CN110360928A - 一种视觉定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于板材定位设备技术领域，公开一种视觉定位装置，包括视觉支架，以及安装在所述视觉支架上的摄像头和光源板，所述摄像头位于所述光源板的上方，所述摄像头与所述光源板之间设置有用于承载工件的定位放置板，所述定位放置板安装在定位台上，所述光源板发出的光束穿过所述定位放置板后被所述摄像头接收。本发明通过将所述定位放置板设置在所述摄像头与所述光源板之间，且所述定位放置板安装在定位台上，利用工件遮挡所述光源板发出的部分光束，能够使所述摄像头配合所述光源板实现所述定位放置板上的工件的成像，进而通过所述定位台对所述定位放置板进行定位，从而实现工件的高精度定位，以及实现对工件形状尺寸的检测。

Description

一种视觉定位装置

技术领域

本发明涉及板材定位设备技术领域，尤其涉及一种视觉定位装置。

背景技术

板材件是各类工业产品的重要组成部分，在工业产品生产过程中，需要对板材件进行多样的处理，例如在板材件表面印刷特定的标记或图案，这些处理的前提是对板材件进行可靠的定位。常见的板材件定位方式包括传感器定位、机械结构参照定位、图像成型定位等。其中，图像成型定位是非接触定位的重要实现方式，我们有必要设计一种图像成型定位装置。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种视觉定位装置，能够实现工件的高精度定位。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种视觉定位装置，包括视觉支架，以及安装在所述视觉支架上的摄像头和光源板，所述摄像头位于所述光源板的上方，所述摄像头与所述光源板之间设置有用于承载工件的定位放置板，所述定位放置板安装在定位台上，所述光源板发出的光束穿过所述定位放置板后被所述摄像头接收。

具体地，通过将所述定位放置板设置在所述摄像头与所述光源板之间，且所述定位放置板安装在定位台上，利用工件遮挡所述光源板发出的部分光束，能够使所述摄像头配合所述光源板实现所述定位放置板上的工件的成像，进而通过所述定位台对所述定位放置板进行定位，从而实现工件的高精度定位，以及实现对工件形状尺寸的检测。

作为一种优选的技术方案，所述定位放置板对应所述摄像头的位置开设透光槽，所述光源板覆盖所述透光槽的下方。

优选的，所述定位放置板是透明板。

具体地，通过设置所述透光槽或将所述定位放置板设置为透明板，能够保证所述光源板发出的光束通过穿过所述定位放置板并能够被所述摄像头接收。

作为一种优选的技术方案，还包括视觉平移机构，所述摄像头通过所述视觉平移机构滑动设置在所述视觉支架上，所述透光槽沿所述摄像头的滑动方向延伸开设。

具体地，通过设置可水平移动的所述摄像头和对应的长条状的所述透光槽，使该视觉定位装置能够满足不同规格的工件的定位和尺寸检测要求，有效提高装置的通用性。

作为一种优选的技术方案，所述视觉平移机构的数量是四个，每个所述视觉平移机构上至少安装一个所述摄像头。

优选的，四个所述视觉平移机构呈矩形布局，矩形的每根边长上设置一个所述视觉平移机构。

优选的，每个所述视觉平移机构上安装有三个所述摄像头，安装在同一个所述视觉平移机构上的三个所述摄像头呈直线布局，四个所述视觉平移机构上的12个摄像头整体形成矩形分布。

具体地，通过设置四个所述视觉平移机构和对应的摄像头，一方面能够可靠地对工件的多个边缘进行图像采集，提高定位和检测精度；另一方面使四个方向的摄像头均可移动，实现在保证精度的前提下还能提高装置的通用性。

作为一种优选的技术方案，所述视觉平移机构包括视觉平移板和驱动所述视觉平移板滑动的视觉平移电机，所述视觉平移板与所述视觉支架滑动连接，所述摄像头安装在所述视觉平移板上。

优选的，所述视觉平移电机通过螺杆与所述视觉平移板传动连接。通过螺杆连接，能够使所述视觉平移板实现更大的行程，从而使该视觉定位装置能够满足更多规格的工件的使用要求。

