CN111854885A - 一种用于液位检测的2d视觉智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，包括底部支撑架和顶板支撑架，顶板支撑架的下部套接在底部支撑架的上部并通过调节螺栓固定连接，底部支撑架的上端呈矩形阵列开有四个限位槽，底部支撑架的上端固定连接有四个防护机构，底部支撑架的对立端面均固定连接有两个LED灯，顶板支撑架的下端固定连接有两个正反电机，正反电机的输出端均固定连接有一个蜗杆，底部支撑架的下端固定连接有一个固定架，固定架内通过轴承活动连接有一个调节机构，调节机构的下部通过轴承转动连接有一个检测机构，检测机构的下端两侧均可拆卸安装有一个2D智能相机。本发明的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，便于调节，检测范围广，且稳定性强。

Description

一种用于液位检测的2D视觉智能机器人

技术领域

本发明涉及检测机器人领域，特别涉及一种用于液位检测的2D视觉智能机器人。

背景技术

2D视觉智能为智能视觉传感器，集成了相机、控制器、软件系统及I/0通讯接口等，它为柔性的自动化提供了完整的解决方案。当配置好以后，可以独立工作，不需要电脑，目前2D视觉智能广泛运用到各个领域当中，在饮料生产中，常常用到2D视觉智能对饮料瓶内的液位进行检测。

但现有的用于液位检测的2D视觉智能机器人，无法对2D智能相机拍摄的高度以及角度进行调整，导致2D智能相机拍摄范围具有一定的局限性，同时进行检测时，饮料瓶固定不稳，极易受外界因素导致晃动，影响液位检测的数据准确性，故此，我们提出了一种用于液位检测的2D视觉智能机器人。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，包括底部支撑架和顶板支撑架，所述底部支撑架和顶板支撑架均为U型结构，所述底部支撑架U型结构左部分的前端和右部分的前端均螺纹连接有一个调节螺栓，所述顶板支撑架的下部套接在底部支撑架的上部并通过调节螺栓固定连接，所述底部支撑架的下端四角均固定连接有一个支撑腿，所述底部支撑架的上端呈矩形阵列开有四个限位槽，所述底部支撑架的上端固定连接有四个防护机构，且防护机构与限位槽的位置相对应，所述限位槽内均放置有饮料瓶主体，且饮料瓶主体套接在对应的防护机构内，所述底部支撑架的对立端面均固定连接有两个LED灯，所述顶板支撑架的下端固定连接有两个正反电机，所述正反电机的输出端均固定连接有一个蜗杆，所述底部支撑架的下端固定连接有一个固定架，所述蜗杆远离正反电机的一端通过轴承与固定架活动连接，所述固定架内通过轴承活动连接有一个调节机构，且调节机构与蜗杆传动连接，所述调节机构的下部通过轴承转动连接有一个检测机构，所述检测机构的下端两侧均可拆卸安装有一个2D智能相机。

作为上述方案的进一步改进，所述防护机构包括螺纹杆，所述螺纹杆设置有两个，且两个螺纹杆的上端均一体型成有一个限位板，两个所述螺纹杆的下端均固定焊接在底部支撑架的上端，且两个螺纹杆分别位于限位槽的两侧，所述螺纹杆上螺纹连接有一个支撑块，两个所述螺纹杆之间滑动连接有一个限位环，且限位环位于限位板的上端，所述限位环的下端镶嵌有一个限位网套。

作为上述方案的进一步改进，所述限位网套呈圆台结构，所述限位网套下端的直径小于限位网套上端的直径，所述限位网套位于限位槽的正上方且限位网套上端的直径与限位槽的直径相同。

作为上述方案的进一步改进，所述调节机构包括外杆和内杆，所述外杆的长度小于内杆的长度，所述内杆通过轴承转动连接在外杆的内部，所述外杆的两端分别固定连接有一个支撑座和一个一号蜗轮，所述内杆的两端分别固定连接有一个二号蜗轮和一个一号锥齿轮，所述一号锥齿轮位于内杆内。

作为上述方案的进一步改进，所述一号蜗轮与二号蜗轮的结构相同，且一号蜗轮位于二号蜗轮的下方。

作为上述方案的进一步改进，所述外杆通过轴承转动连接在固定架的内部，所述外杆的下端贯穿固定架的中部且支撑座位于固定架的下方，所述一号蜗轮和二号蜗轮分别与对应的蜗杆啮合将调节机构与蜗杆传动连接。

