CN112945094B - 相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法，包括装夹组件、检测装置、追踪装置、动力装置和安装板，所述装夹组件和动力装置活动连接，所述检测装置一侧和安装板紧固连接，所述追踪装置和安装板活动连接，所述动力装置和安装板紧固连接，装夹组件包括夹板、定位板和定位销，所述夹板设有若干定位孔，所述动力装置包括转动盘，所述夹板远离定位板一侧和转动盘活动连接，所述转动盘表面设有若干安装孔，所述定位销依次穿过定位孔和转动盘安装孔。

Description

相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，具体为相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法。

背景技术

随着科技的不断发展，通过自动化视觉检测取代人工检测成为主流，但是现有检测方法需要多种检测装置配合才能得到精确数据，常规检测相机只能对水平面的尺寸进行获取，想要得到产品竖直面的尺寸只能通过传感器或者激光获得，激光检测成本较高，而传感器的工作环境要求比较高，很容易受到外界的震动，造成检测误差，使产品合格率降低，而为了获取产品多个高度的尺寸就需要配备相对应的传感器数量，增加检测成本，使用单一的相机检测无法测量出产品平行于相机视界的尺寸，需要多个相机配合使用，在进行多个相机配合检测到时，由于传动会造成定位误差，而这种误差在之后的工序中没有修正直接进行检测会造成检测结果出现误差，影响检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法，包括装夹组件、检测装置、追踪装置、动力装置和安装板，装夹组件和动力装置活动连接，检测装置一侧和安装板紧固连接，追踪装置和安装板活动连接，动力装置和安装板紧固连接。

本发明通过装夹组件对产品进行装夹定位，防止产品在转动过程中由于离心力被抛出检测台，影响检测效率，检测装置对产品进行拍照检测，并转化为数字信号，将数字信号传输到计算系统中，输入检测相机和产品距离通过特征识别对产品水平面尺寸进行标记，并检验产品尺寸是否合格，装夹组件和动力装置活动连接，通过自动转动检测，减少人力成本，提高检测效率，在更换产品检测时，将装夹组件从动力装置上取出即可完成装卸，检测装置一侧和安装板紧固连接，使检测装置不会受外界碰撞移动影响检测性能，追踪装置和安装板活动连接，在产品转到追踪装置工位时，追踪装置沿底端轴线旋转，对产品进行检测，动力装置是主要动力源，安装板是主要的安装基础，为了减小动力装置运转时产生的震动对检测性能的影响，将动力装置和安装板紧固连接。

进一步的，所述装夹组件包括夹板、定位板和定位销，所述夹板上设有定位槽，所述定位板插入定位槽内，定位板向上延伸设有若干销钉，销钉和定位板紧固连接，夹板设有若干定位孔，动力装置包括转动盘，夹板远离定位板一侧和转动盘活动连接，转动盘表面设有若干安装孔，所述定位销依次穿过定位孔和转动盘安装孔。

装夹组件为了适应自动检测流程，将各零部件间通过活动连接，提高装卸性能，夹板上设有定位槽，将定位板插入定位槽内，根据产品种类设计不同的定位模板，在检测不同产品时，将定位板从定位槽内拔出更换即可，缩短装卸时间，定位板向上延伸设有最少两根销钉，销钉高度一样，在对产品安装完成后，销钉穿过产品顶部销钉孔后在外面所余长度一致，便于后续对产品定位性能进行检测，销钉和定位板紧固连接，防止在转动盘转动时销钉受力产生错位，需要重新定位检测，影响检测效率，夹板上设有若干定位孔，转动盘表面设有若干安装孔，在对夹板定位时，将定位销依次穿过定位孔和转动盘安装孔，使夹板转动时不会和转动盘产生相对位移影响检测结果，在完成检测后，将销钉直接从转动盘安装孔和定位孔中拔出，夹板就可以和转动盘分离，完成装卸操作，提高装卸效率。

进一步的，所述检测装置包括检测相机、相机固定座、安装竖板、微调组件、上连接座、导向柱、导向座、补光组件和下连接座，检测相机上端和相机固定座下侧紧固连接，相机固定座一侧和安装竖板紧固连接，微调组件一侧和上连接座活动连接，安装竖板一侧和微调组件紧固连接，上连接座远离微调组件一侧设有导向槽，导向柱一端插入上连接座导向槽内，导向柱底端和导向座紧固连接，导向座远离导向柱一侧和安装板紧固连接，安装竖板底端一侧和下连接座紧固连接，检测相机底端一侧和安装竖板紧固连接，下连接座一侧设有导向槽，导向柱插入下连接座导向槽内，补光组件一侧和导向柱紧固连接。