优选的，四个所述视觉平移板两两相对，相对的两个所述视觉平移板的滑动方向相反，即相靠近滑动或相背离滑动；相邻的两个所述视觉平移板的滑动方向垂直。

作为一种优选的技术方案，所述视觉支架包括固定柱和顶板，其中一组相对的两个所述视觉平移电机设置在所述顶板的上方，另一组相对的两个所述视觉平移电机设置在所述顶板的下方。

具体地，通过上下错位布局的所述视觉平移电机，能够充分利用所述顶板上下方的纵向空间，从而使装置的整体结构更加紧凑。

作为一种优选的技术方案，所述视觉平移机构还包括视觉竖直板，所述摄像头通过所述视觉竖直板安装在所述竖直平移板上，所述视觉竖直板的顶部设置有高度调节件，所述高度调节件的一端与所述摄像头的顶部连接。

具体地，通过所述高度调节件能够实现所述摄像头在竖直方向的位置调节，从而更好地调节多个所述摄像头的高度一致性，进而提高成像精度和定位精度。

作为一种优选的技术方案，所述定位放置板包括承载部和连接部，所述承载部位于所述摄像头与所述光源板之间，所述承载部上开设有所述透光槽，所述连接部固定在所述定位台上，所述定位台位于所述光源板的纵向立体空间外。

优选的，所述定位台是UVW定位平台。

具体地，工件的转移需要通过外部的移载治具进行辅助，所述移载治具从所述承载部的下方对工件进行吸取，通过将所述定位台设置在所述光源板的纵向立体空间外部，即所述定位台并非位于所述光源板的下方，而是偏置的，能够为所述移载治具提供进出的空间，从而使工件转移更加高效。

作为一种优选的技术方案，所述光源板包括主体板和副体板，所述主体板固定在所述视觉支架上，所述副体板通过光源气缸安装在所述视觉支架上，所述承载部还开设有治具让位槽，所述治具让位槽位于所述承载部远离所述光源气缸的一端。

优选的，所述主体板呈U形结构，所述副体板位于所述主体板的开口位置。

优选的，所述光源气缸位于所述光源板远离所述定位台的一侧。

具体地，通过设置可移动的所述副体板，一方面实现为摄像头提供更加均匀的光束，保证成像精度，另一方面实现所述主体板的开口的启闭，为所述移载治具的进出提供了空间，同时将所述治具让位槽设置于远离所述光源气缸的一端，能够缩短所述副体板实现让位所需的行程，从而提高所述副体板的让位效率和所述移载治具吸取工件的效率。

作为一种优选的技术方案，所述承载部的一端设置有加强板，所述加强板位于所述承载部开设有所述治具让位槽的一端，所述加强板的下端设置有治具通道。

具体地，通过设置所述加强板，能够保证所述承载部的强度，避免所述承载部因开设有所述治具让位槽而变形，同时在所述加强板的下端开设治具通道，能够为所述移载治具及工件提供移出的通道。

本发明的有益效果为：提供一种视觉定位装置，通过将所述定位放置板设置在所述摄像头与所述光源板之间，且所述定位放置板安装在定位台上，利用工件遮挡所述光源板发出的部分光束，能够使所述摄像头配合所述光源板实现所述定位放置板上的工件的成像，进而通过所述定位台对所述定位放置板进行定位，从而实现工件的高精度定位，以及实现对工件形状尺寸的检测。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述的视觉定位装置的第一视角的结构示意图；

图2为实施例所述的视觉定位装置的第二视角的结构示意图；

图3为图一所示A位置的局部放大图；

图4为实施例所述的定位放置板与光源板配合的结构示意图一；

图5为实施例所述的定位放置板与光源板配合的结构示意图二。

图1至图5中：

1、视觉支架；11、固定柱；12、顶板；

2、摄像头；

3、光源板；31、主体板；32、副体板；33、光源气缸；

4、定位放置板；41、承载部；411、透光槽；412、治具让位槽；42、连接部；43、加强板；431、治具通道；

5、定位台；

6、视觉平移机构；61、视觉平移板；62、视觉平移电机；63、视觉竖直板；64、高度调节件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至5所示，一种视觉定位装置，包括视觉支架1，以及安装在所述视觉支架1上的摄像头2和光源板3，所述摄像头2位于所述光源板3的上方，所述摄像头2与所述光源板3之间设置有用于承载工件的定位放置板4，所述定位放置板4安装在定位台5上，所述光源板3发出的光束穿过所述定位放置板4后被所述摄像头2接收。通过将所述定位放置板4设置在所述摄像头2与所述光源板3之间，且所述定位放置板4安装在定位台5上，利用工件遮挡所述光源板3发出的部分光束，能够使所述摄像头2配合所述光源板3实现所述定位放置板4上的工件的成像，进而通过所述定位台5对所述定位放置板4进行定位，从而实现工件的高精度定位，以及实现对工件形状尺寸的检测。