作为上述方案的进一步改进，所述检测机构包括转杆，所述转杆上固定连接有一个连接座和一个二号锥齿轮，所述连接座的下端固定焊接有一个检测板，所述检测板的下端两侧均开有一个安装槽。

作为上述方案的进一步改进，所述转杆通过轴承转动连接在支撑座的下部且连接座位于一号锥齿轮的下方，所述二号锥齿轮与一号锥齿轮啮合将检测机构与一号锥齿轮传动连接。

作为上述方案的进一步改进，所述安装槽的内表面刻有螺纹，所述2D智能相机的上部螺纹连接在安装槽内。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中，通过设置调节机构，通过下部的正反电机使蜗杆转动并与一号蜗轮啮合带动外杆在固定架内转动，从而带动支撑座转动，实现两个2D智能相机水平方向上不同位置的检测，操作便捷，结构紧凑。

2、本发明中，通过设置检测机构，通过上部的正反电机带动蜗杆转动并与二号蜗轮啮合，通过带动内杆在外杆内转动，从而带动一号锥齿轮转动，通过一号锥齿轮与二号锥齿轮啮合可实现转杆转动，从而实现连接座转动，实现2D智能相机竖直方向上不同角度的检测，检测范围广。

3、本发明中，通过设置防护机构，通过旋转支撑块调节限位环到合适位置，通过限位网套对饮料瓶主体进行限位，可以提高饮料瓶主体在检测过程中的稳定性，避免饮料瓶主体在检测过程中出现大幅度晃动，安全可靠。

4、本发明中，通过将2D智能相机与安装槽螺纹连接，便于拆卸更换，节约成本，适应性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的整体结构示意图；

图2为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的整体结构示意图；

图3为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的检测状态示意图；

图4为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的底部支撑架的结构结构图；

图5为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的防护机构的结构示意图；

图6为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的顶板支撑架的俯视图；

图7为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的调节机构的结构示意图；

图8为本发明一种用于液位检测的2D视觉智能机器人的检测机构的结构示意图。

图中：1、底部支撑架；2、支撑腿；3、限位槽；4、防护机构；5、LED灯；6、顶板支撑架；7、正反电机；8、固定架；9、调节机构；10、检测机构；11、2D智能相机；12、调节螺栓；13、饮料瓶主体；41、螺纹杆；42、限位环；43、限位网套；44、限位板；45、支撑块；71、蜗杆；91、外杆；92、内杆；93、一号蜗轮；94、支撑座；95、二号蜗轮；96、一号锥齿轮；101、转杆；102、连接座；103、二号锥齿轮；104、检测板；105、安装槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，如图1-3所示，包括底部支撑架1和顶板支撑架6，底部支撑架1和顶板支撑架6均为U型结构，底部支撑架1U型结构左部分的前端和右部分的前端均螺纹连接有一个调节螺栓12，顶板支撑架6的下部套接在底部支撑架1的上部并通过调节螺栓12固定连接，底部支撑架1的下端四角均固定连接有一个支撑腿2，底部支撑架1的上端呈矩形阵列开有四个限位槽3，底部支撑架1的上端固定连接有四个防护机构4，且防护机构4与限位槽3的位置相对应，限位槽3内均放置有饮料瓶主体13，且饮料瓶主体13套接在对应的防护机构4内，底部支撑架1的对立端面均固定连接有两个LED灯5，顶板支撑架6的下端固定连接有两个正反电机7，正反电机7的输出端均固定连接有一个蜗杆71，底部支撑架1的下端固定连接有一个固定架8，蜗杆71远离正反电机7的一端通过轴承与固定架8活动连接，固定架8内通过轴承活动连接有一个调节机构9，且调节机构9与蜗杆71传动连接，调节机构9的下部通过轴承转动连接有一个检测机构10，检测机构10的下端两侧均可拆卸安装有一个2D智能相机11。

实施例在具体使用过程中，可通过旋离调节螺栓12，使顶板支撑架6在底部支撑架1内上下滑动，达到合适高度后，可通过再次反向转动调节螺栓12使顶板支撑架6固定连接在底部支撑架1内，从而实现2D智能相机11对饮料瓶主体13不同高度的检测，将饮料瓶主体13放置在限位槽3内，通过限位网套43对其限位，可以提高饮料瓶主体13的稳定性，避免饮料瓶主体13在检测过程中出现大幅度晃动，安全可靠，通过下部的正反电机7带动蜗杆71转动，通过蜗杆71与一号蜗轮93啮合带动外杆91在固定架8内转动，从而带动支撑座94转动，实现检测机构10带动螺纹连接在安装槽105内的2D智能相机11进行旋转，实现不同位置的检测，检测范围广，调节灵活，当上部的正反电机7带动蜗杆71与二号蜗轮95啮合时，通过带动内杆92在外杆91内转动，从而带动一号锥齿轮96转动，通过一号锥齿轮96与二号锥齿轮103啮合可实现转杆101转动，从而实现连接座102转动，通过检测板104实现2D智能相机11不同角度的检测，灵活性强，检测范围广，操作便捷。

