CN208296869U - 一种机器视觉实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种机器视觉实验系统，包括可拓展固定桌、七自由度光源支架、相机高度调节装置、相机夹具、物料盘和高自由度显示器，相机高度调节装置包括两个相互平行的滑台和相机支架，滑台与可拓展固定桌固定连接，每个滑台的上端均设置有一个联轴器，联轴器之间连接有传动光轴，一个滑台的上端还设置有步进电机，步进电机与联轴器传动连接，传动光轴上连接有同步带，同步带与相机支架的端部固定连接，相机夹具安装在相机支架的中部。该机器视觉实验系统具有高自由度的相机位置调整功能，提高了机器视觉的测量和判断的效率。

Description

一种机器视觉实验系统

技术领域

本实用新型涉及检测试验系统的技术领域，尤其涉及一种机器视觉实验系统。

背景技术

中国已经成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，随着劳动力成本的上升，越来越多生产厂商寻求采用机器视觉来代替人眼来做测量和判断。机器视觉检测需求量的攀升，对机器视觉工程师的方案论证效率提出了更高的要求。

机器视觉领域的工程师提出解决方案之前，需要针对厂商需要检测的物料，在实验室架设相机和光源，根据相机拍摄的结果，对相机型号和安装位姿、光源型号和安装位姿、检测算法进行调整和选型。专业的机器视觉方案实验平台可以提供给工程师灵活调整相机位姿和光源位姿的能力，大大提高工程师的方案论证效率。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种机器视觉实验系统，该机器视觉实验系统具有高自由度的相机位置调整功能，提高了机器视觉的测量和判断的效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种机器视觉实验系统，包括可拓展固定桌、七自由度光源支架、相机高度调节装置、相机夹具、物料盘和高自由度显示器，所述七自由度光源支架固定在所述可拓展固定桌的上表面，所述高自由度显示器固定在所述可拓展固定桌远离所述七自由度光源支架的一侧，所述相机高度调节装置包括两个相互平行的滑台和相机支架，所述滑台与所述可拓展固定桌固定连接，每个所述滑台的上端均设置有一个联轴器，所述联轴器之间连接有传动光轴，一个所述滑台的上端还设置有步进电机，所述步进电机与所述联轴器传动连接，所述传动光轴上连接有同步带，所述同步带与所述相机支架的端部固定连接，所述相机夹具安装在所述相机支架的中部，所述物料盘安装在所述相机夹具的下方并位于所述可拓展固定桌上。

作为一种优选的技术方案，所述七自由度光源支架包括竖直光轴、水平光轴、夹具光轴、第一光轴固定座和第二光轴固定座，所述竖直光轴的底部套有光轴法兰，所述光轴法兰固定在所述可拓展固定桌的上表面上，所述竖直光轴与所述水平光轴相互垂直，所述竖直光轴与所述水平光轴均贯穿所述第一光轴固定座，所述水平光轴与所述夹具光轴相互垂直，所述水平光轴与所述夹具光轴均贯穿所述第二光轴固定座，所述夹具光轴远离所述第二光轴固定座的一端设置有光源夹具，所述光源夹具与所述夹具光轴转动连接。

作为一种优选的技术方案，所述相机夹具包括水平仪、活动座、活动杆、固定板、连接螺杆、第一连接板、第二连接板、第一活动板和第二活动板，所述相机支架上设置有滑轨，所述活动座连接有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述活动杆贯穿所述活动座，所述活动杆的一端与所述固定板的中部固定连接，所述第一连接板与所述第二连接板分别固定在所述固定板的两端，所述第一活动板上设置有第一连接孔，所述第一连接孔内设置有正牙螺母，所述第二活动板上设置有第二连接孔，所述第二连接孔内设置有反牙螺母，所述连接螺杆贯穿所述第一连接孔和所述第二连接孔，所述正牙螺母与所述反牙螺母均与所述连接螺杆螺纹连接，所述连接螺杆的一端固定有摇柄，所述水平仪固定在所述固定板上。

