CN113014786A - 一种高精度定位的机器视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于视觉检测领域，具体是涉及到一种高精度定位的机器视觉检测装置，包括机架及镜筒移动机构、拍照定位机构和镜片移动机构，镜筒移动机构包括第一十字模组和设置在第一十字模组移动端上的镜筒托盘，镜片移动机构包括第二十字模组和设置在第二十字模组移动端上的真空吸嘴，拍照定位机构包括相机移动模组和设置在相机移动模组移动端上的相机，相机的镜头前方设置有分光镜，分光镜的分光面相对于镜头倾斜设置，本发明只需要一个相机即可对分别位于上下两侧的镜片和镜筒进行拍照定位，节省了成本，在拍照定位时，可进行位置补偿，因此定位的精度更高，镜片与镜筒之间的装配更加高效和精准。

Description

一种高精度定位的机器视觉检测装置

技术领域

本发明属于视觉检测技术领域，具体是涉及到一种高精度定位的机器视觉检测装置。

背景技术

光学镜头是机器视觉领域的重要部件，广泛使用在机器视觉影像采集的各个环节，随着自动化程度的日益提高，镜头的应用需求越来越大，镜头生产过程中必不可少的就是将镜片装配在镜筒上，一般采用的是自动化装配，具体为通过视觉检测装置先对镜片和镜筒进行拍照对位，再将镜片装在镜筒上，而现有技术中的视觉检测装置中需要采用多个相机分别对镜筒和镜片进行拍照，才能对两者进行定位，成本较高，且精度也较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高精度定位的机器视觉检测装置。

本发明提供一种高精度定位的机器视觉检测装置，包括机架及沿机架高度方向自下而上依次设置的镜筒移动机构、拍照定位机构和镜片移动机构，所述镜筒移动机构包括第一十字模组和设置在第一十字模组移动端上的镜筒托盘，所述镜片移动机构包括第二十字模组和设置在第二十字模组移动端上的真空吸嘴，所述拍照定位机构包括相机移动模组和设置在相机移动模组移动端上的相机，相机的镜头前方设置有分光镜，分光镜的分光面相对于镜头倾斜设置，位于分光镜上下两侧的镜片和镜筒在分光面的折射下由相机同时拍照。

更进一步地，所述机架上位于第二十字模组的下方设置有安装架，所述相机移动模组固定在安装架上。

更进一步地，所述第一十字模组包括第一X轴移动组件和设置在第一X轴移动组件移动端上的第一Y轴移动组件，所述镜筒托盘设置在第一Y轴移动组件的移动端上。

更进一步地，所述第二十字模组包括第二Y轴移动组件和设置在第二Y轴移动组件移动端上的Z轴移动组件，所述真空吸嘴设置在Z轴移动组件的移动端上。

更进一步地，所述相机移动模组包括第二X轴移动组件，所述相机设置在第二X轴移动组件的移动端上。

更进一步地，所述相机的镜头轴线沿X轴方向设置，所述分光镜的分光面相对于镜头轴线呈°倾斜设置。

更进一步地，所述相机的镜头前方设置有分光镜安装座，所述分光镜安装座内开设有相互连通的第一光路通道和第二光路通道，第一光路通道与相机镜头同轴设置，第二光路通道沿Z轴方向设置，所述分光镜设置在第一光路通道和第二光路通道的交汇处。

本发明的有益效果是，优化了整体结构，缩减了相机的数量，通过设置分光镜，只需要一个相机即可对分别位于上下两侧的镜片和镜筒进行拍照定位，节省了成本，在拍照定位时，第一十字模组、相机移动模组和第二十字模组之间协调工作，共同进行位置补偿，因此定位的精度更高，镜片与镜筒之间的装配更加高效和精准。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明第二视角的结构示意图；

