CN110608722B - 一种ccd视觉对位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种CCD视觉对位机构，涉及印刷技术领域，包括控制器、两个移动组件、两个第一驱动装置和两个平行设置的相机跑台基座，各移动组件的两端分别与两个相机跑台基座滑动连接，移动组件包括相机跑台、两个跑台连接部件和至少一个相机组件，相机组件包括微调组件、CCD相机和第二驱动装置，相机跑台下端的两个跑台连接部件分别与两个相机跑台基座滑动连接，第二驱动装置用于驱动微调组件沿相机跑台的长度方向往复运动，微调组件上安装有CCD相机，第一驱动装置和第二驱动装置均与控制器连接，CCD相机与控制器通信连接。该机构中多个CCD相机分别独立运动进行产品对位，可对不同尺寸的产品高效对位，对位空间大，更为精准。

Description

一种CCD视觉对位机构

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，特别是涉及一种CCD视觉对位机构。

背景技术

随着社会的发展和进步，为了跟上时代发展，人工印刷执行的取放产品方式和人工定位方式已经远远不能满足市场需求，所以大部分手动和半自动丝印机都面临升级改造或者淘汰命运，更高效、灵活和精准的全自动定位方式是必然趋势。现有的CCD对位机构是在工作平台下方安装固定的相机，产品被吸附在工作平台上，平台上开出拍摄孔，相机从下往上拍摄抓取产品的标记点信息，通过微调工作平台达到最终定位。这样的对位机构存在缺点有：

1、对位时工作平台的调整空间局限，对位范围小，容易错过对位点，导致机器对产品的适用性变小，印刷产品的单一不符合市场需求；

2、相机拍摄位置为产品的背部，由于印刷产品背部经常接触印刷平台，会造成一定的磨损或者划痕，对位时容易造成对位失败，从而降低生产效率。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种CCD视觉对位机构，多个CCD相机分别独立运动进行产品对位，可进行对多种不同尺寸的产品高效对位，对位的空间大，更为精准。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种CCD视觉对位机构，包括控制器、两个移动组件、两个第一驱动装置和两个平行设置的相机跑台基座，各所述移动组件的两端分别与两个所述相机跑台基座滑动连接，两个所述第一驱动装置分别用于驱动两个所述移动组件沿所述相机跑台基座的长度方向运动；所述移动组件包括相机跑台、两个跑台连接部件和至少一个相机组件，所述相机组件包括微调组件、CCD相机和第二驱动装置，所述相机跑台下端的两侧分别固定有一个所述跑台连接部件，两个所述跑台连接部件分别与两个所述相机跑台基座滑动连接，所述第二驱动装置设置于所述相机跑台的上表面，所述第二驱动装置用于驱动所述微调组件沿所述相机跑台的长度方向往复运动，所述微调组件上安装有所述CCD相机，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均与所述控制器连接，所述CCD相机与所述控制器通信连接，两个所述相机跑台基座用于放置于印刷平台上方。

优选地，所述移动组件的一个所述跑台连接部件的下端设置有第一丝杆连接块，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一丝杆组件，各所述相机跑台基座的内侧安装有一个第一导轨，各所述移动组件上的两个所述跑台连接部件分别与两个所述第一导轨滑动连接，所述第一伺服电机和所述第一丝杆组件均安装于所述相机跑台基座下表面，所述第一伺服电机用于驱动所述第一丝杆组件，两个所述移动组件上的所述第一丝杆连接块分别与两个所述第一丝杆组件连接，所述第一伺服电机与所述控制器连接。

优选地，所述第一丝杆组件包括第一滚珠丝杆、第一丝杆螺母和两个第一支撑座，两个所述第一支撑座分别固定于所述相机跑台基座下表面的两端，所述第一滚珠丝杆安装于两个所述第一支撑座中，所述第一滚珠丝杆的一端通过第一联轴器与所述第一伺服电机连接，所述第一丝杆螺母套设于所述第一滚珠丝杆上，两个所述移动组件上的所述第一丝杆连接块分别与两个所述第一丝杆螺母连接。