作为一种优选的技术方案，所述第一活动板靠近所述第二活动板的一面与所述第二活动板靠近所述第一活动板的一面均设置有橡胶防滑贴纸。

作为一种优选的技术方案，所述可拓展固定桌的上表面固定有两个直线导轨，所述直线导轨之间相互平行，所述物料盘的底部固定连接有四个直线滑块，两个所述直线滑块与一个所述直线导轨滑动连接，另外两个所述直线滑块与另一个所述直线导轨滑动连接。

作为一种优选的技术方案，所述直线滑轨的端部安装有卡位螺钉，所述卡位螺钉与所述直线滑轨固定连接。

作为一种优选的技术方案，还包括电气箱、开关电源和光源控制器，所述电气箱固定在所述可拓展固定桌的下表面的前端，所述电气箱的两侧设置有条形散热孔，所述电气箱的一侧设置有上升按钮和下降按钮，所述上升按钮与所述下降按钮均与所述步进电机信号连接，所述开关电源与所述光源控制器均安装在所述电气箱的内部。

作为一种优选的技术方案，还包括供电插排，所述供电插排位于所述可拓展固定桌的下表面的后端，所述供电插排上设置有若干两孔插座和若干三孔插座。

本实用新型的有益效果为：提供一种机器视觉实验系统，该机器视觉实验系统具有高自由度的相机位置调整功能，提高了机器视觉的测量和判断的效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述的一种机器视觉实验系统的第一结构示意图；

图2为实施例所述的一种机器视觉实验系统的第二结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图1中B处的局部放大图；

图5为图1中C处的局部放大图。

图1至图5中：

1、可拓展固定桌；2、物料盘；3、高自由度显示器；4、滑台；5、联轴器；6、传动光轴；7、步进电机；8、同步带；9、竖直光轴；10、水平光轴；11、夹具光轴；12、第一光轴固定座；13、第二光轴固定座；14、光轴法兰；15、光源夹具；16、活动座；17、活动杆；18、固定板；19、连接螺杆；20、第一连接板；21、第二连接板；22、第一活动板；23、第二活动板；24、摇柄；25、直线导轨；26、直线滑块；27、电气箱；28、下降按钮；29、供电插排；30、水平仪。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图5所示，于本实施例中，一种机器视觉实验系统，包括可拓展固定桌1、七自由度光源支架、相机高度调节装置、相机夹具、物料盘2和高自由度显示器3，所述七自由度光源支架固定在所述可拓展固定桌1的上表面，所述高自由度显示器3固定在所述可拓展固定桌1远离所述七自由度光源支架的一侧，所述相机高度调节装置包括两个相互平行的滑台4和相机支架，所述滑台4与所述可拓展固定桌1固定连接，每个所述滑台4的上端均设置有一个联轴器5，所述联轴器5之间连接有传动光轴6，一个所述滑台4的上端还设置有步进电机7，所述步进电机7与所述联轴器5传动连接，所述传动光轴6上连接有同步带8，所述同步带8与所述相机支架的端部固定连接，所述相机夹具安装在所述相机支架的中部，所述物料盘2安装在所述相机夹具的下方并位于所述可拓展固定桌1上。

所述步进电机7启动后驱动所述联轴器5所夹持的所述传动光轴6转动，进而控制所述同步带8在所述滑台4上转动，所述同步带8带动所述相机支架上下移动，所述联轴器5作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。

于本实施例中，所述七自由度光源支架包括竖直光轴9、水平光轴10、夹具光轴11、第一光轴固定座12和第二光轴固定座13，所述竖直光轴9的底部套有光轴法兰14，所述光轴法兰14固定在所述可拓展固定桌1的上表面上，所述竖直光轴9与所述水平光轴10相互垂直，所述竖直光轴9与所述水平光轴10均贯穿所述第一光轴固定座12，所述水平光轴10与所述夹具光轴11相互垂直，所述水平光轴10与所述夹具光轴11均贯穿所述第二光轴固定座13，所述夹具光轴11远离所述第二光轴固定座13的一端设置有光源夹具15，所述光源夹具15与所述夹具光轴11转动连接。

