CN105865333A - 一种半自动多角度机器视觉检测仪 - Google Patents

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傅之成
邵卿
赵洋洋
徐健
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开的一种半自动多角度机器视觉检测仪，包括底座、装设于底座上的载物台及工控主机，底座上还分别设有与载物台对应设置的一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统；上视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的正面尺寸信息；侧视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的侧面尺寸信息；工控主机用于对上视机器视觉尺寸测量系统及侧视机器视觉尺寸测量系统所采集的图像信息进行分析处理。本发明结构简单合理，制造成本较低，能够实现同时对小工件正、侧两面的尺寸测量，操作简便，测量精度高，大大提高了小工件静态测量的工作效率。

Description

一种半自动多角度机器视觉检测仪
技术领域
本发明涉及机器视觉测量技术领域，特别涉及一种半自动多角度小工件机器视觉检测仪。
背景技术
小工件是指尺寸较小，一般在50mm以下的简单工件产品，是目前国内加工行业(如磁性材料、汽车零配件加工)普遍存在的产品形式。小工件的特点是产量大、种类多、加工精度要求高，其中加工精度要求高的特点决定了其尺寸检测方面需要严格的筛查，再者由于其数量多、种类多，所以其尺寸检测方面的市场需求也是较为庞大的。
目前国内业界很多小工件的测量主要依靠工人利用千分尺、游标卡尺等工具手工测量，另外还有依靠一些国外的机器视觉设备测量。前者的缺点是耗费人工，且人工测量的精度与操作工人的熟练程度及疲劳程度关系大，容易造成误检、漏检等问题，再者人工检测每个指标都需要一次测量工具的操作，如果遇到多指标测量的情况，其测量效率会大大降低。后者的缺点是进口的设备大多结构较为复杂，价格较为昂贵，导致对成本控制造成一定的困扰。目前国内也有类似国外的小工件机器视觉检测设备，但是大多是单向检测，只能一次性测量工件的正面尺寸。以长方体为例，无法一次性测量长宽高的所有数据，因此对测量效率进一步提高也造成了阻碍。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种半自动多角度机器视觉检测仪，其结构简单合理，制造成本较低，能够实现同时对小工件正、侧两面的尺寸测量，操作简便，测量精度高，大大提高了小工件静态测量的工作效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种半自动多角度机器视觉检测仪，包括底座、装设于所述底座上的载物台及工控主机，所述底座上还分别设有与所述载物台对应设置的一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统；
所述载物台用于放置待测量的工件；所述上视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的正面尺寸信息；所述侧视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的侧面尺寸信息；所述工控主机分别与所述上视机器视觉尺寸测量系统、所述侧视机器视觉尺寸测量系统控制信号连接，用于对所述上视机器视觉尺寸测量系统及所述侧视机器视觉尺寸测量系统所采集的图像信息进行分析处理。
进一步地，所述底座上设置有支撑柱，所述载物台安装于所述支撑柱的中部，所述上视机器视觉尺寸测量系统包括安装于所述支撑柱上端的上视相机镜头、安装于所述支撑柱底端的上视光源系统，所述上视相机镜头与所述上视光源系统对应设置，所述上视相机镜头的拍摄方向与所述载物台的载物平面垂直。
进一步地，所述上视相机镜头由一个工业相机和一个工业测量用远心镜头配合构成。
进一步地，所述上视光源系统由一套工业测量用LED平板光源构成。
进一步地，所述侧视机器视觉尺寸测量系统包括对应设置的侧视相机镜头和侧视光源系统，所述侧视相机镜头及所述侧视光源系统分别设置于所述载物台的两侧，所述侧视相机镜头的拍摄方向与所述载物台的载物平面平行。
进一步地，所述侧视相机镜头由一个工业相机和一个工业测量用远心镜头配合构成。
进一步地，所述侧视光源系统由一套工业测量用LED平板光源构成。
本发明的有益效果为：本发明提供的半自动多角度小工件机器视觉检测仪，通过分别设置一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统，工作时，通过上视机器视觉尺寸测量系统与侧视机器视觉尺寸测量系统配合工作，能够有效实现同时对工件的正、侧两面的尺寸测量，使得一次测量可以得到多个尺寸指标的数值，不仅测量精度好、重复性好，而且大大节省了人工多次测量的时间和人力成本，提高了测量效率和测量范畴。本发明结构设置简单合理，制造成本较低。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图1中：
1、底座；11、支撑柱；2、载物台；31、上视相机镜头；32、上视光源系统；41、侧视相机镜头；42、侧视光源系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示的一种半自动多角度机器视觉检测仪，包括底座1、装设于底座1上的载物台2及工控主机(图中未示出)，底座1上还分别设有与载物台2对应设置的一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统。