优选地，所述跑台连接部件包括跑台连接板和第一滑块，所述跑台连接板垂直固定于所述相机跑台的下端，所述第一滑块固定于所述跑台连接板的外侧，各所述移动组件上的两个所述第一滑块分别与两个所述第一导轨滑动连接。

优选地，所述CCD相机包括相机镜头和相机环形光源，所述微调组件包括水平微调平台、竖直微调平台、L形连接板、镜头安装板和光源安装板，所述L形连接板包括横板和竖板，所述横板固定于所述水平微调平台的上表面，所述竖直微调平台固定于所述竖板的外侧，所述光源安装板固定于所述横板的上表面，所述相机环形光源固定于所述光源安装板的下端，所述镜头安装板固定于所述竖直微调平台上，所述相机镜头固定于所述镜头安装板上，所述相机镜头与所述相机环形光源位置相对应，所述第二驱动装置用于驱动所述水平微调平台沿所述相机跑台的长度方向往复运动，所述水平微调平台的调节方向与所述第二驱动装置驱动所述水平微调平台的运动方向相垂直。

优选地，所述微调组件还包括第二丝杆连接块，所述第二驱动装置包括第二伺服电机和第二丝杆组件，所述第二伺服电机和所述第二丝杆组件均安装于所述相机跑台上表面，所述第二伺服电机用于驱动所述第二丝杆组件，所述水平微调平台通过所述第二丝杆连接块与所述第二丝杆组件连接，所述第二伺服电机与所述控制器连接。

优选地，所述第二丝杆组件包括第二滚珠丝杆、第二丝杆螺母和两个第二支撑座，两个所述第二支撑座均固定于所述相机跑台上表面，所述第二滚珠丝杆安装于两个所述第二支撑座中，所述第二滚珠丝杆的一端通过第二联轴器与所述第二伺服电机连接，所述第二丝杆螺母套设于所述第二滚珠丝杆上，所述水平微调平台通过所述第二丝杆连接块与所述第二丝杆螺母连接。

优选地，所述移动组件还包括第二导轨和至少一个安装于所述第二导轨上的第二滑块，所述第二导轨固定于所述相机跑台上表面，且所述第二导轨位于所述第二丝杆组件的下方，各所述第二丝杆组件的所述第二丝杆螺母与一个所述第二滑块固定连接。

优选地，各所述移动组件包括两个所述相机组件，两个所述相机组件对称设置于所述相机跑台的上表面。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的CCD视觉对位机构，设置于印刷平台上方，对位位置在产品正面，对位空间充足，对位范围可根据工艺要求调试，对位时相机拍摄完好的对位点，更容易成功，不易错过对位点，调节简单快捷，提高生产效率，同时印刷产品正面为承印面受到了更好的保护，所以，更容易读取标记点且不易出错。多个CCD相机可单独活动，提高对位的多样性，生产产品可更换不同的尺寸都可以完美的完成对位，符合社会发展需要，进一步地，微调组件可根据工艺要求和产品定位尺寸进行距离和焦距的微调以达到相机的最佳物距获取最高的分辨率保证拍照效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的CCD视觉对位机构的结构示意图；