图3为本发明中镜筒移动机构的结构示意图；

图4为本发明中拍照定位机构的结构示意图；

图5为本发明中镜片移动机构的部分结构示意图；

图6为本发明中相机与分光镜的配合示意图。

在图中，10-机架；11-安装架；20-第一十字模组；21-第一X轴移动组件；22-第一Y轴移动机组；30-镜筒托盘；40-相机移动模组；50-相机；51-分光镜；52-分光镜安装座；521-第一光路通道；522-第二光路通道；60-第二十字模组；61-第二Y轴移动组件；62-Z轴移动组件；70-真空吸嘴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种高精度定位的机器视觉检测装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

如图1-6所示，本发明提供一种高精度定位的机器视觉检测装置，包括机架10，机架10上设置有镜筒移动机构、拍照定位机构和镜片移动机构，镜筒移动机构、拍照定位机构和镜片移动机构在机架10上的位置为沿机架10高度方向自下而上依次设置，即拍照定位机构位于镜片移动机构和镜筒移动机构之间，所述镜筒移动机构包括第一十字模组20和设置在第一十字模组20移动端上的镜筒托盘30，镜筒托盘30用于放置镜筒，第一十字模组20移工作时，可驱动镜筒进行两个方向的移动，使得镜筒拍照定位时移动的精度更高。所述镜片移动机构包括第二十字模组60和设置在第二十字模组60移动端上的真空吸嘴70，真空吸嘴70的吸附端沿Z轴的方向朝下设置，真空吸嘴70用于吸附镜片，真空吸嘴70吸附镜片后，镜片跟随第二十字模组60的移动端移动。所述拍照定位机构包括相机移动模组40和设置在相机移动模组40移动端上的相机50，相机50、第一十字模组20、相机移动模组40和第二十字模组60电性连接外部控制器，外部控制器控制相机50、第一十字模组20、相机移动模组40和第二十字模组60之间协调工作，相机50的镜头前方设置有分光镜51，分光镜51的分光面相对于镜头倾斜设置，具体为，相机50安装方向为与水平面平行，所述相机50的镜头轴线沿X轴方向设置，即相机50的镜头轴线与X轴平行，而所述分光镜51的分光面相对于镜头轴线呈45°倾斜设置，即分光镜51的分光面相对于镜头倾斜45°设置。在镜片移动至分光镜51上方、镜筒移动至分光镜51下方时，由于分光镜的特性，在分光面的折射下使得镜片和镜筒被同一个相机50同时进行拍照定位。其中，镜筒托盘30上设置有多个镜筒托槽，也就是说，一个镜筒托盘30可以放置多个镜筒，可以减少镜筒上料的频率。

本发明提供的装置机器视觉检测装置，优化了整体结构，缩减了相机50的数量，通过设置分光镜51，只需要一个相机50即可对分别位于上下两侧的镜片和镜筒进行拍照定位，节省了成本，也减少了拍照定位结构的复杂程度，使得整体结构更加简洁，在拍照定位时，第一十字模组20、相机移动模组40和第二十字模组60之间协调工作，共同进行位置补偿，因此定位的精度更高，使得镜片与镜筒之间的装配更加高效和精准。

所述机架10上固定设置有安装架11，安装架位于第二十字模组60的下方，所述相机移动模组40固定在安装架11上，以保证相机移动模组40工作时的稳定性。

所述第一十字模组20包括第一X轴移动组件21和设置在第一X轴移动组件21移动端上的第一Y轴移动组件22，所述镜筒托盘30设置在第一Y轴移动组件22的移动端上，使得镜筒可在X轴和Y轴两个方向上进行移动。所述第二十字模组60包括第二Y轴移动组件61和设置在第二Y轴移动组件61移动端上的Z轴移动组件62，所述真空吸嘴70设置在Z轴移动组件62的移动端上，使得镜片可在Y轴和Z轴两个方向上进行移动。所述相机移动模组40包括第二X轴移动组件，所述相机50设置在第二X轴移动组件的移动端上，使得相机50可沿X轴方向上移动。其中，第二Y轴移动组件61用于定位时的位置补偿，Z轴移动组件62用于将镜片放置在镜筒上，具体为，当定位完成后，相机50在第二X轴移动组件的驱动下退出镜片与镜筒之间，Z轴移动组件62通过真空吸嘴70驱动镜片向下移动，使镜片放置在镜筒上。

