CN111060036A - 一种检测柱体直线度的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种检测柱体直线度的装置，包括：工件放置板，用于固定被检测的柱体；第一光源，以第一方向朝向被检测的柱体照射；第二光源，以第二方向朝向被检测的柱体照射；光线反射组件，沿第一光源和第二光源照射方向设置在被检测的柱体的后方区域，能够将第一光源和第二光源照射的光线反射后沿第三方向射出；成像接收设备，能够接收光线反射组件射出的光线。通过光线反射组件反射，利用一套相机镜头，左右同时成像，使机构更简化紧凑的同时，还能提高测量精确度，避免不同镜头的成像差异导致测量误差。

Description

一种检测柱体直线度的装置

技术领域

本申请属于直线度检测技术领域，尤其是涉及一种检测柱体直线度的装置。

背景技术

普通直线度检测设备，一般是仪器类，检测时需要手动安装夹持物料，再启动检测，读取检测结果。这类检测设备一般为实验室检测仪器，无法与自动化设备匹配，做到自动、快速、流水线式检测。

授权公告号CN106441163B的中国发明公开了一种非接触式柱状物垂直度检测方法及装置，利用双目高清摄像头和激光线实现对柱状物体实时的垂直度检测，激光线作为垂直基准，双目高清摄像头对柱状成像，通过边沿检测和直线检测方法，实现对柱状物体边沿位置标定，通过对比一定范围内与基准线的距离测量柱状的垂直度，可以实现对柱状的高精度非接触式测量。但是，其方案需要两台相机设备从不同角度拍摄被测物，而且机位很难调节，适应性差，带来诸多不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中柱体非接触式检测的不足，从而提供一种检测柱体直线度的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种检测柱体直线度的装置，包括：

工件放置板，用于固定被检测的柱体；

第一光源，以第一方向朝向被检测的柱体照射；

第二光源，以第二方向朝向被检测的柱体照射；

光线反射组件，沿所述第一光源和所述第二光源光路方向设置在被检测的柱体的后方；

成像接收设备，设置在光路方向所述光线反射组件的后方；

所述第一光源和所述第二光源发出光线照射到被检测柱体后，未被待检测柱体遮挡的光线经过光线反射组件的反射，并被所述成像接收设备所接收。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述光线反射组件包括：

第一反射镜，用于反射所述第一光源发出的光线；

第二反射镜，用于反射所述第二光源发出的光线；

第三反射镜，具有两个反射面，分别反射所述第一反射镜和所述第二反射镜反射出的光线并均沿第三方向出射。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述第一反射镜和所述第二反射镜连接有棱镜调节机构，所述棱镜调节机构能够调节所述第一反射镜和所述第二反射镜的朝向角度。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述工件放置板、所述第一光源、所述第二光源、光线反射组件和所述成像接收设备设置在同一水平面内，均安装在底板上，所述底板由若干块板件通过连接件连接构成，以实现光线反射组件、被检测的柱体、第一光源和第二光源之间距离的可调。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述第一光源和所述第二光源通过光源夹持座连接在所述底板上，所述底板上具有若干能够供所述光源夹持座安装的安装孔。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述工件放置板上具有滑槽，所述滑槽内设有滑动板，所述滑动板上能够固定被检测的柱体。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述滑槽的两侧具有螺纹孔，所述螺纹孔设有顶丝，调节所述顶丝能够将所述滑动板锁紧或松开。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述成像接收设备包括：

沿所述第三方向设置的镜头；

连接在所述镜头后端的相机。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜为平面镜或棱镜。

优选地，本发明的检测柱体直线度的装置，所述光线反射组件和所述工件放置板位于沿第三方向的同一直线上，所述第一光源、第二光源位于所述直线的两侧。

本发明的有益效果是：(1)通过镜头拍摄，获得待检测的柱体的图像信息，可以通过软件分析图像测量出铆钉的柱体直线度，是一种用机器视觉实现物料测量的方法，无需与物料直接接触测量；

(2)通过光线反射组件反射，利用一套相机镜头，左右同时成像，使机构更简化紧凑的同时，还能提高测量精确度，避免不同镜头的成像差异导致测量误差。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的检测柱体直线度的装置的结构示意图；

