技术领域
[0001] 本实用新型涉及零件组装技术领域,具体涉及一种零件错装漏装检测系统,尤其是适用于检测安装在一个零件上且与该零件至少部分重叠和颜色接近的另一个零件有无漏装错装的情形。
相关背景技术
[0002] 机动车门锁通常包括锁壳和安装于锁壳内的许多较小的零件,例如缓冲垫、齿轮、棘轮、棘爪等,其中一部分零件可能与锁壳具有相同颜色,并且由于安装在锁壳内而与锁壳重叠。以缓冲垫为例,如果错装或漏装,则会导致机动车门锁在使用过程中产生异响或者极易损坏,导致用户抱怨。不止是机动车门锁,在其他一些产品的组装过程中,都可能发生错装漏装的情况。
[0003] 现有技术中,主要是依靠人工防错装或漏装。其一是依靠操作员在组装产品时谨慎组装,减慢生产节拍以给操作员足够的反应时间来防止错装或漏装。其二是依靠检验员对组装好的产品进行人工检查。无论是在组装过程或检查过程中都需要持续大量相同且重复的动作,容易产生动作疲劳或视觉疲劳,尤其是在彼此连接的两个零件颜色相同或相近时,不易识别漏装错装,从而导致产品不良率过高或稳定性差。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他问题。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型提供了一种零件错装漏装检测系统,用于检测第一零件上是否漏装或错装第二零件,所述第二零件与所述第一零件至少部分重叠且它们的颜色是同类色或近似色,所述零件错装漏装检测系统包括工作台、对应于所述工作台设置的图像获取装置、激光发射装置以及判定装置。所述工作台用于放置所述第一零件;所述图像获取装置被配置成获取所述第一零件的所在区域的实时图像;所述激光发射装置配置成以预设角度发出激光光束照射所述第二零件的安装位置,以在所述实时图像上形成与所述第一零件的颜色不同的光斑;所述判定装置根据所述光斑是否处于所述实时图像中的对应于所述第二零件的安装位置的预定区域来确定是否漏装或错装所述第二零件。
[0006] 根据本实用新型的一个改进,所述检测系统还包括用于调节所述激光发射装置的高度调节机构和角度调节机构,以使所述预设角度与所述第二零件的高度和被照射区域相适配。
[0007] 根据本实用新型的一个改进,所述预设角度是激光光束与水平面之间的夹角,且取值在0°至30°之间。
[0008] 根据本实用新型的一个改进,所述激光发射装置发出的激光光束具有预设直径,所述预设直径的取值在1mm至1.5mm之间。
[0009] 根据本实用新型的一个改进,所述检测系统还包括光斑调节机构,所述光斑调节机构被构造成调整所述激光光束的预设直径,以形成与所述第二零件的被照射区域的大小相适配的光斑。
[0010] 根据本实用新型的一个改进,所述判定装置包括与所述图像获取装置通讯连接的接收模块、存储所述第二零件正确安装时的基准图像的存储模块以及分别与所述接收模块和所述存储模块通讯连接的比较模块,所述比较模块被配置成比较所述实时图像和所述基准图像以判断所述第一零件上是否漏装或错装所述第二零件。
[0011] 根据本实用新型的一个改进,所述比较模块进一步被配置成比较所述光斑在所述实时图像中的位置与所述光斑在所述基准图像中的位置是否相同。
[0012] 根据本实用新型的一个改进,所述比较模块是斑点工具。
[0013] 根据本实用新型的一个改进,所述图像获取装置包括设置于所述工作台的上方的工业相机。
[0014] 由上可知,本实用新型提出了一种零件错装漏装检测系统,其中激光发射装置发出的激光光束以预设角度照射在第二零件的安装位置,通过图像获取装置得到第一零件所在区域的实时图像。当在第一零件上正确安装了第二零件时,基于激光光束的高单色性和高亮度性,在该实时图像的对应于第二零件的安装位置的预定区域会形成颜色与第一零件具有强烈对比的光斑,从而可以通过判断在该预定区域是否存在该光斑来辨别第一零件上是否有安装第二零件。
具体实施方式
