CN104251666A - 成像检测机构及其成像检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种成像检测机构及其成像检测方法，其中机构包括：视觉检测机构、三棱镜和流道；在视觉检测机构上设置有相机；流道通过流道支撑板固定在底板上，在流道的中间位置设置有一个贯通流道通孔，在流道的下表面与通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，三棱镜安装在三棱镜安装板上，并且通过通孔高于流道的上表面，在流道的上表面上设置有对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽；视觉检测机构上的相机设置在三棱镜的正上方。利用本发明能够解决现有视觉检测机构不能同时对位于两侧的被测物进行检测的问题，有效地节约成本和空间。

Description

成像检测机构及其成像检测方法

技术领域

本发明涉及零件检测技术领域，更为具体地，涉及一种成像检测机构及其成像检测方法。

背景技术

目前，在精密零件的生产中，需要对零件尺寸进行检测。常见的检测系统是通过视觉系统直接对被检测物取像，视觉检测技术是精密测试技术领域内最具有发展潜力的新技术，它综合运用了电子学、光电探测、图象处理和计算机技术，将机器视觉引入到工业检测中，实现对物体(产品或零件)三维尺寸或位置的快速测量，具有非接触、速度快、柔性好等突出优点，在现代制造业中有着重要的应用前景。

但是，目前的视觉检测设备对于待检测物位于两边的情况很难实现同时检测，因为在很多情况下需要对两侧被测物同时进行检测和判断。因此，需要一种新的检测设备对两侧被测物同时进行检测。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种成像检测机构及其成像检测方法，以解决采用一套视觉检测机构对位于两侧的被测物不能同时进行检测的问题，有效地节约成本和空间。

一方面，本发明提供的成像检测机构，包括视觉检测机构、三棱镜、光源和流道；其中，

在视觉检测机构上设置有相机；流道通过流道支撑板固定在成像检测机构的底板上；

在流道的中间位置设置有一个贯通流道的通孔，在流道的下表面与通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，三棱镜安装在三棱镜安装板上，并且通过通孔高于流道的上表面；在流道的上表面上设置有对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽；

视觉检测机构上的相机设置在三棱镜的正上方。

此外，优选的方案是，成像检测机构还包括光源，光源通过光源安装板固定在流道两侧，光源安装板与三棱镜安装板固定连接。

此外，优选的方案是，视觉检测机构包括支撑板和支架；所述支架通过螺丝与底板固定连接，所述支撑板在所述支架上垂直移动。

此外，优选的方案是，视觉检测机构还包括处理相机拍摄的图像的处理系统。

此外，优选的方案是，成像检测机构，还包括设置在流道支撑板上的动力机构，动力机构包括马达轴、连轴器和送料棘轮，所述马达轴通过所述连轴器与所述送料棘轮相连。

此外，优选的方案是，流道与所述流道支撑板通过螺丝固定连接，所述流道支撑板通过螺丝与所述底板相互固定连接。

此外，优选的方案是，所述光源通过螺丝固定在所述光源安装板上，所述光源安装板通过螺丝固定在所述流道上。

此外，优选的方案是，三棱镜粘接在所述三棱镜安装板上，所述三棱镜安装板通过螺丝固定在所述流道上。

另一方面，本发明提供的成像检测机构的成像检测方法，成像检测机构包括视觉检测机构、三棱镜和流道；其中，

将待测物体放置在流道上表面对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽中，其中，在流道的中间位置设置有一个贯通流道的通孔；

成像检测机构中的动力机构将待测物体运送至三棱镜两侧或者同侧，其中，在流道的下表面与通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，三棱镜安装在三棱镜安装板上，并且通过通孔高于流道的上表面；

将运送至三棱镜两侧或者同侧的待测物体成像在三棱镜中，

利用设置在三棱镜的正上方的视觉检测机构的相机，对成像在三棱镜中的图像进行拍摄；

相机将拍摄的所述待测物体的图像传输给视觉检测机构中的处理系统，处理系统对相机拍摄的图像进行检测。

此外，优选的方案是，在待测物体成像在所述三棱镜的过程中，将将待测物体通过固定在流道两侧的光源成像在三棱镜中，其中，光源通过光源安装板固定在流道两侧，光源安装板与三棱镜安装板固定连接。

从上面的技术方案可知，本发明的成像检测机构及其成像检测方法，通过三棱镜成像，利用一套视觉检测机构对位于两侧的被测物同时进行检测，有效地节约成本和空间。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的成像检测机构的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的成像检测机构的视觉检测机构效果示意图；

