一种视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手的制作方法

1.本发明涉及注塑视觉检测领域，具体而言，涉及一种视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手。


背景技术：

2.嵌件注塑是一种将嵌件预先固定在注塑模具中适当的位置，然后再注入塑料成型，开模后嵌件被冷却固化的塑料包紧埋在塑料内得到带有如螺纹、电极等嵌件的制品的工艺。
3.嵌件注塑过程中，常因冷模和热模之前因热胀冷缩产生尺寸差异，或机械手长期工作产生的振动位移，导致金属嵌件埋入不顺问题。
4.例如：中国实用新型专利（申请号：cn202223474906.6）所公开的“一种注塑嵌件自动埋入调节装置”，其说明书公开：在注塑过程中，常需要埋入各种形状的嵌件。目前市面上多采用人工埋入或者机械手将嵌件埋入。人工埋入效率慢，机械手埋入效率高但经长时间工作后，由于设备工作振动等因素，容易出现微量位置误差，从而常常出现机械手对嵌件埋入不到位的现象，严重影响后续作业，难以满足企业生产要求；上述专利可以佐证现有技术存在的缺陷。
5.因此我们对此做出改进，提出一种视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：针对目前存在的嵌件注塑过程中，常因冷模和热模之前因热胀冷缩产生尺寸差异，或机械手长期工作产生的振动位移，导致金属嵌件埋入不顺问题。
7.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手，以改善上述问题。
8.本技术具体是这样的：一种视觉检测系统，包括注塑埋放抓手单元和检测单元，所述注塑埋放抓手单元上通过浮动组件设置有安装板，所述安装板上安装有嵌件埋入组件，所述嵌件埋入组件通过浮动组件能够可以自动修正嵌件埋入位置，所述检测单元用于对安装板位移调整量进行检测和统计。
9.作为本技术优选的技术方案，所述检测单元包括图像采集模块、图像处理模块和显示模块；图像采集模块，对安装板位移调整量进行图像采集；图像处理模块，对采集的图像信息进行统计和分析，在安装板连续多次的向同一方向进行位移调整时发出警报信号；显示模块，接收图像处理模块发出的警报信号并将发出预警显示，通知工作人员对注塑埋放抓手单元进行调整。
10.作为本技术优选的技术方案，所述图像处理模块对获取的图像信息先进行滤波和
锐化处理，再对处理后的图像信息进行统计和分析。
11.作为本技术优选的技术方案，所述检测单元还包括位移表示模块，所述位移表示模块用来表示安装板位移修正的量，即表示嵌件埋入组件位移修正的量。
12.作为本技术优选的技术方案，所述位移表示模块设置在注塑埋放抓手单元内部，所述图像采集模块在每次进行嵌件埋入过程中对安装板进行一次图像信息获取。
13.一种自适应嵌件埋放抓手，应用于权利要求所述的注塑埋放抓手单元，其特征在于，包括连接体，所述连接体的后端与机器人输出端连接，所述浮动组件包括一组均匀设置在连接体前端的连接轴，所述安装板上具有与连接轴相适配的装配孔，所述装配孔的孔径大于连接轴的轴径，所述连接轴穿过装配孔且在安装板的内外两侧分别安装有推力轴承，所述连接体上且位于安装板端角处的调节块，所述调节块上设置有与安装板边侧相抵接的弹簧柱塞，所述安装板上设置有导向柱，所述导向柱与注塑模具上的导向孔相适配。
14.作为本技术优选的技术方案，所述连接体上还设置有自锁机构，所述自锁机构包括设置在连接体内侧的自锁气缸，所述自锁气缸的输出端穿设于连接体并连接有夹爪，所述夹爪与注塑模具上的自锁孔相配合，能够将该连接体锁定在注塑模具上。
15.作为本技术优选的技术方案，所述位移表示模块包括位移转换机构，所述位移转换机构包括设置在连接体内壁顶部的机体，所述机体的顶部装配有圆柱体，所述安装板的底部设置由穿过连接体并与圆柱体同轴的位移轴，所述位移轴上均匀设置有一组位移块，所述位移块的底部设置有用于产生显示标志信号的转换组件，所述转换组件弹性设置在圆柱体上。
16.作为本技术优选的技术方案，所述转换组件包括与位移块对应的定位块，所述定位块上自内向外等距设置有一组弹性杆，所述位移块的底端设置有斜面且与相近弹性杆的顶端相接触，所述弹性杆的底端转动设置有显示球，所述显示球的表面分为第一面和第二面，且第一面与第二面上设置有不同的信息，用于快速识别，所述显示球的第一面朝外，当所述弹性杆受到位移块的压力向下移动后，第一面和第二面的位置互换。
