CN102322617A - 一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，包括若干光源板和水平调节装置，所述水平调节装置包括设置在若干光源板两侧的固定板和设置在所述固定板之间、与若干光源板连接且用于调节相邻两个光源板间距的水平调节机构以及用于调节固定板之间距离的驱动机构和用于调整光源板角度的角度调节装置。本发明能够通过水平调节装置，对光源板在水平方向上进行调整，以延长各个光源板之间的距离，从而适应不同宽度光源板的安装，同时也能满足一些对应产品的检测要求；通过角度调节装置，能够同步转动多块光源板，实现光照角度的精确调整；通过弧形调节装置，能够将光源调整为弧形，以适应不同弧度的磁瓦的检测。

Description

一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，特别是一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置。

背景技术

机器视觉用光源种类繁多,一般有条形光源、背光源、同轴光源环形光源等等，这些光源中，有漫反射的，也有平行光的，有可以调整照射角度的四面可调光源，也有可以调整光照强度的光源。

在一些对产品的检测系统中，常常会利用光照进行检测，由于产品形状的不同，通常我们需要针对产品对光照的不同需求对光源进行适应性的调整，例如需要在检测中实时地对光源进行水平方向的调节或对光源进行角度方面的调节，甚至需要将光源布置为弧形等等，从而满足对产品进行不同角度、不同端面检测的要求。

例如，在对铁氧体、稀土类磁瓦缺陷检测的机器视觉照明系统中，铁氧体磁瓦或者稀土磁瓦的形状特点是外形呈圆弧的一部分，包含外弧面、内弧面、大端面、小端面、倒角等等外表面，铁氧体磁瓦的颜色特征是呈现深黑色（不同工艺色彩稍有差异），稀土磁瓦的颜色呈现各种不同的光亮色泽。如图3所示，磁瓦具有多个表面，其中主要检测的表面为外弧面20、内弧面22和端面21、23，根据不同厂家要求，磁瓦的具体尺寸和公差有所不同，但是形状大体相似，均具有上述三个主要检测面。在检测系统中，对于每一种磁瓦，不能采用固定弧度的光源来实现检测，因为磁瓦的品种繁多，如果采用固定弧度的光源，将不得不对每一种磁瓦都做出单独的光源，既不经济，也不实用。因此，根据磁瓦的外弧面和内弧面的半径做出相应调整的光源是适合实际生产需要的；同时，由于磁瓦端面21、23也需要检测，并且根据不同宽度的磁瓦，光照位置和方向都要做出适当调整，因而要求检测设备具有精确调整照射角度的功能。然而在目前的检测系统中，在以上两种磁瓦的外表面缺陷监测过程中，均会碰到照明光线条件问题，由于磁瓦的弧形特征，要求光源可以实现一定程度的圆弧方向照明，以达到均匀光照的目的，但是应用于磁瓦检测的既可以调整照射角度，又可以呈现弧形照射的光源目前还没有。

发明内容

本发明的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供一种能够根据产品形状特点，既能实现光源水平调整，又能实现光源光照角度精确调整，同时还能实现光源弧形调整的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：包括若干光源板和水平调节装置，所述水平调节装置包括设置在若干光源板两侧的固定板和设置在所述固定板之间、与若干光源板连接且用于调节相邻两个光源板间距的水平调节机构以及用于调节固定板之间距离的驱动机构。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其所述水平调节机构由若干摆臂端部相互铰接形成连续W型铰接结构，所述光源板两端通过光源板卡固件铰接在摆臂的铰接点，最外侧的两个摆臂分别与前后两侧的固定板铰接。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其所述驱动机构包括调节光轴和光轴锁紧螺钉，所述调节光轴两端分别穿过两侧的固定板，所述固定板可在调节光轴上滑动，所述光轴锁紧螺钉可将调节光轴与固定板锁紧在一起。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其还包括角度调节装置，所述角度调节装置包括步进电机、连接到所述步进电机动力输出端齿轮的驱动齿轮以及对应设置在光源板一端的光源板卡固件上的从动齿轮，所述驱动齿轮分别设置在相邻两个从动齿轮之间、摆臂的铰接点处且与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮和驱动齿轮交替分布。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其在步进电机的作用下，所述驱动齿轮驱动从动齿轮作同步旋转，驱动齿轮带动光源板作相同方向转动。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其在所述固定板上设置有用于精确定位步进电机的运动、实现光源板旋转方向回原点动作的光纤传感器。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其还包括弧形调节装置，所述弧形调节装置包括连接在从动齿轮轴心上的齿轮轴、设置在所述齿轮轴上的带过孔环形构件、设置在固定板上的压簧环以及两端分别穿过所述压簧环、中部依次穿过对应带过孔环形构件的弹簧钢丝。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其所述压簧环与固定板通过轴孔连接以实现相对转动。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其所述弹簧钢丝两端通过弹簧锁紧螺钉与压簧环锁紧在一起。

