CN110879137A - 一种用于fa镜头性能验证的机器视觉实验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明所提供的一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，包括：平台本体，设置在平台本体上端面的支架和转盘，以及设置在平台本体侧面的电源插座、光源控制器、电力监测装置、调速器、PNP信号传感器和扩展插座；所述支架用于夹持相机、FA镜头和光源，所述相机和FA镜头相互连接，所述调速器用于对所述转盘进行启停及调速。本发明的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的功能增多，布局紧凑，因此体积较小，满足了对FA镜头性能测试与日常实训教学的需求。
Description
技术领域
本发明涉及实验教学设备技术领域，尤其涉及的是一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台。
背景技术
机器视觉自起步发展到现在，已有三十多年的发展历史。机器视觉作为一种应用系统，随着工业自动化的发展而逐渐完善。中国正成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天、气象、天文、公安、交通、安全、科研等国民经济的各个行业。其重要原因是中国已经成为全球制造业的加工中心，高要求的零部件加工及其相应的先进生产线，使许多具有国际先进水平的机器视觉系统和应用经验也进入了中国。但目前企业、高校所应用的机器视觉检测教学设备普遍功能单一，无法满足对FA镜头性能测试与日常实训教学的需求。
因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，旨在解决现有技术中的机器视觉检测教学设备普遍功能单一，无法满足对FA镜头性能测试与日常实训教学的需求的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其中，包括：平台本体，设置在平台本体上端面的支架和转盘，以及设置在平台本体侧面的电源插座、光源控制器、电力监测装置、调速器、PNP信号传感器和扩展插座；所述支架用于夹持相机、FA镜头和光源，所述相机和FA镜头相互连接，所述调速器用于对所述转盘进行启停及调速。
进一步地，所述支架包括：垂直设置于平台本体上端面的主杆，及设置于所述主杆上的相机架和光源架，所述相机架设置于所述光源架上方。
进一步地，所述相机架包括：套设于所述主杆上的第一固定块，及与所述第一固定块上下滑动连接的调节板，所述第一固定块上设置有用于控制调节板上下移动的手轮；所述调节板固定连接有调节块，所述调节块适配有相机副杆，且所述调节块与所述相机副杆活动连接；所述相机副杆面向转盘的一端设置有相机夹持架，所述相机夹持架用于夹持相机。
进一步地，所述光源架包括：套设于所述主杆上的第二固定块，所述第二固定块上适配有光源副杆，且所述第二固定块与所述光源副杆活动连接；所述光源面向转盘的一端设置有光源固定架。
进一步地，所述平台本体的侧面还设置有漏电空开，所述电源插座为品型插座。
进一步地，所述平台本体的上端面还设置有NPN型信号传感器，所述相机与所述NPN型信号传感器相连接。
进一步地，所述光源控制器包括：光源控制开关、光源调节按钮及触发模式切换开关。
进一步地，所述平台本体为中空的壳体，所述壳体内设置有电机，所述电机的电机输出轴贯穿壳体的上端面设置，且与所述转盘相连接；所述电机与所述调速器电连接。
进一步地，所述电力监测装置包括：电力监测仪和霍尔传感器；所述电力监测仪和霍尔传感器电连接。
进一步地，所述平台本体的侧面还设置有香蕉插座，所述香蕉插座上设置有标识。
本发明所提供的一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，包括：平台本体，设置在平台本体上端面的支架和转盘，以及设置在平台本体侧面的电源插座、光源控制器、电力监测装置、调速器、PNP信号传感器和扩展插座；所述支架用于夹持相机、FA镜头和光源，所述相机和FA镜头相互连接，所述调速器用于对所述转盘进行启停及调速。本发明的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的功能增多，布局紧凑，因此体积较小，满足了对FA镜头性能测试与日常实训教学的需求。
附图说明
图1是本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的较佳实施例另一视角的结构示意图。
图3是本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的较佳实施例中所用支架的结构示意图。
图4是本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的较佳实施例中所用相机架的结构示意图。
