CN103465260B - 多功能视觉试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能视觉试验台，通过上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块实现配件安装装置在上下、左右的移动，而托盘上安装可水平方向前后移动的活动滑块实现对实验物品的前后方向的移动，这样实现了实验物品相对的三维移动，方便实验过程中的位移操作，同时配件安装装置上可以安装激光头或吸取装置以便实验过程中需要的吸取、激光照射功能等。另外还可以再所述底座及电控箱两侧分别安装立杆，所述立杆之间通过连接杆连接，所述连接杆上安装摄像装置，进一步增加实验中的扩展功能的种类。

Description

多功能视觉试验台

技术领域

本发明涉及实验设备领域，更具体地说是涉及一种集运动平台和视觉检测于一体多功能视觉试验台。

背景技术

目前大多数实验室里的实验台功能一般比较单一，功能已经固定，且缺乏后续扩展能力，不利于创新研究。如气动实验台，电气控制实验台，测试实验台，X-Y工作台等，这些设备不仅占用很大的空间，也增大了研究研发资金的投入。如果要进行多项实验时，必须分别到各个实验台上进行实验。而且这种分开的实验，会带来诸多的不便，而且我们也无法深刻理解原理方法(如直线、圆弧等插补算法，多轴联动的曲面加工)，这样会对实际的教学和科研带来很大的不便利性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能视觉试验台，通过底座及电控箱连接工控电脑对配件安装装置进行控制移动，并通过配件安装装置上安装功能不同的部件如激光头、吸取装置，在立杆上安装摄像装置，可以演示视觉引导和运动控制在激光加工中的应用，达成多功能综合利用的实验平台，为高校运动控制与机器视觉结合项目的教学和科研带来极大的便利。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的：

一种多功能视觉试验台，包括底座及电控箱、托盘、支撑柱、横杆和配件 安装装置，所述底座及电控箱台面上固定安装所述托盘，内部设有驱动电路，所述托盘上安装可水平方向前后移动的活动滑块，所述驱动电路驱动所述活动滑块移动；所述底座及电控箱两侧边安装两个支撑柱，所述支撑柱通过一横杆连接，所述横杆上装配有所述配件安装装置，所述配件安装装置至少包括上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块和驱动上述上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块移动的驱动装置；所述横杆上沿横杆长度方向设有第一滑槽，所述第一滑槽上安装左右移动的滑动板块，所述配件安装装置上设有竖直方向的第二滑槽，所述第二滑槽上安装上下移动的滑动板块，所述上下移动的滑动块上安装快速连接器，所述底座及电控箱与所述驱动装置电路连接。

所述快速连接器内部设有转轴，且所述转轴末端连激光头或吸取装置；

所述底座及电控箱两侧分别安装立杆，所述立杆之间通过连接杆连接，所述连接杆上安装摄像装置；

所述立杆上安装可调相机及激光安装夹具；

所述底座及电控箱上至少包括总电开关按钮、应急按钮、用户输入输出接口、控制手柄接口和自定义按钮，上述各部件连接至所述驱动电路。

本发明的有益效果是：数据接口连接工控电脑适应科研与教学的二次开发，同时在配件安装装置上科研快读的更换配件达到多功能的效果，如光切割、打标或焊接类应用，在立杆上装夹激光头，托盘正上方固定视觉系统，根据视觉系统捕捉的产品位置或轮廓完成切割、打标或焊接类应用演示；3D扫描类应用，配件安装装置上上装夹相机（可以双目）和一字线激光（或投影机），可以完成3维重构或3维检测类`应用演示；或3D类产品装配或搬运应用，配件安装装置上上装夹旋转轴及吸取头，托盘正上方固定视觉系统，根据视觉系统完成随机 放置在视野类的3D产品自动对焦和位置提取，并搬运到指定位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明一种扩展功能实施例的结构示意图；

图3为本发明另一种扩展功能实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示一种多功能视觉试验台，包括底座及电控箱1、托盘2、支撑柱4、横杆5和配件安装装置6，所述底座及电控箱台面上固定安装所述托盘2，内部设有驱动电路，所述托盘2上安装可水平方向前后移动的活动滑块3，所述驱动电路驱动所述活动滑块3移动，在活动滑块3可以沿着托盘水平方向的移动，实现对待测物的移动。底座及电控箱1两侧边安装两个支撑柱4，所述支撑柱4通过一横杆5连接，所述横杆5上装配有所述配件安装装置6，所述配件安装装置6至少包括上下移动的滑动板块603、左右移动的滑动板块601和驱动上 述上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块移动的驱动装置602；所述横杆5上沿横杆长度方向设有第一滑槽7，所述第一滑槽7上安装左右移动的滑动板块601，所述配件安装装置6上设有竖直方向的第二滑槽8，所述第二滑槽8上安装上下移动的滑动板块603，所述上下移动的滑动块603上安装快速连接器9，所述底座及电控箱1与所述驱动装置602电路连接。该结构可以控制配件安装装置6在横杆5上左右移动的同，快速连接器9通过上下移动的滑动板块603在配件安装装置6实现上下方向的移动，实现待测物在三维方向都可以进行实验操作或观测。

