CN114323281B - 一种基于采样样本的自动化检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像识别技术领域，提供一种基于采样样本的自动化检测装置，设计主控模块、图像采集模块、定位模块、机架、承载模块和回收结构，回收结构、所述图像采集模块安装在机架上，定位模块安装在图像采集模块下方，承载模块放置在定位模块的操作面上，建立自动化检测采样机制，通过主控模块实现自动化检测装置的数据化控制，利用定位模块传送承载模块并实现图像采集工位的自动定位，进而控制图像采集模块对图像采集工位上的待测工件进行图像采集，从而能够快速地、标准化地完成多个样本的连续图像获取识别，进而提高产品检测效率。

Description

一种基于采样样本的自动化检测装置

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种基于采样样本的自动化检测装置。

背景技术

图像的获取识别技术在现代科技和工业生产中具有十分重要的地位，在工业产品的生产和加工过程中，都需要通过图像数据的识别分析对工业产品生产、售卖进行监控。

例如，在三维物体的定制化模型的成型中，可通过对物体进行扫描识别得到三维图像以及立体的计算机数据，创建出物体的三维模型。而在一些工件的喷涂过程中，为了对于调配的颜色进行校正或者控制，则可通过在计算机内对获取到的图像数据进行比对分析，从而可从基础数据的角度定量化分析喷涂颜色的准确性，或者对产品喷涂颜色的均匀性和色差性进行分析。

在现有技术中，也出现了一些相应的技术方案，例如在公开号为CN107150032A的中国发明文件就给出一种以多图像的获取装置为基础的工件识别和分拣方法，使得计算机能够对于每个工件拣取时间、拣取位置和释放位置进行计算分析。另外，在公开号为CN111300422A的发明专利中还公开基于视觉图像的机器人工件抓取位姿误差补偿方法，凭借机器视觉获取工件与机器人的位置关系，根据获得的位姿差，进而实现误差的补偿，从而提高作业系统的适应能力及抓取定位的精度。

由于工业生产的一些工件种类繁多，而取样样本进行检测的时候需要批量检测，这样依靠传统的逐个进行样本的图片拍摄和计算机的数据识别分析则极大地抑制了工作效率的提升。

发明内容

本发明提供一种基于采样样本的自动化检测装置，解决了现有的样本检测技术，采样效率低、采样难度高、采样规格不一样，导致的产品检测效率低的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于采样样本的自动化检测装置，包括主控模块及与其连接的图像采集模块、定位模块，还包括机架、承载模块和回收结构；所述回收结构、所述图像采集模块安装在所述机架上，所述定位模块安装在所述图像采集模块下方，所述承载模块放置在所述定位模块的操作面上；

所述承载模块用于放置待测工件；

所述主控模块用于在检测到待测工件时，发出控制命令驱动所述图像采集模块、定位模块对所述待测工件进行图像采集；

所述定位模块用于响应所述控制命令，将所述承载模块上的待测工件移动至图像采集工位；

所述图像采集模块用于响应所述控制命令，对图像采集工位上的待测工件进行图像采集；

所述回收结构用于回收完成图像采集的待测工件。

本基础方案设计主控模块、图像采集模块、定位模块、机架、承载模块和回收结构，建立自动化检测采样机制，通过主控模块实现自动化检测装置的数据化控制，利用定位模块传送承载模块并实现图像采集工位的自动定位，进而控制图像采集模块对图像采集工位上的待测工件进行图像采集，从而能够快速地、标准化地完成多个样本的连续图像获取识别，进而提高产品检测效率。

在进一步的实施方案中，所述图像采集模块包括支撑柱、升降结构和图像获取设备；所述支撑柱的末端向所述图像采集工位延伸形成倒L型支架；所述升降结构竖直安装在所述支撑柱的末端，其伸缩杆向下探出；所述图像获取设备安装在所述伸缩杆末端，悬挂在所述图像采集工位上方；

当所述主控模块判断到待测工件进入所述图像采集工位时，驱动所述升降结构，控制其伸缩杆伸出带动所述图像获取设备下降至拍摄高度进行图像采集；完成图像采集后，控制伸缩杆缩回带动所述图像获取设备上升复位。

本方案设置支撑柱、升降结构和图像获取设备组成图像采集模块，在支撑柱的支撑作用下，将升降结构和图像获取设备固定在一定的高度上，同时，通过升降结构的高度升降可调整图像获取设备的高度，进而满足图像获取设备不同的拍摄需求（不同的焦距），进而兼容多种规格的待测工件。

