CN209690193U - 一种零件缺陷检测架及零件缺陷检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种零件缺陷检测架，涉及工业视觉检测技术领域。该零件缺陷检测架包括壳体、置物转台、检测装置和照明装置；置物转台位于壳体的内腔中的底部，且置物转台能够绕垂直于壳体的底板的轴线旋转；检测装置包括至少两个摄像头，壳体相对的两个内侧壁均至少设置一个摄像头；照明装置设置在壳体的内侧壁和顶部内侧。本实用新型的零件缺陷检测架，将置物转台、检测装置和照明装置集中内置于壳体中，形成结构紧凑、照明稳定、便于集中控制的零件缺陷检测单元。在此基础上，本实用新型还提供了一种零件缺陷检测系统。

Description

一种零件缺陷检测架及零件缺陷检测系统

技术领域

本实用新型涉及工业视觉检测技术领域，具体而言，涉及一种零件缺陷检测架及零件缺陷检测系统。

背景技术

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。视觉检测是用于生产、装配或包装的有价值的机制，在检测缺陷领域具有不可估量的价值。

一个典型的工业视觉检测系统包括五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器。五大块涉及的元器件推陈出新、层出不穷，然而将这些元器件组合到一个结构中，形成零件缺陷检测架的技术方案却尚不成熟，导致零件缺陷检测工艺存在结构松散、操作繁琐、自动化程度低等不足。

所以，如何改进零件缺陷检测架极其系统的设计，提高结构的紧凑性、简化设备的操作步骤、提高其操作效率是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种零件缺陷检测架及零件缺陷检测系统，以解决现有技术中零件缺陷检测设备存在的结构松散、操作繁琐、自动化程度低等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种零件缺陷检测架，包括壳体、置物转台、检测装置和照明装置；所述置物转台位于所述壳体的内腔中的底部，且所述置物转台能够绕垂直于所述壳体的底板的轴线旋转；所述检测装置包括至少两个摄像头，所述壳体相对的两个内侧壁均至少设置一个所述摄像头；所述照明装置设置在所述壳体的内侧壁和顶部内侧。其中，摄像头的数量至少为两个，一个用于获取零件的主视图，另一个用于获取零件的倾斜角度视图。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括安装座；所述摄像头通过所述安装座设置于所述壳体，所述摄像头铰接于所述安装座，使所述摄像头能够相对于所述安装座摆动。该技术方案的技术效果在于：铰接安装时，摄像头在壳体内可根据需要摆动合适的角度。特殊地，摄像头通过在空间上相互垂直的两个铰接转轴安装在安装座上，具有两个方向的活动自由度，能够上下、左右摆动，通过控制其摆动角度能够获取被检测零件的准确拍摄角度。优选地，采用蟹钳夹作为摄像头的固定装置。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述安装座通过导槽导轨结构设置于所述壳体内壁，使所述安装座能够在所述壳体的内壁所在的平面移动。该技术方案的技术效果在于：其中，导槽导轨结构应设置为三组，第一组导槽导轨结构安装在第二组导槽导轨结构上，第二组导槽导轨结构安装在第三组导槽导轨结构上，且三组导槽导轨的活动方向相互垂直，使得任意一个摄像头在壳体内具有三个方向上的活动自由度，能够沿壳体的长宽高三个方向往复平移，通过控制其移动距离能够获取被检测零件的准确拍摄位置。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述置物转台的上表面设置有卡爪或者卡槽。该技术方案的技术效果在于：卡爪或者卡槽用于固定被检测的零件。其中卡爪方便用于夹持外轮廓较为规整的零件，而卡槽方便用于卡接具有凸台或者棱角的零件。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述置物转台的旋转速度可调节。该技术方案的技术效果在于：根据不同的零件、相机、镜头参数以及不同的检测精度要求，置物转台可改变其旋转速度，满足不同的检测要求，适应多种零件的检测需求。具体地，置物转台的旋转速度通过设置于壳体外侧的控制旋钮进行调节控制，其可控制范围设置为0转/分钟～100转/分钟，但不仅限于此范围，控制旋钮下方设置有控制开关。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括横向导轨；所述横向导轨设置于所述壳体的内腔中的底部，所述置物转台安装在所述横向导轨上并能够相对于所述横向导轨平移。该技术方案的技术效果在于：不同的零件具有不同的长宽高尺寸，与调整多个摄像头相比，直接调整置物转台在水平方向上的位置，效率更高且更为精准。更进一步地，置物转台还可以通过纵向导轨安装在壳体内腔中，使置物转台能够相对于壳体上下升降。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述照明装置为条状的灯管、环状的灯管、点状的灯珠或者平面的灯板。该技术方案的技术效果在于：照明是影响摄像头图像输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果，要求照明条件稳定且角度合理。将照明装置设置为条状、环状、平板状或者多个点状，能够尽量减少灯光的阴影，提供足够且稳定的照明。其中，上述灯管、灯珠或者灯板的亮度大小可根据实际需要调节。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述照明装置通过导槽导轨结构设置于所述壳体，能够沿所述壳体的内壁来回移动。该技术方案的技术效果在于：在灯管、灯珠或者灯板上设置导槽或者导轨，在壳体内壁对应设置配套的导轨或者导槽，使得全部照明装置在壳体内壁上沿直线方向移动，或者沿曲线方向移动，根据实际需要调整光源的照射角度和位置。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括敞口；所述敞口设置在所述壳体的前方侧壁和/或左右侧壁。该技术方案的技术效果在于：敞口方便了被检测零件的放置和移动，也方便了安装和移动摄像头、灯管或者灯板。并且，应在敞口处设置可固定闭锁的盖板，以避免外部光源干涉相机和摄像头的拍摄。