[0023] 下面参照附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中,阐述了许多具体细节以便使所属领域的技术人员更全面地了解和实现本实用新型。但是,对所属领域的技术人员明显的是,本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外,应当理解的是,本实用新型并不局限于所介绍的特定实施例。相反,可以考虑用下面所述的各项特征和要素的任意组合来实施本实用新型,而无论它们是否涉及不同的实施例。因此,下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用,而不应看作是权利要求的要素或限定,除非在权利要求中明确提出。
[0024] 在下文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件,这些术语仅用于区分各个元件,而不是用于限制这些元件的本质、顺序或数目。用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思,并且是指除了列出的要素/组成部分之外还可存在另外的要素/组成部分。
[0025] 本实用新型的零件错装漏装检测系统适用于检测第一零件1上是否漏装或错装了第二零件2,尤其适用于检测第二零件2在视觉效果上与第一零件1具有相同或相近的颜色的情形。在色相环中相隔30°左右的色彩称为同类色,例如柠檬黄与中黄。相隔60°左右的色彩称为近似色,例如柠檬黄与橘黄。相隔90°左右、120°左右和180°的色彩分别称为中差色、对比色和互补色。当第一零件1和第二零件2的颜色是近似色或同类色时,在人工检查的过程中极难通过肉眼区分,尤其是在视觉疲劳后。而对中差色、对比色和互补色的区分更加容易。因此,本实用新型的零件错装漏装检测系统能够利用激光的高单色性和高亮度性照射其中一个零件(第一零件1或第二零件2),改变该零件在实时图像上的颜色,使该零件的颜色变成另一个零件的颜色的中差色、互补色或对比色,从而使得无论是肉眼还是通过比较模块93等容易辨别出来第一零件1上是否有漏装或错装第二零件2。黑色和白色没有色相,但由于黑色和白色对比强烈,在一些实施例中,也可以在黑色的第二零件2安装在同样是黑色的第一零件1上时,通过本实用新型的检测系统将激光发射装置发射出白色的激光光束,便于肉眼或其他工具从第一零件1上区分所形成的光斑。可以理解,常见的激光颜色分别是红、黄、绿、蓝和紫,激光发射装置可以通过红、绿、蓝三基色的激光合成白色的激光。三基色的激光具有高亮度性和高单色性,因此采用这种方法合成的白色的激光同样具有高亮度性和高单色性。
[0026] 在本实用新型的一个实施例中,第一零件1可以是机动车门锁的锁壳,第二零件2可以是安装于锁壳上且颜色与第一零件1类似的小零件,该小零件可以是缓冲垫、垫片、齿轮等。第二零件2可以完全安装在锁壳内,即在实时图像中与第一零件1完全重叠。第二零件2还可以部分延伸出锁壳,即在实时图像中与第一零件1部分重叠。这两种情况下,都只需至少改变第二零件2与第一零件1的重叠部分的颜色即可。下面以黑色的第二零件2与黑色的第一零件1完全重叠且第二零件2凸起于第一零件1的上表面,激光发射装置发射的激光光束为白色为例进行具体说明。
[0027] 图1示出了本实用新型一实施例的零件错装漏装检测系统的示意图。如图1所示,该检测系统可以包括工作台3、图像获取装置4和激光发射装置5。工作台3可以放置于桌面、地面或生产流水线上,第一零件1可以放置于工作台3上。图像获取装置4对应于工作台3设置,可以是放置于工作台3的上方或斜上方,使得通过图像获取装置4可以直接获得工作台3上的实时图像。激光发射装置5配置成使得其发出的激光光束能够以预设角度照射第二零件2的安装位置。