17.作为本技术优选的技术方案，所述弹性杆的中部设置线性槽口，所述线性槽口的底端与显示球相连通，所述线性槽口内设置有磁棒，磁棒固定在定位块内，所述显示球上设置由转动凸块，所述转动凸块转动安装在弹性杆的底部，且与弹性杆之间设置有卷簧，所述显示球上嵌设有与磁棒相对应的磁片，所述机体的底部设置有用于采集第一面和第二面信息的检测相机。
18.作为本技术优选的技术方案，所述滑架的外侧设置有磁板，所述检测相机的两侧分别设置有与磁板相吸的电磁件，两个电磁件交替工作。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果：在本技术的方案中：1.为了解决现有技术中注塑过程中金属嵌件埋入不顺问题的问题，本技术通过设置的浮动组件，实现了安装板可以自动调整，即嵌件埋入组件可以自动修正埋入位置，降低了金属嵌件埋入不顺的概率。
20.2.为了解决现有技术中在将嵌件埋入模具过程中，推料气缸产生的振动影响机械手使用的问题，本技术通过设置的自锁机构，使得推料气缸在推料过程中，注塑埋放抓手单元与模具之间连接为一体，进而降低推料气缸产生的振动对机械手的影响。
21.3.通过设置的检测单元，能够对嵌件埋入组件进行实时检测，了解嵌件埋入组件调整位置的频次以及方向，便于工作人员掌握嵌件埋入组件的运行情况，便于后续对嵌件埋入组件进行检修调整。
22.4.通过设置的位移转换机构，使得嵌件埋入组件调整位置的信息通过显示球上具有区别信息的面来显示，具有更加明显和具体化的特点，便于检测相机快速的获取嵌件埋入组件调整位置的信息，降低了图像处理模块的工作量，提高检测的效率。
23.5.通过设置的圆柱体、位移轴、位移块、弹性杆、显示球和磁棒等机构，在安装板产生位移后，能够集中的在圆柱体的底部进行显示，更有利于检测相机快速的集中的获取到安装板位移的信息，且在弹性杆下移过程中，显示球自动的转动，与其它的显示球产生明显的区别，能够更加的直观。
附图说明
24.图1为本技术提供的一种视觉检测系统的系统框图；图2为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的整体结构示意图；图3为本技术提供的图2中a处的放大图；图4为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的内部结构正视图；图5为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的位移转换机构的整体示意图；图6为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的位移块与定位块的连接结构示意图；图7为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的位移转换机构的底部结构示意图；图8为本技术提供的图7中b处的放大图；图9为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的定位块的侧视剖视图；图10为本技术提供的图9中c处的放大图；图11为本技术提供的一种自适应嵌件埋放抓手的显示球的结构示意图。
25.图中标示：1、注塑埋放抓手单元；101、安装板；102、嵌件埋入组件；103、连接体；104、连接轴；105、装配孔；106、推力轴承；107、调节块；108、弹簧柱塞；109、导向柱；110、自锁气缸；111、夹爪；2、位移转换机构；201、机体；202、圆柱体；203、位移轴；204、位移块；205、定位块；206、弹性杆；207、显示球；208、磁片；209、线性槽口；210、磁棒；3、检测相机；301、滑轨；302、滑架；303、清理刷；304、磁板；305、电磁件。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
27.如背景技术所述的，嵌件注塑过程中，常因冷模和热模之前因热胀冷缩产生尺寸差异，或机械手长期工作产生的振动位移，导致金属嵌件埋入不顺问题。
28.为了解决此技术问题，本发明提供了一种视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手，其应用于金属嵌件注塑工艺。
29.具体地，请参考图1，所述一种视觉检测系统具体包括注塑埋放抓手单元1和检测单元，所述注塑埋放抓手单元1上通过浮动组件设置有安装板101，所述安装板101上安装有嵌件埋入组件102，所述嵌件埋入组件102通过浮动组件能够可以自动修正嵌件埋入位置，所述检测单元用于对安装板101位移调整量进行检测和统计。