所述相机50的镜头前方设置有分光镜安装座52，所述分光镜安装座52内开设有光路通道，光路通道用于供光线通过，光路通道包括第一光路通道521和第二光路通道522，第一光路通道521和第二光路通道522互相连通，第一光路通道521与相机50镜头同轴设置，即第一光路通道521也沿X轴方向设置，第二光路通道522沿Z轴方向设置，即第二光路通道522垂直于第一光路通道521，使得光路通道呈T字形，所述分光镜51设置在第一光路通道521和第二光路通道522的交汇处，第一光路通道521远离第二光路通道522的一端朝向相机50设置，第二光路通道的两端分别朝上和朝下设置，即第二光路通道的两端分别对应镜片和镜筒。

本发明的工作原理为：镜筒通过镜筒上料机构输送至镜筒托盘30上，镜片通过镜片上料机构输送至真空吸嘴70处并被真空吸嘴进行吸附，第二Y轴移动组件61驱动镜片沿Y轴上移动，第一十字模组20驱动镜筒沿X轴和Y轴上移动，第二X轴移动组件驱动相机50沿X轴移动，使镜片、分光镜51和镜筒位于同一竖向的直线上，在分光镜51的作用下，相机50对镜片和镜筒同时进行拍照定位，第二Y轴移动组件61、第二X轴移动组件和第一十字模组20之间协调工作，进行位置补偿，定位完成后，相机50在第二X轴移动组件的驱动下退出镜片与镜筒之间，Z轴移动组件61驱动镜片向下移动，使镜片放置在镜筒上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，包括机架(10)及沿机架(10)高度方向自下而上依次设置的镜筒移动机构、拍照定位机构和镜片移动机构，所述镜筒移动机构包括第一十字模组(20)和设置在第一十字模组(20)移动端上的镜筒托盘(30)，所述镜片移动机构包括第二十字模组(60)和设置在第二十字模组(60)移动端上的真空吸嘴(70)，所述拍照定位机构包括相机移动模组(40)和设置在相机移动模组(40)移动端上的相机(50)，相机(50)的镜头前方设置有分光镜(51)，分光镜(51)的分光面相对于镜头倾斜设置，位于分光镜(51)上下两侧的镜片和镜筒在分光面的折射下由相机(50)同时拍照。

2.如权利要求1所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述机架(10)上位于第二十字模组(60)的下方设置有安装架(11)，所述相机移动模组(40)固定在安装架(11)上。

3.如权利要求1所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述第一十字模组(20)包括第一X轴移动组件(21)和设置在第一X轴移动组件(21)移动端上的第一Y轴移动组件(22)，所述镜筒托盘(30)设置在第一Y轴移动组件(22)的移动端上。

4.如权利要求3所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述第二十字模组(60)包括第二Y轴移动组件(61)和设置在第二Y轴移动组件(61)移动端上的Z轴移动组件(62)，所述真空吸嘴(70)设置在Z轴移动组件(62)的移动端上。

5.如权利要求1-4任一项所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述相机移动模组(40)包括第二X轴移动组件，所述相机(50)设置在第二X轴移动组件的移动端上。

6.如权利要求1所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述相机(50)的镜头轴线沿X轴方向设置，所述分光镜(51)的分光面相对于镜头轴线呈45°倾斜设置。

7.如权利要求5所述的高精度定位的机器视觉检测装置，其特征是，所述相机(50)的镜头前方设置有分光镜安装座(52)，所述分光镜安装座(52)内开设有相互连通的第一光路通道(521)和第二光路通道(522)，第一光路通道(521)与相机(50)镜头同轴设置，第二光路通道(522)沿Z轴方向设置，所述分光镜(51)设置在第一光路通道(521)和第二光路通道(522)的交汇处。

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