本发明所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其所述带过孔环形构件可滑动地安装在齿轮轴上。

本发明能够通过水平调节装置，对光源板在水平方向上进行调整，以延长各个光源板之间的距离，从而适应不同宽度光源板的安装，同时也能满足一些对应产品的检测要求；通过角度调节装置，能够同步转动多块光源板，实现光照角度的精确调整；通过弧形调节装置，能够将光源调整为弧形，以适应不同弧度的磁瓦的检测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明在呈圆弧张开状态的结构示意图。

图3是本发明实施例中待检测的磁瓦的结构示意图。

图中标记：1为弹簧钢丝，2为从动齿轮，3为驱动齿轮，4为带过孔环形构件，5为齿轮轴，6为压簧环，7为光轴锁紧螺钉，8为调节光轴，9为光源板卡固件，10为摆臂，11为旋转轴，12为固定板，13为光源板，14为步进电机，15为光纤传感器，16为压簧锁紧螺钉，17为传输带，18为磁瓦，19为光线，20为磁瓦外弧面，21、23为磁瓦端面，22为磁瓦内弧面。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，包括5块光源板13、水平调节装置、角度调节装置和弧形调节装置。

所述水平调节装置包括设置在5块光源板13两侧的固定板12和设置在所述固定板12之间、与5块光源板13连接且用于调节相邻两个光源板13间距的水平调节机构以及用于调节固定板12之间距离的5块机构；所述水平调节机构由若干摆臂10端部相互铰接形成连续W型铰接结构，所述光源板13两端通过光源板卡固件9铰接在摆臂10的铰接点，最外侧的两个摆臂10分别与前后两侧的固定板12铰接；所述驱动机构包括调节光轴8和光轴锁紧螺钉7，所述调节光轴两端分别穿过前后两侧的固定板12，所述固定板12可在调节光轴8上滑动，所述光轴锁紧螺钉7可将调节光轴8与固定板12锁紧在一起。

水平调节装置的具体调节方法是：将光轴锁紧螺钉放松，从而放松调节光轴，以增加或者减小两块固定板之间的距离，拉伸两块固定板，摆臂之间将发生角度变化，由于从动齿轮和驱动齿轮之间是通过摆臂连接，以固定中心，因此改变摆臂角度，不会改变相邻齿轮之间的传递关系，保证各齿轮之间动力传递。根据不同光源板的宽度，调整相应摆臂之间角度到达一个合适尺寸，然后将摆臂上的旋转轴11放置在调节光轴上，保证光源板不下垂，最后锁紧调节光轴上的光轴锁紧螺钉，即达到水平调整的目的。

其中，所述角度调节装置包括步进电机14、连接在所述步进电机14动力输出端的驱动齿轮3以及对应设置在光源板13一端的光源板卡固件9上的从动齿轮2，所述驱动齿轮3分别设置在相邻两个从动齿轮2之间、摆臂10的铰接点处且与所述从动齿轮2啮合，所述从动齿轮2和驱动齿轮3交替分布；在步进电机14的作用下，所述驱动齿轮3驱动从动齿轮2作同步旋转，驱动齿轮3带动光源板13作相同方向转动，以实现光照角度的调整；为了达到精确控制旋转角度的目的，在所述固定板12上设置有用于精确定位步进电机14的运动、实现光源板13旋转方向回原点动作的光纤传感器15。