30.本发明提供的一种视觉检测系统，能够对嵌件埋入组件102进行实时检测，了解嵌件埋入组件102调整位置的频次以及方向，便于后续工作人员对嵌件埋入组件102进行检修（即安装板101多次向同一方向进行位移修正，即该方向上的部分结构可能存在异常）。
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.实施例1请参考图1，一种视觉检测系统，检测单元包括位移表示模块、图像采集模块、图像处理模块和显示模块；位移表示模块设置在注塑埋放抓手单元1的内部，图像采集模块在每次进行嵌件埋入过程中对安装板101进行一次图像信息获取用于对安装板101自适应调整的位移量进行转换显示，产生显示标志信号；图像采集模块，对显示标志信号信息进行图像采集；图像处理模块，对采集的图像信息进行统计和分析，在安装板101连续多次的向同一方向进行位移调整时发出警报信号；显示模块，接收图像处理模块发出的警报信号并将发出预警显示，通知工作人员对注塑埋放抓手单元1进行调整；图像处理模块对获取的图像信息先进行滤波和锐化处理，再对处理后的图像信息进行统计和分析。
35.通过设置的位移表示模块，使得嵌件埋入组件102调整位置的信息更加明显具体化，便于检测相机3快速的获取嵌件埋入组件102调整位置的频次以及方向，提高检测的效率。
36.请参考图2和图3，一种自适应嵌件埋放抓手，包括安装板101，安装板101上安装有嵌件埋入组件102，嵌件埋入组件102包括一对夹持气缸（此为现有技术，图中未标出），用于夹持金属嵌件，如各种形式的pin针，还包括连接体103，连接体103的后端与机器人输出端连接，连接体103内部设置有与金属嵌件相对的推料气缸，用于将金属嵌件推入注塑模具内，其中，浮动组件包括一组均匀设置在连接体103前端的连接轴104，安装板101上具有与连接轴104相适配的装配孔105，装配孔105的孔径大于连接轴104的轴径，即安装板101具有一定的位移量，连接轴104穿过装配孔105且在安装板101的内外两侧分别安装有推力轴承106，连接体103上且位于安装板101端角处的调节块107，调节块107上设置有与安装板101边侧相抵接的弹簧柱塞108，通过弹簧柱塞108保持安装板101即嵌件埋入组件102运行中的稳定，同时又可以通过弹簧柱塞108进行水平方向位置微调，安装板101上设置有导向柱
109，导向柱109与注塑模具上的导向孔相适配，在导向柱109插入注塑模具上的导向孔过程中，如嵌件埋入组件102与注塑模具的注塑腔之间存在偏差，即导向柱109也存在一定的偏差，此时通过导向柱109有与导向孔的配合，使得导向柱109可以带动安装板101可以进行水平方向位置微调，从而保证安装板101与模具的准确对正；通过设置的浮动组件，实现了安装板101可以自动调整，即嵌件埋入组件102可以自动修正埋入位置，降低了金属嵌件埋入不顺的概率。
37.请参考图2和图4，连接体103上还设置有自锁机构，自锁机构包括设置在连接体103内侧的自锁气缸110，自锁气缸110的输出端穿设于连接体103并连接有夹爪111，夹爪111与注塑模具上的自锁孔相配合，自锁孔内具有与夹爪111相适配的台阶面，能够将该连接体103锁定在注塑模具上；通过设置的自锁机构，使得推料气缸在推料过程中，注塑埋放抓手单元1与模具之间连接为一体，进而降低推料气缸产生的振动对机械手的影响。
38.实施例2对实施例1提供的一种自适应嵌件埋放抓手进一步优化，具体地，请参考图5，位移表示模块包括位移转换机构2，位移转换机构2包括设置在连接体103内壁顶部的机体201，机体201的顶部装配有圆柱体202，安装板101的底部设置由穿过连接体103并与圆柱体202同轴的位移轴203，位移轴203上均匀设置有一组位移块204，位移块204的底部设置有用于产生显示标志信号的转换组件，转换组件弹性设置在圆柱体202上，安装板101在自动修正位置过程中，位移轴203随安装板101同步移动，可与对应的转换组件联系，便于检测相机3进行图像采集。
39.请参考图6、图7、图8和图11，转换组件包括与位移块204对应的定位块205，定位块205上自内向外等距设置有一组弹性杆206，（弹性杆206为一些常规的弹性设置，通过弹簧提高弹力，图中未标出），位移块204的底端设置有斜面且与相近弹性杆206的顶端相接触，弹性杆206的底端转动设置有显示球207，显示球207的表面分为第一面和第二面，且第一面与第二面上设置有不同的信息，该区别信息可为不同的鲜亮颜色或特殊的图像标志，如圆和矩形，便于检测相机3快速识别检测，显示球207的第一面朝外，当弹性杆206受到位移块204的压力向下移动后，第一面和第二面的位置互换，即产生区别信息，通过上述结构的配合，将嵌件埋入组件102调整位置的信息更加明显具体化，便于检测相机3快速的获取嵌件埋入组件102调整位置的频次以及方向，提高检测的效率。
