CN105526915B - 视觉立体检测模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置领域，特别地涉及一种视觉立体检测模块。本发明公开了一种视觉立体检测模组，包括第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、相机、光源和运动控制系统，相机和光源固定安装在第一运动组件上，第一运动组件定位安装于该第二运动组件上，该第二运动组件定位安装在该第三运动组件上，该第一、第二、第三运动组件的控制端均与该运动控制系统连接，通过该运动控制系统进行控制，而使相机和光源朝向不同方位和角度来对被检测对象进行照明和拍照检测。本发明结构简单，制造简便，可实现在产品不移动的前提下，对其进行三维检测，特别适用于任意非平面的3D检测，操作简单，检测效果好，适用范围广。

Description

视觉立体检测模组

技术领域

本发明属于检测装置领域，具体地涉及一种视觉立体检测模块。

背景技术

现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。近几年，伴随着工业自动化发展，视觉检测设备已被广泛应用于工业检测，如尺寸测量、字符检测、零件识别、质量检查等。但现有大多数的视觉检测设备其光源和相机是固定设置的，如公开专利：CN104991284A，只能检测产品的某个面或某些面，而不能对产品进行三维全方位检测，特别是任意非平面的3D检测。但随着社会的发展，对于产品的要求越来越高，越来越多的产品需要进行三维全方位检测，光源和相机是固定设置的视觉检测设备已无法满足要求。为此，出现了一些改进的视觉检测设备，如公开专利：CN204724482U，其被检测的产品可以进行移动翻转，从而实现产品三维检测，但其也只能检测一些简单结构的产品，对于一些结构复杂的产品，其具有任意非平面，如球形内腔面，则无法实现3D 全方位检测，而且有些产品也不适合进行翻转。

发明内容

本发明目的在于为解决上述问题而提供一种结构简单，可实现在产品不移动的前提下，对其进行三维检测，特别适用于任意非平面的3D全方位检测，操作简单，检测效果好，适用范围广的视觉立体检测模组。

为此，本发明公开了一种视觉立体检测模组，包括第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、相机、光源和运动控制系统，其中，相机和光源固定安装在第一运动组件上，该第一运动组件带动该相机和光源进行绕轴转动，该第一运动组件定位安装于该第二运动组件上，该第二运动组件带动该第一运动组件进行绕轴转动，且该第一运动组件的第一转轴与该第二运动组件的第二转轴是相交设置的，该第二运动组件定位安装在该第三运动组件上，该第三运动组件带动该第二运动组件上下移动，该第一、第二、第三运动组件的控制端均与该运动控制系统连接，通过该运动控制系统进行控制，而使固定在该第一运动组件上的相机和光源朝向不同方位和角度来对被检测对象进行照明和拍照检测。

进一步的，所述第一、第二、第三运动组件包括第一电机驱动机构、第二电机驱动机构、第三电机驱动机构和丝杆，所述第三电机驱动机构带动丝杆上下移动，所述第二电机驱动机构带动丝杆转动，所述第一电机驱动机构定位安装于丝杆上，所述第一电机驱动机构的转轴与丝杆是相交设置，所述相机和光源固定安装在第一电机驱动机构的转轴上。

进一步的，所述相机为CCD相机。

进一步的，所述光源为可见光源、紫外光源和红外光源中的一种或几种。

进一步的，所述第一电机驱动机构固定安装在丝杆的一端，所述丝杆的另一端设置有限位螺母。

本发明的有益技术效果：

本发明通过三个运动组件的组合来控制相机和光源的旋转、升降和R轴立体角度旋转，可实现在产品不移动翻转的前提下，对其进行三维检测，特别适用于任意非平面的3D检测，操作简单，检测效果好，适用范围广，且结构简单，制造简便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的侧视图；

图3为本发明实施例的前视图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，一种视觉立体检测模组，包括第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、相机6、光源5和运动控制系统(图中未示出)，其中，相机6和光源5固定安装在第一运动组件上，该第一运动组件带动该相机6和光源5进行绕轴转动，该第一运动组件定位安装于该第二运动组件上，该第二运动组件带动该第一运动组件进行绕轴转动，且该第一运动组件的第一转轴与该第二运动组件的第二转轴是相交设置的，该第二运动组件定位安装在该第三运动组件上，该第三运动组件带动该第二运动组件上下移动，该第一、第二、第三运动组件的控制端均与该运动控制系统连接，通过该运动控制系统进行控制，而使固定在该第一运动组件上的相机6和光源5朝向不同方位和角度来对被检测对象进行照明和拍照检测。