图5是本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的较佳实施例中的电气原理图。
附图标记说明：
100、平台本体；110、电源插座；120、光源调节按钮；130、电力监测装置；140、调速器；150、PNP信号传感器；160、扩展插座；170、光源控制开关；180、漏电空开；190、NPN型信号传感器；111、香蕉插座；121、光源连接通道口；200、支架；210、主杆；220、相机架；221、第一固定块；222、调节板；223、手轮；224、调节块；225、相机副杆；226、相机夹持架；230、光源架；231、第二固定块；232、光源副杆；233、光源固定架；300、转盘；310、电机输出轴；400、相机；500、FA镜头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明结合实际应用、FA镜头测试的装置与教学实践需求，针对动态的机器视觉检测，设计出用于教学的小型可调速的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，包括了平台本体、支架、电源模块、图像采集模块、光源照明模块、机械运动模块、开关电源模块、用电器模块以及电力监控模块等部分，每个部分都有明确的功能划分。光源照明模块、机械运动模块、电力监测模块、开关电源模块及用电器模块电源端均并联至电源模块。
请参阅图1和图2，本发明所提供的一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，包括：平台本体100；所述平台本体100的上端面设置有支架200和转盘300，所述平台本体100的侧面设置有电源插座110、光源控制器、电力监测装置130、调速器140、PNP信号传感器150和扩展插座160；所述支架200用于夹持相机400、FA镜头500(工业自动化镜头)和光源，所述相机400和FA镜头500相互连接，所述调速器140用于对所述转盘300进行启停及调速。优选的，所述平台本体100设置为纵截面为梯形的立方体。转盘300采用透明材质，为教学内容中重要的背面打光创造良好的透光条件。所述扩展插座160用于根据教学需求添加用电设备。所述用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台表面涂有防止生锈及触电的绝缘漆。
本发明将支架200设置于平台本体100的上端面，将电源插座110、光源控制器、电力监测装置130、调速器140和PNP信号传感器150设置于侧面，且所述平台本体100具有四个侧面，除去视角不太理想的背面，具有3个侧面，将具有不同功能的电子配件设置于侧面上，既不占用多余的体积，又可以使得用户对其功能一目了然。因此，本发明的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的功能增多，布局紧凑，因此体积较小，满足了对FA镜头500性能测试与日常实训教学的需求。
本发明的机器视觉实验平台主要为FA(工业自动化)镜头做性能指标验证检测之用，可检验FA镜头的畸变，靶面尺寸、焦距、F值、最佳物距等性能指标。同时还能够为机器视觉图像采集提供定位、识别、测量、缺陷检测等功能，进行背光和面光相关实验。
具体的，将光源控制器、电力监测装置130、调速器140和PNP信号传感器150设置于平台本体100的正侧面，将电源插座110及其他部件设置于左侧面或右侧面，且正侧面设置为面向上端面的倾斜面，这样有利于空间的利用，并且方便用户操作。
在本发明较佳实施例中，所述支架200包括：垂直设置于平台本体100上端面的主杆210，及设置于所述主杆210上的相机架220和光源架230，所述相机架220设置于所述光源架230上方。
进一步地，请参阅图3和图4，为了提高对相机400操作的灵活度，所述相机架220包括：套设于所述主杆210上的第一固定块221，及与所述第一固定块221上下滑动连接的调节板222。所述第一固定块221可在主杆210上上下移动或调整角度；所述第一固定块221上设置有用于控制调节板222上下滑动的手轮223；所述手轮223用于对相机400的上下进行微调。所述调节板222固定连接有调节块224，所述调节块224适配有相机副杆225，且所述调节块224与所述相机副杆225活动连接；所述相机副杆225面向转盘300的一端设置有相机400夹持架226，所述相机400夹持架226用于夹持相机400。优选的，所述相机副杆225垂直于所述主杆210，所述相机副杆225可在调节块224中水平移动，用来调节相机400的水平位置。
进一步地，请继续参阅图3，为了提高对光源操作的灵活度，所述光源架230包括：套设于所述主杆210上的第二固定块231，所述第二固定块231可在主杆210上上下移动或调整角度。所述第二固定块231上适配有光源副杆232，且所述第二固定块231与所述光源副杆232活动连接；所述光源面向转盘300的一端设置有光源固定架233。也就是说，所述光源副杆232可在第二固定块231中水平移动，用来调节光源的水平位置。
