本实用新型属于机器视觉检测及尺寸矫正领域，涉及到汽车变速器拨叉、机床调速箱拨叉等，具体涉及一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置。
背景技术：
汽车变速器拨叉是变速器中用于拨动同步器的零件，商用车变速器换挡拨叉主要为铸钢材料，铸造后的毛坯件由于薄壁件受热膨胀和内应力释放等因素导致拨叉脚上下翘曲变形，进而影响拨叉的开口尺寸。
目前，拨叉生产企业主要采用人工捶打方式来矫正拨叉变形，需要工人的经验和较大的体力。拨叉人工矫正法需要反复多次捶打才能完成，存在误差不确定性、效率较低、尺寸的统一性差等问题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，该装置不仅能准确检测出拨叉毛坯的变形量，而且能快速高效的矫正，节约了人力成本，提高拨叉生产效率。
为此，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，包括底座、工作台、定位板、夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构，用于对变速器拨叉毛坯的拨叉脚变形进行检测及矫正；所述底座位于最下方，用于提供基础和支撑；所述工作台位于底座的上方，用于提供拨叉检测及矫正的工作空间；所述定位板位于工作台的上表面，用于拨叉定位；所述夹紧机构位于底座上方工作台的一侧，用于对待检拨叉进行夹紧和辅助定位；所述视觉检测装置位于底座上方工作台的另一侧，用于对夹紧定位后的拨叉进行视觉检测并检测出变形量；所述液压矫正机构位于工作台上和底座的腔体内，用于根据视觉检测装置检测出的变形量对拨叉进行相应的矫正。
优选地，所述视觉检测装置包括机器视觉设备、位置调节套筒、支撑杆；所述支撑杆固定在底座上，所述位置调节套筒位于支撑杆上，用于连接机器视觉设备和支撑杆并调整机器视觉设备的位置。
优选地，所述机器视觉设备是单目摄像头、双目摄像头或者激光雷达传感器中的一种。双目摄像头可以是ccd或者cmos。
优选地，所述夹紧机构包括定位轴、螺杆销，所述定位轴与定位板一体，随定位板一起更换；螺杆销位于工作台上，拨叉安装在定位轴上，螺杆销位于定位轴的侧面，用于对拨叉定位夹紧；底座腔内设有步进电机和传动机构，用于驱动螺杆销对拨叉夹紧。
优选地，拨叉包括拨叉头和拨叉脚，所述拨叉头安装在定位轴上，所述拨叉脚朝向视觉检测装置一端；拨叉头的导向孔与定位轴形成间隙配合，螺杆销的前端的销子伸入拨叉头的周向定位孔，用于实现拨叉定位与夹紧。
优选地，所述液压矫正机构包括包括第一液压锤、第二液压锤、支撑架、轴承、转向齿轮、转向电机、转向电机支持架、旋转轴承、液压锤支撑杆；所述液压锤支撑杆固定在底座上，所述支撑架位于液压锤支撑杆的上方，所述第二液压锤安装在支撑架上，所述第一液压锤位于工作台的开槽内，第二液压锤和第一液压锤上下布置，用于对拨叉进行矫正；所述轴承和旋转轴承分别位于支撑架的上下端，用于第二液压锤的转向；所述转向齿轮、转向电机通过转向电机支持架连接在液压锤支撑杆上，用于驱动第二液压锤转向。
优选地，所述第一液压锤安装在底座的腔内，通过设置在底座内的驱动电机以及相应的齿轮机构带动其在拨叉下方移动。
优选地，所述支撑架能够进行180度的旋转；所述第一液压锤和第二液压锤可以是单作用式或双作用式，其上下运动的位移是由液压缸驱动的。
优选地，还包括计算机系统，所述计算机系统分别与夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构连接，用于分别控制拨叉的夹紧定位、检测以及矫正。
优选地，所述底座为腔体结构，采用45号钢制作；所述工作台采用铸铁制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)将检测和矫正功能集成在了一个装置，避免了多次装夹，通过视觉测量和软件分析代替人工经验，达到了精确检测、矫正及提高生产效率的目的。
(2)用电动代替手动，自动完成工作，节省了工人体力；不再需要有经验的工人，该装置操作简单，降低了人工费用。
(3)方便检测和矫正，效率高；矫正后的误差可控；更换定位装置可在一台设备上完成多种型号拨叉的检测和矫正。
(4)结构简单，识别精度达到微米级，准确控制拨叉脚回弹，变形矫正精准，能够极大的降低人工成本、提高生产质量及生产效率。
附图说明
图1是本实用新型所提供的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置的结构示意图。
图2是本实用新型所提供的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置的主视图。
图3是本实用新型所提供的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置的右视图。
图4是本实用新型所提供的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置的俯视图。