由于所述竖直光轴9在所述光轴法兰14的作用下固定在所述可拓展固定桌1上，而所述竖直光轴9与所述水平光轴10均连接有所述第一光轴固定座12，因此所述第一光轴固定座12能够沿着所述竖直光轴9上下移动，而所述水平光轴10能够在所述第一光轴固定座12上水平移动和转动，所述夹具光轴11与所述水平光轴10之间连接有所述第二光轴固定座13，导致所述夹具光轴11能够沿着所述水平光轴10的移动方向的垂直方向上水平移动和转动，所述竖直光轴9、所述水平光轴10和所述夹具光轴11三者一共具有六个移动方向，所述光源夹具15能够在所述夹具光轴11的一端转动，形成一个移动方向，因此所述七自由度光源支架一共具备七个自由度方向移动能力。

所述可拓展固定桌1，桌面为多孔设计，提供给用户可拓展的能力。桌面由3种可拓展安装孔组成：1、15mm标准安装孔共70个，以7x10阵列的形式排列，长宽方向孔间距均为120mm；2、5.5mm法兰安装孔共32个，每4个为1组，共8组，每组分别环绕在一个标准安装孔的圆心；3、36mm粗线走线孔2个。上述安装孔提供用户三种拓展能力，一则是在标准安装孔安装自定义组件，也可将标准安装孔当成走线孔使用，直径在15mm以下的线缆皆可借此导入桌面下方；二则是在法兰安装孔安装20mm光轴法兰14，拓展光源支架；三则是在粗线走线孔安装拓展显示器，或将直径在15mm以上36mm以下的线缆借此导入桌面下方。

于本实施例中，所述相机夹具包括水平仪30、活动座16、活动杆17、固定板18、连接螺杆19、第一连接板20、第二连接板21、第一活动板22和第二活动板23，所述相机支架上设置有滑轨，所述活动座16连接有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述活动杆17贯穿所述活动座16，所述活动杆17的一端与所述固定板18的中部固定连接，所述第一连接板20与所述第二连接板21分别固定在所述固定板18的两端，所述第一活动板22上设置有第一连接孔，所述第一连接孔内设置有正牙螺母，所述第二活动板23上设置有第二连接孔，所述第二连接孔内设置有反牙螺母，所述连接螺杆19贯穿所述第一连接孔和所述第二连接孔，所述正牙螺母与所述反牙螺母均与所述连接螺杆19螺纹连接，所述连接螺杆19的一端固定有摇柄24，所述连接螺杆19由正牙螺杆与反牙螺杆通过螺杆联轴器传动连接而成，所述水平仪30固定在所述固定板18上。

在前后方向上，所述相机夹具能够依靠所述活动杆17带动所述固定板18以及其他元件移动，而所述滑块与所述滑轨的连接导致所述相机夹具可以在左右两侧滑动，在夹持不同的相机时，扭动所述连接螺杆19上的所述摇柄24，使得所述第一活动板22和所述第二活动板23之间相互打开或者闭合。

所述水平仪30可以通过人为观测进行读数，判断所述相机夹具的水平度，实现将所述相机夹具调节至严格水平。

于本实施例中，所述第一活动板22靠近所述第二活动板23的一面与所述第二活动板23靠近所述第一活动板22的一面均设置有橡胶防滑贴纸。

所述橡胶防滑贴纸可以防止相机跌落和刮花。

于本实施例中，所述可拓展固定桌1的上表面固定有两个直线导轨25，所述直线导轨25之间相互平行，所述物料盘2的底部固定连接有四个直线滑块26，两个所述直线滑块26与一个所述直线导轨25滑动连接，另外两个所述直线滑块26与另一个所述直线导轨25滑动连接。