实施例二

在实施例一的基础上，如图4-5所示，防护机构4包括螺纹杆41，螺纹杆41设置有两个，且两个螺纹杆41的上端均一体型成有一个限位板44，两个螺纹杆41的下端均固定焊接在底部支撑架1的上端，且两个螺纹杆41分别位于限位槽3的两侧，螺纹杆41上螺纹连接有一个支撑块45，两个螺纹杆41之间滑动连接有一个限位环42，且限位环42位于限位板44的上端，限位环42的下端镶嵌有一个限位网套43，限位网套43具有弹性；限位网套43呈圆台结构，限位网套43下端的直径小于限位网套43上端的直径，限位网套43位于限位槽3的正上方且限位网套43上端的直径与限位槽3的直径相同，将饮料瓶主体13放置在限位槽3内，通过旋转支撑块45调节限位环42到合适位置，通过限位网套43对饮料瓶主体13进行限位，可以提高饮料瓶主体13在检测过程中的稳定性，避免饮料瓶主体13在检测过程中出现大幅度晃动，安全可靠。

实施例三

在实施例二的基础上，如图6-7所示，调节机构9包括外杆91和内杆92，外杆91的长度小于内杆92的长度，内杆92通过轴承转动连接在外杆91的内部，外杆91的两端分别固定连接有一个支撑座94和一个一号蜗轮93，内杆92的两端分别固定连接有一个二号蜗轮95和一个一号锥齿轮96，一号锥齿轮96位于内杆92内；一号蜗轮93与二号蜗轮95的结构相同，且一号蜗轮93位于二号蜗轮95的下方；外杆91通过轴承转动连接在固定架8的内部，外杆91的下端贯穿固定架8的中部且支撑座94位于固定架8的下方，一号蜗轮93和二号蜗轮95分别与对应的蜗杆71啮合将调节机构9与蜗杆71传动连接，打开下部的正反电机7，通过正反电机7使蜗杆71转动并与一号蜗轮93啮合带动外杆91在固定架8内转动，从而带动支撑座94转动，实现两个2D智能相机11均以外杆91的下端圆心为中心进行水平方向上的旋转，实现不同位置的检测，检测范围广，操作便捷。

实施例四

在实施例二的基础上，如图8所示，检测机构10包括转杆101，转杆101上固定连接有一个连接座102和一个二号锥齿轮103，连接座102的下端固定焊接有一个检测板104，检测板104的下端两侧均开有一个安装槽105；转杆101通过轴承转动连接在支撑座94的下部且连接座102位于一号锥齿轮96的下方，二号锥齿轮103与一号锥齿轮96啮合将检测机构10与一号锥齿轮96传动连接；安装槽105的内表面刻有螺纹，2D智能相机11的上部螺纹连接在安装槽105内，打开上部的正反电机7，通过正反电机7带动蜗杆71转动并与二号蜗轮95啮合时，通过带动内杆92在外杆91内转动，从而带动一号锥齿轮96转动，通过一号锥齿轮96与二号锥齿轮103啮合可实现转杆101转动，从而实现连接座102转动，通过检测板104实现2D智能相机11竖直方向上不同角度的检测，且通过安装槽105与2D智能相机11螺纹连接，便于拆卸更换，节约成本，适应性强。

