CN107734230B - 取相装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取相装置，用于获取目标物的影像，取相装置包括底座，中部设有可供光束穿过的窗口；第一光学组件和第二光学组件，第一光学组件和第二光学组件设于底座上且分别位于窗口的两侧；第一影像模组，用于接收经第一光学组件所传输的第一图像；以及第二影像模组，用于接收经第二光学组件所传输的第二图像；其中，第一图像和第二图像为目标物的部分或全部影像。本发明提供的取相装置，通过窗口两侧的第一光学组件和第二光学组件可以分别将目标物的成像传输到第一影像模组和第二影像模组，使得取相装置可以不用移动影像模组就能获得较大的视野，从而避免影像模组移动识别时产生的误差对取相精度的影响，进而提高取相装置的取相精度和效率。

Description

取相装置

技术领域

本发明属于激光辅助设备领域，尤其涉及一种取相装置。

背景技术

在对位贴合、快速抓取、激光切割和激光打标等技术领域，都需要采用光学取相装置对目标物进行影像捕捉。尤其是高精度激光切割和激光打标领域，取相装置所获得的目标物的位置直接影响切割或打标精度，进而影响产品质量。

然而目前的取相装置在对目标物进行影像捕捉时，容易产生误差，而导致切割或打标精度较低；而且对较大目标物进行取相时，通常需要在目标物上方进行移动扫描，容易出现取相装置跑位现象，而且需要花很多时间对目标物进行扫描，影响工作效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种可提高取相精度和取相效率的取相装置。

一种取相装置，用于获取目标物的影像，所述取相装置包括：

底座，中部设有可供光束穿过的窗口；

第一光学组件和第二光学组件，所述第一光学组件和第二光学组件设于所述底座上且分别位于所述窗口的两侧；

第一影像模组，用于接收经所述第一光学组件所传输的第一图像；

以及第二影像模组，用于接收经所述第二光学组件所传输的第二图像；

其中，所述第一图像和第二图像为所述目标物的部分或全部影像。

在其中一个实施例中，所述第一光学组件包括第一反光件，所述第二光学组件包括第二反光件，所述第一反光件和第二反光件分别呈锐角设置于所述底座上，且所述第一反光件的反光面与所述第一影像模组相对，所述第二反光件的反光面与所述第二影像模组相对。

在其中一个实施例中，所述第一反光件与所述底座之间的夹角与所述第二反光件与所述底座之间的夹角相等。

在其中一个实施例中，所述第一影像模组位于所述第一反光件离所述第二反光件较远的一侧，所述第二影像模组位于所述第二反光件离所述第一反光件较远的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一反光件与所述底座之间的夹角为45°，所述第二反光件与所述底座之间的夹角为45°。

在其中一个实施例中，所述第一影像模组包括第一CCD相机，所述第二影像模组包括第二CCD相机。

在其中一个实施例中，所述第一CCD相机的镜头光轴与所述底座平行，所述第二CCD相机的镜头光轴与所述底座平行。

在其中一个实施例中，所述第一光学组件和/或第二光学组件可沿所述底座的长度方向移动。

在其中一个实施例中，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组可沿所述底座的长度方向移动。

在其中一个实施例中，所述底座开设有第一导向槽和第二导向槽，所述第一光学组件和/或第二光学组件滑设于所述第一导向槽内，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组滑设于第二导向槽内。

在其中一个实施例中，所述第一光学组件和/或第二光学组件具有与所述第一导向槽滑动连接的第一调节座，所述第一调节座上设有长条状导向孔，以在所述第一光学组件和/或第二光学组件调节位置后，穿过所述长条状导向孔的第一锁紧件将所述第一光学组件和/或第二光学组件锁紧固定在所述底座上。