检测相机是本发明主要的检测装置，通过拍照将产品的水平面尺寸信号传到计算机处理系统，并通过和标准尺寸对比，判断产品的合格程度，提高检测效率，检测相机上端和相机固定座下侧紧固连接，使检测相机拍照时保持竖直向下垂直于产品表面，获得最佳的尺寸数据，相机固定座一侧和安装竖板紧固连接，通过紧固连接防止检测相机在使用时松脱，对定位性能产生影响，微调组件为检测相机的高度微调装置，在检测不同产品时，需要调整检测相机相对产品的高度，上连接座中间设有导向槽，可以沿导向柱滑动，当确定好位置后通过紧固件使导向柱和上连接座紧固连接，再通过微调组件对检测相机高度进行微调，使检测相机到达最佳高度，导向柱底端和导向座紧固连接，导向座底端和安装板紧固连接，导向座和导向柱在运行过程中要保证相对稳定，通过紧固连接，提高稳定性能，检测相机使用远心透镜提高检测效果，由于长度过长单点定位性能无法保证稳定，通过安装竖板底端一侧和下连接座紧固连接，检测相机底端一侧和安装竖板紧固连接，对检测相机进行双点定位，提高定位性能，为了方便调整检测相机高度，在下连接座中间设置导向槽，下连接座导向槽和导向柱可以相对滑动，在高度调整完成后通过紧固件对下连接座进行固定，为了提高检测相机拍照性能，通过补光组件对检测相机拍照进行补光，补光组件在使用过程中通过和导向柱紧固连接保持稳定，提供均匀的光线。

进一步的，所述微调组件包括调整螺钉、调整滑块和调整螺母，调整螺钉和调整滑道活动连接，调整螺母和调整滑块紧固连接，调整螺钉和调整螺母螺纹连接，上连接座一侧设有调整滑道，调整滑道和调整滑块滑动连接，调整滑块远离调整滑道一侧和安装竖板紧固连接，补光组件包括上环形灯、碗灯、上灯架、下灯架、下环形灯、加强块和灯架固定板，上环形灯一侧和上灯架紧固连接，上灯架一侧和灯架固定板紧固连接，灯架固定板底端一侧和下灯架紧固连接，下灯架一侧和下环形灯紧固连接，下灯架远离下环形灯一侧和碗灯紧固连接，灯架固定板一侧和加强块紧固连接，加强块远离灯架固定板一侧设有导向槽，导向柱插入加强块导向槽内。

在对检测相机高度调整过后，由于导向柱无法提供精确的高度，通过微调组件对检测相机高度进行精确调整，调整滑块和安装竖板紧固连接，使检测相机随安装竖板进行高度调整，调整螺钉和调整滑道顶端活动连接，在转动调整螺钉时不改变调整螺钉和调整滑道的相对高度，调整螺母一侧和调整滑块紧固连接，通过调整螺母和调整螺钉的螺纹连接，将转动转为调整滑块的竖直移动，通过调整滑块和调整滑道滑动连接，对位移进行导向，补光组件在检测相机拍照时要保持稳定，将上环形灯和上灯架紧固连接，上灯架一侧和灯架固定板紧固连接，灯架固定板底端一侧和下灯架紧固连接，为了便于区分产品上个部分的尺寸特征，通过下环形灯在产品表面形成背光，下灯架一侧和下环形灯紧固连接，为了获得最佳的拍照效果使用碗灯进行聚光，将下灯架远离下环形灯一侧和碗灯紧固连接，灯架固定板一侧和加强块紧固连接，为了方便对不同高度和大小的产品进行检测，在加强块一侧设有导向槽，导向柱插入导向槽内，使补光组件可以沿着导向柱调整高度，以便提供更好的补光效果，当完成高度调整后，通过紧固件将加强块锁死，使补光组件不会和导向柱发生相对位移。

进一步的，所述追踪装置包括追踪相机、相机安装座、镜头固定块、镜头固定板、相机滑座、相机导杆、导杆固定座和转动电机，追踪相机一端和相机安装座紧固连接，追踪相机远离相机安装座一侧和镜头固定块紧固连接，相机安装座远离追踪相机一侧和镜头固定板一侧紧固连接，镜头固定板远离相机安装座一侧和相机滑座紧固连接，相机滑座中间设有导杆滑槽，相机导杆一端穿过导杆滑槽，相机导杆底端和导杆固定座活动连接，导杆固定座底端和安装板紧固连接，转动电机一侧和安装板紧固连接，转动电机输出端和相机导杆紧固连接，相机导杆底端两侧设有导杆滑轨，导杆固定座上端两侧设有固定滑块，导杆滑轨和固定滑块滑动连接，相机导杆底端中间设有导杆滑块，导杆固定座上端中间设有固定滑轨，导杆滑块和固定滑轨滑动连接，导杆滑块一侧和转动电机输出端紧固连接。