在进一步的实施方案中，所述定位模块包括定位台和传动组件，所述传动组件安装在所述升降结构上，所述定位台固定在所述回收结构上；所述定位台用于承载所述承载模块，所述传动组件用于在所述升降结构的带动下，对所述承载模块进行移动定位，将待测工件移动至图像采集工位，并将完成图像采集的待测工件运输至所述回收结构。

本方案设置定位台和传动组件，一方面利用静态的定位台可有效固定住承载模块，进而控制待测工件静止在图像采集工位，满足图像采集需求；另一方面通过固定在安装在升降结构上，实现传动组件的动态性能，在图像获取过程中，借助升降结构的运动，发生同步动作对承载模块进行移动定位，从而实现低成本的自动化流水线传动。

在进一步的实施方案中，所述传动组件包括联动块、横向板、插杆、定位杆、斜置弹簧，所述联动块固定在所述升降结构的伸缩杆上、所述图像获取设备上方；所述横向板水平安装在所述联动块的一侧；所述定位杆水平安装在所述横向板下方；所述斜置弹簧的一端固定在所述定位杆上，另一端连接到所述插杆的中部；所述插杆的顶端固定在所述横向板的末端。

在进一步的实施方案中，所述定位台包括第一定位靠台和第二定位靠台；

所述第一定位靠台为中部向下凹陷的凹型枕台；

所述第二定位靠台包括滑动轨道和限位挡块，所述滑动轨道顶部设有条状的导向滑槽，所述导向滑槽的截面呈凸字形与所述承载模块契合；所述限位挡块固定在所述滑动轨道靠近所述第一定位靠台的一侧，其顶面的最高处与所述导向滑槽的底部齐平，其顶面高度沿远离所述滑动轨道的方向逐渐降低形成斜面。

本方案设置固定在升降结构的伸缩杆上的联动块，获取同步驱动动力，并通过横向板传送至插杆，在图像获取设备下降时，插杆同步下降直至击落承载模块上完成图像采集的待测工件，并在限位挡块的作用下逐渐趋于竖直状态，从而将下一待检测的待测工件移动至图像采集工位上，如此实现工件的自动传输；而在图像获取设备上升时，插杆在斜置弹簧的作用下复位。

在进一步的实施方案中，所述定位台还包括卡合板，所述卡合板的底部固定在所述回收结构上或所述第一定位靠台上，其顶部高度大于所述承载模块的最低高度；所述卡合板的顶部边缘设置为高度缓慢向外侧降低的光滑过渡边缘。

在进一步的实施方案中，所述承载模块包括扁平的板体结构以及承载板，所述板体结构上布置有多个间隔均匀的放置位，所述承载板的尺寸小于或等于与所述放置位的最小尺寸。

本方案设置略高于承载模块最低高度的卡合板，在承载模块移动时，每一放置位依次与卡合板卡合，从而实现进一步的定位；在承载模块移动时，由于卡合板的顶部边缘的高度缓慢向外侧降低，只需要具备一定的推动力，即可使两者分离，定位结构简单、定位效果良好。

在进一步的实施方案中，所述放置位包括放置槽孔和弹性限位支架，所述弹性限位支架包括限位条和弹性结构，所述弹性结构的底部固定在所述放置槽孔的内壁上，所述限位条固定在所述弹性结构的末端；所述限位条设有由上至下逐渐向所述放置槽孔中心延伸的斜面结构。

本方案在放置槽孔内设置弹性限位支架，利用其弹性限位支架的支撑力，可保证待测工件在无外力的作用下可稳定的运输至图像采集工位；利用其斜面结构及弹性结构的弹性，则可在待测工件受到插杆的推力时向下移动脱离放置位。

在进一步的实施方案中，所述回收结构包括基座和回收箱，所述基座固定在所述机架上，所述回收箱放置在所述机架下方；所述基座的中部设有通孔，所述第一定位靠台、第二定位靠台分布在所述通孔两侧；

当所述待测工件完成图像采集后，在所述插杆移动至所述待测工件上方，并向下运动抵住所述待测工件使其脱离所述承载模块，并通过所述通孔坠落至所述回收箱内。

本方案设置固定在图像采集模块正下方的回收结构，可对待测工件进行快速回收，省略了后期人工拾取回收的工序，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于采样样本的自动化检测装置的立体结构图；