图2为本发明中移动组件的结构示意图；

图3为本发明提供的CCD视觉对位机构的使用安装示意图。

附图标记说明：1、相机跑台基座；2、第一导轨；3、第一滚珠丝杆；4、第一支撑座；5、第一伺服电机；6、第一联轴器；7、第一丝杆螺母；8、移动组件；81、相机跑台；82、第二伺服电机；83、第二联轴器；84、第二滚珠丝杆；85、水平微调平台；86、竖直微调平台；87、L形连接板；88、光源安装板；89、相机环形光源；810、镜头安装板；811、相机镜头；812、第二导轨；813、第二滑块；814、跑台连接板；815、第一滑块；816、第一丝杆连接块；9、控制器；10、对位显示器；11、印刷平台；12、取放料区；13、印刷区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种CCD视觉对位机构，多个CCD相机分别独立运动进行产品对位，可进行对多种不同尺寸的产品高效对位，对位的空间大，更为精准。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例提供一种CCD视觉对位机构，包括控制器9、两个移动组件8、两个第一驱动装置和两个平行设置的相机跑台基座1，各移动组件8的两端分别与两个相机跑台基座1滑动连接，两个第一驱动装置分别用于驱动两个移动组件8沿相机跑台基座1的长度方向运动；移动组件8包括相机跑台81、两个跑台连接部件和至少一个相机组件，相机组件包括微调组件、CCD相机和第二驱动装置，相机跑台81下端的两侧分别固定有一个跑台连接部件，两个跑台连接部件分别与两个相机跑台基座1滑动连接，第二驱动装置设置于相机跑台81的上表面，第二驱动装置用于驱动微调组件沿相机跑台81的长度方向往复运动，微调组件上安装有CCD相机，第一驱动装置和第二驱动装置均与控制器9连接，CCD相机与控制器9通信连接，两个所述相机跑台基座1用于放置于印刷平台11上方。

于本具体实施例中，移动组件8设置为两个，移动组件8包括两个相机组件，两个相机组件对称设置于相机跑台81的上表面，可见，本实施例中包括四个相机组件，即包括四个可自由移动的CCD相机。

如图3所示，印刷系统包括印刷平台11、取放料区12和对位显示器10，控制器9与对位显示器10连接，对位显示器10用于显示CCD相机拍照的对位情况。初始位置时CCD视觉对位机构位于取放料区12的左侧，印刷平台11的上面，不影响印刷平台11取放印刷材料。将印刷材料吸附在印刷平台11，启动CCD对位机构，依据不同尺寸产品的对位位置在控制器9上输出指令，控制器9通过控制第一驱动装置和第二驱动装置使得四个CCD相机移动到印刷材料标记点的上方读取拍摄数据。通过调节微调组件可根据工艺要求进行距离和焦距的微调以达到相机的最佳拍照效果，CCD相机拍照的对位情况显示在对位显示器10上。印刷材料对位完成后印刷机构回到初始位置，印刷平台11进入印刷区13。

本实施例中的CCD视觉对位机构设置于印刷平台11上方，对位位置在产品正面，对位空间充足，对位范围可根据工艺要求调试，对位时相机拍摄完好的对位点，更容易成功，不易错过对位点，调节简单快捷，提高生产效率，同时印刷产品正面为承印面受到了更好的保护，所以，更容易读取标记点且不易出错。四个CCD相机可单独活动，提高对位的多样性，生产产品可更换不同的尺寸都可以完美的完成对位，符合社会发展需要。CCD全自动四点对位可更精准的确保印刷制品之精度，对位效果比人工对位更加精准快速，完全实现全自动对位印刷，可通过控制器9的触摸屏实现自动控制位置调整。

具体地，移动组件8的一个跑台连接部件的下端设置有第一丝杆连接块816，第一驱动装置包括第一伺服电机5和第一丝杆组件，各相机跑台基座1的内侧安装有一个第一导轨2，各移动组件8上的两个跑台连接部件分别与两个第一导轨2滑动连接，于本具体实施例中，跑台连接部件包括跑台连接板814和第一滑块815，跑台连接板814垂直固定于相机跑台81的下端，第一滑块815固定于跑台连接板814的外侧，各移动组件8上的两个第一滑块815分别与两个第一导轨2滑动连接；第一伺服电机5和第一丝杆组件均安装于相机跑台基座1下表面，第一伺服电机5用于驱动第一丝杆组件，两个移动组件8上的第一丝杆连接块816分别与两个第一丝杆组件连接，第一伺服电机5与控制器9连接。