[0028] 参考图2,当该安装位置装配有第二零件2时,通过第二零件2反射后的激光光束进入图像获取装置4,使得激光光束可以在实时图像中对应于第二零件2的安装位置的预定区域形成如图3所示的光斑51。当该安装位置没有装配第二零件2时,参考图4和图5,激光光束可以越过第二零件2的安装位置而照射在第一零件1上形成光斑51′。图5所示的光斑51′的位置和光斑51的位置分别对应于没有安装第二零件2时的情况和安装有第二零件2时的情况。由于这两种情况下所形成的光斑位置不同,可以通过判断在实时图像的对应于第二零件2的安装位置的预定区域是否存在光斑51来确定是否漏装第二零件2。可以理解,在图3和图5所示的实时图像中,第一零件1上的剖面线仅用于区分第一零件1和光斑51、51′所处的相对位置。在本实施例中可以根据第一零件1和第二零件2的初始颜色特征调整激光光束的颜色,使得激光光束照射下形成的光斑51、51′的颜色与第一零件1的颜色具有强烈对比。
[0029] 根据一个实施例,如图1所示,该检测系统还可以包括高度调节机构6和角度调节机构7,该激光发射装置5可以通过高度调节机构6和角度调节机构7进行调节,从而可以调整激光光束的照射方向,使得激光光束可以与第二零件2的高度和被照射区域相适配,并使足够的反射后的激光能进入图像获取装置4。在图2中,激光发射装置5被设置在第二零件2的右外侧的斜上方,激光光束以预设角度倾斜向下照射在第二零件2的右侧区域(被照射区域),第二零件2的右侧区域对激光光束进行反射,反射后的激光光束进入图像获取装置4,从而在实时图像上形成光斑51。可以理解,预设角度是指激光发射装置5的照射方向(激光光束的方向)与水平面之间的夹角。
[0030] 具体地,激光发射装置5设置有支架,高度调节机构6可以包括滑轨和滑动连接于该滑轨内的滑块。滑轨沿上下方向设置,滑块连接于支架,通过滑块在滑轨内滑动可以使激光发射装置5整体沿上下方向移动而调节该激光发射装置5的高度。角度调节机构7可以是沿水平方向由激光发射装置5向外延伸的销轴,该销轴能够旋转连接于支架,从而可以将激光发射装置5可旋转式连接于该支架上,从而调整该激光发射装置5的所发出的激光光束的预设角度。可以理解,角度调节机构7和高度调节机构6不限于以上所描述的内容,还可以是使得激光发射装置5可以沿图1所示的上下方向移动并能够在竖直平面内旋转的其他结构。在调整好激光光束的照射高度和照射角度后,高度调节机构6和角度调节机构7均可以通过类似卡扣或者插销等锁定机构进行锁定,从而锁定激光发射装置5的位置。
[0031] 进一步地,预设角度在0°至30°之间取任意值。预设角度小于0°时可理解为激光发射装置5的高度低于第二零件2的高度,从而在激光光束射向第二零件2时,可能会被第一零件1所遮挡,无法正常形成所需的光斑。当预设角度大于30°时,若漏装或错装第二零件2,激光光束照射在第一零件1上形成的光斑51′偏离得不够明显,尤其是在预设角度接近90°时,激光光束照在第一零件1上对应于第二零件2的安装位置时仍然会形成几乎对应于第二零件2的光斑51′,不利于辨别是否漏装或错装第二零件2。
[0032] 进一步地,根据第一零件1(例如锁壳)和第二零件2(例如安装在锁壳上且与锁壳颜色类似的小零件)的尺寸,激光发射装置5发出的激光光束的预设直径的取值可设定在1mm至1.5mm,例如第二零件2的尺寸在1mm至1.5mm之间或更大时,激光光束可以完全照射在第二零件2上而不会部分照射在第一零件1上造成误判。
[0033] 根据一个实施例,该检测系统还可以包括光斑调节机构8,用于调节激光发射装置5发出的激光光束的预设直径。例如,光斑调节机构8可以是透镜。通过改变透镜与激光发射装置5的距离,可调整穿过透镜的激光光束形成的光斑大小,使激光光束能够在光斑调节机构8(透镜)的作用下,形成能够与第二零件2的被照射区域的大小相适配的光斑。如图2和图
3所示,图2中的激光光束照射在第二零件2的右侧的部分表面,通过光斑调节机构8(透镜)可将激光的预设直径调整为仅照射在第二零件2上,避免同时照射在第一零件1上形成光斑,从而无法正确判断是否漏装和错装第二零件2。可以理解,激光发射装置5还可以内置透镜镜片,通过改变该镜片的曲率大小或增减带曲率的镜片来调整其发出的激光光束的预设直径。