图2是本申请实施例的光线反射组件结构示意图；

图3是本申请实施例的工件放置板的结构示意图；

图4是本申请实施例的光源结构示意图；

图5是本申请实施例的成像接收设备的成像示意图。

图中的附图标记为：

1 工件放置板

2 第一光源

3 第二光源

4 光线反射组件

5 成像接收设备

6 铆钉

7 底板

11 滑槽

12 滑动板

13 工件放置座

21 光源夹持座

31 光源夹持座

41 第一反射镜

42 第二反射镜

43 第三反射镜

51 镜头

52 相机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

本实施例提供一种检测柱体直线度的装置，如图1所示，包括：

工件放置板1，用于固定被检测的柱体；

第一光源2，以第一方向朝向被检测的柱体照射；

第二光源3，以第二方向朝向被检测的柱体照射；

光线反射组件4，沿所述第一光源2和所述第二光源3光路方向设置在被检测的柱体的后方；

成像接收设备5，设置在光路方向所述光线反射组件4的后方；

所述第一光源2和所述第二光源3发出光线照射到被检测柱体后，未被待检测柱体遮挡的光线经过光线反射组件4的反射，并被所述成像接收设备5所接收。

本实施例的检测柱体直线度的装置，以检测铆钉直线度为例，工作原理为：第一光源2、第二光源3为一个筒状光源，其作用类似于背光源，向铆钉6方向发出光线，未被铆钉6遮挡的光线进入光线反射组件4中，经过光线反射组件4的反射或折射后，第一光源2、第二光源3的光线均沿第三方向传输到成像接收设备5内。之后，成像接收设备5通过如图5所示的图像(被待检测的柱体遮挡的部分呈现暗部，暗部的外围为光亮的背景)，判断铆钉6侧壁与x轴或y轴方向坐标的偏差，测定被检测的工件的直线度，或者通过抓取铆钉6的垂直边和工件放置座13的垂直边，计算它们的夹角，最后通过算法算出铆钉的直线度，本实施例中利用一套相机镜头，左右同时成像，使机构更简化紧凑的同时，还能提高测量精确度，避免不同镜头的成像差异导致测量误差。使用这种方法，也可检测其他的柱体工件，或对图像的判断算法也可以使用其他算法，不仅限于上述举例的算法。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图2所示，所述光线反射组件4包括：

第一反射镜41，用于反射所述第一光源2发出的光线；

第二反射镜42，用于反射所述第二光源3发出的光线；

第三反射镜43，具有两个反射面，分别反射所述第一反射镜41和所述第二反射镜42反射出的光线并均沿第三方向射出。

该结构将第一光源2、第二光源3分别照射出的工件轮廓图像集中往一个方向传输，使成像接收设备5只需要一台，节约了成本。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，所述第一反射镜41和所述第二反射镜42连接有棱镜调节机构，所述棱镜调节机构能够调节所述第一反射镜41和所述第二反射镜42的朝向角度。棱镜调节机构增强了所述第一反射镜41和所述第二反射镜42的可调节性能，便于检测不同种类的工件时可以调节，以便于能够正常成像。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图1所示，所述工件放置板1、所述第一光源2、所述第二光源3、光线反射组件4和所述成像接收设备5设置在同一水平面内，均安装在一块底板7上。所述底板7由若干块板件通过连接件(例如螺栓)连接构成，以实现光线反射组件4、被检测的柱体、第一光源2和第二光源3之间距离的可调。底板7便于将各个部件统一在一个水平面内，便于光线的投射对齐。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图1所示，所述第一光源2和所述第二光源3通过光源夹持座21、31连接在所述底板7上，所述底板7上具有若干能够供所述光源夹持座21、31安装的安装孔。具体的，如图4所示，所述光源夹持座21夹持住第一光源2的转轴，第一光源2能够通过转轴在光源夹持座21内转动，而光源夹持座21上设有用于安装锁紧螺钉的螺纹孔，可以通过锁紧螺钉固定住第一光源2的转轴。第二光源3的固定原理同第一光源2。光源夹持座21、31可以固定在所述底板7不同安装孔上，实现第一光源2和第二光源3位置调节。优选地，调节左右两端的第一光源2、第二光源3，尽量使其光斑中心对称的分布在待测工件两侧中间位置。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图3所示，所述工件放置板1上具有滑槽11，所述滑槽11内设有滑动板12，所述滑动板12上能够固定被检测的柱体。根据成像接收设备5的工作距离，将滑动板12前后移动到指定距离后锁死，便于成像接收设备5对焦。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图3所示，所述滑槽11的两侧具有螺纹孔，所述螺纹孔设有顶丝，调节所述顶丝能够将所述滑动板12锁紧或松开。采用顶丝固定的方式，操作简单，固定足够稳定。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图1所示，所述成像接收设备5包括：

