CN111551564B - 一种基于机器视觉的镜片检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的镜片检测装置，属于镜片检测领域，包括检测箱，检测箱内由上至下设有DCC相机、镜片夹持机构及打光控制机构，镜片夹持机构包括水平设置的用于放置镜片的透光载板，位于透光载板上方的相对设置的左夹板和右夹板，以及连接于左夹板和右夹板上端的驱动组件，驱动组件包括位于检测箱横截面中一条对角线上的丝杠，螺纹适配性套装在丝杠两侧的滑块，连接于左夹板与相应侧滑块之间、右夹板与相应侧滑块之间的连接杆。本发明能够确保镜片与DCC相机保持同轴关系，便于DCC相机对镜片进行拍摄；且夹持部件不会遮挡镜片，从而有利于实现对镜片的全面检测。

Description

一种基于机器视觉的镜片检测装置

技术领域

本发明涉及镜片检测领域，具体的涉及一种基于机器视觉的镜片检测装置。

背景技术

相机镜头是相机中最重要的部件，因为它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。一般来说，根据镜头，可以把相机划分为专业相机，准专业相机和普通相机三个档次，无论是传统的胶片相机还是数码相机，都可以适用于这个划分。镜头能分为变焦和定焦两大类。在检测镜片上的瑕疵时候，外界的因素对镜片的检测具有决定性的影响，特别是外界光的影响，在普通的检测台上检测由于外界光源的影响，镜片瑕疵的检测会不准确。

在申请公布号为CN 110220437A的专利中公开了一种基于及其视觉的镜片检测装置，其包括检测箱，检测箱内壁底端的四个边角处均固定设有电动液压缸，四个电动液压缸的输出端分别与平台底端的四个边角处固定连接，检测箱内壁一侧的中部固定设有DCC相机，检测箱一侧的中部固定设有减速电机，该方案利用平台的设置方式，方便工作人员在平台上检测镜片的厚度以及直径，通过电动液压缸可带动平台进入检测箱的内部进行瑕疵检测，该装置增加了检测的效率；且该方案利用圆盘上光源的设置方式，在电动伸缩杆以及减速电机的带动下，在圆盘转动的情况下可以调节光源的角度，因此可以增加对镜片表面瑕疵的检测范围，且检测出的图像更加清晰。但其存在如下缺点：其通过一组夹板和L型固定夹分别夹持在镜片的两相对侧，应用时，较难保证镜片与DCC相机保持同轴关系，不便于DCC相机对镜片进行拍摄；且夹板和L型固定夹的夹持方式会遮盖镜片上的部分区域，导致镜片检测不全面。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于机器视觉的镜片检测装置，其能够确保镜片与DCC相机保持同轴关系，便于DCC相机对镜片进行拍摄；且夹持部件不会遮挡镜片，从而有利于实现对镜片的全面检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种基于机器视觉的镜片检测装置，包括检测箱，所述检测箱内设有DCC相机、镜片夹持机构及打光控制机构；

所述镜片夹持机构包括水平设置的用于放置镜片的透光载板，位于透光载板上方的相对设置的左夹板和右夹板，以及连接于左夹板和右夹板上端的驱动组件，所述左夹板和右夹板的横截面均呈“∟”形，且左夹板和右夹板的开口侧相向设置，所述左夹板和右夹板的底部贴附在透光载板上，且左夹板和右夹板关于透光载板的中心点对称，所述左夹板和右夹板中至少一个的夹持面上嵌装有压力传感器；所述驱动组件包括位于检测箱横截面中一条对角线上的丝杠，螺纹适配性套装在丝杠两侧的滑块，连接于左夹板与相应侧滑块之间、右夹板与相应侧滑块之间的连接杆，所述丝杠的两端分别通过轴承与检测箱内壁连接，且丝杠两半侧上的螺纹的旋向相反，所述丝杠的一端连接正反转电机，所述丝杠两半侧的正下方分别设有一块平行于丝杠的限位条板，所述连接杆竖直穿过相应侧的限位条板，且限位条板上开设有供相应侧连接杆穿过并滑动的条形口；

所述DCC相机位于丝杠中部的正下方并与检测箱内壁连接，所述透光载板的两相对侧支撑连接于检测箱内底面上，所述打光控制机构安装在检测箱的内底面中部，所述DCC相机、透光载板及打光控制机构的中轴线同轴设置，所述检测箱的正面上开设有正对透光载板的抽拉口，且检测箱上设有位于抽拉口外侧的用于封堵抽拉口的开合门。