[0034] 如图1所示,该检测系统还包括判定装置9,该判定装置9可以包括接收模块91、存储模块92和比较模块93。接收模块91分别与图像获取装置4和比较模块93通讯连接,从图像获取装置4接收工作台3上的实时图像并将其传递至比较模块93。存储模块92也与比较模块93通讯连接,并且可以是存储有如上所述的第二零件2正确安装在第一零件1上时的基准图像的各种存储器。基准图像是在工作台3上定位好安装有第二零件2的第一零件1,并设置好激光发射装置5所发出的激光光束的预设角度和预设位置后所获取的图像,尤其是当图像获取装置4被设置在工作台3的正上方时所获取的该第一零件1和第二零件2在工作台3上的投影图像。比较模块93将从图像获取装置4获取到实时图像与存储模块92中存储的基准图像比较,当两个图像的光斑的特征(例如位置、大小等)相同时,则可以检测出第二零件2没有漏装或错装,反之则检测出第二零件2漏装或错装。如图5所示,在实时图像上,第一零件1的颜色是黑色,激光光束照射在第二零件2上的反射光在实时图像上表现为与黑色对比强烈的白色,并在第二零件2的正确安装时的预定区域形成光斑51。若漏装或错装第二零件2,激光光束以预设角度照射在第二零件2的正确安装时的预定区域,由于没有第二零件2的阻挡,该激光光束可以越过此预定区域并仍然在第一零件1上偏离该预定区域的位置形成白色的光斑51′。比较模块93可以是能自动筛选出与周围颜色不同的斑点的斑点工具等。
[0035] 具体地,判定装置9从工作台3的实时图像提取出第一零件1的图像和激光光束照射在第二零件2上或者在漏装或错装第二零件2时激光光束照射在第一零件1上形成的光斑51、51′的图像,从而得出该光斑51、51′相对于第一零件1的位置特征。比较模块93将该光斑的位置特征与存储模块92中所存储的基准图像上的光斑的位置特征进行比较,由此得出光斑51、51′分别在实时图像和基准图像上是否有偏离(或是否相同),从而可以得出第二零件
2有无错装或漏装。例如,在图5所示的实时图像中,光斑51的位置也就是基准图像内的光斑位置,而光斑51′的位置为未安装第二零件2时的实时图像内的光斑位置。比较模块93将光斑51和光斑51′的位置相比较,可以得到未安装第二零件2的结论。
[0036] 如图2和图4所示,该图像获取装置4可以包括设置于工作台3的上方的工业相机41。结合图1所示,该工业相机41与判定装置9的接收模块91通讯连接,从而可以拍摄到工作台3上的包括第一零件1和激光光束形成的光斑51的实时图像,并将该实时图像传输至接收模块91。可以理解,工业相机41相较于普通民用相机而言,性能稳定可靠,易安装和不易损坏,更适合进行高质量的图像处理,从而可以拍摄更清晰和具有更高对比度的实时图像便于比较模块93进行分析处理。
[0037] 相较于现有技术而言,本实用新型的一个先进之处在于,能够利用激光的高单色性和高亮度性,改变第二零件2与第一零件1的对比强烈度。尤其是第一零件1在实时图像中表现为黑色时,通过激光光束以预设角度照射在第二零件2的安装位置以形成与黑色对比强烈的白色的光斑51。通过判定装置9的比较模块93自动识别该白色的光斑51与第一零件1的相对位置,并将该实时图像与基准图像对比,从而得出是否有漏装或错装第二零件2的结论。该检测系统具有较高的稳定性和可靠性。另外,激光发射装置5还可以通过高度调节机构6和角度调节机构7根据第二零件2和第一零件1的高度落差,调整激光光束的照射高度和照射角度,从而更利于比较模块93辨别第一零件1上有无第二零件2。
[0038] 对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下,可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践,本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的,本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。