附图标记说明：1、机器视觉设备；2、位置调节套筒；3、支撑杆；4、底座；5、工作台；6、第一液压锤；7、拨叉脚；8、第二液压锤；9、支撑架；10、轴承；11、转向齿轮；12、转向电机；13、转向电机支持架；14、旋转轴承；15、液压锤支撑杆；16、定位轴；17、拨叉头；18、螺杆销；19、定位板。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1-图4所示，本实用新型公开了一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，包括底座4、工作台5、定位板19、夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构，用于对变速器拨叉毛坯的拨叉脚变形进行检测及矫正；所述底座4位于最下方，用于提供基础和支撑；所述工作台5位于底座4的上方，用于提供拨叉检测及矫正的工作空间；所述定位板19位于工作台5的上表面，用于拨叉定位；所述夹紧机构位于底座4上方工作台5的一侧，用于对待检拨叉进行夹紧和辅助定位；所述视觉检测装置位于底座4上方工作台5的另一侧，用于对夹紧定位后的拨叉进行视觉检测并检测出变形量；所述液压矫正机构位于工作台5上和底座4的腔体内，用于根据视觉检测装置检测出的变形量对拨叉进行相应的矫正。
具体地，所述视觉检测装置包括机器视觉设备1、位置调节套筒2、支撑杆3；所述支撑杆3固定在底座4上，所述位置调节套筒2位于支撑杆3上，用于连接机器视觉设备1和支撑杆3并调整机器视觉设备1的位置。
具体地，所述机器视觉设备1是单目摄像头、双目摄像头或者激光雷达传感器中的一种。
具体地，所述夹紧机构包括定位轴16、螺杆销18，所述定位轴16与定位板19一体，随定位板19一起更换；螺杆销18位于工作台5上，拨叉安装在定位轴16上，螺杆销18位于定位轴16的侧面，用于对拨叉定位夹紧；底座4腔内设有步进电机和传动机构，用于驱动螺杆销18对拨叉夹紧。
具体地，拨叉包括拨叉头17和拨叉脚7，所述拨叉头17安装在定位轴16上，所述拨叉脚7朝向视觉检测装置一端；拨叉头17的导向孔与定位轴16形成间隙配合，螺杆销18的前端的销子伸入拨叉头17的周向定位孔，用于实现拨叉定位与夹紧。
具体地，所述液压矫正机构包括包括第一液压锤6、第二液压锤8、支撑架9、轴承10、转向齿轮11、转向电机12、转向电机支持架13、旋转轴承14、液压锤支撑杆15；所述液压锤支撑杆15固定在底座4上，所述支撑架9位于液压锤支撑杆15的上方，所述第二液压锤8安装在支撑架9上，所述第一液压锤6位于工作台5的开槽内，第二液压锤8和第一液压锤6上下布置，用于对拨叉进行矫正；所述轴承10和旋转轴承14分别位于支撑架9的上下端，用于第二液压锤8的转向；所述转向齿轮11、转向电机12通过转向电机支持架13连接在液压锤支撑杆15上，用于驱动第二液压锤8转向。
具体地，所述第一液压锤6安装在底座4的腔内，通过设置在底座4内的驱动电机以及相应的齿轮机构带动其在拨叉下方移动。
具体地，所述支撑架9能够进行180度的旋转；所述第一液压锤6和第二液压锤8可以是单作用式或双作用式，其上下运动的位移是由液压缸驱动的。
具体地，还包括计算机系统，所述计算机系统分别与夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构连接，用于分别控制拨叉的夹紧定位、检测以及矫正。
具体地，所述底座4为腔体结构，采用45号钢制作；所述工作台5采用铸铁制成。
实施例
一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，包括底座4、工作台5、双目视觉工业摄像头、摄像头支撑杆3、液压矫正机构、液压锤支撑杆15、支撑架9、电动定位夹紧机构，工作台5安装在底座4上，工作台5上设有电动定位夹紧机构，由电机、传动轴、螺杆销18、定位轴16组成，拨叉头17插到定位轴16上，位于底座4腔内的电机工作带动螺杆销18旋转进入拨叉头17侧面的定位孔中，将拨叉固定在工作台5上。工作台5左侧安装有摄像头支撑杆3，双目摄像头位于支撑杆3顶端。液压矫正机构主要由液压锤支撑杆15、支撑架9、转向电机12、转向电机支持架13、转向齿轮11、第一液压锤6和第二液压锤8组成，液压锤支撑杆15安装在工作台5右侧，支撑架9安装在液压锤支撑杆15上，支撑架9上安装有矫正拨叉脚7上翘的第二液压锤8，且支撑架9可由转向电机12带动在液压锤支撑杆15上180度旋转，用于矫正两个上翘的拨叉脚7。用于矫正拨叉脚7下翘的第一液压锤6安装在工作台5的开槽里，且由底座4腔内的驱动电机带动第一液压锤6在开槽里移动，对两个拨叉脚7的下翘进行矫正。第一液压锤6、第二液压锤8和双目摄像头由数据线连接到电脑，电脑对双目摄像头拍摄的图片进行空间坐标化处理，将变形量转换成力矩信号传输给液压锤进行矫正。
该装置的工作过程如下：