在其中一个实施例中，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组具有与所述第二导向槽滑动连接的第二调节座，所述底座上于所述第二导向槽的底部开设有阶梯槽口，所述阶梯槽口沿所述底座的长度方向延伸，以在所述第一光学组件和/或第二光学组件调节好位置后，穿设于所述阶梯槽口的第二锁紧件将所述第一光学组件和/或第二光学组件锁紧固定在所述底座上。

在其中一个实施例中，所述第二调节座呈“L”形，且于所述第二调节座上设有竖直安装槽，以在所述第一影像模组和/或所述第二影像模组调节好竖直高度后，穿设于所述竖直安装槽的第三锁紧件将所述第一影像模组和/或所述第二影像模组锁紧固定在该竖直高度上

本发明提供的取相装置，通过窗口两侧的第一光学组件和第二光学组件可以分别将目标物的成像传输到第一影像模组和第二影像模组，使得取相装置可以获得较大的视野，不用移动影像模组就能采集目标物的影像，避免影像模组移动识别时产生的误差对取相精度的影响，进而提高取相装置的取相精度；而且，该取相装置在取相时，不需影像模组移动扫描目标物，缩短了取相时间，提高了取相效率。

附图说明

图1为一实施例提供的取相装置的内部结构示意图；

图2为一实施例提供的取相装置的工作原理示意图；

图3为一实施例提供的取相装置的保护罩安装示意图；

图4为一实施例提供的取相装置的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，一实施方式的一种取相装置，用于获取目标物的影像，包括底座10、第一光学组件20、第二光学组件30、第一影像模组40和第二影像模组50。

具体的，底座10的中部设有可供光束穿过的窗口12；可以理解的，激光可以穿过该窗口12对板材进行打标或切割，本实施方式中，第一光学组件20和第二光学组件30设于底座10上且分别位于窗口12的两侧；第一影像模组40，用于接收经第一光学组件20所传输的第一图像；第二影像模组50，用于接收经第二光学组件30所传输的第二图像；其中，第一图像和第二图像为目标物的部分或全部影像。也就是说，通过第一光学组件20和第二光学模组可以分别把目标物的部分或全部影响传输到第一影像模组40和第二影像模组50，使得第一影像模组40和第二影像模组50所获取的第一图像和第二图像可以覆盖目标物的所在视野，即，扩大了取相视野，可以满足对较大目标物进行取相；而且，避免了取相时，影像模组的移动降低了取相精度，此外，由于该取相装置可以获得较大的取相视野，因此，在取相时，不移动影像模组就能获得目标物的影像，也就是说，不用等待影像模组移动扫描目标物的时间，进而提高取相效率。

需要说明的是，上述实施方式中，该取相装置是通过第一影像模组40和第二影像模组50分别取得目标物所呈现的第一图像和第二图像，也就是说，针对目标物的尺寸，可以预先调整好第一影像模组40和第二影像模组50的视野和焦距，就能使取相装置所获取第一图像和第二图像相应覆盖整个目标物，当然，可以根据实际需要，也可以只获取需要对目标物进行加工的部分影像；例如目标物上有一特定区域需要进行打标或切割时，该特定区域即为取相装置的取相对象。可以理解的，该取相装置所取得的第一图像和第二图像可以经过一定的图像处理手段，获得目标物的整体影像，也就是说，第一图像和第二图像作为目标物的源影像，即经处理前第一影像模组40和第二影像模组50直接获得的图像；该第一图像和第二图像的精度决定了目标物的成像效果，由于，取相装置在取相过程中，第一影像模组40和第二影像模组50在不移动的情况下，取相装置仍可以获得较大的取相视野，因此，该取相装置所取得的第一图像和第二图像是直接从目标物反映在第一影像模组40和第二影像模组50上的，而避免了第一影像模组40和第二影像模组50移动时产生的误差对所获取的图像精度造成不良影响。