综合上述实施例中，本发明通过顶板支撑架6在底部支撑架1内上下滑动，可实现2D智能相机11对饮料瓶主体13不同高度的检测，通过下部的正反电机7带动蜗杆71转动，通过蜗杆71与一号蜗轮93啮合带动外杆91转动，从而通过支撑座94转动实现2D智能相机11水平方向上不同位置检测，通过上部正反电机7带动蜗杆71与二号蜗轮95啮合，通过内杆92带动一号锥齿轮96转动，通过一号锥齿轮96与二号锥齿轮103啮合可实现转杆101转动，从而实现连接座102转动，通过检测板104实现2D智能相机11竖直方向上不同角度的检测，检测范围广，调节灵活，操作便捷，且将饮料瓶主体13放置在限位槽3内，通过限位网套43对其限位，可以提高饮料瓶主体13的稳定性，避免饮料瓶主体13在检测过程中出现大幅度晃动，安全可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，包括底部支撑架（1）和顶板支撑架（6），其特征在于：所述底部支撑架（1）和顶板支撑架（6）均为U型结构，所述底部支撑架（1）U型结构左部分的前端和右部分的前端均螺纹连接有一个调节螺栓（12），所述顶板支撑架（6）的下部套接在底部支撑架（1）的上部并通过调节螺栓（12）固定连接，所述底部支撑架（1）的下端四角均固定连接有一个支撑腿（2），所述底部支撑架（1）的上端呈矩形阵列开有四个限位槽（3），所述底部支撑架（1）的上端固定连接有四个防护机构（4），且防护机构（4）与限位槽（3）的位置相对应，所述限位槽（3）内均放置有饮料瓶主体（13），且饮料瓶主体（13）套接在对应的防护机构（4）内，所述底部支撑架（1）的对立端面均固定连接有两个LED灯（5），所述顶板支撑架（6）的下端固定连接有两个正反电机（7），所述正反电机（7）的输出端均固定连接有一个蜗杆（71），所述底部支撑架（1）的下端固定连接有一个固定架（8），所述蜗杆（71）远离正反电机（7）的一端通过轴承与固定架（8）活动连接，所述固定架（8）内通过轴承活动连接有一个调节机构（9），且调节机构（9）与蜗杆（71）传动连接，所述调节机构（9）的下部通过轴承转动连接有一个检测机构（10），所述检测机构（10）的下端两侧均可拆卸安装有一个2D智能相机（11）。

2.根据权利要求1所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述防护机构（4）包括螺纹杆（41），所述螺纹杆（41）设置有两个，且两个螺纹杆（41）的上端均一体型成有一个限位板（44），两个所述螺纹杆（41）的下端均固定焊接在底部支撑架（1）的上端，且两个螺纹杆（41）分别位于限位槽（3）的两侧，所述螺纹杆（41）上螺纹连接有一个支撑块（45），两个所述螺纹杆（41）之间滑动连接有一个限位环（42），且限位环（42）位于限位板（44）的上端，所述限位环（42）的下端镶嵌有一个限位网套（43）。

3.根据权利要求2所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述限位网套（43）呈圆台结构，所述限位网套（43）下端的直径小于限位网套（43）上端的直径，所述限位网套（43）位于限位槽（3）的正上方且限位网套（43）上端的直径与限位槽（3）的直径相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述调节机构（9）包括外杆（91）和内杆（92），所述外杆（91）的长度小于内杆（92）的长度，所述内杆（92）通过轴承转动连接在外杆（91）的内部，所述外杆（91）的两端分别固定连接有一个支撑座（94）和一个一号蜗轮（93），所述内杆（92）的两端分别固定连接有一个二号蜗轮（95）和一个一号锥齿轮（96），所述一号锥齿轮（96）位于内杆（92）内。

5.根据权利要求4所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述一号蜗轮（93）与二号蜗轮（95）的结构相同，且一号蜗轮（93）位于二号蜗轮（95）的下方。

6.根据权利要求4所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述外杆（91）通过轴承转动连接在固定架（8）的内部，所述外杆（91）的下端贯穿固定架（8）的中部且支撑座（94）位于固定架（8）的下方，所述一号蜗轮（93）和二号蜗轮（95）分别与对应的蜗杆（71）啮合将调节机构（9）与蜗杆（71）传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述检测机构（10）包括转杆（101），所述转杆（101）上固定连接有一个连接座（102）和一个二号锥齿轮（103），所述连接座（102）的下端固定焊接有一个检测板（104），所述检测板（104）的下端两侧均开有一个安装槽（105）。

8.根据权利要求7所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述转杆（101）通过轴承转动连接在支撑座（94）的下部且连接座（102）位于一号锥齿轮（96）的下方，所述二号锥齿轮（103）与一号锥齿轮（96）啮合将检测机构（10）与一号锥齿轮（96）传动连接。

9.根据权利要求7所述的一种用于液位检测的2D视觉智能机器人，其特征在于：所述安装槽（105）的内表面刻有螺纹，所述2D智能相机（11）的上部螺纹连接在安装槽（105）内。

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