沿所述第三方向设置的镜头51；

连接在所述镜头51后端的相机52。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，所述第一反射镜41、第二反射镜42和第三反射镜43为平面镜或棱镜。第三反射镜43采用平面镜时，将两面平面镜固定在一个三棱柱形的固定块上，两面平面镜分别反射第一反射镜41、第二反射镜42的反射光；第三反射镜43采用三棱镜时，三棱镜的两个折射面处进入光线，再从内部的面经全反射后形成两路平行光。

优选地，本实施例的检测柱体直线度的装置，如图1所示，所述光线反射组件4和所述工件放置板1位于沿第三方向的同一直线上，所述第一光源2、第二光源3位于所述直线的两侧。第一光源2、第二光源3能够使成像接收设备5上接收到的左右两分图像相互之间的匹配度更高，对被测工件的缺陷部件的两幅图像的相互之间进行比较更为方便，提高图像判断的准确性。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种检测柱体直线度的装置，其特征在于，包括：

工件放置板(1)，用于固定被检测的柱体；

第一光源(2)，以第一方向朝向被检测的柱体照射；

第二光源(3)，以第二方向朝向被检测的柱体照射；

光线反射组件(4)，沿所述第一光源(2)和所述第二光源(3)光路方向设置在被检测的柱体的后方；

成像接收设备(5)，设置在光路方向所述光线反射组件(4)的后方；

所述第一光源(2)和所述第二光源(3)发出光线照射到被检测柱体后，未被待检测柱体遮挡的光线经过光线反射组件(4)的反射，并被所述成像接收设备(5)所接收。

2.根据权利要求1所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述光线反射组件(4)包括：

第一反射镜(41)，用于反射所述第一光源(2)发出的光线；

第二反射镜(42)，用于反射所述第二光源(3)发出的光线；

第三反射镜(43)，具有两个反射面，分别反射所述第一反射镜(41)和所述第二反射镜(42)反射出的光线并均沿第三方向出射。

3.根据权利要求2所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述第一反射镜(41)和所述第二反射镜(42)连接有棱镜调节机构，所述棱镜调节机构能够调节所述第一反射镜(41)和所述第二反射镜(42)的朝向角度。

4.根据权利要求1所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述工件放置板(1)、所述第一光源(2)、所述第二光源(3)、光线反射组件(4)和所述成像接收设备(5)设置在同一水平面内，均安装在底板(7)上，所述底板(7)由若干块板件通过连接件连接构成，以实现光线反射组件(4)、被检测的柱体、第一光源(2)和第二光源(3)之间距离的可调。

5.根据权利要求4所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述第一光源(2)和所述第二光源(3)通过光源夹持座(21、31)连接在所述底板(7)上，所述底板(7)上具有若干能够供所述光源夹持座(21、31)安装的安装孔。

6.根据权利要求4所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述工件放置板(1)上具有滑槽(11)，所述滑槽(11)内设有滑动板(12)，所述滑动板(12)上能够固定被检测的柱体。

7.根据权利要求6所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述滑槽(11)的两侧具有螺纹孔，所述螺纹孔设有顶丝，调节所述顶丝能够将所述滑动板(12)锁紧或松开。

8.根据权利要求1-7任一项所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述成像接收设备(5)包括：

沿所述第三方向设置的镜头(51)；

连接在所述镜头(51)后端的相机(52)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述第一反射镜(41)、第二反射镜(42)和第三反射镜(43)为平面镜或棱镜。

10.根据权利要求1-7任一项所述的检测柱体直线度的装置，其特征在于，所述光线反射组件(4)和所述工件放置板(1)位于沿第三方向的同一直线上，所述第一光源(2)、第二光源(3)位于所述直线的两侧。

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