作为对上述方案的改进，所述连接杆为伸缩套杆，所述透光载板底面的两相对侧均连接有竖直连接到检测箱内底面上的液压缸。通过液压缸可推动透光载板在纵向上进行升降移动，镜片随之升降移动，从而能够实现对镜片接收光源亮度的调节；将连接杆设为伸缩套杆，可使得左夹板和右夹板适应于透光载板的升降移动。

作为对上述方案的改进，所述透光载板的左右两侧分别设有一块抽拉侧板，所述抽拉侧板上开设有用于卡装透光载板的安装槽，所述透光载板的正前方设有与两块抽拉侧板均固定连接的抽拉前板，所述抽拉前板的上端中部开设有凹口；两块所述抽拉侧板的下端均设有与检测箱内底部连接的支撑托板，且支撑托板上设有供抽拉侧板沿检测箱宽度方向滑动的滑槽。通过抽拉侧板和支撑托板，实现了透光载板的滑动连接，应用中，抽拉透光载板使之穿过抽拉口移动至检测箱的外侧，可较为方便的将待检测的镜片放置在透光载板上，之后将透光载板推回检测箱内即可进行镜片的夹持；通过抽拉前板可便利于推拉抽拉侧板，从而带动透光载板移动。

进一步地，所述左夹板和右夹板的相向侧均固定有柔性垫。柔性垫可缓冲左夹板、右夹板与镜片之间的硬性接触，从而有利于防护镜片。

进一步地，所述DCC相机的顶部固定有连接到检测箱内顶部的固定块，且所述固定块上开设有供丝杠间隙式穿过的通孔。固定块实现了DCC相机的安装固定，丝杠从固定块内穿过，可加强丝杠的安装稳定性。

进一步地，所述正反转电机设于检测箱的上端面上，所述正反转电机的输出轴上固定套装有主动齿轮，所述丝杠上固定套装有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述检测箱的顶面板上开设有供主动齿轮或从动齿轮通过的通口，所述检测箱的上端面上固定有笼罩正反转电机及主动齿轮的电机箱。通过正反转电机可带动主动齿轮转动，再带动从动齿轮转动，就能带动丝杠转动；正反转电机设于检测箱的顶部外侧，便于进行电机的护理和维修；电机箱的设置可对正反转电机和主动齿轮进行防护。

进一步地，所述开合门的一侧通过合页铰接在检测箱上，且在合页的相对侧，所述开合门与检测箱之间设有锁扣件，所述开合门的正面上开设有推拉槽。通过锁扣件可将开合门锁定在检测箱上，从而能够确保对抽拉口的封堵效果；通过推拉槽可较为方便的打开或关闭开合门。

3.有益效果

(1)本发明包括由上至下依次设置DCC相机、镜片夹持机构及打光控制机构，镜片夹持机构包括相对设置的左夹板和右夹板，两块夹板的横截面均呈“∟”形，并设有一组丝杠滑块结构来同步驱动左夹板和右夹板，其中丝杠位于检测箱横截面的对角线上，应用时，通过丝杠的转动，可带动左夹板和右夹板相互靠近，实现对镜片的夹持，在两块夹板相互靠近移动的过程中，若镜片偏向左侧或右侧(以透光载板的中心区域为参照)，其中一块夹板的垂直部分会先接触到镜片，并将镜片向其相对侧推动，最后使得在长度方向上，镜片位于透光载板的中部；若镜片偏向前侧或后侧(以透光载板的中心区域为参照)，其中一块夹板的水平部分会先接触到镜片，并将镜片向其相对侧推动，最后使得在宽度方向上，镜片位于透光载板的中部，则最终左夹板和右夹板夹持于镜片的两相对侧，且镜片正对DCC相机和打光控制机构，便于DCC相机对镜片进行拍摄。

(2)本发明在左夹板和右夹板的下方贴合式设有水平设置的透光载板，左夹板和右夹板的相向侧均为竖直面，则在夹持镜片的状态下，左夹板和右夹板均完全位于镜片的外侧，不会造成对镜片的遮挡，从而有利于实现对镜片的全面检测。