追踪相机一端和相机安装座紧固连接，使追踪相机在转动过程中不会松动，追踪相机使用远心镜头，单一的安装定位无法保证追踪相机拍摄时的稳定性，在追踪相机底端一侧和镜头固定块紧固连接，通过两点定位，使追踪相机定位性能更优越，相机安装座和镜头固定块分别安装在镜头固定板上下两侧，通过紧固连接对追踪相机进行安装定位，为了适应不同高度和大小的产品，追踪相机一侧增加一个导杆滑座机构，在需要调节高度时，相机滑座中的导杆滑槽和相机导杆相对滑动，当滑到需要的高度时，通过紧固件对相机滑座进行固定，使相机滑座在运行过程中不会和相机导杆产生滑动造成检测误差，相机导杆底端和导杆固定座活动连接，使追踪相机可以发生转动，转动电机一侧和导杆滑块紧固连接，通过导杆滑块输出转矩，使追踪相机可以沿转动电机轴线发生相对转动，通过两侧的导杆滑轨和固定滑块滑动连接对追踪相机转动进行双点支撑和导向作用，为了降低追踪相机和相机导杆自重对转动的影响，通过增设导杆滑块和固定滑轨滑动机构，进行三点支撑，增加转动的连贯性。

在对产品进行安装时，将两根长度相等的销钉插入产品上销钉孔进行安装定位，销钉顶部露出产品表面，且露出的长度相等，产品表面和转盘表面平行，当检测装置对产品进行检测后，伺服电机驱动转动盘转动，转盘通过夹板带着产品转向追踪装置，追踪相机从底端开始拍摄，对产品进行定位追踪，拍摄靠近追踪相机的销钉，通过角度传感器记录此时追踪相机和销钉的角度，并将图片信息和角度信息反馈到计算系统中，通过特征识别出此时销钉露出产品表面的长度，随着产品转动，远离追踪相机的销钉逐渐向追踪相机靠近，转动电机控制追踪相机转动，使此时追踪相机和后一销钉的角度达到之前追踪相机和前一销钉的角度，并将拍摄的图片传输到计算系统中，通过特征识别出后一销钉伸出产品表面的长度，通过对比前后两次拍摄出销钉超出产品的长度，如果长度相等则说明产品表面和转动盘平行，产品定位正确，转动追踪相机拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸，通过检测产品和转动盘平行度监测产品定位性能，防止因为定位失误造成产品合格率降低，提高产品检测精确性；如果两段长度不等则说明产品定位性能在转动过程中被破坏，需要重新定位检测，或者产品不合格，继续转动追踪相机，使追踪相机到达竖直位置，此时对产品拍照，并将信号传到计算系统中，将尺寸信号检测相机检测出的尺寸对比，如果尺寸不一致则说明产品定位失衡，需要重新定位检测，如果尺寸一致则说明产品竖直尺寸错误为不合格产品。

进一步的，所述动力装置包括伺服电机、减速器、联轴器、安装轴承、减速器安装架、轴承座、转盘轴和转动盘，伺服电机输出端和减速器紧固连接，减速器一侧和联轴器紧固连接，联轴器远离减速器一侧和安装轴承活动连接，联轴器输出端和转盘轴紧固连接，转盘轴远离联轴器一侧和转动盘紧固连接，减速器一侧和减速器安装架紧固连接，减速器安装架一侧和安装板紧固连接，安装轴承通过轴承座和安装板紧固连接。

本发明通过伺服电机为转动盘提供动力，伺服电机输出的转速通过控制器控制，由于并通过减速器进行减速，使转动更平稳，由于减速器输出轴和转盘轴大小不一，通过联轴器连接，使转矩输出更加平稳，为了防止联轴器发生径向窜动，通过安装轴承对联轴器进行限位，使联轴器平稳输出转矩，安装轴承一侧通过止推滚珠轴承对转盘轴进行支撑定位，安装轴承通过轴承座和安装板紧固连接，对转动盘运转起主要支撑作用，通过紧固连接使转矩传递更加平稳精确，防止转动过工位不利于检测，减速器一侧和减速器安装架紧固连接，减速器安装架一侧和安装板紧固连接，通过紧固连接对减速器进行安装定位，使减速器进行转矩传递时减小震动对传动影响，使转矩传递更加平稳。

相机自动追踪的监测用视觉检测方法，包括以下步骤：

步骤1)装夹定位，将产品放在定位板上，定位板上的销钉穿过产品上的销钉孔，为了保证产品定位性能，销钉最少有两根穿过销钉孔，销钉和销钉孔间过渡配合，在完成对产品的装配后，将夹板转移到下个工位进行检测；