为了观测和检查物料的各个位置，将所述物料盘2设置成可在所述可拓展固定桌1上移动，便于作业。

于本实施例中，所述直线滑轨的端部安装有卡位螺钉，所述卡位螺钉与所述直线滑轨固定连接。

所述卡位螺钉可以防止所述物料盘2脱离所述直线滑轨。

于本实施例中，还包括电气箱27、开关电源和光源控制器，所述电气箱27固定在所述可拓展固定桌1的下表面的前端，所述电气箱27的两侧设置有条形散热孔，所述电气箱27的一侧设置有上升按钮和下降按钮28，所述上升按钮与所述下降按钮28均与所述步进电机7信号连接，所述开关电源与所述光源控制器均安装在所述电气箱27的内部。

于本实施例中，还包括供电插排29，所述供电插排29位于所述可拓展固定桌1的下表面的后端，所述供电插排29上设置有若干两孔插座和若干三孔插座。

所述供电插排29统一供电，布线简洁。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机器视觉实验系统，其特征在于，包括可拓展固定桌、七自由度光源支架、相机高度调节装置、相机夹具、物料盘和高自由度显示器，所述七自由度光源支架固定在所述可拓展固定桌的上表面，所述高自由度显示器固定在所述可拓展固定桌远离所述七自由度光源支架的一侧，所述相机高度调节装置包括两个相互平行的滑台和相机支架，所述滑台与所述可拓展固定桌固定连接，每个所述滑台的上端均设置有一个联轴器，所述联轴器之间连接有传动光轴，一个所述滑台的上端还设置有步进电机，所述步进电机与所述联轴器传动连接，所述传动光轴上连接有同步带，所述同步带与所述相机支架的端部固定连接，所述相机夹具安装在所述相机支架的中部，所述物料盘安装在所述相机夹具的下方并位于所述可拓展固定桌上。

2.根据权利要求1所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，所述七自由度光源支架包括竖直光轴、水平光轴、夹具光轴、第一光轴固定座和第二光轴固定座，所述竖直光轴的底部套有光轴法兰，所述光轴法兰固定在所述可拓展固定桌的上表面上，所述竖直光轴与所述水平光轴相互垂直，所述竖直光轴与所述水平光轴均贯穿所述第一光轴固定座，所述水平光轴与所述夹具光轴相互垂直，所述水平光轴与所述夹具光轴均贯穿所述第二光轴固定座，所述夹具光轴远离所述第二光轴固定座的一端设置有光源夹具，所述光源夹具与所述夹具光轴转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，所述相机夹具包括水平仪、活动座、活动杆、固定板、连接螺杆、第一连接板、第二连接板、第一活动板和第二活动板，所述相机支架上设置有滑轨，所述活动座连接有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述活动杆贯穿所述活动座，所述活动杆的一端与所述固定板的中部固定连接，所述第一连接板与所述第二连接板分别固定在所述固定板的两端，所述第一活动板上设置有第一连接孔，所述第一连接孔内设置有正牙螺母，所述第二活动板上设置有第二连接孔，所述第二连接孔内设置有反牙螺母，所述连接螺杆贯穿所述第一连接孔和所述第二连接孔，所述正牙螺母与所述反牙螺母均与所述连接螺杆螺纹连接，所述连接螺杆的一端固定有摇柄，所述水平仪固定在所述固定板上。

4.根据权利要求3所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，所述第一活动板靠近所述第二活动板的一面与所述第二活动板靠近所述第一活动板的一面均设置有橡胶防滑贴纸。

5.根据权利要求1所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，所述可拓展固定桌的上表面固定有两个直线导轨，所述直线导轨之间相互平行，所述物料盘的底部固定连接有四个直线滑块，两个所述直线滑块与一个所述直线导轨滑动连接，另外两个所述直线滑块与另一个所述直线导轨滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，还包括电气箱、开关电源和光源控制器，所述电气箱固定在所述可拓展固定桌的下表面的前端，所述电气箱的两侧设置有条形散热孔，所述电气箱的一侧设置有上升按钮和下降按钮，所述上升按钮与所述下降按钮均与所述步进电机信号连接，所述开关电源与所述光源控制器均安装在所述电气箱的内部。

7.根据权利要求1所述的一种机器视觉实验系统，其特征在于，还包括供电插排，所述供电插排位于所述可拓展固定桌的下表面的后端，所述供电插排上设置有若干两孔插座和若干三孔插座。