综上，本发明能够确保镜片与DCC相机保持同轴关系，便于DCC相机对镜片进行拍摄；且夹持部件不会遮挡镜片，从而有利于实现对镜片的全面检测。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为检测箱2内部结构的俯视图；

图5为夹持机构实现对镜片15的夹持的状态下的俯视图。

附图标记：1、电机箱；2、检测箱；3、锁扣件；4、开合门；5、抽拉口；6、推拉槽；7、合页；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、正反转电机；11、轴承；12、滑块；13、左夹板；14、透光载板；15、镜片；16、固定块；17、丝杠；18、柔性垫；19、右夹板；20、DCC相机；21、抽拉侧板；22、支撑托板；23、抽拉前板；24、液压缸；25、连接杆；26、打光控制机构；27、限位条板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示的一种基于机器视觉的镜片检测装置，包括检测箱2，如图3所示，所述检测箱2内设有DCC相机20、镜片夹持机构及打光控制机构26，打光控制机构26包括由上至下依次设置的光栅、平面背光源及光源控制器；

如图3及图4所示，所述镜片夹持机构包括水平设置的用于放置镜片15的透光载板14，位于透光载板14上方的相对设置的左夹板13和右夹板19，以及连接于左夹板13和右夹板19上端的驱动组件，所述左夹板13和右夹板19的横截面均呈“∟”形，且左夹板13和右夹板19的开口侧相向设置，所述左夹板13和右夹板19的底部贴附在透光载板14上，且左夹板13和右夹板19关于透光载板14的中心点对称，所述右夹板19的夹持面上嵌装有压力传感器；所述驱动组件包括位于检测箱2横截面中一条对角线上的丝杠17，螺纹适配性套装在丝杠17两侧的滑块12，连接于左夹板13与相应侧滑块12之间、右夹板19与相应侧滑块12之间的连接杆25，所述丝杠17的两端分别通过轴承11与检测箱2内壁连接，且丝杠17两半侧上的螺纹的旋向相反，所述丝杠17的一端连接正反转电机10，所述丝杠17两半侧的正下方分别设有一块平行于丝杠17的限位条板27，所述连接杆25竖直穿过相应侧的限位条板27，且限位条板27上开设有供相应侧连接杆25穿过并滑动的条形口；

如图3所示，所述DCC相机20位于丝杠17中部的正下方并与检测箱2内壁连接，所述透光载板14的两相对侧支撑连接于检测箱2内底面上，所述打光控制机构26安装在检测箱2的内底面中部，所述DCC相机20、透光载板14及打光控制机构26的中轴线同轴设置；如图1所示，所述检测箱2的正面上开设有正对透光载板14的抽拉口5，且检测箱2上设有位于抽拉口5外侧的用于封堵抽拉口5的开合门4。

在本实施例中，如图4所示，所述左夹板13和右夹板19的相向侧均固定有柔性垫18。柔性垫18可缓冲左夹板13、右夹板19与镜片15之间的硬性接触，从而有利于防护镜片15。

在本实施例中，如图3所示，所述DCC相机20的顶部固定有连接到检测箱2内顶部的固定块16，且所述固定块16上开设有供丝杠17间隙式穿过的通孔。固定块16实现了DCC相机20的安装固定，丝杠17从固定块16内穿过，可加强丝杠17的安装稳定性。

在本实施例中，如图2及图3所示，所述正反转电机10设于检测箱2的上端面上，所述正反转电机10的输出轴上固定套装有主动齿轮8，所述丝杠17上固定套装有与主动齿轮8相啮合的从动齿轮9，所述检测箱2的顶面板上开设有供主动齿轮8或从动齿轮9通过的通口，所述检测箱2的上端面上固定有笼罩正反转电机10及主动齿轮8的电机箱1。通过正反转电机10可带动主动齿轮8转动，再带动从动齿轮9转动，就能带动丝杠17转动；正反转电机10设于检测箱2的顶部外侧，便于进行电机的护理和维修；电机箱1的设置可对正反转电机10和主动齿轮8进行防护。

在本实施例中，如图1所示，所述开合门4的一侧通过合页7铰接在检测箱2上，且在合页7的相对侧，所述开合门4与检测箱2之间设有锁扣件3，所述开合门4的正面上开设有推拉槽6。通过锁扣件3可将开合门4锁定在检测箱2上，从而能够确保对抽拉口5的封堵效果；通过推拉槽6可较为方便的打开或关闭开合门4。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

