CN206683593U - 基于3d机器视觉的被测工件尺寸检查设备 - Google Patents

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董铸超
陈栋
徐超
王振忠
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QINGDAO HAIZHICHEN INDUSTRIAL EQUIPMENT Co Ltd
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QINGDAO HAIZHICHEN INDUSTRIAL EQUIPMENT Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其包括基台、三自由度机械、3D相机以及与3D相机电连接的数据处理单元，三自由度机械包括：置于基台上且具有可放置被测工件的移动滑台的Y轴、横跨于Y轴上方且间隔开设置的X1轴和X2轴、分别可移动地装设于X1轴和X2轴上的Z1轴和Z2轴，两个3D相机安装于Z1轴和Z2轴上来共同拍摄Y轴上的被测工件以生成被测工件的三维模型，数据处理单元从3D相机接收该三位模型并处理生成被测工件的所需尺寸数据。本实用新型可以快速完成手机后壳的尺寸测量，并能够自动存储测量数据，适合于手机后壳机械加工后的批量检测。

Description

基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备
技术领域
本实用新型属于机器视觉领域，具体涉及一种基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备。
背景技术
3D机器视觉是机器视觉的重要组成部分，机器视觉是人工智能的一个重要分支。机器视觉就是利用机器代替人眼做出测量和判断，使机械手等硬件设备做出相应动作。3D机器视觉具有三维空间的测量和判断功能。机器视觉往往与机器人、自动化等设备配合使用。
目前高端智能手机的后壳材料一般采用金属材质，加工方式较为复杂。其中一道重要的加工工序为机床机械加工。机械加工重要的是保证加工尺寸的精度，如果精度不达标，则会影响与玻璃屏幕的装配间隙。如果用传统接触式或激光测量方法，则需要校准、定位、读取数据等一系列复杂工序，非常费时、费力，很难完成所有产品的测量。很多厂家只能是抽检，而抽检的后果是在装配工序的不良率极高。
实用新型内容
为此，本实用新型提供一种能够快速准确测量被测工件尺寸的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备将是有利的。
为实现上述目的，本实用新型提供一种基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特点在于包括基台、装设于基台上的三自由度机械、安装在三自由度机械上的3D相机以及与3D相机电连接的数据处理单元，其中该三自由度机械包括：置于基台上且具有可放置被测工件的移动滑台的Y轴、横跨于Y轴上方且间隔开设置的X1轴和X2轴、分别可移动地装设于X1轴和X2轴上的Z1轴和Z2轴，并且在Z1轴和Z2轴上都安装有3D相机，3D相机安装于Z1轴和Z2轴上以共同拍摄Y轴上的被测工件，从而生成被测工件的三维模型，数据处理单元从3D相机接收该三位模型并处理生成被测工件的所需尺寸数据。上述被测工件优选为手机后壳。
在本实用新型中，利用3D机器视觉的测量功能，配合自动化设备。可以快速完成手机后壳的尺寸测量，并能够自动存储测量数据，适合于手机后壳机械加工后的批量检测。
进一步，上述Y轴为直线模组，其上的上述移动滑台由伺服电机驱动。
再进一步，上述移动滑台上设置有用于固定上述被测工件的固定板。
又进一步，上述X1轴和X2轴都为龙门式从而横跨于上述Y轴之上安装在上述基台上。
又再进一步，上述3D相机相对被测工件所在平面成一定角度地安装于Z1轴和Z2轴上。
通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。
附图说明
本实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：
图1是根据本实用新型的一个具体实施方式的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备的立体示意图；
图2是图1所示基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备沿其X轴（即X1轴和X2轴）方向看过去的视图；
图3是图1所示基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备沿其Y轴看过去的视图；
图4示意性地示出了3D相机相对被测工件成一定角度安装的视图。
附图标记说明：
1 基台 3 3D相机
5 Y轴 6 被测工件
50 移动滑台 71 X1轴
72 X2轴 91 Z1轴
92 Z2轴
具体实施方式
下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。
如图1至图4所示，根据本实用新型的一个具体实施方式的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，包括基台1、装设于基台1上的三自由度机械、安装在三自由度机械上的3D相机3以及与3D相机电连接的数据处理单元（图未示），其中，三自由度机械包括具有可放置被测工件的移动滑台50的Y轴5、横跨于Y轴5上方且间隔开设置的X1轴71和X2轴72、分别可移动地装设于X1轴71和X2轴72上的Z1轴91和Z2轴92，在Z1轴91和Z2轴92上都安装有3D相机3，Z1轴91上的3D相机3和Z2轴92上的3D相机3都相对被测工件6所在平面成一定角度安装，从而可共同拍摄Y轴5上的被测工件以生成被测工件6的三维模型，数据处理单元从3D相机接收该三位模型并处理生成被测工件的所需尺寸数据。所述被测工件6具体可以是手机后壳。
需要说明的是，在本实施方式中，基台1由铝型材、机械加工件组装而成，用于承载其它机械；三自由度机械可以是采用三自由度直角坐标机器人的形式，并放置在基台1上；数据处理单元例如可以是计算机系统。
再如图2所示，Y轴5采用直线模组的形式，其上的移动滑台50由装设于基台1上的伺服电机（图未示）驱动，且该移动滑台50上安装有用于固定被测工件例如手机后壳的固定板（图未示）。