图2是本发明实施例提供的图1的另一角度视图；

图3是本发明实施例提供的图1的又一角度视图；

图4是本发明实施例提供的图3中的A部放大图；

图5是本发明实施例提供的图1的俯视角度视图；

图6是本发明实施例提供的图5中的B部放大图；

图7是本发明实施例提供的图6中的C部放大图；

图8是本发明实施例提供的图像采集模块处于复位状态示意图；

图9是本发明实施例提供的图8中的D部放大图。

其中：主控模块1；图像采集模块2，支撑柱21、升降结构22、图像获取设备23；定位模块3，定位台31，第一定位靠台311、第二定位靠台312，滑动轨道a，限位挡块b；卡合板313；传动组件32，联动块321、横向板322、插杆323、定位杆324、斜置弹簧325；机架4；承载模块5，板体结构51，承载板52，放置位53，放置槽孔c，限位条d、弹性结构e；回收结构6，基座61、回收箱62。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

本发明实施例提供的一种基于采样样本的自动化检测装置，如图1~图3所示，在本实施例中，包括主控模块1及与其连接的图像采集模块2、定位模块3，还包括机架4、承载模块5和回收结构6；回收结构6、图像采集模块2安装在机架4上，定位模块3安装在图像采集模块2下方，承载模块5放置在定位模块3的操作面上；

承载模块5用于放置待测工件；

主控模块1用于在检测到待测工件时，发出控制命令驱动图像采集模块2、定位模块3对待测工件进行图像采集；

定位模块3用于响应控制命令，将承载模块5上的待测工件移动至图像采集工位；

图像采集模块2用于响应控制命令，对图像采集工位上的待测工件进行图像采集；

回收结构6用于回收完成图像采集的待测工件。

在本实施例中，图像采集模块2包括支撑柱21、升降结构22和图像获取设备23；支撑柱21的末端向图像采集工位延伸形成倒L型支架；升降结构22竖直安装在支撑柱21的末端，其伸缩杆向下探出；图像获取设备23安装在伸缩杆末端，悬挂在图像采集工位上方；

当主控模块1判断到待测工件进入图像采集工位时，驱动升降结构22，控制其伸缩杆伸出带动图像获取设备23下降至拍摄高度进行图像采集；完成图像采集后，控制伸缩杆缩回带动图像获取设备23上升复位。

本实施例设置支撑柱21、升降结构22和图像获取设备23组成图像采集模块2，在支撑柱21的支撑作用下，将升降结构22和图像获取设备23固定在一定的高度上，同时，通过升降结构22的高度升降可调整图像获取设备23的高度，进而满足图像获取设备23不同的拍摄需求（不同的焦距），进而兼容多种规格的待测工件。

在本实施例中，参见图4，定位模块3包括定位台31和传动组件32，传动组件32安装在升降结构22上，定位台31固定在回收结构6上；定位台31用于承载模块5，传动组件32用于在升降结构22的带动下，对承载模块5进行移动定位，将待测工件移动至图像采集工位，并将完成图像采集的待测工件运输至回收结构6。

本实施例设置定位台31和传动组件32，一方面利用静态的定位台31可有效固定住承载模块5，进而控制待测工件静止在图像采集工位，满足图像采集需求；另一方面通过固定在安装在升降结构22上，实现传动组件32的动态性能，在图像获取过程中，借助升降结构22的运动，发生同步动作对承载模块5进行移动定位，从而实现低成本的自动化流水线传动。

在本实施例中，传动组件32包括联动块321、横向板322、插杆323、定位杆324、斜置弹簧325，联动块321固定在升降结构22的伸缩杆上、图像获取设备23上方；横向板322水平安装在联动块321的一侧；定位杆324水平安装在横向板322下方；斜置弹簧325的一端固定在定位杆324上，另一端连接到插杆323的中部；插杆323的顶端固定在横向板322的末端。

优选地，插杆323的直径大小略小于放置位53的孔径；横向板322与插杆323铰接。

在本实施例中，定位台31包括第一定位靠台311和第二定位靠台312；

第一定位靠台311为中部向下凹陷的凹型枕台；

第二定位靠台312包括滑动轨道a和限位挡块b，滑动轨道a顶部设有条状的导向滑槽，导向滑槽的截面呈凸字形与承载模块5契合；限位挡块b固定在滑动轨道a靠近第一定位靠台311的一侧，其顶面的最高处与导向滑槽的底部齐平，其顶面高度沿远离滑动轨道a的方向逐渐降低形成斜面。

本实施例设置固定在升降结构22的伸缩杆上的联动块321，获取同步驱动动力，并通过横向板322传送至插杆323，在图像获取设备23下降时，插杆323同步下降直至击落承载模块5上完成图像采集的待测工件，并在限位挡块b的作用下逐渐趋于竖直状态，从而将下一待检测的待测工件移动至图像采集工位上，如此实现工件的自动传输；而在图像获取设备23上升时，插杆323在斜置弹簧325的作用下复位。

