在线式工件视觉检测遮光工作站

这套设备的设计初衷是解决3C电子、小型精密零部件生产线上的外观、尺寸视觉检测环节的环境光干扰问题，很多车间的顶部照明、侧方自然光会随着工位位置、时段变化出现照度波动，导致视觉系统采集的图像出现过曝、阴影、对比度不足的问题，直接拉高检测误判率，这套遮光式检测工作站就是为了给视觉检测单元提供稳定的封闭暗室环境，同时兼容现有流水线的在线输送节拍，不需要人工上下料，适配自动化产线的连续生产需求。设备整体采用铝型材搭建机架，底部配置可调脚杯，安装时可以根据地面平整度调整机架水平，调整范围在±15mm以内，机架下层预留了电气安装板位，可以放置视觉控制器、IO模块、电源等电气元件，布线可以沿铝型材的内置槽走线，外部不露明线，避免车间积尘、油污侵蚀线路。中间的输送单元采用双列皮带输送结构，输送宽度适配常见的小型工件载板，载板上可以根据待检测工件的外形定制定位治具，图中载板上的彩色定位块就是针对不同规格工件做的快换治具，更换产品时只需要替换载板上的定位块，不需要调整输送线的整体宽度，缩短换型调试时间。设备主体的遮光暗箱采用黑色遮光板材拼接，板材和铝型材框架之间贴有遮光泡棉，所有拼接缝隙都做了遮光处理，避免外部光线漏入暗箱内部，暗箱左侧预留了电气走线的过孔，过孔处配置了遮光护线圈，既可以穿线又能阻挡光线进入。暗箱入口处配置了拱形的光电安装支架，支架上可以安装对射光电传感器，当载板带着工件进入暗箱到达检测位时，光电传感器触发信号，输送线停止运行，暗箱内部的视觉相机、环形光源开始工作，完成图像采集和检测判定后，输送线重新启动，将合格工件输送到下一个工位，不合格品可以在后续工位搭配剔除机构做分拣。暗箱的尺寸设计充分考虑了常规视觉检测的工作距离要求，内部净高度可以容纳200mm工作距离的工业镜头加光源的安装空间，宽度方向预留了光源、相机的调整安装位，可以根据不同工件的检测需求调整相机的安装高度、角度，不需要改动暗箱的主体结构。输送线的伸出长度做了边界控制，进料端和出料端的伸出长度都控制在500mm以内，方便和前后段的产线对接，不需要额外做转接输送段，设备整体的占地面积控制在1.2米长、0.7米宽的范围内，不会占用过多的车间工位空间，适合在现有产线的空位上直接加装，不需要对原有产线做大规模改造。在设计的时候特意把遮光箱的侧板做成了可拆卸结构，日常维护、调整相机参数、更换光源的时候只需要拆下对应的侧板就可以操作，不需要整体吊起暗箱，降低维护难度。输送线的驱动电机安装在出料端的下方，和输送辊轮直接连接，传动结构简单，后期维护更换皮带也很方便，驱动侧的安装板做了腰型孔设计，可以调整皮带的张紧度，避免皮带长期运行出现打滑、跑偏的问题。载板的定位靠输送线上的阻挡气缸实现，当光电检测到载板到位后，阻挡气缸升起卡住载板的定位边，保证每次检测时工件的位置重复精度在±0.2mm以内，满足视觉检测的定位要求，不需要额外增加高精度的定位机构，控制整体制造成本。这套设备可以适配的工件范围很广，包括小型塑胶件、五金冲压件、电子元器件、组装后的小型组件都可以通过更换载板治具实现检测，暗箱内部除了安装视觉检测单元，也可以根据工艺需求加装激光位移传感器、色标传感器等检测元件，拓展检测功能，不需要改动设备的主体框架结构。