于本实施例中，所述定位放置板4对应所述摄像头2的位置开设透光槽411，所述光源板3覆盖所述透光槽411的下方。通过设置所述透光槽411，能够保证所述光源板3发出的光束通过穿过所述定位放置板4并能够被所述摄像头2接收。于其它实施例中，所述定位放置板是透明板，同时所述定位放置板上无需开设透光槽。

于本实施例中，该视觉定位装置还包括视觉平移机构6，所述摄像头2通过所述视觉平移机构6滑动设置在所述视觉支架1上，所述透光槽411沿所述摄像头2的滑动方向延伸开设。通过设置可水平移动的所述摄像头2和对应的长条状的所述透光槽411，使该视觉定位装置能够满足不同规格的工件的定位和尺寸检测要求，有效提高装置的通用性。所述视觉平移机构6的数量是四个，四个所述视觉平移机构6呈矩形布局，矩形的每根边长上设置一个所述视觉平移机构6。每个所述视觉平移机构6上安装有三个所述摄像头2，安装在同一个所述视觉平移机构6上的三个所述摄像头2呈直线布局，四个所述视觉平移机构6上的12个摄像头2整体形成矩形分布。当然，于其它实施例中，每个所述视觉平移机构上也可只安装一个所述摄像头。通过设置四个所述视觉平移机构6和对应的摄像头2，一方面能够可靠地对工件的多个边缘进行图像采集，提高定位和检测精度；另一方面使四个方向的摄像头2均可移动，实现在保证精度的前提下还能提高装置的通用性。

于本实施例中，所述视觉平移机构6包括视觉平移板61和驱动所述视觉平移板61滑动的视觉平移电机62，所述视觉平移板61与所述视觉支架1滑动连接，所述摄像头2安装在所述视觉平移板61上。四个所述视觉平移板61两两相对，相对的两个所述视觉平移板61的滑动方向相反，即相靠近滑动或相背离滑动；相邻的两个所述视觉平移板61的滑动方向垂直。具体地，所述视觉平移电机62通过螺杆与所述视觉平移板61传动连接。通过螺杆连接，能够使所述视觉平移板61实现更大的行程，从而使该视觉定位装置能够满足更多规格的工件的使用要求。

所述视觉支架1包括固定柱11和顶板12，其中一组相对的两个所述视觉平移电机62设置在所述顶板12的上方，另一组相对的两个所述视觉平移电机62设置在所述顶板12的下方。通过上下错位布局的所述视觉平移电机62，能够充分利用所述顶板12上下方的纵向空间，从而使装置的整体结构更加紧凑。

所述视觉平移机构6还包括视觉竖直板63，所述摄像头2通过所述视觉竖直板63安装在所述竖直平移板上，所述视觉竖直板63的顶部设置有高度调节件64，所述高度调节件64的一端与所述摄像头2的顶部连接。通过所述高度调节件64能够实现所述摄像头2在竖直方向的位置调节，从而更好地调节多个所述摄像头2的高度一致性，进而提高成像精度和定位精度。

于本实施例中，所述定位放置板4包括承载部41和连接部42，所述承载部41位于所述摄像头2与所述光源板3之间，所述承载部41上开设有所述透光槽411，所述连接部42固定在所述定位台5上，所述定位台5位于所述光源板3的纵向立体空间外。具体地，所述定位台5是UVW定位平台。工件的转移需要通过外部的移载治具进行辅助，所述移载治具从所述承载部41的下方对工件进行吸取，通过将所述定位台5设置在所述光源板3的纵向立体空间外部，即所述定位台5并非位于所述光源板3的下方，而是偏置的，能够为所述移载治具提供进出的空间，从而使工件转移更加高效。

于本实施例中，所述承载部41上表面开设有吸气槽，通过所述吸气槽能够对工件进行固定，避免工件轻易发生位移。于其它实施例中，所述承载部的上表面设置有防护垫，所述防护垫是透明垫，工件放置在所述防护垫上，该防护垫一方面能够防止工件碰伤，另一方面能够保证光束穿过并到达所述摄像头。