在一些实施方式中，第一光学组件20和第二光学组件30可以是光学传导性能好的结构，例如可以对光线进行反射而将目标物的成像反射到影像模组。可以理解的，在底座10上设有投射口14，以便目标物的成像可经投射口14投射至第一光学组件20和第二光学组件30。在本实施方式中，第一光学组件20包括第一反光件22，第二光学组件30包括第二反光件32，第一反光件22和第二反光件32分别呈锐角设置于底座10上，进而可以通过第一反光件22和第二反光件32将位于取相装置下方或上方的目标物成像到设置取相装置的第一影像模组40和第二影像模组50，具体的，第一反光件22的反光面与第一影像模组40相对，第二反光件32的反光面与第二影像模组50相对，这样，第一影像模组40和第二影像模组50就可以分别从第一反光件22和第二反光件32上获取图像，相应的，调整取相视野，就可以将目标物成像到第一影像模组40和第二影像模组50。可以理解的，第一反光件22和第二反光件32可以是反光镜，也可以是具有光学反射性能的棱镜。

具体的，第一反光件22与底座10之间的夹角与第二反光件32与底座10之间的夹角相等。以使第一反光件22和第二反光件32具有相接近的反射角，以使取相装置对于目标物两侧的取相条件相接近。由于第一反光件22和底座10的夹角以及第二反光件32和底座10的夹角都是作为图像处理的参数，而将第一反光件22和第二反光件32以类似对称的设置在底座10上，即具有相同的夹角，从而降低后期对第一图像和第二图像的处理难度。可以理解的，在本实施方式中，第一影像模组40位于第一反光件22离第二反光件32较远的一侧，第二影像模组50位于第二反光件32离第一反光件22较远的一侧。

结合图2所示，在一些实施方式中，第一影像模组40包括第一CCD相机42，第二影像模组50包括第二CCD相机52，可以理解的，可以将第一影像模组40和第二影像模组50分别水平设置在底座10上，即第一CCD相机42的镜头光轴与底座10平行，第二CCD相机52的镜头光轴与底座10平行，此时，将第一反光件22和第二反光件32均以45°的倾角设置在底座10上，即第一反光件22与底座10之间的夹角为45°，第二反光件32与底座10之间的夹角设置为45°。这样，第一CCD相机42的镜头光轴通过第一反光件22光学反射后呈竖直状态，进而可以在平行于底座10的载物面D上呈显出以镜头光轴为中心的圆形视野，以正对目标物的姿态进行成像，降低后期图片处理难度，使得在载物面D各个方向视野较一致，提高成像稳定性。相应的，第二CCD相机52的镜头光轴通过第二反光件32光学反射后也是呈竖直状态，也能提高成像稳定性，在此不再赘述。

在一些实施方式中，第一光学组件20和/或第二光学组件30可沿底座10的长度方向移动。进而可以调整第一影像模组40和第二影像模组50成像区域，具体的，在第一光学组件20移动时，对目标物的不同位置进行成像，进而使得第一影像模组40的视野随第一光学组件20移动而改变，相应的，第二影像模组50的视野也会随第二光学组件30的移动而改变，因此，对于不同形状大小的目标物，可以通过调节第一光学组件20和/或第二光学组件30在底座10上的位置，并将该调节位置固定住，此时第一影像模组40和第二影像模组50所获得目标物的影像就比较稳定。

需要说明的是，在一些实施方式中，还可以配合第一影像模组40和/或第二影像模组50的位置对成像视野进行调整。具体的，第一影像模组40和/或第二影像模组50可沿底座10的长度方向移动。在第一影像模组40远离第一光学组件20时，由于第一影像模组40的视野是呈锥状散射在第一光学组件20上，因此，在两者之间距离较远时，经过第一影像模组40经过第一光学组件20的第一成像视野V1会较大；反之，在两者之间距离较近时，第一影像模组40经过第一光学组件20的第一成像视野V1会较小。相应的，第二影像模组50与第二光学组件30之间的相对位置调节，也会相应改变第二影像模组50经第二光学组件30的第二成像视野V2的大小，在此不再赘述。

