在线自动收敛视觉检测设备方案设计【字数：7724】
目录
引言 1
一、概述及方案 2
（一） 传统技术的弊端 2
（二）总体设计方案 3
二、自动收敛装置 4
（一）自动收敛技术的目的 4
（二）自动收敛的设计方案 4
（三）自动收敛的运动过程 5
三、机器视觉检测 6
（一）机器视觉检测的原理 6
（二）视觉检测元件的选型 6
（三）机器视觉程序 9
（四）视觉检测模块功能控制 9
（五）机器视觉检测的过程 10
四、NG模块 12
（一）NG气缸的主要参数 12
（二）NG模块的工作原理 12
（三）NG气缸控制原理图 13
五、实际案例的检测 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录 18
引言
随着时代的发展，科技的进步加快了产品的应用更新速度，消费者对产品配件的技术要求和质量也越来越高。然而，生产线上大多是以人工检测为主，工人操作由于各种失误，在工作中出现差错使检测的结果没有保障，而且工作效率较低，提高了生产成本。
本课题针对实际生产装配检测过程中由于人工操作存在着失误率高、速度低、人力消耗大等一系列问题，提出了一种在线的具有自动收敛功能的视觉检测的方案，来完成电子产品中相关生产作业，代替传统的人工手动模式实现在线自动收敛及视觉检测等操作。该方案采用了自动收敛装置和视觉检测技术，通过机器视觉检测系统采用CCD照相机摄取检测图像，将错误的产品用NG模块进行标记，从而提高产品的合格率。该方案实现了在线工作，它可以根据产品大小进行自动调整收敛导料块间距大小，减少不必要的人工调整收敛导料 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥
块的步骤，减少人力与时间消耗，同时能够实现在线对产品的视觉检测，与传统的人工离线检测相比减少了生产线上产品从线上到线下的步骤，减少生产线中的工序，为企业实际生产带来实质性的经济效益。
一、概述及方案
传统技术的弊端
目前为止，在产品生产过程中，国内外主要依靠人工手动调节收敛装置，譬如联想电脑的生产线上，主要是通过传统的手动调节来实现自动收敛的。如图11和12所示：
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图11 传统的人工操作
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图12 产线的手动调节
而传统的人工检测技术存在着着以下缺陷：
1.目前电子产品生产中现有收敛装置需要依靠人工根据产品大小，手动调节收敛导料块的间距，同时调整时需要将整条生产线暂时停止工作，造成大量的人力与财产损失；
2.产品检测一般采用离线测量，增加产品离线与返回传送带步骤，同时离线测量一般采用人工测量方式，效率较低。
在线自动收敛视觉检测设备采用C型结构，能够跨越生产线实现在线工作，是一种可以根据产品大小进行自动调整收敛导料块间距大小，减少不必要的人工调整收敛导料块的步骤，减少人力与时间消耗，同时能够实现在线对产品的视觉检测，与离检测相比减少了生产线上产品从线上到线下的步骤，减少生产线中的工序。
（二）总体设计方案
为了解决以上两个问题，本设计设计了自动收敛视觉检测方案（如下图13），自动收敛视觉检测的设计方案包含了自动收敛装置结构设计、视觉检模块方案备和NG模块设计。自动收敛装置目的是为了满足产品在生产线上传递时实现自动对产品进行收拢的过程。视觉检测模块主要采用了CCD智能相机的高清拍摄技术视觉检测，实现对产品的拍照和机器内部正确的图片进行对比，判断出产品是否是合格的。然后利用NG模块对错误的产品进行标记，为工人后续的分敛、返工、维护、维修等工作提供了便利的标识。
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图13 自动收敛视觉检测设备总体方案
二、自动收敛装置
（一）自动收敛技术的目的
由于在产品的生产过程中，对于产品的摆放十分随意，后续的收敛方式是通过人工手动调节收敛块实现的，这不仅增加工人劳动量，消耗时间，而且由于产品更换频率较高，会要求工人在更换产品时每次需要人工调节造成了很大的不便。因此本设计研究了自动收敛技术，以此来解决现在机械生产依靠人工的状况。
（二）自动收敛的设计方案
如下图21所示，1和2是两个收敛块，两个收敛块所呈现的是一个外放的喇叭状。1和2组合成一个收敛模块，收敛模块的外大里小是为了保证当产品过来后，能够通过喇叭形的收敛块然后收敛到一起，确保产品沿着内部统一出来。杆机构由下图中的3、4、5组成，其中3是螺杆、4是定位杆、5是四杆机构。螺杆是通过电机运动而带动它旋转的，设定电机的转速和运动量实现螺杆和螺母位置的变化，螺杆本身是不变化的。7、8是螺母1和螺母2，两个螺母之间螺纹的旋转方向是相反的。螺杆的两端分别有一个螺母1和螺母2，螺杆本身在运动时：当两个螺母做同向旋转，螺杆和螺杆两端的螺母往一侧运动；当两个螺母做异向旋转，螺杆和螺杆两端的螺母做相对运动。有产品过来时，将之固定在横梁上可以看到它们的固定方式。螺杆使用的是螺纹孔，当电机带动的时候螺纹孔会自动收敛张开。这个结构里面的两个双块的杆往外伸就相当于把它拉开，而往里压就会张开。从而保证1和2两个外八字的收敛块能够是往里靠或者往里伸。如果只有螺杆3带动四杆机构运动，此时四杆机构并不能保证1和2是平行的，为了保证1和2始终平行因此需要定位杆4来工作定位。定位杆4的上面是可固定的，下面是可移动的。5是一个变形的四杆机构，通过铰链来实现相互的连接，四杆机构是通过产品的大小进行调节。6是一个固定模块，通过6将整个机构固定在检测机构的横梁上进行固定。这一过程称之为自动收敛。
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