所述光源板3包括主体板31和副体板32，所述主体板31呈U形结构，所述副体板32位于所述主体板31的开口位置。所述主体板31固定在所述视觉支架1上，所述副体板32通过光源气缸33安装在所述视觉支架1上，所述光源气缸33位于所述光源板3远离所述定位台5的一侧，所述承载部41还开设有治具让位槽412，所述治具让位槽412位于所述承载部41远离所述光源气缸33的一端。具体地，通过设置可移动的所述副体板32，一方面实现为摄像头2提供更加均匀的光束，保证成像精度，另一方面实现所述主体板31的开口的启闭，为所述移载治具的进出提供了空间，同时将所述治具让位槽412设置于远离所述光源气缸33的一端，能够缩短所述副体板32实现让位所需的行程，从而提高所述副体板32的让位效率和所述移载治具吸取工件的效率。

于本实施例中，所述承载部41的一端设置有加强板43，所述加强板43位于所述承载部41开设有所述治具让位槽412的一端，所述加强板43的下端设置有治具通道431。通过设置所述加强板43，能够保证所述承载部41的强度，避免所述承载部41因开设有所述治具让位槽412而变形，同时在所述加强板43的下端开设治具通道431，能够为所述移载治具及工件提供移出的通道。具体地，在工件完成定位后，所述副体板32在所述光源气缸33的驱动下移动至远离所述定位台5的一侧，露出所述治具让位槽412正下方的空间，所述移载治具在工作过程中从所述承载部41的下方进入并到达工件的正下方，然后向上移动通过所述治具让位槽412到达所述承载部41的上方并实现对工件的吸取，最后所述移载治具携带工件穿过所述治具让位槽412水平移动，并最终通过所述治具通道431离开该视觉定位装置。

本文中的“第一”、“第二”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种视觉定位装置，其特征在于，包括视觉支架，以及安装在所述视觉支架上的摄像头和光源板，所述摄像头位于所述光源板的上方，所述摄像头与所述光源板之间设置有用于承载工件的定位放置板，所述定位放置板安装在定位台上，所述光源板发出的光束穿过所述定位放置板后被所述摄像头接收。

2.根据权利要求1所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述定位放置板对应所述摄像头的位置开设透光槽，所述光源板覆盖所述透光槽的下方。

3.根据权利要求2所述的一种视觉定位装置，其特征在于，还包括视觉平移机构，所述摄像头通过所述视觉平移机构滑动设置在所述视觉支架上，所述透光槽沿所述摄像头的滑动方向延伸开设。

4.根据权利要求3所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述视觉平移机构的数量是四个，每个所述视觉平移机构上至少安装一个所述摄像头。

5.根据权利要求4所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述视觉平移机构包括视觉平移板和驱动所述视觉平移板滑动的视觉平移电机，所述视觉平移板与所述视觉支架滑动连接，所述摄像头安装在所述视觉平移板上。

6.根据权利要求5所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述视觉支架包括固定柱和顶板，其中一组相对的两个所述视觉平移电机设置在所述顶板的上方，另一组相对的两个所述视觉平移电机设置在所述顶板的下方。

7.根据权利要求5所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述视觉平移机构还包括视觉竖直板，所述摄像头通过所述视觉竖直板安装在所述竖直平移板上，所述视觉竖直板的顶部设置有高度调节件，所述高度调节件的一端与所述摄像头的顶部连接。

8.根据权利要求2所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述定位放置板包括承载部和连接部，所述承载部位于所述摄像头与所述光源板之间，所述承载部上开设有所述透光槽，所述连接部固定在所述定位台上，所述定位台位于所述光源板的纵向立体空间外。

9.根据权利要求8所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述光源板包括主体板和副体板，所述主体板固定在所述视觉支架上，所述副体板通过光源气缸安装在所述视觉支架上，所述承载部还开设有治具让位槽，所述治具让位槽位于所述承载部远离所述光源气缸的一端。

10.根据权利要求9所述的一种视觉定位装置，其特征在于，所述承载部的一端设置有加强板，所述加强板位于所述承载部开设有所述治具让位槽的一端，所述加强板的下端设置有治具通道。