图3为根据本发明实施例的成像检测机构的相机与三棱镜位置关系示意图；

图4为根据本发明实施例的成像检测机构的光源安装板与三棱镜安装板结构示意图；

图5为根据本发明实施例的成像检测机构的光源与三棱镜位置关系示意图；

图6为根据本发明实施例的成像检测机构的光源与三棱镜的安装结构示意图；

图7和图8分别为根据本发明实施例的成像检测机构的动力结构示意图；

图9为根据本发明实施例的成像检测机构同时检测两侧被测物的效果示意图；

图10为根据本发明实施例的成像检测机构检测同侧两个被测物的效果示意图；

图11为根据本发明实施例的成像检测机构的成像检测方法示意图。

其中的附图标记包括：视觉检测机构1、相机11、支撑板12、支架13、光源2、光源安装板21、三棱镜3、三棱镜安装板31、动力机构4、马达轴41、连轴器42、送料棘轮43、流道5、流道支撑板51、通孔52、底板6、螺丝7、待检测物体A8、待检测物体B8’。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

针对前述提出的待检测物体位于两边不能通过现有的成像检测设备同时进行检测的问题，本发明的成像检测机构，通过三棱镜成像，利用一套视觉检测机构，实现了同时对位于两侧的待测物体进行检测，有效地节约检测成本和空间。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了详细说明本发明的成像检测机构的具体结构，图1和图2分别示出了根据本发明实施例的成像检测机构的结构和成像检测机构的视觉检测机构效果。

如图1和图2所示，本发明提供的成像检测机构，包括视觉检测机构1、光源2、三棱镜3、动力机构4和流道5。

其中，在视觉检测机构1上设置有相机11；流道5通过流道支撑板51固定在成像检测机构的底板6上。

在流道5的中间位置设置有一个贯通流道5的通孔，在流道的下表面与通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板31，三棱镜3安装在三棱镜安装板31上，并且通过通孔高于流道的上表面；在流道的上表面上设置有对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽；视觉检测机构1上的相机11设置在三棱镜3的正上方；光源2通过光源安装板21固定在流道5两侧，光源安装板21与三棱镜安装板31固定连接。

具体地，视觉检测机构1包括支撑板12、支架13、相机11。流道5通过流道支撑板51固定在底板6上。光源2通过光源安装板21固定在流道5的两侧。三棱镜3通过三棱镜安装板31固定在流道的下表面，并且在流道5与三棱镜3相对应的位置设置一个贯通流道的下表面与上表面的通孔，三棱镜3从通孔中延伸至流道的上表面，并从流道的上表面露出。

也就是说，在流道5上设置一个贯通流道5的上表面与下表面的通孔，三棱镜3安装在通孔下方的三棱镜安装板31上，并设置在通孔中，并且从通孔中露出，直至三棱镜部分高于流道5的上表面；三棱镜3位于流道5的中间，在流道5的上表面上设置有相互平行的送料凹槽，送料凹槽对称分布在通孔两侧。

其中，视觉检测机构1包括支撑板12、支架13、相机11和处理系统。支架13通过螺丝7与底板6固定连接，支撑板12在支架13上垂直移动，当支撑板12移动到所需要的高度，那么支撑板12与支架13通过螺丝相互固定。相机11设置支撑板12上，并与三棱镜3相互对应的正上方，处理系统将相机11在三棱镜3中所拍摄的图像进行处理或者对三棱镜3中的形成的图像进行实时监控。

需要说明的是，由于视觉检测机构1的位置可调、高度可调、相机的角度可调，即：根据待测物体的实际情况，视觉检测机构1中的支撑板12可以在支架13上自由移动，当支撑架12移动到支架13的合适位置的时候，支撑板12与支架13通过螺丝相互固定，然后相机11就可以拍摄到所需要的待测物体的尺寸。

为了更详细的说明成像检测机构中各个机构的位置关系，图3示出了根据本发明实施例的成像检测机构的相机与三棱镜位置关系；图4示出了根据本发明实施例的成像检测机构的光源安装板与三棱镜安装板结构的关系；图5示出了根据本发明实施例的成像检测机构的光源与三棱镜位置关系；图6示出了根据本发明实施例的成像检测机构的光源与三棱镜的安装结构。