其中底座及电控箱1上至少包括总电开关按钮103、应急按钮101、用户输入输出接口104、控制手柄接口105和自定义按钮102，上述各部件连接至所述驱动电路。总电开关按钮103实现对整个装置电源进行开关设置，应急按钮101针对实验过程中遇到的问题，及时按下可以停止当前操作；用户输入输出接口104连接驱动电路，可以导入数据进而控制装置各部件（如托盘、上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块等）按照既定的模式进行移动，控制手柄接口105可以通过连接手柄，对上述部件进行手动操作，更加方便实用；自定义按钮102则可以通过按钮设定实验中各拓展参数等。

如图2中所示为本发明的一种扩展功能实施例，快速连接器9内部设有转轴，且所述转轴末端连激光头或吸取装置，底座及电控箱1两侧分别安装立杆10，所述立杆10之间通过连接杆11连接，所述连接杆11上安装摄像装置12。在达到本发明移动实验的同时，还可以通过在连接杆11上安装的摄像装置12实现视觉系统的位置识别，然后控制激光头或吸取装置进行抓取或激光操作等等，最终达到需要的实验目的，可以演示自动化生产过程中产品的搬运、码垛或包装，基本原理就是将凌乱放置的产品，通过视觉系统进行位置识别， 然后引导四自由的运动平台牵引吸盘进行对应位置的抓取，最好按设定好的位置整齐的摆放在一起。这种用途在电子、机械、食品和日用品行业自动下料和自动包装过程中被广泛使用。本平台的视觉系统同时能够对不同类别的零件根据形状、颜色、字符、条码等特征进行分类摆放，更加扩展了现实中的应用。

如图3所示为本发明的另一种扩展功能实施例，所述立杆10上安装可调相机及激光安装夹具13，可调相机及激光安装夹具13可以安装摄像装置12和激光切割装置14，同时摄像装置的视觉系统，对产品的三维扫描，进而控制驱动电路对托盘2或上下移动的滑动板块603、左右移动的滑动板块601移动对产品位移，从而达到让激光切割装置14按照需要的路径进行切割的目的。本实施例演示视觉引导和运动控制在激光加工中的应用，目前激光加工设备广泛被应用于打标、划线、雕刻、焊接、切割、调阻、毛化、打孔、模切、熔覆、直接成型、微电子加工等广阔的领域。可以演示规则图案的加工定位，也可以演示非规则图案的加工定位（通过摄像装置所在的视觉系统进行边缘提取），常见于布匹等有弹性材料的商标切割。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多功能视觉试验台，其特征在于，包括底座及电控箱、托盘、支撑柱、横杆和配件安装装置，所述底座及电控箱台面上固定安装所述托盘，内部设有驱动电路，所述托盘上安装可水平方向前后移动的活动滑块，所述驱动电路驱动所述活动滑块移动；所述底座及电控箱两侧边安装两个支撑柱，所述支撑柱通过一横杆连接，所述横杆上装配有所述配件安装装置，所述配件安装装置至少包括上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块和驱动上述上下移动的滑动板块、左右移动的滑动板块移动的驱动装置；所述横杆上沿横杆长度方向设有第一滑槽，所述第一滑槽上安装左右移动的滑动板块，所述配件安装装置上设有竖直方向的第二滑槽，所述第二滑槽上安装上下移动的滑动板块，所述上下移动的滑动板块上安装快速连接器，所述底座及电控箱与所述驱动装置电路连接；

所述底座及电控箱两侧分别安装立杆，所述立杆之间通过连接杆连接，所述连接杆上安装摄像装置；

所述立杆上安装可调相机及激光安装夹具。

2.如权利要求1所述的多功能视觉试验台，其特征在于，所述快速连接器内部设有转轴，且所述转轴末端连激光头或吸取装置。

3.如权利要求1所述的多功能视觉试验台，其特征在于，所述底座及电控箱上至少包括总电开关按钮、应急按钮、用户输入输出接口、控制手柄接口和自定义按钮，上述各部件连接至所述驱动电路。