在本发明较佳实施例中，所述平台本体100的侧面还设置有漏电空开180，所述电源插座110为品型插座。漏电空开180及品型插座均属于电源模块，电源模块的输入端与220V电源电连接。
在本发明较佳实施例中，所述PNP信号传感器150设置有6组，用于输出高电平。所述光源控制器与6组PNP信号传感器150之间的连线通过对应的香蕉插座111进行连接，连接好的光源触发通道开启对应光源通道的光源触发模式；所述光源控制器可同时搭载4路光源同时工作及触发。输出高电平的PNP信号传感器150的负极与开关电源COM端电连接，正极与信号端分别与对应的香蕉插座111电连接。
进一步地，优选的，所述相机400为工业相机，所述工业相机和FA镜头500组成了图像采集装置。所述平台本体100的上端面还设置有NPN型信号传感器190，所述相机400与所述NPN型信号传感器190相连接。所述NPN型信号传感器190用于输出低电平。具体的，相机400的光耦信号输入端、光耦信号地端分别与NPN型信号传感器190的信号端、负极连接，NPN型信号传感器190的正极端连接相对应的香蕉插座111，该香蕉插座111连接正极的24V电压，即，通过香蕉插座111提供24V的电压，并可通过接近开关开启相机400的触发。
进一步地，所述光源控制器包括：光源控制开关170、光源调节按钮120及触发模式切换开关。所述光源控制开关170优选为船型开关。光源、光源控制器和PNP信号传感器150都属于光源照明模块。所述光源控制开关170控制整个光源照明模块供电；光源调节按钮120可无级调节相对应光源亮度；触发模式切换开关控制光源是否处于触发模式。
在本发明较佳实施例中，所述平台本体100为中空的壳体，所述壳体内设置有电机，所述电机的电机输出轴310贯穿壳体的上端面设置，且与所述转盘300相连接；所述电机与所述调速器140电连接。因此，本发明能够实现在高速运转中对产品的缺陷、大小、形状、颜色等进行检测。
进一步地，所述电力监测装置130包括：电力监测仪和霍尔传感器；所述电力监测仪和霍尔传感器电连接。电力监测仪的主要功能包括电网参数的实时测量、有功，无功电能的计量。
在本发明较佳实施例中，所述平台本体100的侧面还设置有香蕉插座111，所述香蕉插座111上设置有标识，方便用户进行插线。
本发明中平台本体内部还设置有开关电源，相机400分别与NPN型信号传感器190正极和输出端、开关电源正极、COM端、主控计算机电连接；输出低电平的NPN型信号传感器190与对应香蕉插座111电连接；光源控制器分别与对应的光源连接通道口121、香蕉插座111电连接；输出高电平的PNP信号传感器150的负极与开关电源COM端电连接，正极与信号端分别与对应香蕉插座111电连接；电机与调速器140电连接，与转盘300机械连接；其中，所述电机可为减速电机。电力监测装置130包含电力监测仪与霍尔传感器，其中电力监测仪与霍尔传感器电连接；所述光源支架200与相机400支架200均可调节高度和角度；相机400支架200配备微调装置。并且，各个香蕉插座111均有明确标识。香蕉插座111是一种与香蕉插头配合使用的一种圆状插座，小巧耐用，接线方便。
进一步地，本发明的平台本体100的侧面还可设置有USB接口。
本发明中用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台上电子部件与电源的连接关系具体如图5所示。
相机400在打光理想的情况下透过FA镜头500获取的清晰图像通过千兆网线将图像传输至主控计算机；主控计算机对获取的图像进行实时处理；默认状态下相机400为实时连续拍照，所用程序切换至外触发捉拍时，将输出低电平的NPN型信号传感器190对应的香蕉插座111连接至开关电源对应香蕉插座111的24V正极，即可开启触发捉拍模式；相机400可大幅度上下调节，因而适应大多数相机400，也可通过手轮223在成像距离前后进行上下微调，使相机400在不调节FA镜头500焦距的情况下转向图像变清晰；所述光源控制器用于控制光源的亮、灭及亮度；光源通过光源连接通道与光源控制器连接；默认情况下光源控制器处于低电平触发模式，此时光源为常亮状态。依教学需求可将光源控制器触发模式切换开关切换至高电平触发，将PNP信号传感器150与光源控制器触发通道通过香蕉插座111相连接开启光源触发，此时PNP信号传感器150有信号为亮，无信号为灭。