本实用新型还提供一种零件缺陷检测系统，包括显示屏、驱动装置以及上述的零件缺陷检测架；所述显示屏设置于所述壳体外，与所述检测装置电连接，所述置物转台、所述检测装置和所述照明装置通过所述驱动装置设置于壳体内。其中，该显示屏可以单独设置通过数据线与检测装置实现数据连接，也可以直接设置于壳体上。其中，显示屏用于显示上述多个摄像头拍摄的被检测零件的影像，便于后期进行处理，以确定是否具有缺陷以及缺陷的位置和类型。

需要说明的是，为了便于控制进度、调节亮度、提高检测效率，可选择在壳体外侧设置物理的控制按钮或者控制旋钮，以控制上述置物转台、检测装置和照明装置的活动，并设置控制开关。另外，当显示屏设置于壳体外时，也可以将物理的控制按钮或控制旋钮直接改为由显示屏触摸控制。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的零件缺陷检测架，将置物转台、检测装置和照明装置集中内置于壳体中，形成结构紧凑、照明稳定、便于集中控制的零件缺陷检测单元。

本实用新型提供的零件缺陷检测系统，与零件缺陷检测架配合设置了显示屏和驱动装置，具有上述技术特点外，还提高了零件检测工作的灵活性和设备的自动化程度。

本实用新型的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本实用新型的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的零件缺陷检测架拆下前端板后的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的零件缺陷检测架的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一种零件缺陷检测系统的外形结构图；

图4为本实用新型实施例提供的第二种零件缺陷检测系统的外形结构图。

图标：1-壳体；2-置物转台；3-摄像头；31-安装座；4-照明装置；5-卡爪；6-横向导轨；7-敞口；8-显示屏；9-控制按钮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一、现有技术说明：

在现有技术中，一个典型的工业视觉检测系统包括五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器。五大块涉及的元器件推陈出新、层出不穷，然而将这些元器件组合到一个结构中，形成零件缺陷检测架的技术方案却尚不成熟，导致零件缺陷检测工艺存在结构松散、操作繁琐、自动化程度低等不足。

二、本实用新型技术方案具体实施方式：

本实施例提供了一种零件缺陷检测架，其中：图1为本实用新型实施例提供的零件缺陷检测架拆下前端板后的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的零件缺陷检测架的内部结构示意图。