步骤2)检测水平面尺寸，检测相机对产品进行拍照检测，将信号传输到计算系统中，确定产品水平方向尺寸，并和计算系统中输入的标准尺寸对比判断产品是否合格；

步骤3)监测定位性能，通过对比销钉露出产品表面的长度检测产品表面和定位板的平行度，判断产品在转动过程中是否定位失衡；检测竖直方向尺寸，转动追踪相机拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过销钉穿过产品顶部销钉孔后在外面所余长度，对产品定位性能进行检测，将销钉直接从转动盘安装孔和定位孔中拔出，夹板就可以和转动盘分离，完成装卸操作，提高装卸效率；通过微调组件对检测相机高度进行精确调整，在转动调整螺钉时不改变调整螺钉和调整滑道的相对高度，调整螺母一侧和调整滑块紧固连接，通过调整螺母和调整螺钉的螺纹连接，将转动转为调整滑块的竖直移动；转动追踪相机拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸，通过检测产品和定位板平行度监测产品定位性能，防止因为定位失误造成产品合格率降低，提高产品检测精确性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总装结构示意图；

图2是本发明的检测装置、动力装置装配示意图；

图3是本发明的检测装置结构示意图；

图4是图3视图的俯视图；

图5是图3视图的A向视图；

图6是本发明的追踪装置等轴测视图；

图7是本发明的追踪装置主视图；

图8是图7视图的左视图；

图9是本发明的动力装置结构示意图；

图10是本发明的装夹组件结构示意图；

图中：1-装夹组件、11-夹板、111-定位孔、112-定位槽、12-定位板、13-销钉、14-定位销、2-检测装置、21-检测相机、22-相机固定座、23-安装竖板、24-微调组件、241-调整螺钉、242-调整滑块、243-调整螺母、25-上连接座、251-调整滑道、26-导向柱、27-导向座、28-补光组件、281-上环形灯、282-碗灯、283-上灯架、284-下灯架、285-下环形灯、286-加强块、287-灯架固定板、29-下连接座、3-追踪装置、31-追踪相机、32-相机安装座、33-镜头固定块、34-镜头固定板、35-相机滑座、351-导杆滑槽、36-相机导杆、361-导杆滑轨、362-导杆滑块、37-导杆固定座、371-固定滑块、372-固定滑轨、38-转动电机、4-动力装置、41-伺服电机、42-减速器、43-联轴器、44-安装轴承、45-减速器安装架、46-轴承座、47-转盘轴、48-转动盘、5-安装板。

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。

本发明提供技术方案：

如图1～2所示，相机自动追踪的监测用视觉检测系统及方法，包括装夹组件1、检测装置2、追踪装置3、动力装置4和安装板5，装夹组件1和动力装置4活动连接，检测装置2一侧和安装板5紧固连接，追踪装置3和安装板5活动连接，动力装置4和安装板5紧固连接。

本发明通过装夹组件1对产品进行装夹定位，防止产品在转动过程中由于离心力被抛出检测台，影响检测效率，检测装置2对产品进行拍照检测，并转化为数字信号，将数字信号传输到计算系统中，输入检测相机21和产品距离通过特征识别对产品水平面尺寸进行标记，并检验产品尺寸是否合格，装夹组件1和动力装置4活动连接，通过自动转动检测，减少人力成本，提高检测效率，在更换产品检测时，将装夹组件1从动力装置4上取出即可完成装卸，检测装置2一侧和安装板5紧固连接，使检测装置2不会受外界碰撞移动影响检测性能，追踪装置3和安装板5活动连接，在产品转到追踪装置3工位时，追踪装置3沿底端轴线旋转，对产品进行追踪检测，动力装置4是主要动力源，安装板5是主要的安装基础，为了减小动力装置4运转时产生的震动对检测性能的影响，将动力装置4和安装板5紧固连接。

如图1、10所示，所述装夹组件1包括夹板、定位板12和定位销14，所述夹板11上设有定位槽112，所述定位板12插入定位槽112内，定位板12向上延伸设有若干销钉13，销钉13和定位板12紧固连接，夹板11设有若干定位孔111，动力装置4包括转动盘48，夹板11远离定位板12一侧和转动盘48活动连接，转动盘48表面设有若干安装孔，所述定位销14依次穿过定位孔111和转动盘48安装孔。

装夹组件1为了适应自动检测流程，将各零部件间通过活动连接，提高装卸性能，夹板11上设有定位槽112，将定位板12插入定位槽112内，根据产品种类设计不同的定位模板，在检测不同产品时，将定位板12从定位槽112内拔出更换即可，缩短装卸时间，定位板12向上延伸设有最少两根销钉13，销钉13高度一样，在对产品安装完成后，销钉13穿过产品顶部销钉孔后在外面所余长度一致，便于后续对产品定位性能进行检测，销钉13和定位板12紧固连接，防止在转动盘48转动时销钉13受力产生错位，需要重新定位检测，影响检测效率，夹板11上设有若干定位孔111，转动盘48表面设有若干安装孔，在对夹板11定位时，将定位销14依次穿过定位孔111和转动盘48安装孔，使夹板11转动时不会和转动盘48产生相对位移影响检测结果，在完成检测后，将销钉13直接从转动盘48安装孔和定位孔111中拔出，夹板11就可以和转动盘48分离，完成装卸操作，提高装卸效率。