第一丝杆组件包括第一滚珠丝杆3、第一丝杆螺母7和两个第一支撑座4，两个第一支撑座4分别固定于相机跑台基座1下表面的两端，第一滚珠丝杆3安装于两个第一支撑座4中，第一滚珠丝杆3的一端通过第一联轴器6与第一伺服电机5连接，第一丝杆螺母7套设于第一滚珠丝杆3上，两个移动组件8上的第一丝杆连接块816分别与两个第一丝杆螺母7连接。工作时，控制器9通过控制两个第一伺服电机5使得第一丝杆组件中的第一丝杆螺母7沿相机跑台基座1长度方向往复运动，进而使得通过第一丝杆连接块816与第一丝杆螺母7连接的移动组件8往复运动，移动组件8可在前后方向上运动，通过采用滚珠丝杆传动方式使得移动组件8自动模式下定位更准确。

具体地，CCD相机包括相机镜头811和相机环形光源89，微调组件包括水平微调平台85、竖直微调平台86、L形连接板87、镜头安装板810和光源安装板88，L形连接板87包括横板和竖板，横板固定于水平微调平台85的上表面，竖直微调平台86固定于竖板的外侧，光源安装板88固定于横板的上表面，相机环形光源89固定于光源安装板88的下端，镜头安装板810固定于竖直微调平台86上，相机镜头811固定于镜头安装板810上，使得相机镜头811垂直于印刷平台11，相机镜头811与相机环形光源89位置相对应，第二驱动装置用于驱动水平微调平台85沿相机跑台81的长度方向往复运动，水平微调平台85的调节方向与第二驱动装置驱动水平微调平台85的运动方向相垂直。于本具体实施例中，水平微调平台85和竖直微调平台86均为现有技术中的手动微调平台，通过手动调节水平微调平台85和竖直微调平台86的把手使得相机镜头811前后和上下移动达到微调作用，手动微调平台的具体型号为HD40-X和HD40-R。

微调组件还包括第二丝杆连接块，第二驱动装置包括第二伺服电机82和第二丝杆组件，第二伺服电机82和第二丝杆组件均安装于相机跑台81上表面，第二伺服电机82用于驱动第二丝杆组件，水平微调平台85通过第二丝杆连接块与第二丝杆组件连接，第二伺服电机82与控制器9连接。

第二丝杆组件包括第二滚珠丝杆84、第二丝杆螺母和两个第二支撑座，两个第二支撑座均固定于相机跑台81上表面，第二滚珠丝杆84安装于两个第二支撑座中，第二滚珠丝杆84的一端通过第二联轴器83与第二伺服电机82连接，第二丝杆螺母套设于第二滚珠丝杆84上，水平微调平台85通过第二丝杆连接块与第二丝杆螺母连接。

工作时，控制器9通过控制两个第二伺服电机82使得第二丝杆组件中的第二丝杆螺母沿相机跑台81长度方向往复运动，进而使得通过第二丝杆连接块与第二丝杆螺母连接的微调组件及安装于微调组件上CCD相机的作往复运动，由此使得四个CCD相机可在前后及左右方向上运动，当CCD相机运动到标记点可通过微调组件调节CCD相机焦距，通过采用滚珠丝杆传动方式使得CCD相机自动模式下定位更准确。

为了对微调组件进行支撑导向，移动组件8还包括第二导轨812和安装于第二导轨812上的两个第二滑块813，第二导轨812固定于相机跑台81上表面，且第二导轨812位于两个第二丝杆组件的下方，各第二丝杆组件的第二丝杆螺母与一个第二滑块813固定连接。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种CCD视觉对位机构，其特征在于，包括控制器、两个移动组件、两个第一驱动装置和两个平行设置的相机跑台基座，各所述移动组件的两端分别与两个所述相机跑台基座滑动连接，两个所述第一驱动装置分别用于驱动两个所述移动组件沿所述相机跑台基座的长度方向运动；所述移动组件包括相机跑台、两个跑台连接部件和至少一个相机组件，所述相机组件包括微调组件、CCD相机和第二驱动装置，所述相机跑台下端的两侧分别固定有一个所述跑台连接部件，两个所述跑台连接部件分别与两个所述相机跑台基座滑动连接，所述第二驱动装置设置于所述相机跑台的上表面，所述第二驱动装置用于驱动所述微调组件沿所述相机跑台的长度方向往复运动，所述微调组件上安装有所述CCD相机，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均与所述控制器连接，所述CCD相机与所述控制器通信连接，两个所述相机跑台基座用于放置于印刷平台上方；