再如图2所示并参考图1，X1轴71和X2轴72这两个独立的X轴上分别配有一套Z轴即Z1轴91和Z2轴92，具体是X1轴71配有Z1轴91，X2轴72配有Z2轴92。两个X轴为龙门式，相隔一定距离，安装在基台1上并横跨在Y轴5之上。两台3D相机3分别安装在两个Z轴上，成一定角度共同拍摄Y轴5上的被测工件。在本实施方式中被测工件手机后壳为长方形，每次测量长方形的两个边，每台3D相机3分别测量其中一条边，并生成该边的三维轮廓数字模型。测量两次后则生成被测产品四个边的三维模型。
再如图4所示，当移动滑台50带动被测工件6移动到3D相机3的位置时，两个3D相机3刚好位于被测工件6的左右两侧，两个3D相机3与被测工件6所在平面分别成α角度和β角度。应当理解的是，这些角度的设置和需要时的调整都是为了满足3D相机3相对被测工件6例如手机后壳边缘的准确拍摄。
需要说明的是，在实际生产中，由于被测工件多种多样，当在更换被测工件品种时，可以通过调整参数包括α和β的角度值、3D相机3相对于被测工件6的高度（即Z轴）、X1轴71和X2轴72之间的间距，使3D相机3聚焦于被测工件6上即可。在本实施方式中，X1轴71和X2轴72可以通过手动进行调整，通过机械加工机构件（图未示）安装在基台1上；Z1轴91和Z2轴92，同样为手动调整。当然，X轴和Z轴也都可以设置成自动调整。
在测量作业时，自动或通过人工将被测件工件例如手机后壳放置于Y轴5的移动滑台50上。移动滑台50在伺服电机的驱动下匀速在Y轴5上移动，并在通过两个3D相机3时由3D相机进行拍摄测量。完成一次测量后，移动滑台50回位，这时将被测工件旋转90°，并进行第二测量。两次测量完成后，数据处理单元取得被测工件四个边的三维模型数据，并进行数据分析，计算出所需尺寸数据，然后自动判断是否合格。
本实用新型由于采用了3D相机即3D机器视觉，加上自动化送件测量及数据处理等方式，相比于现有技术的接触式及激光测量方式，该设备使得工件尺寸测量速度快、精度高，能够取得全息的三维数据，适用于产品的全检，可大幅提高产品的良率，降低生产成本。
本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于包括基台、装设于基台上的三自由度机械、安装在三自由度机械上的3D相机以及与3D相机电连接的数据处理单元，其中该三自由度机械包括：置于基台上且具有可放置被测工件的移动滑台的Y轴、横跨于Y轴上方且间隔设置的X1轴和X2轴、分别可移动地装设于X1轴和X2轴上的Z1轴和Z2轴，并且在Z1轴和Z2轴上都安装有所述3D相机，所述3D相机安装于Z1轴和Z2轴上以共同拍摄Y轴上的被测工件从而生成被测工件的三维模型，所述数据处理单元从所述3D相机接收该三维模型并处理生成被测工件的所需尺寸数据。
2.如权利要求1所述的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于，所述Y轴为直线模组，其上的所述移动滑台由伺服电机驱动。
3.如权利要求2所述的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于，所述移动滑台上设置有用于固定所述被测工件的固定板。
4.如权利要求1至3任一项所述的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于，所述X1轴和X2轴都为龙门式从而横跨于所述Y轴之上安装在所述基台上。
5.如权利要求1所述的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于，所述被测工件为手机后壳。
6.如权利要求1所述的基于3D机器视觉的被测工件尺寸检查设备，其特征在于，所述3D相机相对所述被测工件所在平面成一定角度地安装于所述Z1轴和所述Z2轴上。
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Cited By (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108278973A (zh) * 2018-04-28 2018-07-13 青岛海之晨工业装备有限公司 一种手机壳尺寸检测设备
CN108759718A (zh) * 2018-07-19 2018-11-06 宁波九纵智能科技有限公司 一种高反射曲面三维形貌测量仪
CN108917597A (zh) * 2018-06-25 2018-11-30 晓视自动化科技（上海）有限公司 基于3d视觉的手机中框检测设备
CN109116870A (zh) * 2018-09-14 2019-01-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于轨道检测的相机稳定平台
CN109623595A (zh) * 2018-10-23 2019-04-16 上海航天设备制造总厂有限公司 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备

Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108278973A (zh) * 2018-04-28 2018-07-13 青岛海之晨工业装备有限公司 一种手机壳尺寸检测设备
CN108917597A (zh) * 2018-06-25 2018-11-30 晓视自动化科技（上海）有限公司 基于3d视觉的手机中框检测设备
CN108759718A (zh) * 2018-07-19 2018-11-06 宁波九纵智能科技有限公司 一种高反射曲面三维形貌测量仪
CN109116870A (zh) * 2018-09-14 2019-01-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于轨道检测的相机稳定平台
CN109623595A (zh) * 2018-10-23 2019-04-16 上海航天设备制造总厂有限公司 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备
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