40.请参考9、图10和图11，弹性杆206的中部设置线性槽口209，线性槽口209的底端与显示球207相连通，线性槽口209内设置有磁棒210，磁棒210固定在定位块205内，显示球207上设置由转动凸块，转动凸块转动安装在弹性杆206的底部，且与弹性杆206之间设置有卷簧，显示球207上嵌设有与磁棒210相对应的磁片208，磁片208一端至另一端的面积逐渐增大，即在弹性杆206下移过程中，因磁棒210的位置不变，即显示球207以及磁片208与磁棒210相对远离，进而使得磁棒210对磁片208的作用力逐渐消失，在卷簧的作用下，使得显示球207转动180
°
，即完成上述中第一面和第二面的位置互换，便于检测相机3检测；相反的，显示球207上移在磁棒210的驱动下转动复位，便于下一次检测。
41.实施例3一种自适应嵌件埋放抓手，具体地，请参考图5，机体201的底部设置有用于采集第一面和第二面信息的检测相机3，检测相机3的两侧设置有滑轨301，滑轨301上设置有滑架
302，滑架302的底端与滑轨301滚动连接，滑架302随机器人的运动在滑轨301内自由滑动，滑架302的内侧设置有用于清理检测相机3的清理刷303，在嵌件注塑过程中，机器人或带动该抓手进行多方向的移动，通过设置的滑轨301以及滑架302，可在机器人运动过程中惯性的带动下使得滑架302发生往复运动，即通过清理刷303对检测相机3的镜头进行擦拭清理，保障图像信息获取的清晰度。
42.实施例4一种自适应嵌件埋放抓手，具体地，请参考图5，滑架302的外侧设置有磁板304，检测相机3的两侧分别设置有与磁板304相吸的电磁件305，两个电磁件305交替工作，对清理刷303的运行保障，即通过两个电磁件305的交替通电，可对磁板304产生两个方向的作用力，即也可使得清理刷303对检测相机3的镜头进行清理，使得镜头的清晰度得到保障。
43.本发明提供的视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手的使用过程如下：在嵌件埋放组件抓取金属嵌件后，通过机器人将该抓手单元移动至注塑模具处，安装板101上的导向柱109插入注塑模具上的导向孔中，当嵌件埋入组件102与注塑模具的注塑腔之间存在偏差，即导向柱109也存在一定的偏差，此时通过导向柱109有与导向孔的配合，使得导向柱109可以带动安装板101可以进行水平方向位置微调，从而保证装板与模具的准确对正，在安装板101微调过程中，位移轴203随安装板101同步移动，位移块204挤压对应的弹性杆206，弹性杆206下移，显示球207以及磁片208与磁棒210相对远离，进而使得磁棒210对磁片208的作用力消失，在卷簧的作用下，使得显示球207转动180
°
，即完成上述中第一面和第二面的位置互换，此时相机对其进行一次图像采集，在安装板101自动修正位置和，自锁气缸110工作，注塑埋放抓手单元1与模具之间相对连接为一体，推料气缸在将嵌件推入注塑模具内。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.显然，以上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，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种视觉检测系统，其特征在于，包括注塑埋放抓手单元（1）和检测单元，所述注塑埋放抓手单元（1）上通过浮动组件设置有安装板（101），所述安装板（101）上安装有嵌件埋入组件（102），所述嵌件埋入组件（102）通过浮动组件能够可以自动修正嵌件埋入位置，所述检测单元用于对安装板（101）位移调整量进行检测和统计。2.根据权利要求1所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述检测单元包括图像采集模块、图像处理模块和显示模块；图像采集模块，对安装板（101）位移调整量进行图像采集；图像处理模块，对采集的图像信息进行统计和分析，在安装板（101）连续多次的向同一方向进行位移调整时发出警报信号；显示模块，接收图像处理模块发出的警报信号并将发出预警显示，通知工作人员对注塑埋放抓手单元（1）进行调整。3.根据权利要求2所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述图像处理模块对获取的图像信息先进行滤波和锐化处理，再对处理后的图像信息进行统计和分析。