如图1、2所示，零件缺陷检测架包括壳体1、置物转台2、检测装置和照明装置4；置物转台2位于壳体1的内腔中的底部，且置物转台2能够绕垂直于壳体1的底板的轴线旋转；检测装置包括至少两个摄像头3，壳体1相对的两个内侧壁均至少设置一个摄像头3；照明装置4设置在壳体1的内侧壁和顶部内侧。

其中，摄像头3的数量至少为两个，一个用于获取零件的主视图，另一个用于获取零件的倾斜角度视图。

本实施例提供的零件缺陷检测架，零件缺陷检测架将置物转台2、检测装置和照明装置4集中内置于壳体1中，形成结构紧凑、照明稳定、便于集中控制的零件缺陷检测单元。

在上述实施例的基础上，如图2所示，进一步地，还包括安装座31；摄像头3通过安装座31设置于壳体1，摄像头3铰接于安装座31，使摄像头3能够相对于安装座31摆动。本实施例的零件缺陷检测架，当摄像头3铰接安装时，能够在壳体1内根据需要摆动合适的角度。特殊地，摄像头3通过在空间上相互垂直的两个铰接转轴安装在安装座31上，具有两个方向的活动自由度，能够上下、左右摆动，通过控制其摆动角度能够获取被检测零件的准确拍摄角度。优选地，采用蟹钳夹作为摄像头3的固定装置。

在上述实施例的基础上，如图1、2所示，进一步地，安装座31通过导槽导轨结构设置于壳体1内壁，使安装座31能够在壳体1的内壁所在的平面移动。其中，导槽导轨结构应设置为三组，第一组导槽导轨结构安装在第二组导槽导轨结构上，第二组导槽导轨结构安装在第三组导槽导轨结构上，且三组导槽导轨的活动方向相互垂直，使得任意一个摄像头3在壳体1内具有三个方向上的活动自由度，能够沿壳体1的长宽高三个方向往复平移，通过控制其移动距离能够获取被检测零件的准确拍摄位置。

在上述实施例的基础上，如图2所示，进一步地，置物转台2的上表面设置有卡爪5或者卡槽。在本实施例的零件缺陷检测架中，卡爪5或者卡槽用于固定被检测的零件。其中卡爪5方便用于夹持外轮廓较为规整的零件，而卡槽方便用于卡接具有凸台或者棱角的零件。

在上述实施例的基础上，进一步地，置物转台2的旋转速度可调节。本实施例的零件缺陷检测架，根据不同的零件、相机、镜头参数以及不同的检测精度要求，置物转台2可改变其旋转速度，满足不同的检测要求，适应多种零件的检测需求。具体地，置物转台2的旋转速度通过设置于壳体1外侧的控制旋钮进行调节控制，其可控制范围设置为0转/分钟～100转/分钟，但不仅限于此范围，控制旋钮下方设置有控制开关。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括横向导轨6；横向导轨6设置于壳体1的内腔中的底部，置物转台2安装在横向导轨6上并能够相对于横向导轨6平移。在实际工作中，不同的零件具有不同的长宽高尺寸，与调整多个摄像头3相比，直接调整置物转台2在水平方向上的位置，效率更高且更为精准。更进一步地，置物转台2还可以通过纵向导轨安装在壳体1内腔中，使置物转台2能够相对于壳体1上下升降。

在上述实施例的基础上，如图1、2所示，进一步地，照明装置4为条状的灯管、环状的灯管、点状的灯珠或者平面的灯板。其中，照明是影响摄像头3图像输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果，要求照明条件稳定且角度合理。将照明装置4设置为条状、环状、平板状或者多个点状，能够尽量减少灯光的阴影，提供足够且稳定的照明。其中，上述灯管、灯珠或者灯板的亮度大小可根据实际需要调节。

