；5、裝夾樣品速度快， 只需2秒；6、測(cè)量一次大約需5秒。本實(shí)用新型所述一種全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備填補(bǔ)了全 世界飲料罐裝行業(yè)的空白，可面對(duì)旺旺集團(tuán)、紅牛、中糧、加多寶等罐裝飲料行業(yè)客戶群體。 [〇〇42]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施方式，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì) 的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出相應(yīng)的改變和變形。以上所述僅 是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理 所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：它包括機(jī)座（1)、用于計(jì)算刻線深度和顯示 圖像的PC電腦（6)、用于對(duì)刻線進(jìn)行視覺(jué)成像定位的CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)（4)、用于放 置罐蓋并高精度移動(dòng)至測(cè)試位置的三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)、用于放置不同規(guī)格罐蓋的 多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)（2)、用于吸取罐蓋至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī)構(gòu) (7)、多軸高精度高速控制器、用于測(cè)量刻痕表面的距離的高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5);所述 PC電腦（6)連接所述CCD視覺(jué)成像定位系統(tǒng)（4)和高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5); 所述三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)包括Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（31)，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（33) 和T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（32)和高精度工作臺(tái)（30)，T軸垂直于Y軸和X軸；所述高精度工作 臺(tái)（30)設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)塊（35)和放料盤（34)，放料盤（34)的上部為斜導(dǎo)面（340)，中部為凹臺(tái) (342)，下部為貫通高精度工作臺(tái)（30)的通孔（343)，凹臺(tái)（342)設(shè)置有放置罐蓋的裝夾臺(tái) (341);所述標(biāo)準(zhǔn)塊（35)用于高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5)數(shù)據(jù)清零；所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) (32)安裝于高精度工作臺(tái)（30)底部并驅(qū)動(dòng)放料盤（34)繞T軸旋轉(zhuǎn)，所述Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)（31)連接所述高精度工作臺(tái)（30)并驅(qū)動(dòng)高精度工作臺(tái)（30)沿Y軸移動(dòng)，所述X軸移動(dòng) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（33)連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（31)并驅(qū)動(dòng)Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（31)沿X軸移動(dòng)，X 軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（33 )安裝于機(jī)座（1); 所述高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5)包括K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（51)、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)（52)和兩 個(gè)上下對(duì)置的高精度檢測(cè)激光頭（50)，所述K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（51)驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢 測(cè)激光頭（50)在垂直方向反向移動(dòng)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)（52)驅(qū)動(dòng)上下兩個(gè)高精度檢測(cè)激光頭 (50)在垂直方向同向移動(dòng)； 所述多軸高精度高速控制器控制連接Y軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（31 )，X軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（33 )、 T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（32 )、K軸移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（51)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)（52 ); 所述多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)（2)設(shè)置于三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)前方，機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取機(jī) 構(gòu)（7)設(shè)置于多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)（2)和三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)之間，(XD視覺(jué)成像定位 系統(tǒng)（4)設(shè)置于三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)的上方，高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5)設(shè)置于(XD 視覺(jué)成像定位系統(tǒng)（4)旁側(cè)，且當(dāng)高精度工作臺(tái)（30)沿X軸移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)上下兩個(gè)高精度檢 測(cè)激光頭（50)分別位于高精度工作臺(tái)（30)的上下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：所述多規(guī)格存取料 機(jī)構(gòu)（2)包括放料臺(tái)（21)、放料臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（20)和多根擋料柱（22)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)放 料臺(tái)（21)左右移動(dòng)，多根擋料柱（22)安裝于放料臺(tái)（21 )，每四根以上的擋料柱（22)圍成 一個(gè)放料區(qū)，放料區(qū)位置中間有頂料孔（23)，多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)（2)下方設(shè)置有頂料機(jī)構(gòu) (24)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)械旋轉(zhuǎn)吸取 機(jī)構(gòu)（7 )包括吸盤（70 )和吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（71 )，吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（71)驅(qū)動(dòng)吸盤（70 )上下移動(dòng)， 及驅(qū)動(dòng)吸盤（70)從多規(guī)格存取料機(jī)構(gòu)（2)旋轉(zhuǎn)至三軸高精度工作臺(tái)機(jī)構(gòu)（3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：所述高精度工作臺(tái) (30)設(shè)置有兩個(gè)放料盤（34)，兩個(gè)放料盤（34)的斜導(dǎo)面（340)、凹臺(tái)（342)、通孔（343)和 裝夾臺(tái)（341)的大小均不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：所述T軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)（32 )為電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的全自動(dòng)視覺(jué)刻線檢測(cè)設(shè)備，其特征在于：所述 高精度檢測(cè)激光頭機(jī)構(gòu)（5)包括半導(dǎo)體激光發(fā)射器（501)、物鏡（502)、音叉（504)、小孔 (505)、感光兀件（506)、用于精確測(cè)量目標(biāo)距離的傳感器（503);半導(dǎo)體激光發(fā)射器（501) 的激光束穿過(guò)依靠音叉（504)快速上下振動(dòng)的物鏡（502)聚集在目標(biāo)表面，從目標(biāo)表面 反射的光束匯集在小孔（505)處，隨后進(jìn)入感光元件，通過(guò)測(cè)量光線進(jìn)入感光元件時(shí)物鏡 (502)的確切位置，就可以確定目標(biāo)高度。
【文檔編號(hào)】G01B11/22GK203893828SQ201320891511
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】鄭長(zhǎng)文 申請(qǐng)人:東莞市嘉儀自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司