在本实施例中，左夹板13和右夹板19的夹持面上均嵌装有压力传感器。只有在两个压力传感器都发出相应信号时，才控制正反转电机10停止驱动丝杠17，从而能够保障电机止停控制的准确性。

在本实施例中，如图3所示，所述连接杆25为伸缩套杆，所述透光载板14底面的两相对侧均连接有竖直连接到检测箱2内底面上的液压缸24。通过液压缸24可推动透光载板14在纵向上进行升降移动，镜片15随之升降移动，从而能够实现对镜片15接收光源亮度的调节；将连接杆25设为伸缩套杆，可使得左夹板13和右夹板19适应于透光载板14的升降移动。

作为对上述方案的改进，如图3及图4所示，所述透光载板14的左右两侧分别设有一块抽拉侧板21，所述抽拉侧板21上开设有用于卡装透光载板14的安装槽，所述透光载板14的正前方设有与两块抽拉侧板21均固定连接的抽拉前板23，所述抽拉前板23的上端中部开设有凹口；两块所述抽拉侧板21的下端均设有与检测箱2内底部连接的支撑托板22，且支撑托板22上设有供抽拉侧板21沿检测箱2宽度方向滑动的滑槽。通过抽拉侧板21和支撑托板22，实现了透光载板14的滑动连接，应用中，抽拉透光载板14使之穿过抽拉口5移动至检测箱2的外侧，可较为方便的将待检测的镜片15放置在透光载板14上，之后将透光载板14推回检测箱2内即可进行镜片15的夹持；通过抽拉前板23可便利于推拉抽拉侧板21，从而带动透光载板14移动。

其他同实施例1。

上述基于机器视觉的镜片检测装置的具体作用原理为：

先打开开合门4，手握抽拉前板23上的凹口向外抽拉，带动抽拉侧板21载着透光载板14沿支撑托板22上的滑槽滑动，使得透光载板14穿过抽拉口5移动至检测箱2的外侧，此时，便可将待检测的镜片15放置在透光载板14长度方向的中部，然后推动抽拉前板23，将载着镜片15的透光载板14推回到检测箱2内，且预先保持两个滑块12分别位于丝杠17的两端处，此时，左夹板13和右夹板19之间的距离较大，可便于镜片15移动至左夹板13和右夹板19之间；然后启动正反转电机10，直接带动主动齿轮8转动，并间接带动从动齿轮9转动，从动齿轮9再带动丝杠17转动，因为滑块12与丝杠17的螺纹适配，且由于限位条板27限定了连接杆25只能平移，使得滑块12和夹板只能平移而不能转动，则两个滑块12沿着丝杠17相互靠近移动，滑块12通过连接杆25带动左夹板13和右夹板19相互靠近，并最终实现对镜片15的夹持。

因为两个夹板同步移动，且夹板的横截面均呈“∟”形，两块夹板的开口侧相向设置，在两块夹板相互靠近移动的过程中，若镜片15偏向左侧或右侧(以透光载板14的中心区域为参照)，其中一块夹板的垂直部分会先接触到镜片15，并将镜片15向其相对侧推动，最后使得在长度方向上，镜片15位于透光载板14的中部；若镜片15偏向前侧或后侧(以透光载板14的中心区域为参照)，其中一块夹板的水平部分会先接触到镜片15，并将镜片15向其相对侧推动，最后使得在宽度方向上，镜片15位于透光载板14的中部，则最终左夹板13和右夹板19夹持于镜片15的两相对侧，实现对镜片15的稳定夹持，如图5所示，镜片15位于透光载板14的中心处，此时，镜片15正对DCC相机20和打光控制机构26，便于DCC相机20对镜片15进行拍摄；同时，左夹板13和右夹板19均完全位于镜片15的外侧，不会造成对镜片15的遮挡，从而有利于实现对镜片15的全面检测。

实现对镜片15的夹持后，在打光控制机构26内，通过光源控制器控制平面背光源发出亮光，之后通过液压缸24直接带动支撑托板22升降移动，并间接带动抽拉侧板21、透光载板14及抽拉前板23进行升降移动，可调节镜片15接受的光照强度，透光载板14升高，其接收的光照强度减弱；反之则增强，从而能够较好的适应于不同光照强度的需求。