其中，所述弧形调节装置包括连接在从动齿轮2上的齿轮轴5、设置在所述齿轮轴5上的带过孔环形构件4、设置在固定板12上的压簧环6以及两端分别穿过所述压簧环6、中部依次穿过对应带过孔环形构件4的弹簧钢丝1，所述压簧环6与固定板12通过轴孔相连接以实现相对转动，通过调整弹簧钢丝端部的角度，以利于弹簧钢丝的张紧；所述弹簧钢丝1两端通过弹簧锁紧螺钉16与压簧环6锁紧在一起，所述带过环形构件4可滑动地安装在齿轮轴5上。

弧形调节装置的具体调节方法是：将光轴锁紧螺钉放松，将固定板向两端延伸，拉伸摆臂到水平位置，使驱动齿轮和从动齿轮伸展到水平位置，然后调整弹簧钢丝，由弹簧钢丝带动光源板向上或者向下弯曲到合适弧度位置时，用光轴锁紧螺钉锁紧光轴，固定固定板之间的距离，然后将弹簧钢丝张紧，锁紧弹簧钢丝两端的压簧锁紧螺钉，保证弹簧钢丝的张力，并使得光源板达到预定的弧度。

如图2所示，说明了通过上述弧形调节装置调整后的结果，光线19随着光源板的调整而发生方向上的变化，照射到磁瓦18的外弧面20上，磁瓦18在传输带17上运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：包括若干光源板（13）和水平调节装置，所述水平调节装置包括设置在若干光源板（13）两侧的固定板（12）和设置在所述固定板（12）之间、与若干光源板（13）连接且用于调节相邻两个光源板（13）间距的水平调节机构以及用于调节固定板（12）之间距离的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：所述水平调节机构由若干摆臂（10）端部相互铰接形成连续W型铰接结构，所述光源板（13）两端通过光源板卡固件（9）铰接在摆臂（10）的铰接点，最外侧的两个摆臂（10）分别与前后两侧的固定板（12）铰接。

3.根据权利要求1或2所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：所述驱动机构包括调节光轴（8）和光轴锁紧螺钉（7），所述调节光轴两端分别穿过两侧的固定板（12），所述固定板（12）可在调节光轴（8）上滑动，所述光轴锁紧螺钉（7）可将调节光轴（8）与固定板（12）锁紧在一起。

4.根据权利要求1所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：还包括角度调节装置，所述角度调节装置包括步进电机（14）、连接到所述步进电机（14）动力输出端齿轮的驱动齿轮（3）以及对应设置在光源板（13）一端的光源板卡固件（9）上的从动齿轮（2），所述驱动齿轮（3）分别设置在相邻两个从动齿轮（2）之间、摆臂（10）的铰接点处且与所述从动齿轮（2）啮合，所述从动齿轮（2）和驱动齿轮（3）交替分布。

5.根据权利要求4所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：在步进电机（14）的作用下，所述驱动齿轮（3）驱动从动齿轮（2）作同步旋转，驱动齿轮（3）带动光源板（13）作相同方向转动。

6.根据权利要求5所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：在所述固定板（12）上设置有用于精确定位步进电机（14）的运动、实现光源板（13）旋转方向回原点动作的光纤传感器（15）。

7.根据权利要求4或5或6所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：还包括弧形调节装置，所述弧形调节装置包括连接在从动齿轮（2）轴心上的齿轮轴（5）、设置在所述齿轮轴（5）上的带过孔环形构件（4）、设置在固定板（12）上的压簧环（6）以及两端分别穿过所述压簧环（6）、中部依次穿过对应带过孔环形构件（4）的弹簧钢丝（1）。

8.根据权利要求7所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：所述压簧环（6）与固定板（12）通过轴孔连接以实现相对转动。

9.根据权利要求8所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：所述弹簧钢丝（1）两端通过弹簧锁紧螺钉（16）与压簧环（6）锁紧在一起。

10.根据权利要求9所述的用于磁瓦在线检测的光源自动调整装置，其特征在于：所述带过孔环形构件（4）可滑动地安装在齿轮轴（5）上。

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