如图3～5所示，所述检测装置2包括检测相机21、相机固定座22、安装竖板23、微调组件24、上连接座25、导向柱26、导向座27、补光组件28和下连接座29，检测相机21上端和相机固定座22下侧紧固连接，相机固定座22一侧和安装竖板23紧固连接，微调组件24一侧和上连接座25活动连接，安装竖板23一侧和微调组件24紧固连接，上连接座25远离微调组件24一侧设有导向槽，导向柱26一端插入上连接座25导向槽内，导向柱26底端和导向座27紧固连接，导向座27远离导向柱26一侧和安装板紧固连接，安装竖板23底端一侧和下连接座29紧固连接，检测相机21底端一侧和安装竖板23紧固连接，下连接座29一侧设有导向槽，导向柱26插入下连接座29导向槽内，补光组件28一侧和导向柱26紧固连接。

检测相机21是本发明主要的检测装置2，通过拍照将产品的水平面尺寸信号传到计算机处理系统，并通过和标准尺寸对比，判断产品的合格程度，提高检测效率，检测相机21上端和相机固定座22下侧紧固连接，使检测相机21拍照时保持竖直向下垂直于产品表面，获得最佳的尺寸数据，相机固定座22一侧和安装竖板23紧固连接，通过紧固连接防止检测相机21在使用时松脱，对定位性能产生影响，微调组件24为检测相机21的高度微调装置，在检测不同产品时，需要调整检测相机21相对产品的高度，上连接座25中间设有导向槽，可以沿导向柱26滑动，当确定好位置后通过紧固件使导向柱26和上连接座25紧固连接，再通过微调组件24对检测相机21高度进行微调，使检测相机21到达最佳高度，导向柱26底端和导向座27紧固连接，导向座27底端和安装板5紧固连接，导向座27和导向柱26在运行过程中要保证相对稳定，通过紧固连接，提高稳定性能，检测相机21使用远心透镜提高检测效果，由于长度过长单点定位性能无法保证稳定，通过安装竖板23底端一侧和下连接座29紧固连接，检测相机21底端一侧和安装竖板23紧固连接，对检测相机21进行双点定位，提高定位性能，为了方便调整检测相机21高度，在下连接座29中间设置导向槽，下连接座29导向槽和导向柱26可以相对滑动，在高度调整完成后通过紧固件对下连接座29进行固定，为了提高检测相机21拍照性能，通过补光组件28对检测相机21拍照进行补光，补光组件28在使用过程中通过和导向柱26紧固连接保持稳定，提供均匀的光线。

如图3～5所示，所述微调组件24包括调整螺钉241、调整滑块242和调整螺母243，调整螺钉241和调整滑道251活动连接，调整螺母243和调整滑块242紧固连接，调整螺钉241和调整螺母243螺纹连接，上连接座25一侧设有调整滑道251，调整滑道251和调整滑块242滑动连接，调整滑块242远离调整滑道251一侧和安装竖板23紧固连接，补光组件28包括上环形灯281、碗灯282、上灯架283、下灯架284、下环形灯285、加强块286和灯架固定板287，上环形灯281一侧和上灯架283紧固连接，上灯架283一侧和灯架固定板287紧固连接，灯架固定板287底端一侧和下灯架284紧固连接，下灯架284一侧和下环形灯285紧固连接，下灯架284远离下环形灯285一侧和碗灯282紧固连接，灯架固定板287一侧和加强块286紧固连接，加强块286远离灯架固定板287一侧设有导向槽，导向柱26插入加强块286导向槽内。

在对检测相机21高度调整过后，由于导向柱26无法提供精确的高度，通过微调组件24对检测相机21高度进行精确调整，调整滑块242和安装竖板23紧固连接，使检测相机21随安装竖板23进行高度调整，调整螺钉241和调整滑道251顶端活动连接，在转动调整螺钉241时不改变调整螺钉241和调整滑道251的相对高度，调整螺母243一侧和调整滑块242紧固连接，通过调整螺母243和调整螺钉241的螺纹连接，将转动转为调整滑块242的竖直移动，通过调整滑块242和调整滑道251滑动连接，对位移进行导向，补光组件28在检测相机21拍照时要保持稳定，将上环形灯281和上灯架283紧固连接，上灯架283一侧和灯架固定板287紧固连接，灯架固定板287底端一侧和下灯架284紧固连接，为了便于区分产品上个部分的尺寸特征，通过下环形灯285在产品表面形成背光，下灯架284一侧和下环形灯285紧固连接，为了获得最佳的拍照效果使用碗灯282进行聚光，将下灯架284远离下环形灯285一侧和碗灯282紧固连接，灯架固定板287一侧和加强块286紧固连接，为了方便对不同高度和大小的产品进行检测，在加强块286一侧设有导向槽，导向柱26插入导向槽内，使补光组件28可以沿着导向柱26调整高度，以便提供更好的补光效果，当完成高度调整后，通过紧固件将加强块286锁死，使补光组件28不会和导向柱26发生相对位移。