上述实施方式中，可以通过目标物在第一成像视野V1中的第一图像以及在第二成像视野V2中的第二图像，就可以确定目标物的准确位置，进而可以通过激光对目标物进行打标或切割。需要说明的是，可以通过第一光学组件20、第二光学组件30、第一影像模组40和第二影像模组50的相对位置调节，可以是第一成像视野V1和第二成像视野V2部分重合，进而使得，第一图像和第二图像中也有重合的部分，进而在确定目标物的位置时，可以在相应的影像中确定统一的参考系，降低图片处理的复杂度，提高系统的稳定性。

上述实施方式中，第一光学组件20和/或第二光学组件30的移动可以通过多种途径实现，例如在底座10开设第一导向槽16和第二导向槽18，第一光学组件20和/或第二光学组件30滑设于第一导向槽16内，第一影像模组40和/或第二影像模组50滑设于第二导向槽18内。当然，在一些实施方式中，也可以采用类似导杆的结构进行导向，使第一光学组件20和/或第二光学组件30具有移动基准，即沿一定的轨迹进行移动。可以理解的，在本实施方式中，第一光学组件20和/或第二光学组件30可以沿第一导向槽16直线移动，第一影像模组40和/或第二影像模组50可以沿第二导向槽18直线移动。相应的，第一导向槽16与第二导向槽18均沿底座10的长度方向延伸，此时，第一导向槽16与第二导向槽18相互平行，也就是说，第一光学组件20和/或第二光学组件30的移动方向所在轴线与第一影像模组40和/或第二影像模组50的移动方向所在轴向相平行，进而可以在同一个竖直基准面进行成像。

上述实施方式中，第一光学组件20和/或第二光学组件30具有与第一导向槽16滑动连接的第一调节座70，第一调节座70上设有长条状导向孔72，以在第一光学组件20和/或第二光学组件30调节位置后，穿过长条状导向孔72的第一锁紧件(图中未示出)将第一光学组件20和/或第二光学组件30锁紧固定在底座10上。

上述实施方式中，第一影像模组40和/或第二影像模组50具有与第二导向槽18滑动连接的第二调节座80，底座10上于第二导向槽18的底部开设有阶梯槽口182，阶梯槽口182沿底座10的长度方向延伸，以在第一光学组件20和/或第二光学组件30调节好位置后，穿设于阶梯槽口182的第二锁紧件(图中未示出)将第一光学组件20和/或第二光学组件30锁紧固定在底座10上。

上述实施方式中，第二调节座80呈“L”形，且于第二调节座80上设有竖直安装槽82，以在第一影像模组40和/或第二影像模组50调节好竖直高度后，穿设于竖直安装槽82的第三锁紧件(图中未示出)将第一影像模组40和/或第二影像模组50锁紧固定在该竖直高度上。需要说明的是，第一锁紧件、第二锁紧件和第三锁紧件可以是螺栓或螺钉一类的螺纹锁紧结构，也可以是具有夹紧力的夹持结构，在此不作限定。

结合图3和图4所示，在一些实施方式中，底座10上安装有保护罩90，以对底座10上的第一光学组件20、第二光学组件30、第一影像模组40和第二影像模组50进行保护，避免损坏。可以理解的，保护罩90可以分多个独立的壳体结构，也可以一体成型。如图3和图4所示，保护罩90具有中间壳体92和两侧壳体94，两侧壳体94分别固定在中间壳体92的两侧，并分别固定在底座10上。需要说明的是，底座10的边缘可以设置方便安装保护罩90的槽棱10a。在一些实施方式中，可以根据需要在保护罩90上设置与窗口12相对的通孔，例如将通孔922开设在保护罩90的中间壳体92上，并将中间壳体92固定在激光器(图中未示出)上。在中间壳体92与激光器连接的地方可以设置定位棱924，以便准确的将取相装置安装在激光器上。在本实施方式中，还可以在底座10上设置加强件10b，以提高底座10的刚性强度，而防止取相装置结构不稳定而影响取相效果，可以理解的，加强件10b可以为多个分别设置在第一影像模组40和第二影像模组50的两侧，以提高底座10在此处的承载强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种取相装置，用于获取目标物的影像，其特征在于，所述取相装置包括：