在本实施例中，定位台31还包括卡合板313，卡合板313的底部固定在回收结构6上或第一定位靠台311上，其顶部高度大于承载模块5的最低高度；卡合板313的顶部边缘设置为高度缓慢向外侧降低的光滑过渡边缘。

在本实施例中，承载模块5包括扁平的板体结构51以及承载板52，板体结构51上布置有多个间隔均匀的放置位53，承载板52的尺寸小于或等于与放置位53的最小尺寸。

板体结构51以嵌入的方式卡合在滑动轨道a的导向滑槽内。

本实施例设置略高于承载模块5最低高度的卡合板313，在承载模块5移动时，每一放置位53依次与卡合板313卡合，从而实现进一步的定位；在承载模块5移动时，由于卡合板313的顶部边缘的高度缓慢向外侧降低，只需要具备一定的推动力，即可使两者分离，定位结构简单、定位效果良好；设置可活动的承载板52放置待测工件，结合回收结构6进行重复利用，可提高承载板52的使用效率。

在本实施例中，参见图5~图7，放置位53包括放置槽孔c和弹性限位支架，弹性限位支架包括限位条d和弹性结构e，弹性结构e的底部固定在放置槽孔c的内壁上，限位条d固定在弹性结构e的末端；限位条d设有由上至下逐渐向放置槽孔c中心延伸的斜面结构。

本实施例在放置槽孔c内设置弹性限位支架，利用其弹性限位支架的支撑力，可保证待测工件在无外力的作用下可稳定的运输至图像采集工位；利用其斜面结构及弹性结构e的弹性，则可在待测工件受到插杆323的推力时向下移动脱离放置位53。

在本实施例中，回收结构6包括基座61和回收箱62，基座61固定在机架4上，回收箱62放置在机架4下方；基座61的中部设有通孔，第一定位靠台311、第二定位靠台312分布在通孔两侧；

当待测工件完成图像采集后，在插杆323移动至待测工件上方，并向下运动抵住待测工件使其脱离承载模块5，并通过通孔坠落至回收箱62内。

本实施例设置固定在图像采集模块2正下方的回收结构6，可对待测工件进行快速回收，省略了后期人工拾取回收的工序，，提高了工作效率。

参见图1~图9，本实施例提供的基于采样样本的自动化检测装置的工作过程如下：

首先，将多个待测工件分别放置在多个间隔均匀的放置位53的承载板52上，将承载模块5平放在第一定位靠台311和第二定位靠台312上表面的操作台上，存在一放置位53与卡合板313卡合。

此时，主控模块1驱动升降结构22伸出伸缩杆，带动图像获取设备23下降对准图像采集工位，进行图像采集，图像采集完成后，伸缩杆缩回，带动图像获取设备23上升复位；随后图像获取设备23将采集到的图像数据反馈到主控模块1中，进行图像识别分析。

同时：

第一、参见图8、图9，插杆323在初始状态为斜置放置，在升降结构22下降的带动下逐渐下移的时，插杆323的底部插入放置部内，同时插杆323在限位挡块b的外力作用下会逐渐由斜置状态转换为竖直状态，即向下游一侧翻转，进而带动板体结构51进行移动，完成一个间隔距离（一个放置位53）的移动。随后升降结构22的上升，带动插杆323返回等待下一个运动周期。

第二、在插杆323驱动板体结构51的初期，使得上述的放置位53与卡合板313分离而向下游移动，当插杆323驱动板体结构51进行移动的末期，相邻下游一侧的放置位53与卡合板313重新卡合固定，并且起到位置校正的作用。

第三、插杆323向下移动的过程中触碰到待测工件和承载板52，使得弹性结构e弹性变形，弹性限位支架向内壁压缩，承载板52缓慢地向下移动逐渐地脱离弹性限位支架的支撑，直至承载板52完全地从限位条d上脱离，承载板52和待测工件一同坠落到下方的限位挡块b上，沿着基座61上的通孔进入到回收箱62内进行回收使用。

本发明实施例设计主控模块1、图像采集模块2、定位模块3、机架4、承载模块5和回收结构6，建立自动化检测采样机制，通过主控模块1实现自动化检测装置的数据化控制，利用定位模块3传送承载模块5并实现图像采集工位的自动定位，进而控制图像采集模块2对图像采集工位上的待测工件进行图像采集，从而能够快速地、标准化地完成多个样本的连续图像获取识别，进而提高产品检测效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于采样样本的自动化检测装置，其特征在于：包括主控模块及与其连接的图像采集模块、定位模块，还包括机架、承载模块和回收结构；所述回收结构、所述图像采集模块安装在所述机架上，所述定位模块安装在所述图像采集模块下方，所述承载模块放置在所述定位模块的操作面上；