如图6～8所示，所述追踪装置3包括追踪相机31、相机安装座32、镜头固定块33、镜头固定板34、相机滑座35、相机导杆36、导杆固定座37和转动电机38，追踪相机31一端和相机安装座32紧固连接，追踪相机31远离相机安装座32一侧和镜头固定块33紧固连接，相机安装座32远离追踪相机31一侧和镜头固定板34一侧紧固连接，镜头固定板34远离相机安装座32一侧和相机滑座35紧固连接，相机滑座35中间设有导杆滑槽351，相机导杆36一端穿过导杆滑槽351，相机导杆36底端和导杆固定座37活动连接，导杆固定座37底端和安装板紧固连接，转动电机38一侧和安装板紧固连接，转动电机38输出端和相机导杆36紧固连接，相机导杆36底端两侧设有导杆滑轨361，导杆固定座37上端两侧设有固定滑块371，导杆滑轨361和固定滑块371滑动连接，相机导杆36底端中间设有导杆滑块362，导杆固定座37上端中间设有固定滑轨372，导杆滑块362和固定滑轨372滑动连接，导杆滑块362一侧和转动电机38输出端紧固连接。

追踪相机31一端和相机安装座32紧固连接，使追踪相机31在转动过程中不会松动，追踪相机31使用远心镜头，单一的安装定位无法保证追踪相机31拍摄时的稳定性，在追踪相机31底端一侧和镜头固定块33紧固连接，通过两点定位，使追踪相机31定位性能更优越，相机安装座32和镜头固定块分别安装在镜头固定板34上下两侧，通过紧固连接对追踪相机31进行安装定位，为了适应不同高度和大小的产品，追踪相机31一侧增加一个导杆滑座机构，在需要调节高度时，相机滑座35中的导杆滑槽351和相机导杆36相对滑动，当滑到需要的高度时，通过紧固件对相机滑座35进行固定，使相机滑座35在运行过程中不会和相机导杆36产生滑动造成检测误差，相机导杆36底端和导杆固定座37活动连接，使追踪相机31可以发生转动，转动电机38一侧和导杆滑块362紧固连接，通过导杆滑块362输出转矩，使追踪相机31可以沿转动电机38轴线发生相对转动，通过两侧的导杆滑轨361和固定滑块371滑动连接对追踪相机31转动进行双点支撑和导向作用，为了降低追踪相机31和相机导杆36自重对转动的影响，通过增设导杆滑块362和固定滑轨372滑动机构，进行三点支撑，增加转动的连贯性。

在对产品进行安装时，将两根长度相等的销钉13插入产品上销钉孔进行安装定位，销钉13顶部露出产品表面，且露出的长度相等，产品表面和转盘表面平行，当检测装置2对产品进行检测后，伺服电机41驱动转动盘48转动，转盘通过夹板11带着产品转向追踪装置3，追踪相机31从底端开始拍摄，对产品进行定位追踪，拍摄靠近追踪相机31的销钉13，通过角度传感器记录此时追踪相机31和销钉13的角度，并将图片信息和角度信息反馈到计算系统中，通过特征识别出此时销钉13露出产品表面的长度，随着产品转动，远离追踪相机31的销钉13逐渐向追踪相机31靠近，转动电机38控制追踪相机31转动，使此时追踪相机31和后一销钉13的角度达到之前追踪相机31和前一销钉13的角度，并将拍摄的图片传输到计算系统中，通过特征识别出后一销钉13伸出产品表面的长度，通过对比前后两次拍摄出销钉13超出产品的长度，如果长度相等则说明产品表面和转动盘48平行，产品定位正确，转动追踪相机31拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸，通过检测产品和转动盘48平行度监测产品定位性能，防止因为定位失误造成产品合格率降低，提高产品检测精确性；如果两段长度不等则说明产品定位性能在转动过程中被破坏，需要重新定位检测，或者产品不合格，继续转动追踪相机31，使追踪相机31到达竖直位置，此时对产品拍照，并将信号传到计算系统中，将尺寸信号检测相机21检测出的尺寸对比，如果尺寸不一致则说明产品定位失衡，需要重新定位检测，如果尺寸一致则说明产品竖直尺寸错误为不合格产品。