由上述内容可知，本发明能够确保镜片与DCC相机保持同轴关系，便于DCC相机对镜片进行拍摄；且夹持部件不会遮挡镜片，从而有利于实现对镜片的全面检测。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的镜片检测装置，包括检测箱(2)，所述检测箱(2)内设有DCC相机(20)、镜片夹持机构及打光控制机构(26)；其特征在于，

所述镜片夹持机构包括水平设置的用于放置镜片(15)的透光载板(14)，位于透光载板(14)上方的相对设置的左夹板(13)和右夹板(19)，以及连接于左夹板(13)和右夹板(19)上端的驱动组件，所述左夹板(13)和右夹板(19)的横截面均呈“∟”形，且左夹板(13)和右夹板(19)的开口侧相向设置，所述左夹板(13)和右夹板(19)的底部贴附在透光载板(14)上，且左夹板(13)和右夹板(19)关于透光载板(14)的中心点对称，所述左夹板(13)和右夹板(19)中至少一个的夹持面上嵌装有压力传感器；所述驱动组件包括位于检测箱(2)横截面中一条对角线上的丝杠(17)，螺纹适配性套装在丝杠(17)两侧的滑块(12)，连接于左夹板(13)与相应侧滑块(12)之间、右夹板(19)与相应侧滑块(12)之间的连接杆(25)，所述丝杠(17)的两端分别通过轴承(11)与检测箱(2)内壁连接，且丝杠(17)两半侧上的螺纹的旋向相反，所述丝杠(17)的一端连接正反转电机(10)，所述丝杠(17)两半侧的正下方分别设有一块平行于丝杠(17)的限位条板(27)，所述连接杆(25)竖直穿过相应侧的限位条板(27)，且限位条板(27)上开设有供相应侧连接杆(25)穿过并滑动的条形口；

所述DCC相机(20)位于丝杠(17)中部的正下方并与检测箱(2)内壁连接，所述透光载板(14)的两相对侧支撑连接于检测箱(2)内底面上，所述打光控制机构(26)安装在检测箱(2)的内底面中部，所述DCC相机(20)、透光载板(14)及打光控制机构(26)的中轴线同轴设置，所述检测箱(2)的正面上开设有正对透光载板(14)的抽拉口(5)，且检测箱(2)上设有位于抽拉口(5)外侧的用于封堵抽拉口(5)的开合门(4)；所述透光载板(14)的左右两侧分别设有一块抽拉侧板(21)，所述抽拉侧板(21)上开设有用于卡装透光载板(14)的安装槽，所述透光载板(14)的正前方设有与两块抽拉侧板(21)均固定连接的抽拉前板(23)，所述抽拉前板(23)的上端中部开设有凹口；两块所述抽拉侧板(21)的下端均设有与检测箱(2)内底部连接的支撑托板(22)，且支撑托板(22)上设有供抽拉侧板(21)沿检测箱(2)宽度方向滑动的滑槽。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的镜片检测装置，其特征在于，所述连接杆(25)为伸缩套杆，所述透光载板(14)底面的两相对侧均连接有竖直连接到检测箱(2)内底面上的液压缸(24)。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的镜片检测装置，其特征在于，所述左夹板(13)和右夹板(19)的相向侧均固定有柔性垫(18)。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的镜片检测装置，其特征在于，所述DCC相机(20)的顶部固定有连接到检测箱(2)内顶部的固定块(16)，且所述固定块(16)上开设有供丝杠(17)间隙式穿过的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的镜片检测装置，其特征在于，所述正反转电机(10)设于检测箱(2)的上端面上，所述正反转电机(10)的输出轴上固定套装有主动齿轮(8)，所述丝杠(17)上固定套装有与主动齿轮(8)相啮合的从动齿轮(9)，所述检测箱(2)的顶面板上开设有供主动齿轮(8)或从动齿轮(9)通过的通口，所述检测箱(2)的上端面上固定有笼罩正反转电机(10)及主动齿轮(8)的电机箱(1)。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的镜片检测装置，其特征在于，所述开合门(4)的一侧通过合页(7)铰接在检测箱(2)上，且在合页(7)的相对侧，所述开合门(4)与检测箱(2)之间设有锁扣件(3)，所述开合门(4)的正面上开设有推拉槽(6)。

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