CN210401232U

CN210401232U - 一种多视点外观检测装置

Info

Publication number: CN210401232U
Application number: CN201920884402.0U
Authority: CN
Inventors: 吴凯; 王冰根; 朱俊勇; 李培
Original assignee: Intelligent Eyes Automation Technology Guangzhou Co ltd
Current assignee: Intelligent Eyes Automation Technology Guangzhou Co ltd
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2029-06-12

Abstract

一种多视点外观检测装置，包括机架和安装在所述机架上的相机、光源、夹具、升降机构、旋转机构和摆动机构，相机和光源均安装在升降机构上以便于调整高度对夹具上的工件进行拍摄，夹具安装在旋转机构上，摆动机构与旋转机构固定相连以带动旋转机构及其上的夹具在预设角度内摆动；摆动机构包相互平行且位置相对的内齿圈和圆弧导轨，齿轮与内齿圈相啮合，滑块滑动安装在圆弧导轨上。摆动机构通过齿圈齿轮使工件在不同角度内摆动，再通过旋转机构使工件自旋，从而使工件不同检测部位的不同面交替朝上进行检测，实现一个相机多面多次拍照检测，减少了相机数量，减小装置体积，降低制造使用维护成本。

Description

一种多视点外观检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种多视点外观检测装置。

背景技术

产品在生产过程中或下生产线后常常需要进行多个点位的外观检测，如果依靠人工检测，不仅效率低、成本高，而且可靠性低、错误率高，人工劳动强度大，容易产生视觉疲劳，造成误检。而一些采用相机进行拍照的检测方法，由于需要采集多个点的数据，当不同点位落于不同表面时，需要通过多相机或精密设计的复杂运动机构配合取像，不仅增加了制造成本，还因机构复杂相机过多导致设备臃肿，调试安装维护困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、体积小的适用于单点多面的多视点外观检测装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种多视点外观检测装置，包括机架和安装在所述机架上的相机、光源、夹具、升降机构、旋转机构和摆动机构；所述相机和光源均安装在所述升降机构上以便于调整高度对夹具上的工件进行拍摄，所述光源为相机拍摄提供光照条件；所述夹具位于所述相机镜头的下方，且安装在所述旋转机构上使固定在夹具上的工件可沿夹具的中心轴进行旋转；所述摆动机构与所述旋转机构固定相连以带动旋转机构及其上的夹具在预设角度内摆动，以此使工件的不同部位朝上进行拍摄。

更进一步地，所述摆动机构包括内齿圈、齿轮、第一电机、第一滑块、圆弧导轨；所述内齿圈和圆弧导轨相互平行且位置相对地安装在所述机架上，所述齿轮与内齿圈相啮合，所述第一电机与所述齿轮相连以带动齿轮在内齿圈中移动；所述第一滑块滑动安装在所述圆弧导轨上；所述第一电机和第一滑块分别固定连接在所述旋转机构的两侧，使所述旋转机构通过第一电机和第一滑块安装在所述内齿圈和圆弧导轨间并沿内齿圈和圆弧导轨上的圆弧进行摆动。

更进一步地，所述内齿圈为圆弧形，其圆弧对应的圆心角不小于90度。圆弧导轨的长度和圆心角与之相配。

更进一步地，所述旋转机构包括第二电机、与所述第二电机相连的转盘，所述夹具固定安装在所述转盘上。

更进一步地，所述转盘通过中空平台与所述第二电机相连。

更进一步地，所述升降机构包括竖直滑轨、第二滑块和传动组件，所述传动组件与所述第二滑块相连并带动所述滑块在竖直滑轨内滑动。

更进一步地，所述光源与所述相机固定相连且位于所述相机的下方，所述光源通过连接板与所述升降机构上的第二滑块相连，从而带动相机和光源同时升降。

更进一步地，所述传动组件包括依次相连的第三电机、主动轮、传动皮带、从动轮、丝杠、丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述第二滑块相连以带动第二滑块在滑轨内移动。

更进一步地，所述光源为由一组同轴光源和三组不同角度的光源组合而成的组合光源，可达到圆顶灯光源、0度角光源和环形光源合成的照明效果。

更进一步地，所述机架包括顶板和底板，所述相机、光源和升降机构安装在所述顶板上，所述夹具、旋转机构和摆动机构安装在所述顶板和底板之间。

上述机架可分为上下两层，所述相机、光源和升降机构位于上层，所述夹具、旋转机构和摆动机构位于下层。

一种上述多视点外观检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1、驱动升降机构中的电机使升降机构运行，从而带动相机和光源在竖直方向上升降，进而调整相机到工件表面间的距离，提高成像质量；

