高精度针孔检测设备
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2022-08-06 11:10:14 谈球吧体育官网入口
钣金零部件加工环节多✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，受设备加工精度♀☿☼☀☁☂☄、折弯系数①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、原材料材质❣❦❧♡۵、厚度变化⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、人工操作偏差等因素影响☈⊙☉℃℉❅，产品在多道折弯工序后⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，尺寸公差变动相对较大웃유ღ♋♂。尤其是零件的累计误差波动更大㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，导致后续装配工序找不到合适的定位基准⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，无法实现产品的装配作业自动化⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。为解决装配定位误差大的难题❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，我们在产品自动在线检测经验的基础上⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，也开始尝试将视觉检测系统应用到产品的装配定位作业中☈⊙☉℃℉❅。利用视觉检测系统快速❣❦❧♡۵、实时웃유ღ♋♂、准确⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、高效的优势①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，首先识别产品零件的特征和相对位置测量✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，将测量数据与理论尺寸做比较☈⊙☉℃℉❅，计算出两者的偏差和修正量✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。然后用工控机控制产线机械手自动定位到实际产品装配坐标位置❣❦❧♡۵。
下面所示电梯厅门部件的实际生产为例♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，介绍视觉检测系统在电梯厅门铆螺母生产中的自动化改造⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。从图4可以看出⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，厅门右侧有4颗M6铆接螺母需要装配㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，为保证拉铆螺母的铆接强度ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，铆接螺母与零件预冲孔的单边间隙要求不超过 0.05mm⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
厅门经过剪板①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、数冲和多道折弯工序加工后⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，在折弯边上的拉铆螺母预冲孔的累计误差比较大⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。经过实际批量检测㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，拉铆螺母的预冲孔位置度累计误差一般在 0.15mm以上ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。由于零件加工精度误差问题很难改善☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，在先前规划设计厅门自动化组装线时✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，考虑到铆接枪与工件干涉会引起产品返工报废㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，铆接螺母这道工序只能安排人工来操作⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。但在厅门自动装配线改造运行后⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，操作工人为了跟上自动流水线的生产节拍⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，只能一刻不停地连续进行铆螺母作业⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，由于劳动强度太大ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，人工不仅拖累整条线的正常生产节拍♀☿☼☀☁☂☄，而且作业环境不安全웃유ღ♋♂。所以厅门拉铆螺母工序改成自动作业模式刻不容缓ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。
我们的改进方案是增加辅助视觉检测系统㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，通过拍摄厅门图像获取拉铆孔特征位置信息❣❦❧♡۵，检测并计算拉铆孔位置尺寸和角度♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，让自动控制系统控制机械手和拉铆机枪头作动态位置修正⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，确保拉铆枪与预冲孔的中心位置重合ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，实现自动铆螺母作业ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。自动铆螺母装置如图 5所示❣❦❧♡۵。
自动铆螺母装置包括基座❣❦❧♡۵、输送装置⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、厅门定位夹紧装置ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、铆螺母枪以及驱动铆螺母枪三维运动的伺服驱动机构⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，还设有向铆螺母枪供给铆螺母的送料机构✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。
应用视觉检测系统后ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，好比给生产设备安了一双眼睛ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，让机器能自己看准厅门上预冲孔的位置⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，让其自主按产品装配位置实时变化☈⊙☉℃℉❅，相应调整机械手位置消除变动误差✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，保证每一次动作⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，都能将铆螺母自动精确移动至实际厅门预冲孔正上方⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。铆螺母枪在拾取螺母后将其铆定在板件上ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，从而消除了零件尺寸累计误差导致的铆螺母卡死现象☈⊙☉℃℉❅。
在厅门板件上铆螺母的主要作业内容：首先应用振筛器输送软管웃유ღ♋♂，将铆接螺母持续不断地向供料筒输送⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，然后机械手将铆接螺母从供料筒底部的出口ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，转移至铆螺母枪的枪头正下方ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，通过视觉和自动控制系统定位到厅门预冲孔上方⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，同时移动铆螺母枪并定位至同一条轴线上㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，铆螺母枪下移❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰、拾取螺母后ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，将其铆定在厅门板件上①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，完成铆螺母作业①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
动作步骤：该设备使用时✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，当电梯的厅门板进入自动铆螺母装置的作业范围内后☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，触发光电感应装置⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，控制系统发出指令控制夹紧装置将厅门定位到固定位置⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，视觉检测系统拍摄厅门定位图像⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，读取检测图像特征❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，利用图像处理系统转化为数据进行位置分析✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，计算拉铆枪位移修正量并自动补偿⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，以消除零件加工误差造成的定位偏差㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。本厅门设有左右两套的自动铆螺母系统⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，位置偏差可分别检测⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、自动计算☈⊙☉℃℉❅。自动控制执行系统根据偏差修正值和位置数据웃유ღ♋♂，控制直线气缸和伺服系统驱动铆螺母枪精确定位至实际孔正上方❣❦❧♡۵。
铆螺母枪就位后☈⊙☉℃℉❅，触发传感器⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，工控机控制直线气缸和摆动气缸驱动气动手指下降和旋转㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，直至位于收放机构的下方❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，收到传感器到位信号后❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，控制气动手指夹持铆螺母㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，工控机接收到传感器夹持完毕的信号后✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，控制驱动气动手指下降和旋转⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，直至位于铆螺母枪的下方☈⊙☉℃℉❅，铆螺母枪拾取铆螺母后⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，气动手指张开后复位⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，铆螺母枪将铆螺母铆定在预定位置⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
厅门自动铆螺母装置应用视觉自动识别和控制后⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，替代了以前由人工来完成的工作⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，保证铆螺母的准确率✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，大大提高了生产效率和生产的自动化程度✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。
随着“中国制造2025”持续推进㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，智能制造领域机遇与挑战并存♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，特别是视觉检测与自动控制技术综合应用前景广阔웃유ღ♋♂，通过视觉智能检测✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、分析ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、判断✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、推理⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，并和智能机器融合起来⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，持续应用到加工☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、装配和质量改善等环节⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，可实现生产设备高度柔性化和自主控制❣❦❧♡۵。该技术非常适合在钣金加工行业中应用ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，通过综合运用上述方法♀☿☼☀☁☂☄，作用非常明显♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，是一种极大提高生产效率和产品加工质量的先进制造技术⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。