其中，载物台2用于放置待测量的工件；上视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的正面尺寸信息；侧视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的侧面尺寸信息；工控主机分别与上视机器视觉尺寸测量系统、侧视机器视觉尺寸测量系统控制信号连接，用于对上视机器视觉尺寸测量系统及侧视机器视觉尺寸测量系统所采集的图像信息进行分析处理。
需要指出的是，工控主机是指后台运行测量软件系统的电脑主机，用于处理上视机器视觉尺寸测量系统和侧视机器视觉尺寸测量系统拍摄的工作图像，其功能在于输出工件尺寸信息、测量数据分析、打印测量报表等。另外，本发明还配备有与工控主机控制信号连接的脚踏板，脚踏板用于向工控主机输入控制信号，具体地说，通过一次脚踏动作完成工件各个尺寸指标的测量，从而实现与工控主机后台软件配合完成“一键测量”的功能。
优选地，底座1上设置有支撑柱11，载物台2安装于支撑柱11的中部，上视机器视觉尺寸测量系统包括安装于支撑柱11上端的上视相机镜头31、安装于支撑柱11底端的上视光源系统32，上视相机镜头31与上视光源系统32对应设置，上视相机镜头31的拍摄方向与载物台2的载物平面垂直。侧视机器视觉尺寸测量系统包括对应设置的侧视相机镜头41和侧视光源系统42，侧视相机镜头41及侧视光源系统42分别设置于载物台2的两侧，侧视相机镜头41的拍摄方向与载物台2的载物平面平行。
为了提高本发明的测量精度，上视相机镜头31由一个高清工业相机和一个高精度工业测量用远心镜头配合构成，上视光源系统32由一套工业测量用LED平板光源构成；同样地，侧视相机镜头41由一个高清工业相机和一个高精度工业测量用远心镜头配合构成，侧视光源系统42由一套工业测量用LED平板光源构成。
工作时，本发明具体操作工序如下：S1、接通电源，启动工控主机；S2、打开工控主机相关控制软件；S3、新建项目，选择待测量之工件类型(例如矩形等)；S4、勾选并填入各个尺寸的上下公差值，标准值；S5、命名保存；S6、点击“开始测量”；S7、将工件置于载物台中部；S8、踩脚踏板一下，届时软件界面上会出现待测工件之尺寸(即在S4中勾选的尺寸项目)，并根据S4中设置的公差值判定待测工件尺寸是否合格；S9、将工件移出载物台；S10、重复S7-S9步骤直到待测的工件悉数完成测量；S11、点击软件界面上的“停止检测”按钮，届时会自动生成本次测量的所有工件尺寸的报表，报表内容包括尺寸原始数据及各类数据分析指标等；S12、使用结束后关闭软件，关闭工控机，切断电源。
综上所述，本发明提供的半自动多角度小工件机器视觉检测仪，通过分别设置一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统，工作时，通过上视机器视觉尺寸测量系统与侧视机器视觉尺寸测量系统配合工作，能够有效实现同时对工件的正、侧两面的尺寸测量，使得一次测量可以得到多个尺寸指标的数值，不仅测量精度好、重复性好，而且大大节省了人工多次测量的时间和人力成本，提高了测量效率和测量范畴。本发明结构设置简单合理，制造成本较低。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：包括底座、装设于所述底座上的载物台及工控主机，所述底座上还分别设有与所述载物台对应设置的一套上视机器视觉尺寸测量系统和一套侧视机器视觉尺寸测量系统；
所述载物台用于放置待测量的工件；所述上视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的正面尺寸信息；所述侧视机器视觉尺寸测量系统用于测量工件的侧面尺寸信息；所述工控主机分别与所述上视机器视觉尺寸测量系统、所述侧视机器视觉尺寸测量系统控制信号连接，用于对所述上视机器视觉尺寸测量系统及所述侧视机器视觉尺寸测量系统所采集的图像信息进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述底座上设置有支撑柱，所述载物台安装于所述支撑柱的中部，所述上视机器视觉尺寸测量系统包括安装于所述支撑柱上端的上视相机镜头、安装于所述支撑柱底端的上视光源系统，所述上视相机镜头与所述上视光源系统对应设置，所述上视相机镜头的拍摄方向与所述载物台的载物平面垂直。
3.根据权利要求2所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述上视相机镜头由一个工业相机和一个工业测量用远心镜头配合构成。
4.根据权利要求2所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述上视光源系统由一套工业测量用LED平板光源构成。
5.根据权利要求1所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述侧视机器视觉尺寸测量系统包括对应设置的侧视相机镜头和侧视光源系统，所述侧视相机镜头及所述侧视光源系统分别设置于所述载物台的两侧，所述侧视相机镜头的拍摄方向与所述载物台的载物平面平行。
6.根据权利要求5所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述侧视相机镜头由一个工业相机和一个工业测量用远心镜头配合构成。
7.根据权利要求5所述的半自动多角度机器视觉检测仪，其特征在于：所述侧视光源系统由一套工业测量用LED平板光源构成。
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