首先，将拨叉安装到定位轴上，启动底座腔内的定位电机，驱动传动杆使螺杆销旋转进入拨叉头上的定位孔，完成拨叉的定位。其次，将不同型号的拨叉件依次固定到工作台上，利用双目摄像头依次对不同型号无变形的标准拨叉进行拍照，将图片传入电脑中进行拨叉空间坐标的标定；在电脑中建立globe坐标系，利用该坐标系将图片中的拨叉提取特征赋予坐标值存储在软件中，然后对待检测的拨叉件使用同样方式获得坐标值，电脑通过对比坐标值来检测出变形量。最后，第一液压锤和第二液压锤均由电脑控制，冲击力调节范围为0-100kn，液压矫正机构能够满足翘曲度在0.01mm-3mm范围内的矫正要求，控制系统将检测出的坐标变形信号转换成力矩信号传递给相应的液压矫正锤，实现矫正的功能。
这里双目摄像头采用双目vic-3d摄像头。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，包括底座（4）、工作台（5）、定位板（19）、夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构，用于对变速器拨叉毛坯的拨叉脚变形进行检测及矫正，其特征在于：所述底座（4）位于最下方，用于提供基础和支撑；所述工作台（5）位于底座（4）的上方，用于提供拨叉检测及矫正的工作空间；所述定位板（19）位于工作台（5）的上表面，用于拨叉定位；所述夹紧机构位于底座（4）上方工作台（5）的一侧，用于对待检拨叉进行夹紧和辅助定位；所述视觉检测装置位于底座（4）上方工作台（5）的另一侧，用于对夹紧定位后的拨叉进行视觉检测并检测出变形量；所述液压矫正机构位于工作台（5）上和底座（4）的腔体内，用于根据视觉检测装置检测出的变形量对拨叉进行相应的矫正；还包括计算机系统，所述计算机系统分别与夹紧机构、视觉检测装置、液压矫正机构连接，用于分别控制拨叉的夹紧定位、检测以及矫正。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述视觉检测装置包括机器视觉设备（1）、位置调节套筒（2）、支撑杆（3）；所述支撑杆（3）固定在底座（4）上，所述位置调节套筒（2）位于支撑杆（3）上，用于连接机器视觉设备（1）和支撑杆（3）并调整机器视觉设备（1）的位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述机器视觉设备（1）是单目摄像头、双目摄像头或者激光雷达传感器中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述夹紧机构包括定位轴（16）、螺杆销（18），所述定位轴（16）与定位板（19）一体，随定位板（19）一起更换；螺杆销（18）位于工作台（5）上，拨叉安装在定位轴（16）上，螺杆销（18）位于定位轴（16）的侧面，用于对拨叉定位夹紧；底座（4）腔内设有步进电机和传动机构，用于驱动螺杆销（18）对拨叉夹紧。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：拨叉包括拨叉头（17）和拨叉脚（7），所述拨叉头（17）安装在定位轴（16）上，所述拨叉脚（7）朝向视觉检测装置一端；拨叉头（17）的导向孔与定位轴（16）形成间隙配合，螺杆销（18）的前端的销子伸入拨叉头（17）的周向定位孔，用于实现拨叉定位与夹紧。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述液压矫正机构包括第一液压锤（6）、第二液压锤（8）、支撑架（9）、轴承（10）、转向齿轮（11）、转向电机（12）、转向电机支持架（13）、旋转轴承（14）、液压锤支撑杆（15）；所述液压锤支撑杆（15）固定在底座（4）上，所述支撑架（9）位于液压锤支撑杆（15）的上方，所述第二液压锤（8）安装在支撑架（9）上，所述第一液压锤（6）位于工作台（5）的开槽内，第二液压锤（8）和第一液压锤（6）上下布置，用于对拨叉进行矫正；所述轴承（10）和旋转轴承（14）分别位于支撑架（9）的上下端，用于第二液压锤（8）的转向；所述转向齿轮（11）、转向电机（12）通过转向电机支持架（13）连接在液压锤支撑杆（15）上，用于驱动第二液压锤（8）转向。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述第一液压锤（6）安装在底座（4）的腔内。
8.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述支撑架（9）能够进行180度的旋转；所述第一液压锤（6）和第二液压锤（8）是单作用式或双作用式，其上下运动的位移是由液压缸驱动的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种基于机器视觉的拨叉变形自动检测及矫正装置，其特征在于：所述底座（4）为腔体结构，采用45号钢制作；所述工作台（5）采用铸铁制成。
技术总结