底座，中部设有可供光束穿过的窗口和投射口；

第一光学组件和第二光学组件，所述第一光学组件和第二光学组件设于所述底座上且分别位于所述窗口的两侧；所述目标物的成像可经所述投射口投射至所述第一光学组件和所述第二光学组件；

第一影像模组，用于接收经所述第一光学组件所传输的第一图像；

以及第二影像模组，用于接收经所述第二光学组件所传输的第二图像；

其中，所述第一图像和第二图像为所述目标物的部分或全部影像；所述第一光学组件或第二光学组件可沿所述底座的长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的取相装置，其特征在于，所述第一光学组件包括第一反光件，所述第二光学组件包括第二反光件，所述第一反光件和第二反光件分别呈锐角设置于所述底座上，且所述第一反光件的反光面与所述第一影像模组相对，所述第二反光件的反光面与所述第二影像模组相对。

3.根据权利要求2所述的取相装置，其特征在于，所述第一反光件与所述底座之间的夹角与所述第二反光件与所述底座之间的夹角相等。

4.根据权利要求3所述的取相装置，其特征在于，所述第一影像模组位于所述第一反光件离所述第二反光件较远的一侧，所述第二影像模组位于所述第二反光件离所述第一反光件较远的一侧。

5.根据权利要求4所述的取相装置，其特征在于，所述第一反光件与所述底座之间的夹角为45°，所述第二反光件与所述底座之间的夹角为45°。

6.根据权利要求1所述的取相装置，其特征在于，所述第一影像模组包括第一CCD相机，所述第二影像模组包括第二CCD相机。

7.根据权利要求6所述的取相装置，其特征在于，所述第一CCD相机的镜头光轴与所述底座平行，所述第二CCD相机的镜头光轴与所述底座平行。

8.根据权利要求1-7任一项所述的取相装置，其特征在于，所述第一光学组件和第二光学组件均可沿所述底座的长度方向移动。

9.根据权利要求8所述的取相装置，其特征在于，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组可沿所述底座的长度方向移动。

10.根据权利要求9所述的取相装置，其特征在于，所述底座开设有第一导向槽和第二导向槽，所述第一光学组件和/或第二光学组件滑设于所述第一导向槽内，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组滑设于第二导向槽内。

11.根据权利要求10所述的取相装置，其特征在于，所述第一光学组件和/或第二光学组件具有与所述第一导向槽滑动连接的第一调节座，所述第一调节座上设有长条状导向孔，以在所述第一光学组件和/或第二光学组件调节位置后，穿过所述长条状导向孔的第一锁紧件将所述第一光学组件和/或第二光学组件锁紧固定在所述底座上。

12.根据权利要求10所述的取相装置，其特征在于，所述第一影像模组和/或所述第二影像模组具有与所述第二导向槽滑动连接的第二调节座，所述底座上于所述第二导向槽的底部开设有阶梯槽口，所述阶梯槽口沿所述底座的长度方向延伸，以在所述第一光学组件和/或第二光学组件调节好位置后，穿设于所述阶梯槽口的第二锁紧件将所述第一光学组件和/或第二光学组件锁紧固定在所述底座上。

13.根据权利要求12所述的取相装置，其特征在于，所述第二调节座呈“L”形，且于所述第二调节座上设有竖直安装槽，以在所述第一影像模组和/或所述第二影像模组调节好竖直高度后，穿设于所述竖直安装槽的第三锁紧件将所述第一影像模组和/或所述第二影像模组锁紧固定在该竖直高度上。

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