所述移动组件的一个所述跑台连接部件的下端设置有第一丝杆连接块，所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一丝杆组件，各所述相机跑台基座的内侧安装有一个第一导轨，各所述移动组件上的两个所述跑台连接部件分别与两个所述第一导轨滑动连接，所述第一伺服电机和所述第一丝杆组件均安装于所述相机跑台基座下表面，所述第一伺服电机用于驱动所述第一丝杆组件，两个所述移动组件上的所述第一丝杆连接块分别与两个所述第一丝杆组件连接，所述第一伺服电机与所述控制器连接；

所述CCD相机包括相机镜头和相机环形光源，所述微调组件包括水平微调平台、竖直微调平台、L形连接板、镜头安装板和光源安装板，所述L形连接板包括横板和竖板，所述横板固定于所述水平微调平台的上表面，所述竖直微调平台固定于所述竖板的外侧，所述光源安装板固定于所述横板的上表面，所述相机环形光源固定于所述光源安装板的下端，所述镜头安装板固定于所述竖直微调平台上，所述相机镜头固定于所述镜头安装板上，所述相机镜头与所述相机环形光源位置相对应，所述第二驱动装置用于驱动所述水平微调平台沿所述相机跑台的长度方向往复运动，所述水平微调平台的调节方向与所述第二驱动装置驱动所述水平微调平台的运动方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，所述第一丝杆组件包括第一滚珠丝杆、第一丝杆螺母和两个第一支撑座，两个所述第一支撑座分别固定于所述相机跑台基座下表面的两端，所述第一滚珠丝杆安装于两个所述第一支撑座中，所述第一滚珠丝杆的一端通过第一联轴器与所述第一伺服电机连接，所述第一丝杆螺母套设于所述第一滚珠丝杆上，两个所述移动组件上的所述第一丝杆连接块分别与两个所述第一丝杆螺母连接。

3.根据权利要求1所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，所述跑台连接部件包括跑台连接板和第一滑块，所述跑台连接板垂直固定于所述相机跑台的下端，所述第一滑块固定于所述跑台连接板的外侧，各所述移动组件上的两个所述第一滑块分别与两个所述第一导轨滑动连接。

4.根据权利要求1所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，所述微调组件还包括第二丝杆连接块，所述第二驱动装置包括第二伺服电机和第二丝杆组件，所述第二伺服电机和所述第二丝杆组件均安装于所述相机跑台上表面，所述第二伺服电机用于驱动所述第二丝杆组件，所述水平微调平台通过所述第二丝杆连接块与所述第二丝杆组件连接，所述第二伺服电机与所述控制器连接。

5.根据权利要求4所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，所述第二丝杆组件包括第二滚珠丝杆、第二丝杆螺母和两个第二支撑座，两个所述第二支撑座均固定于所述相机跑台上表面，所述第二滚珠丝杆安装于两个所述第二支撑座中，所述第二滚珠丝杆的一端通过第二联轴器与所述第二伺服电机连接，所述第二丝杆螺母套设于所述第二滚珠丝杆上，所述水平微调平台通过所述第二丝杆连接块与所述第二丝杆螺母连接。

6.根据权利要求5所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，所述移动组件还包括第二导轨和至少一个安装于所述第二导轨上的第二滑块，所述第二导轨固定于所述相机跑台上表面，且所述第二导轨位于所述第二丝杆组件的下方，各所述第二丝杆组件的所述第二丝杆螺母与一个所述第二滑块固定连接。

7.根据权利要求1所述的CCD视觉对位机构，其特征在于，各所述移动组件包括两个所述相机组件，两个所述相机组件对称设置于所述相机跑台的上表面。