如图9所示，所述动力装置4包括伺服电机41、减速器42、联轴器43、安装轴承44、减速器安装架45、轴承座46、转盘轴47和转动盘48，伺服电机41输出端和减速器42紧固连接，减速器42一侧和联轴器43紧固连接，联轴器43远离减速器42一侧和安装轴承44活动连接，联轴器43输出端和转盘轴47紧固连接，转盘轴47远离联轴器43一侧和转动盘48紧固连接，减速器42一侧和减速器安装架45紧固连接，减速器安装架45一侧和安装板紧固连接，安装轴承44通过轴承座46和安装板紧固连接。

本发明通过伺服电机41为转动盘48提供动力，伺服电机41输出的转速通过控制器控制，由于并通过减速器42进行减速，使转动更平稳，由于减速器42输出轴和转盘轴47大小不一，通过联轴器43连接，使转矩输出更加平稳，为了防止联轴器43发生径向窜动，通过安装轴承44对联轴器43进行限位，使联轴器43平稳输出转矩，安装轴承44一侧通过止推滚珠轴承对转盘轴47进行支撑定位，安装轴承44通过轴承座46和安装板5紧固连接，对转动盘48运转起主要支撑作用，通过紧固连接使转矩传递更加平稳精确，防止转动过工位不利于检测，减速器42一侧和减速器安装架45紧固连接，减速器安装架45一侧和安装板5紧固连接，通过紧固连接对减速器42进行安装定位，使减速器42进行转矩传递时减小震动对传动影响，使转矩传递更加平稳。

如图1～9所示，相机自动追踪的监测用视觉检测方法，包括以下步骤：

步骤1)装夹定位，将产品放在定位板12上，定位板12上的销钉13穿过产品上的销钉孔，为了保证产品定位性能，销钉13最少有两根穿过销钉孔，销钉13和销钉孔间过渡配合，在完成对产品的装配后，将夹板11转移到下个工位进行检测；

步骤2)检测水平面尺寸，检测相机21对产品进行拍照检测，将信号传输到计算系统中，确定产品水平方向尺寸，并和计算系统中输入的标准尺寸对比判断产品是否合格；

步骤3)监测定位性能，通过对比销钉13露出产品表面的长度检测产品表面和定位板12的平行度，判断产品在转动过程中是否定位失衡；检测竖直方向尺寸，转动追踪相机31拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸。

本发明的工作原理：本发明通过销钉13穿过产品顶部销钉孔后在外面所余长度，对产品定位性能进行检测，将销钉13直接从转动盘48安装孔和定位孔111中拔出，夹板11就可以和转动盘48分离，完成装卸操作，提高装卸效率；通过微调组件24对检测相机21高度进行精确调整，在转动调整螺钉241时不改变调整螺钉241和调整滑道251的相对高度，调整螺母243一侧和调整滑块242紧固连接，通过调整螺母243和调整螺钉241的螺纹连接，将转动转为调整滑块242的竖直移动；转动追踪相机31拍摄产品并通过角度传感器记录角度信息，将信号传入计算系统中，和检测系统检测出的产品水平尺寸进行综合标记产品表面各凹坑深度尺寸，得出产品竖直方向尺寸，通过检测产品和定位板12平行度监测产品定位性能，防止因为定位失误造成产品合格率降低，提高产品检测精确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述的监测用视觉检测系统包括装夹组件(1)、检测装置(2)、追踪装置(3)、动力装置(4)和安装板(5)，所述装夹组件(1)和动力装置(4)活动连接，所述检测装置(2)一侧和安装板(5)紧固连接，所述追踪装置(3)和安装板(5)活动连接，所述动力装置(4)和安装板(5)紧固连接，所述追踪装置(3)包括追踪相机(31)、相机安装座(32)、相机导杆(36)、导杆固定座(37)和转动电机(38)，所述追踪相机(31)一端和相机安装座(32)紧固连接，所述相机导杆(36)底端和导杆固定座(37)活动连接，所述导杆固定座(37)底端和安装板(5)紧固连接，所述转动电机(38)一侧和安装板(5)紧固连接，所述转动电机(38)输出端和相机导杆(36)紧固连接，所述相机导杆(36)底端两侧设有导杆滑轨(361)，所述导杆固定座(37)上端两侧设有固定滑块(371)，所述导杆滑轨(361)和固定滑块(371)滑动连接，所述相机导杆(36)底端中间设有导杆滑块(362)，所述导杆固定座(37)上端中间设有固定滑轨(372)，所述导杆滑块(362)和固定滑轨(372)滑动连接，所述导杆滑块(362)一侧和转动电机(38)输出端紧固连接。