S2、驱动摆动机构中的电机转动带动摆动机构运行，从而带动旋转机构及其上的夹具在做圆周摆动，并控制摆动机构的摆动角度使工件的待测部位朝上；

S3、驱动旋转机构中的电机转动带动夹具旋转，从而带动夹具上的工件沿夹具的中心轴进行旋转，使工件上待测部位的不同面或不同边依次朝上进行检测。

本发明摆动机构和旋转机构配合对工件位置进行调整，其工作原理可以是：摆动机构中的电机转动带动齿轮转动，从而带动旋转机构及其上的夹具在内齿圈上做圆周运动；当夹具上工件的顶面与地面平行时，检测工件的顶面；当夹具上工件的顶面与地面垂直时，检测工件的侧面，此时启动旋转机构中的电机带动夹具旋转，使夹具上工件沿夹具的中心轴旋转，从而使工件的多个侧面或多条侧边依次朝上进行侧面或侧边的检测；当需要检测工件上任一部位时，调整摆动机构的摆动角度使该部位朝上，再启动旋转机构使该部位旋转对其各个侧位进行检测，如此即可完成对工件外观的多视点检测。

本实用新型的有益效果在于：采用升降机构自动调节相机取像高度，可适应不同高度产品；摆动机构通过齿圈齿轮使工件在预设角度之间摆动，从而使产品底面、侧面和底侧面交替朝上进行检测，再通过旋转机构使工件自旋，从而使工件其他侧面和底侧面依次朝上，进而实现一个相机多面多次拍照检测，减少了相机数量，同时旋转机构和摆动机构组合运动，在不减少自由度的前提下精简机构，减小机构体积，降低制造使用维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图一。

图2为本实用新型实施例的立体分解图。

图3为本实用新型实施例的立体图二。

图4为本实用新型实施例中工件顶面的检测示意图。

图5为本实用新型实施例中工件侧面的检测示意图。

图6为本实用新型实施例中工件顶侧面的检测示意图。

附图标记：1-机架；2-顶板；3-相机；4-光源；5-聚光罩；6-连接板；7- 升降机构；8-支撑板；9-齿圈安装板；10-旋转机构；11-第二滑块；12-工件； 13-夹具；14-转盘；15-中空平台；16-旋转平台安装板；17-第一电机；18-电机法兰；19-齿轮；20-内齿圈；21-第二电机；22-底板；23-第一滑块；24-圆弧导轨；25-导轨安装板；26-顶面；27-侧面；28-顶侧面。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种多视点外观检测装置，包括机架1和安装在所述机架1上的相机3、光源4、夹具13、升降机构7、旋转机构10和摆动机构；所述相机3和光源4均安装在所述升降机构7上以便于调整高度对夹具13上的工件12进行拍摄，所述光源4为相机3拍摄提供光照条件；所述夹具13位于所述相机3镜头的下方，且安装在所述旋转机构10上使固定在夹具13上的工件12可沿夹具13的中心轴进行旋转；所述摆动机构与所述旋转机构10固定相连以带动旋转机构10及其上的夹具13在预设角度内摆动，以此使工件12的不同部位朝上进行拍摄。

上述机架1包括顶板2和底板22，所述相机3、光源4和升降机构7安装与顶板2上，所述夹具13、旋转机构10和摆动机构位于顶板2和底板22之间。

所述摆动机构包括内齿圈20、齿轮19、第一电机17、第一滑块23、圆弧导轨24。所述内齿圈20和圆弧导轨24相互平且位置相对地安装在所述机架1 上，所述内齿圈20通过齿圈安装板9安装在所述机架1的底板22上，所述圆弧导轨24通过导轨安装板25安装在机架1的底板22上，齿圈安装板9和导轨安装板25的上部安装在机架1的顶板2上。所述齿轮19与内齿圈20相啮合，所述第一电机17与所述齿轮19相连以带动齿轮19在内齿圈20中移动；所述第一滑块23滑动安装在所述圆弧导轨24上；所述第一电机17通过电机法兰18 安装在旋转机构10中旋转平台安装板16的一侧，第一滑块23安装在旋转平台安装板16的另一侧，使所述旋转机构10通过第一电机17和第一滑块23安装在所述内齿圈20和圆弧导轨24间并沿内齿圈20和圆弧导轨24上的圆弧进行摆动。所述内齿圈20为圆弧形，其圆弧对应的圆心角不小于90度。圆弧导轨 24的长度和圆心角与之相配。