综上所述，本发明公开的一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，在进行FA镜头性能准备工作时，不仅接线明了且操作方便，教学过程中学生能够快速地掌握各个模块的性能及操作方法；图像采集装置、光源照明模块均拥有不同的工作模式，增强了整个用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台的灵活性、多样性。实验平台的相机FA镜头拆装方便，所述相机架上可夹持不同尺寸的相机，其夹持宽度可调节，可安装各种型号的相机、FA镜头组合，且图像采集兼容性强，辅助光学配件可随意搭配，可对各个型号的FA镜头进行各种情况下的性能测试。同时，该实验平台功能完善，可操作性强，接线方便且操作方便，能满足FA镜头性能测试与学生的机器视觉检测基础研究实践，并且各个模块布局紧凑，整个实验台的体积相对小巧，对FA镜头性能测试方便，同时可应用在桌面教学的同时真正做到单人单机，对缩短FA镜头性能测试时间、简化测试准备工作及提高学生提高实践认知有重要作用。进一步地，由于各个模块布局紧凑有序，因而大大降低了整个实训台的体积，减低教学成本，可广泛应用于桌面教学，充分发挥机器视觉教学的实践性、互动性，通过反复演练增强学生解决实际问题能力，同时提升教学质量与效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，包括：平台本体，设置在平台本体上端面的支架和转盘，以及设置在平台本体侧面的电源插座、光源控制器、电力监测装置、调速器、PNP信号传感器和扩展插座；所述支架用于夹持相机、FA镜头和光源，所述相机和FA镜头相互连接，所述调速器用于对所述转盘进行启停及调速。
2.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述支架包括：垂直设置于平台本体上端面的主杆，及设置于所述主杆上的相机架和光源架，所述相机架设置于所述光源架上方。
3.根据权利要求2所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述相机架包括：套设于所述主杆上的第一固定块，及与所述第一固定块上下滑动连接的调节板，所述第一固定块上设置有用于控制调节板上下移动的手轮；所述调节板固定连接有调节块，所述调节块适配有相机副杆，且所述调节块与所述相机副杆活动连接；所述相机副杆面向转盘的一端设置有相机夹持架，所述相机夹持架用于夹持相机。
4.根据权利要求2所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述光源架包括：套设于所述主杆上的第二固定块，所述第二固定块上适配有光源副杆，且所述第二固定块与所述光源副杆活动连接；所述光源面向转盘的一端设置有光源固定架。
5.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述平台本体的侧面还设置有漏电空开，所述电源插座为品型插座。
6.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述平台本体的上端面还设置有NPN型信号传感器，所述相机与所述NPN型信号传感器相连接。
7.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述光源控制器包括：光源控制开关、光源调节按钮及触发模式切换开关。
8.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述平台本体为中空的壳体，所述壳体内设置有电机，所述电机的电机输出轴贯穿壳体的上端面设置，且与所述转盘相连接；所述电机与所述调速器电连接。
9.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述电力监测装置包括：电力监测仪和霍尔传感器；所述电力监测仪和霍尔传感器电连接。
10.根据权利要求1所述的用于FA镜头性能验证的机器视觉实验平台，其特征在于，所述平台本体的侧面还设置有香蕉插座，所述香蕉插座上设置有标识。
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| CN112687142A (zh) * | 2020-08-13 | 2021-04-20 | 杭州指南车机器人科技有限公司 | 一种基于机器视觉的学习平台 |
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| JPH10206993A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Olympus Optical Co Ltd | カメラの描写性能評価装置 |
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| CN105338321A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 无锡港湾网络科技有限公司 | 一种图像采集设备及包括该设备的机器视觉实验平台 |
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2019
- 2019-12-13 CN CN201911280709.0A patent/CN110879137A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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