4.根据权利要求2所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述检测单元还包括位移表示模块，所述位移表示模块用来表示安装板（101）位移修正的量，即表示嵌件埋入组件（102）位移修正的量。5.根据权利要求4所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述位移表示模块设置在注塑埋放抓手单元内部，所述图像采集模块在每次进行嵌件埋入过程中对安装板（101）进行一次图像信息获取。6.一种自适应嵌件埋放抓手，应用于权利要求1所述的注塑埋放抓手单元（1），其特征在于，包括连接体（103），所述连接体（103）的后端与机器人输出端连接，所述浮动组件包括一组均匀设置在连接体（103）前端的连接轴（104），所述安装板（101）上具有与连接轴（104）相适配的装配孔（105），所述装配孔（105）的孔径大于连接轴（104）的轴径，所述连接轴（104）穿过装配孔（105）且在安装板（101）的内外两侧分别安装有推力轴承（106），所述连接体（103）上且位于安装板（101）端角处的调节块（107），所述调节块（107）上设置有与安装板（101）边侧相抵接的弹簧柱塞（108），所述安装板（101）上设置有导向柱（109），所述导向柱（109）与注塑模具上的导向孔相适配。7.根据权利要求6所述的一种自适应嵌件埋放抓手，其特征在于，所述连接体（103）上还设置有自锁机构，所述自锁机构包括设置在连接体（103）内侧的自锁气缸（110），所述自锁气缸（110）的输出端穿设于连接体（103）并连接有夹爪（111），所述夹爪（111）与注塑模具上的自锁孔相配合，能够将该连接体（103）锁定在注塑模具上。8.根据权利要求5所述的一种自适应嵌件埋放抓手，其特征在于，所述位移表示模块包括位移转换机构（2），所述位移转换机构（2）包括设置在连接体（103）内壁顶部的机体（201），所述机体（201）的顶部装配有圆柱体（202），所述安装板（101）的底部设置由穿过连接体（103）并与圆柱体（202）同轴的位移轴（203），所述位移轴（203）上均匀设置有一组位移块（204），所述位移块（204）的底部设置有用于产生显示标志信号的转换组件，所述转换组件弹性设置在圆柱体（202）上。9.根据权利要求8所述的一种自适应嵌件埋放抓手，其特征在于，所述转换组件包括与位移块（204）对应的定位块（205），所述定位块（205）上自内向外等距设置有一组弹性杆
（206），所述位移块（204）的底端设置有斜面且与相近弹性杆（206）的顶端相接触，所述弹性杆（206）的底端转动设置有显示球（207），所述显示球（207）的表面分为第一面和第二面，且第一面与第二面上设置有不同的信息，用于快速识别，所述显示球（207）的第一面朝外，当所述弹性杆（206）受到位移块（204）的压力向下移动后，第一面和第二面的位置互换。10.根据权利要求9所述的一种自适应嵌件埋放抓手，其特征在于，所述弹性杆（206）的中部设置线性槽口（209），所述线性槽口（209）的底端与显示球（207）相连通，所述线性槽口（209）内设置有磁棒（210），磁棒（210）固定在定位块（205）内，所述显示球（207）上设置由转动凸块，所述转动凸块转动安装在弹性杆（206）的底部，且与弹性杆（206）之间设置有卷簧，所述显示球（207）上嵌设有与磁棒（210）相对应的磁片（208），所述机体（201）的底部设置有用于采集第一面和第二面信息的检测相机（3）。

技术总结
本申请提供了一种视觉检测系统及自适应嵌件埋放抓手，包括注塑埋放抓手单元和检测单元，所述注塑埋放抓手单元上通过浮动组件设置有安装板，所述安装板上安装有嵌件埋入组件，所述嵌件埋入组件通过浮动组件能够可以自动修正嵌件埋入位置，所述检测单元用于对安装板位移调整量进行检测和统计，所述检测单元包括位移表示模块、图像采集模块、图像处理模块和显示模块。本申请通过设置的浮动组件，实现了安装板可以自动调整，即嵌件埋入组件可以自动修正埋入位置，降低了金属嵌件埋入不顺的概率且能够对嵌件埋入组件进行实时检测，了解嵌件埋入组件调整位置的频次以及方向，便于后续工作人员对嵌件埋入组件进行检修。作人员对嵌件埋入组件进行检修。作人员对嵌件埋入组件进行检修。


技术研发人员：黄辉扬 王正伟
受保护的技术使用者：昆山三字智能科技有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/16