所述旋转机构10包括第二电机21、与所述第二电机21相连的转盘14，所述夹具13固定安装在所述转盘14上。所述转盘14通过依次连接的中空平台15、旋转平台安装板16与所述第二电机21相连。

所述升降机构7通过支撑板8安装在所述机架1的顶板2上，所述升降机构7包括竖直滑轨、第二滑块11和传动组件，所述传动组件与所述第二滑块11 相连并带动所述滑块在竖直滑轨内滑动。所述光源4与所述相机3固定相连且位于所述相机3的下方，所述光源4通过连接板6与所述升降机构7上的第二滑块11相连，从而带动相机3和光源4同时升降。所述传动组件包括依次相连的第三电机、主动轮、传动皮带、从动轮、丝杠、丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述第二滑块11相连以带动第二滑块11在滑轨内移动。所述光源4为组合光源4，所述光源4上还设有聚光罩5。所述光源4可为由一组同轴光源和三组不同角度的光源组合而成的组合光源，可达到圆顶灯光源、0度角光源和环形光源合成的照明效果。

以图4至图6中的工件12为例，需要检测工件12的顶面26、顶侧面28和侧面27，其检测方法包括以下步骤：

步骤一、驱动升降机构7中的第三电机使升降机构7运行，从而带动相机3 和光源4在竖直方向上升降，进而调整相机3到工件12表面间的距离，提高成像质量；

步骤二、启动摆动机构中的第一电机17转动带动齿轮19转动，从而带动转盘14及其上的夹具13在内齿圈20上做圆周运动；当夹具13上工件12的顶面26与地面平行时，检测工件12的顶面26；当夹具13上工件12的顶面26与地面垂直时，检测工件12的侧面27，此时启动旋转机构10中的第二电机21通过中空平台15带动转盘14转动，转盘14上的夹具13及夹具13上的工件12 沿夹具13的中心轴旋转，从而使工件12的四个侧面27和四条侧边依次朝上进行侧面27和侧边的检测；当需要检测顶侧面28时，调整摆动机构的摆动角度使顶侧面28朝上，再启动旋转机构10使顶侧面28的四个顶侧面28和四条顶侧边依次朝上进行检测。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种多视点外观检测装置，其特征在于，包括机架和安装在所述机架上的相机、光源、夹具、升降机构、旋转机构和摆动机构；所述相机和光源均安装在所述升降机构上以便于调整高度对夹具上的工件进行拍摄，所述光源为相机拍摄提供光照条件；所述夹具位于所述相机镜头的下方，且安装在所述旋转机构上使固定在夹具上的工件可沿夹具的中心轴进行旋转；所述摆动机构与所述旋转机构固定相连以带动旋转机构及其上的夹具在预设角度内摆动，以此使工件的不同部位朝上进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述摆动机构包括内齿圈、齿轮、第一电机、第一滑块、圆弧导轨；所述内齿圈和圆弧导轨相互平行且位置相对地安装在所述机架上，所述齿轮与内齿圈相啮合，所述第一电机与所述齿轮相连以带动齿轮在内齿圈中移动；所述第一滑块滑动安装在所述圆弧导轨上；所述第一电机和第一滑块分别固定连接在所述旋转机构的两侧，使所述旋转机构通过第一电机和第一滑块安装在所述内齿圈和圆弧导轨间并沿内齿圈和圆弧导轨上的圆弧进行摆动。

3.根据权利要求2所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述内齿圈为圆弧形，其圆弧对应的圆心角不小于90度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述旋转机构包括第二电机、与所述第二电机相连的转盘，所述夹具固定安装在所述转盘上。

5.根据权利要求4所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述转盘通过中空平台与所述第二电机相连。

6.根据权利要求4所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述升降机构包括竖直滑轨、第二滑块和传动组件，所述传动组件与所述第二滑块相连并带动所述滑块在竖直滑轨内滑动。

7.根据权利要求6所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述光源与所述相机固定相连且位于所述相机的下方，所述光源通过连接板与所述升降机构上的第二滑块相连，从而带动相机和光源同时升降。

8.根据权利要求6所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述传动组件包括依次相连的第三电机、主动轮、传动皮带、从动轮、丝杠、丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述第二滑块相连以带动第二滑块在滑轨内移动。

9.根据权利要求1至3任一项所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述光源为由一组同轴光源和三组不同角度的光源组合而成的组合光源。

10.根据权利要求1至3任一项所述的一种多视点外观检测装置，其特征在于，所述机架包括顶板和底板，所述相机、光源和升降机构安装在所述顶板上，所述夹具、旋转机构和摆动机构安装在所述顶板和底板之间。