在上述实施例的基础上，进一步地，照明装置4通过导槽导轨结构设置于壳体1，能够沿壳体1的内壁来回移动。本实施例的零件缺陷检测架在灯管、灯珠或者灯板上设置导槽或者导轨，在壳体1内壁对应设置配套的导轨或者导槽，使得全部照明装置4在壳体1内壁上沿直线方向移动，或者沿曲线方向移动，根据实际需要调整光源的照射角度和位置。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括敞口7(见下述零件缺陷检测系统的附图3和4)；敞口7设置在壳体1的前方侧壁和/或左右侧壁。敞口7方便了被检测零件的放置和移动，也方便了安装和移动摄像头3、灯管或者灯板。并且，应在敞口7处设置可固定闭锁的盖板，以避免外部光源干涉相机和摄像头3的拍摄。

本实用新型还提供一种零件缺陷检测系统，其中：图3为本实用新型实施例提供的第一种零件缺陷检测系统的外形结构图；图4为本实用新型实施例提供的第二种零件缺陷检测系统的外形结构图。如图3、4所示，本实施例提供的零件缺陷检测系统包括显示屏8、驱动装置以及上述的零件缺陷检测架；显示屏8设置于壳体1外，与检测装置电连接，置物转台2、检测装置和照明装置4通过驱动装置设置于壳体1内。其中，该显示屏8可以单独设置通过数据线与检测装置实现数据连接，也可以直接设置于壳体1上。其中，显示屏8用于显示上述多个摄像头3拍摄的被检测零件的影像，便于后期进行处理，以确定是否具有缺陷以及缺陷的位置和类型。

需要说明的是，为了便于控制进度、调节亮度、提高检测效率，可选择在壳体1外侧设置物理的控制按钮9或者控制旋钮，以控制上述置物转台2、检测装置和照明装置4的活动，并设置控制开关。另外，当显示屏8设置于壳体1外时，也可以将物理的控制按钮9或控制旋钮直接改为由显示屏8触摸控制。

本实施例提供的零件缺陷检测系统与零件缺陷检测架配合设置了显示屏8和驱动装置，具有上述技术特点外，还提高了零件检测工作的灵活性和设备的自动化程度。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种零件缺陷检测架，其特征在于，包括壳体、置物转台、检测装置和照明装置；所述置物转台位于所述壳体的内腔中的底部，且所述置物转台能够绕垂直于所述壳体的底板的轴线旋转；

所述检测装置包括至少两个摄像头，所述壳体相对的两个内侧壁均至少设置一个所述摄像头；

所述照明装置设置在所述壳体的内侧壁和顶部内侧。

2.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，还包括安装座；所述摄像头通过所述安装座设置于所述壳体，所述摄像头铰接于所述安装座，使所述摄像头能够相对于所述安装座摆动。

3.根据权利要求2所述的零件缺陷检测架，其特征在于，所述安装座通过导槽导轨结构设置于所述壳体内壁，使所述安装座能够在所述壳体的内壁所在的平面移动。

4.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，所述置物转台的上表面设置有卡爪或者卡槽。

5.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，所述置物转台的旋转速度可调节。

6.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，还包括横向导轨；所述横向导轨设置于所述壳体的内腔中的底部，所述置物转台安装在所述横向导轨上并能够相对于所述横向导轨平移。

7.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，所述照明装置为条状的灯管、环状的灯管、点状的灯珠或者平面的灯板。

8.根据权利要求7所述的零件缺陷检测架，其特征在于，所述照明装置通过导槽导轨结构设置于所述壳体，能够沿所述壳体的内壁来回移动。

9.根据权利要求1所述的零件缺陷检测架，其特征在于，还包括敞口；所述敞口设置在所述壳体的前方侧壁和/或左右侧壁。

10.一种零件缺陷检测系统，其特征在于，包括显示屏、驱动装置以及如权利要求1～9任一项所述的零件缺陷检测架；所述显示屏与所述检测装置电连接，所述置物转台、所述检测装置和所述照明装置通过所述驱动装置设置于壳体内。