(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210410154.2 (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 华侨大学 地址 362000 福建省泉州市丰泽区城东城 华北路269号 (72)发明人 石苏华　段念　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 吴晓梅 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种刀具视觉自动化检测设备及刀具检测 方法 (57)摘要 本发明公开了一种刀具视觉自动化检测设 备及刀具检测方法， 检测设备包括机架、 上料装 置、 检测装置和机械臂； 上料装置包括用于储放 刀具的储料盘、 用于储放储料盘的储 料盒和从储 料盒中取出储 料盘的取盘机构； 检测装置包括用 于对刀具进行视觉扫描的视觉扫描机构和用于 装夹刀具的刀具装夹机构， 视觉扫描机构包括扫 描镜头和扫描驱动模组， 扫描镜头装设在扫描驱 动模组上并受扫描驱动模组驱动沿直线移动， 以 获取刀具装夹机构上的刀具的形貌图像并用于 判断该刀具的磨损情况。 本案实现了刀具的自动 检测， 解决了传统的操作人员通过人眼视觉检查 难以察觉刀具磨损情况导 致成品率低等问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图9页 CN 114705690 A 2022.07.05 CN 114705690 A 1.一种刀具视觉自动 化检测设备， 其特征在于： 包括机架， 设在机架上的用于刀具供给 的上料装置、 用于检测刀具是否模损的检测装置和能将刀具在上料装置与检测装置之 间取 放的机械臂； 该上料装置包括用于储放刀具的储料盘、 用于储放储料盘的储料盒和从储料盒中取出 储料盘的取盘机构； 该检测装置包括用于对刀具进行视觉扫描的视觉扫描机构和用于装夹刀具的刀具装 夹机构， 该视觉扫描机构包括扫描镜头和扫描驱动模组， 该扫描镜头装设在扫描驱动模组 上并受扫描驱动模组驱动沿直线移动， 以获取刀具装夹机构上的刀具的形貌图像并用于判 断该刀具的磨损情况。 2.根据权利要求1所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该刀具装夹机构 包括用于置放刀具的置放台和至少一组带有推挤气缸的推挤气缸组件， 该置放台的一侧两 端分别固设有至少一限位柱， 该推挤气缸组件设在该放置台与限位柱相对的一侧旁以将刀 具夹持在限位柱与推挤气缸之 间， 该视觉扫描机构设在该置放台与推挤气缸组件相对的一 侧旁。 3.根据权利要求2所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该扫描驱动模组 包括扫描驱动件、 滑座和扫描导轨， 该滑座与扫描导轨滑动连接， 该扫描驱动件与 滑座连接 并能带动滑座沿着扫描导轨的导向移动， 该扫描镜 头装设在该滑座上。 4.根据权利要求1所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该储料盒的一侧 为接通盒内外的敞口， 该储料盒对应敞口的两侧的内壁上分别至下而上间隔设有支撑凸 齿， 该储料盘置于该两侧内壁的支撑凸齿 上并呈自下而上的层级放置并能通过该敞口进 出 储料盒内外 。 5.根据权利要求4所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该储料盘 内设有 多个用于容置刀具 的容置结构， 每个容置结构包括一容置槽、 一顶板、 两弹簧件和两固件， 该顶板设在该容置槽的槽口相对的一侧， 该两固件分别固定在储料盘内的两相对侧 壁上， 该两弹簧件分设在该顶板的两端且每一 弹簧件的两端分别顶抵该顶板和对应端的固件， 通 过弹簧件的弹性恢复力将刀具固定在容置 槽与顶板之间。 6.根据权利要求4所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该取盘机构包括 水平移动模组和垂 直移动模组， 该水平移动模组包括水平驱动件、 水平导轨和移料板， 该移 料板与水平导轨滑动连接， 该水平驱动件与移料板连接并能带动移料板沿着水平导轨滑 动， 该垂直移动模组包括垂直驱动件、 升降板、 支撑板和垂直导杆， 该垂直导杆为伸缩杆且 两端分别与移料板和升降板垂直连接， 该垂直驱动件固设在移料板上， 该垂直驱动件与升 降板连接并能带动升降板沿着垂直导杆的导向上下垂直运动， 该支撑板插接于该升降板 上， 该支撑 板上设有用于测定该支撑 板与其上 方障碍物之间距离的距离感应 器。 7.根据权利要求1所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该机械臂包括转 台、 第一转臂、 第一驱转座、 第一摆臂、 第二驱转座， 第二摆臂、 第三驱转座、 第二转臂、 第四 驱转座和吸盘模组； 该转台固设在机架上， 该第一转臂与转台的转动输出端连接， 该第一驱 转座固接在该第一转臂上且转动输出端与第一摆臂的一端连接， 该第二驱转座固接在该第 一摆臂的另一端且转动输出端与第二摆臂连接， 该第三驱转座固接在第二摆臂上且转动输 出端与第二转臂的一端连接， 第二转臂的另一端与第四驱转座枢转连接且第四驱转座的转权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114705690 A 2动输出端与吸盘模组连接， 该转台的转轴与第一驱转座的转轴垂直， 该第一驱转座的转轴 平行第二驱转座的转轴， 该第三驱转座的转轴垂直第二驱转座的转轴， 该第二转臂与第四 驱转座之 间的枢转轴垂 直第三驱转座的转轴， 该第二转臂的长度方向平行第三驱转座的转 轴。 8.根据权利要求7所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该吸盘组件包括 固定座、 吸嘴架、 举升驱动件和吸嘴， 该固定座上固定装接有若干吸嘴架， 每一吸嘴架对应 装接一吸嘴和一举升驱动件， 该举升驱动件与同一吸嘴架上的吸嘴连接并能驱动该吸嘴靠 近或远离刀具， 该固定座与该机 械臂的第四驱转 座的转动输出端相连接 。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种刀具视觉自动化检测设备， 其特征在于： 该 机架上还设有收集盒， 该收集盒包括用于收集经检测合格的刀具的合格品收集盒和用于收 集经检测不 合格的刀具的废料收集盒， 该机 械臂能将刀具在检测装置与收集盒之间取放。 10.一种刀具检测方法， 其特征在于， 基于权利要求1 ‑9中任意一项所述的刀具视觉自 动化检测设备， 所述检测方法包括以下步骤： 步骤1， 将若干存放有 若干组刀具的储料盘储放在所述储料盒内； 步骤2， 控制取盘机构将所述储料盘从所述储料盒内移出； 步骤3， 所述机械臂将位于所述储料盘内的刀具取出并移动至所述检测装置处的刀具 装夹机构上； 步骤4， 所述检测装置的扫描驱动模组驱动扫描镜头沿直线移动， 并获取刀具装夹机构 上的刀具的形貌图像， 并判断该刀具的磨损情况。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114705690 A 3