2.根据权利要求1所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述装夹组件(1)包括夹板(11)、定位板(12)和定位销(14)，所述夹板(11)上设有定位槽(112)，所述定位板(12)插入定位槽(112)内，所述定位板(12)向上延伸设有若干销钉(13)，所述销钉(13)和定位板(12)紧固连接，所述夹板(11)设有若干定位孔(111)，所述动力装置(4)包括转动盘(48)，所述夹板(11)远离定位板(12)一侧和转动盘(48)活动连接，所述转动盘(48)表面设有若干安装孔，所述定位销(14)依次穿过定位孔(111)和转动盘(48)安装孔。

3.根据权利要求2所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述检测装置(2)包括检测相机(21)、相机固定座(22)、安装竖板(23)、微调组件(24)、上连接座(25)、导向柱(26)、导向座(27)、补光组件(28)和下连接座(29)，所述检测相机(21)上端和相机固定座(22)下侧紧固连接，所述相机固定座(22)一侧和安装竖板(23)紧固连接，所述微调组件(24)一侧和上连接座(25)活动连接，所述安装竖板(23)一侧和微调组件(24)紧固连接，所述上连接座(25)远离微调组件(24)一侧设有导向槽，所述导向柱(26)一端插入上连接座(25)导向槽内，所述导向柱(26)底端和导向座(27)紧固连接，所述导向座(27)远离导向柱(26)一侧和安装板(5)紧固连接，所述安装竖板(23)底端一侧和下连接座(29)紧固连接，所述检测相机(21)底端一侧和安装竖板(23)紧固连接，所述下连接座(29)一侧设有导向槽，所述导向柱(26)插入下连接座(29)导向槽内，所述补光组件(28)一侧和导向柱(26)紧固连接。

4.根据权利要求3所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述微调组件(24)包括调整螺钉(241)、调整滑块(242)和调整螺母(243)，调整螺钉(241)和调整螺母(243)螺纹连接，调整螺母(243)一侧和调整滑块(242)紧固连接，所述上连接座(25)一侧设有调整滑道(251)，所述调整螺钉(241)和调整滑道(251)活动连接，所述调整滑道(251)和调整滑块(242)滑动连接，所述调整滑块(242)远离调整滑道(251)一侧和安装竖板(23)紧固连接，所述补光组件(28)包括上环形灯(281)、碗灯(282)、上灯架(283)、下灯架(284)、下环形灯(285)、加强块(286)和灯架固定板(287)，所述上环形灯(281)一侧和上灯架(283)紧固连接，所述上灯架(283)一侧和灯架固定板(287)紧固连接，所述灯架固定板(287)底端一侧和下灯架(284)紧固连接，所述下灯架(284)一侧和下环形灯(285)紧固连接，所述下灯架(284)远离下环形灯(285)一侧和碗灯(282)紧固连接，所述灯架固定板(287)一侧和加强块(286)紧固连接，所述加强块(286)远离灯架固定板(287)一侧设有导向槽，所述导向柱(26)插入加强块(286)导向槽内。

5.根据权利要求1所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述追踪装置(3)还包括镜头固定块(33)、镜头固定板(34)和相机滑座(35)，所述追踪相机(31)远离相机安装座(32)一侧和镜头固定块(33)紧固连接，所述相机安装座(32)远离追踪相机(31)一侧和镜头固定板(34)一侧紧固连接，所述镜头固定板(34)远离相机安装座(32)一侧和相机滑座(35)紧固连接，所述相机滑座(35)中间设有导杆滑槽(351)，所述相机导杆(36)一端穿过导杆滑槽(351)。

6.根据权利要求2所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统，其特征在于：所述动力装置(4)包括伺服电机(41)、减速器(42)、联轴器(43)、安装轴承(44)、减速器安装架(45)、轴承座(46)、转盘轴(47)和转动盘(48)，所述伺服电机(41)输出端和减速器(42)紧固连接，所述减速器(42)一侧和联轴器(43)紧固连接，所述联轴器(43)远离减速器(42)一侧和安装轴承(44)活动连接，所述联轴器(43)输出端和转盘轴(47)紧固连接，所述转盘轴(47)远离联轴器(43)一侧和转动盘(48)紧固连接，所述减速器(42)一侧和减速器安装架(45)紧固连接，所述减速器安装架(45)一侧和安装板(5)紧固连接，所述安装轴承(44)通过轴承座(46)和安装板(5)紧固连接。

7.根据权利要求3所述的相机自动追踪的监测用视觉检测系统的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：

步骤1)通过定位销(14)对产品进行装夹定位，将产品送入检测工位；

步骤2)通过检测相机(21)拍照反馈，检测水平面尺寸；

步骤3)转入监测工位，通过追踪相机(31)拍摄定位销(14)长度和拍摄角度确定产品和定位板(12)间的平行度，监测产品定位性能，通过拍摄产品长度和拍摄角度并结合水平尺寸计算产品竖直方向尺寸。

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