如图3-6所示，并结合图1所示，流道5通过流道支撑板51固定在底板6上。需要说明的是，流道5与流道支撑板51通过螺丝固定连接，流道支撑板51通过螺丝与底板6相互固定连接。

光源2通过光源安装板21固定在流道5上。光源2通过螺钉与光源安装板21固定连接，光源安装板21通过螺丝固定在流道5上。

三棱镜3设置在流道5的中间位置，由于有一个贯通流道上表面与下表面的通孔，通孔设置在流道5的中间，三棱镜设置在通孔中，并从上表面露出。

从图3中，可以看出，三棱镜3与相机11的位置关系，相机11通过悬置在三棱镜3的正上方，以便相机能够将三棱镜3中所成的图像清楚完整的拍摄下来。

需要说明的是，当待测物体被运送至三棱镜3的两侧或者一侧时，三棱镜3中会呈现出所有待测物体的图像，相机11将三棱镜3的呈现的图像拍摄下来。视觉检测机构1中的处理系统对相机11拍摄的图像进行检测。

从图4-图6中可以看出，三棱镜3用胶粘结在三棱镜安装板31上，三棱镜安装板31通过螺丝固定在流道5上，光源安装板21通过螺丝与三棱镜安装板31固定连接在一起，光源安装板21通过螺丝固定在流道5的两侧。

为了详细说明成像检测机构中的动力机构的结构，图7和图8分别示出了根据本发明实施例的成像检测机构的动力结构。

如图7和图8所示，结合图1所示，成像检测机构还包括4设置在流道支撑板51上的动力机构4，动力机构4包括马达轴41、连轴器42和送料棘轮43，并且马达轴41通过连轴器42与送料棘轮43相连。

动力机构4设置在流道支撑板51上，由于马达轴41通过连轴器42与送料棘轮43相连，当动力机构4工作时，马达轴41通过连轴器42带动送料棘轮43转动，因此，在流道5的送料凹槽上的待测产品通过送料棘轮43送至三棱镜3两侧，其中，在流道5的上表面通孔两侧设置有相互平行的送料凹槽，送料棘轮43在流道的送料凹槽内运动，将待测产品运送至三棱镜3的两侧。

为了说明成像检测机构的如何对待测物体进行检测，图9示出了根据本发明实施例的成像检测机构同时检测两侧被测物的效果；图10示出了根据本发明实施例的成像检测机构检测同侧两个被测物的效果。

如图9所示，动力机构4将两个待测物体A8和待测物体B8’同时运送至三棱镜3的两侧，两个待测物体A8和待测物体B8’同时成像在三棱镜3中，悬置在三棱镜3上方的相机11对三棱镜3中呈现的两个待测物体的图像进行拍摄，相机11将拍摄的两个待测物体的图像传输给视觉检测机构中的处理系统，处理系统对相机拍摄的图像进行检测，那么在三棱镜3的两侧的两个待测物体A8和待测物体B8’能够同时被检测。

如图10所示，动力机构4将两个罗列在一起的待测物体(即待测物体A8和待测物体B8’)运送至三棱镜3同一侧，待测物体A8和待测物体B8’叠放在三棱镜3同一侧，两个待测物体A8和待测物体B8’同时成像在三棱镜3中，悬置在三棱镜3上方的相机11对三棱镜3中呈现的两个待测物体的图像进行拍摄，相机11将拍摄的两个待测物体的图像传输给视觉检测机构中的处理系统，处理系统对相机拍摄的图像进行检测，那么在三棱镜3同侧罗列的两个待测物体A8和待测物体B8’同时被检测。

为了详细说明本发明中的成像检测机构的具体使用方法，图11示出了根据本发明实施例的成像检测机构的成像检测流程。

如图11所示，本发明提供的成像检测机构的成像检测方法，成像检测机构包括视觉检测机构、三棱镜和流道；其中的成像检测方法包括：

S1100：将待测物体放置在流道上表面对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽中，其中，在流道的中间位置设置有一个贯通流道的通孔。

S1200：成像检测机构中的动力机构将待测物体运送至三棱镜两侧或者同侧，其中，在流道的下表面与通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，三棱镜安装在三棱镜安装板上，并且通过通孔高于流道的上表面。