具体的，第一、第二、第三运动组件包括第一电机驱动机构、第二电机驱动机构、第三电机驱动机构和丝杆7，第一电机驱动机构包括一旋转电机4，第二电机驱动机构包括一伺服电机2，第三电机驱动机构包括一伺服电机3，伺服电机 2和伺服电机3固定设置在一固定板1上，丝杆7与花键结合组成花键丝杆模组 (本实施例中选用THK品牌，型号BNS2020A)固定设置在固定板1上，丝杆7 位于竖直轴，伺服电机3通过第一同步带轮组带动丝杆7上下移动，本具体实施例中，第一同步带轮组包括第一主同步带轮91、第一从同步带轮92和第一同步齿形带93，第一主同步带轮91固定在伺服电机3的输出轴上，第一从同步带轮92套设在丝杆7上，第一同步齿形带93连接第一主同步带轮91和第一从同步带轮92，伺服电机3转动带动第一主同步带轮91转动，然后通过第一同步齿形带93带动第一从同步带轮92转动，进而带动丝杆7上下移动。

伺服电机2通过第二同步带轮组带动丝杆7转动升降，本具体实施例中，第二同步带轮组包括第二主同步带轮81、第二从同步带轮82和第二同步齿形带 83，第二主同步带轮81固定在伺服电机2的输出轴上，第二从同步带轮82套设在丝杆7上，第二同步齿形带83连接第二主同步带轮81和第二从同步带轮 82，伺服电机2转动带动第二主同步带轮81转动，然后通过第二同步齿形带83 带动第二从同步带轮82转动，进而带动丝杆7转动升降。

旋转电机4固定设置在丝杆7的下端，丝杆7的上端设有限位螺母71，旋转电机4的输出轴上固定设置有连接板，相机6和光源5固定设置在连接板上，旋转电机4带动相机6和光源5做360度转动，即做R轴立体角度旋转。本具体实施例中，相机6为CCD相机，光源5为可见光源、紫外光源和红外光源中的一种或几种，可以根据不同产品进行选择不同光源，以实现最佳照射效果，得到更好的图像。旋转电机4的输出轴与丝杆7垂直设置，带动相机6和光源5 在平行于丝杆7的平面内，即竖直平面内做360度转动。旋转电机4、伺服电机 2、伺服电机3、相机6和光源5的控制端均与运动控制系统连接，通过该运动控制系统进行控制，而使相机6和光源5朝向不同方位和角度来对被检测对象进行照明和拍照检测。

本发明通过第一运动组件、第二运动组件和第三运动组件的组合带动相机6 和光源5在垂直方向上升降、在水平面内360度旋转和在竖直面内360度旋转，实现在产品不移动翻转的前提下，对其进行三维检测，特别适用于任意非平面 (如球形内腔面)的3D检测，操作简单，检测效果好，适用范围广。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.视觉立体检测模组，其特征在于：包括第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、相机、光源和运动控制系统，其中，相机和光源固定安装在第一运动组件上，该第一运动组件带动该相机和光源进行绕轴转动，该第一运动组件定位安装于该第二运动组件上，该第二运动组件带动该第一运动组件进行绕轴转动，且该第一运动组件的第一转轴与该第二运动组件的第二转轴是相交设置的，该第二运动组件定位安装在该第三运动组件上，该第三运动组件带动该第二运动组件上下移动，该第一、第二、第三运动组件的控制端均与该运动控制系统连接，通过该运动控制系统进行控制，而使固定在该第一运动组件上的相机和光源朝向不同方位和角度来对被检测对象进行照明和拍照检测。

2.根据权利要求1所述的视觉立体检测模组，其特征在于：所述第一、第二、第三运动组件包括第一电机驱动机构、第二电机驱动机构、第三电机驱动机构和丝杆，所述第三电机驱动机构带动丝杆上下移动，所述第二电机驱动机构带动丝杆转动，所述第一电机驱动机构定位安装于丝杆上，所述第一电机驱动机构的转轴与丝杆是相交设置，所述相机和光源固定安装在第一电机驱动机构的转轴上。

3.根据权利要求1或2所述的视觉立体检测模组，其特征在于：所述相机为CCD相机。

4.根据权利要求1或2所述的视觉立体检测模组，其特征在于：所述光源为可见光源、紫外光源和红外光源中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的视觉立体检测模组，其特征在于：所述第一电机驱动机构固定安装在丝杆的一端，所述丝杆的另一端设置有限位螺母。