所述承载模块用于放置待测工件；

所述主控模块用于在检测到待测工件时，发出控制命令驱动所述图像采集模块、定位模块对所述待测工件进行图像采集；

所述定位模块用于响应所述控制命令，将所述承载模块上的待测工件移动至图像采集工位；

所述图像采集模块用于响应所述控制命令，对图像采集工位上的待测工件进行图像采集；

所述回收结构用于回收完成图像采集的待测工件；

所述图像采集模块包括支撑柱、升降结构和图像获取设备；所述支撑柱的末端向所述图像采集工位延伸形成倒L型支架；所述升降结构竖直安装在所述支撑柱的末端，其伸缩杆向下探出；所述图像获取设备安装在所述伸缩杆末端，悬挂在所述图像采集工位上方；

当所述主控模块判断到待测工件进入所述图像采集工位时，驱动所述升降结构，控制其伸缩杆伸出带动所述图像获取设备下降至拍摄高度进行图像采集；完成图像采集后，控制伸缩杆缩回带动所述图像获取设备上升复位；

所述定位模块包括定位台和传动组件，所述传动组件安装在所述升降结构上，所述定位台固定在所述回收结构上；所述定位台用于承载所述承载模块，所述传动组件用于在所述升降结构的带动下，对所述承载模块进行移动定位，将待测工件移动至图像采集工位，并将完成图像采集的待测工件运输至所述回收结构；

所述传动组件包括联动块、横向板、插杆、定位杆、斜置弹簧，所述联动块固定在所述升降结构的伸缩杆上、所述图像获取设备上方；所述横向板水平安装在所述联动块的一侧；所述定位杆水平安装在所述横向板下方；所述斜置弹簧的一端固定在所述定位杆上，另一端连接到所述插杆的中部；所述插杆的顶端固定在所述横向板的末端；

所述定位台包括第一定位靠台和第二定位靠台；

所述第一定位靠台为中部向下凹陷的凹型枕台；

所述第二定位靠台包括滑动轨道和限位挡块，所述滑动轨道顶部设有条状的导向滑槽，所述导向滑槽的截面呈凸字形与所述承载模块契合；所述限位挡块固定在所述滑动轨道靠近所述第一定位靠台的一侧，其顶面的最高处与所述导向滑槽的底部齐平，其顶面高度沿远离所述滑动轨道的方向逐渐降低形成斜面；

设置固定在升降结构的伸缩杆上的联动块，获取同步驱动动力，并通过横向板传送至插杆，在图像获取设备下降时，插杆同步下降直至击落承载模块上完成图像采集的待测工件，并在限位挡块的作用下逐渐趋于竖直状态，从而将下一待检测的待测工件移动至图像采集工位上，如此实现工件的自动传输；而在图像获取设备上升时，插杆在斜置弹簧的作用下复位。

2.如权利要求1所述的一种基于采样样本的自动化检测装置，其特征在于：所述定位台还包括卡合板，所述卡合板的底部固定在所述回收结构上或所述第一定位靠台上，其顶部高度大于所述承载模块的最低高度；所述卡合板的顶部边缘设置为高度缓慢向外侧降低的光滑过渡边缘。

3.如权利要求1所述的一种基于采样样本的自动化检测装置，其特征在于：所述承载模块包括扁平的板体结构以及承载板，所述板体结构上布置有多个间隔均匀的放置位，所述承载板的尺寸小于或等于与所述放置位的最小尺寸。

4.如权利要求3所述的一种基于采样样本的自动化检测装置，其特征在于：所述放置位包括放置槽孔和弹性限位支架，所述弹性限位支架包括限位条和弹性结构，所述弹性结构的底部固定在所述放置槽孔的内壁上，所述限位条固定在所述弹性结构的末端；所述限位条设有由上至下逐渐向所述放置槽孔中心延伸的斜面结构。

5.如权利要求1所述的一种基于采样样本的自动化检测装置，其特征在于：所述回收结构包括基座和回收箱，所述基座固定在所述机架上，所述回收箱放置在所述机架下方；所述基座的中部设有通孔，所述第一定位靠台、第二定位靠台分布在所述通孔两侧；

当所述待测工件完成图像采集后，在所述插杆移动至所述待测工件上方，并向下运动抵住所述待测工件使其脱离所述承载模块，并通过所述通孔坠落至所述回收箱内。

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