S1300：将运送至三棱镜两侧或者同侧的待测物体成像在三棱镜中。

S1400：利用设置在三棱镜的正上方的视觉检测机构的相机，对成像在三棱镜中的图像进行拍摄。

S1500：相机将拍摄的待测物体的图像传输给视觉检测机构中的处理系统，处理系统对相机拍摄的图像进行检测。

在上述步骤S1300中，需要说明的是，在待测物体成像在三棱镜的过程中，将待测物体通过固定在流道两侧的光源清楚成像在三棱镜中，其中，光源通过光源安装板固定在流道两侧，光源安装板与三棱镜安装板固定连接。

上述步骤为成像检测机构的具体使用方法流程，在上述方法中，待测物体不管为两侧还是同侧进行成像检测，皆需要在三棱镜两侧或者同侧成像。两者不同之处在于，若待测物体两侧成像时，将待测物体分别放置在通孔两侧的相互平行的送料凹槽中，若待测物体同侧成像时，将待测物体都放置在通孔同侧的送料凹槽中；然后相机对三棱镜中呈现的待测物体的图像进行拍摄，相机将拍摄的图像传输给处理系统，处理系统对相机拍摄的图像进行检测。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的成像检测机构及其成像检测方法，通过三棱镜成像，采用一套视觉检测机构对位于两侧的被测物同时进行检测，有效地节约成本和空间。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的成像检测机构及其成像检测方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的成像检测机构及其成像检测方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种成像检测机构，包括视觉检测机构、三棱镜和流道；其中，

在所述视觉检测机构上设置有相机；所述流道通过流道支撑板固定在所述成像检测机构的底板上；

在所述流道的中间位置设置有一个贯通所述流道的通孔，在所述流道的下表面与所述通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，所述三棱镜安装在所述三棱镜安装板上，并且通过所述通孔高于所述流道的上表面，在所述流道的上表面上设置有对称分布在所述通孔两侧的相互平行的送料凹槽；

所述视觉检测机构上的相机设置在所述三棱镜的正上方。

2.如权利要求1所述的成像检测机构，还包括光源，所述光源通过光源安装板固定在所述流道两侧，所述光源安装板与所述三棱镜安装板固定连接。

3.如权利要求2所述的成像检测机构，其中，

所述光源通过螺丝固定在所述光源安装板上，所述光源安装板通过螺丝固定在所述流道上。

4.如权利要求1所述的成像检测机构，其中，

所述视觉检测机构包括支撑板和支架；

所述支架通过螺丝与底板固定连接，所述支撑板在所述支架上垂直移动。

5.如权利要求4所述的成像检测机构，其中，

所述视觉检测机构还包括处理所述相机拍摄的图像的处理系统。

6.如权利要求1所述的成像检测机构，其中，还包括设置在所述流道支撑板上的动力机构，

所述动力机构包括马达轴、连轴器和送料棘轮，所述马达轴通过所述连轴器与所述送料棘轮相连。

7.如权利要求1所述的成像检测机构，其中，

所述流道与所述流道支撑板通过螺丝固定连接，所述流道支撑板通过螺丝与所述底板相互固定连接。

8.如权利要求1所述的成像检测机构，其中，

所述三棱镜粘接在所述三棱镜安装板上，所述三棱镜安装板通过螺丝固定在所述流道上。

9.一种成像检测机构的成像检测方法，所述成像检测机构包括视觉检测机构、三棱镜和流道；所述成像检测方法包括：

将待测物体放置在所述流道上表面对称分布在通孔两侧的相互平行的送料凹槽中，其中，在所述流道的中间位置设置有一个贯通所述流道的通孔；

所述成像检测机构中的动力机构将所述待测物体运送至所述三棱镜两侧或者同侧，其中，在所述流道的下表面与所述通孔相对应的位置设置有三棱镜安装板，所述三棱镜安装在所述三棱镜安装板上，并且通过所述通孔高于所述流道的上表面；

将运送至所述三棱镜两侧或者同侧的所述待测物体成像在所述三棱镜中；

利用设置在所述三棱镜的正上方的所述视觉检测机构的相机，对成像在所述三棱镜中的图像进行拍摄；

所述相机将拍摄的所述待测物体的图像传输给所述视觉检测机构中的处理系统，所述处理系统对相机拍摄的图像进行检测。

10.如权利要求9所述的成像检测机构的成像检测方法，其中，在将所述待测物体成像在所述三棱镜的过程中，

将所述待测物体通过固定在所述流道两侧的光源成像在所述三棱镜中，其中，所述光源通过光源安装板固定在所述流道两侧，所述光源安装板与所述三棱镜安装板固定连接。