CN210664557U - 一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，包括四大部件：角度调节部件、高度调节部件、图像采集部件、照明部件。角度调节部件包括止动棘爪安装架、止动棘爪固定螺母、主动棘爪固定螺母、主动棘爪安装架与角度调节器一体杆、主动棘爪安装架固定片、角度调节器滑块、主动棘爪安装架固定片固定螺钉、止动棘爪弹簧、止动棘爪、主动棘爪弹簧、主动棘爪；高度调节部件包括高度调节器手柄、运动分离器固定螺钉、运动分离器固定片、旋转运动分离器、高度调节器；图像采集部件包括检测台固定螺栓、V形检测台、图像采集器、检测台固定螺母、照明部件包括采集箱箱体、照明灯挂钩、照明灯。本专利可分别精准实现检测台连续旋转和升降，操作读数简便、设计原理简单。
Description
技术领域
本专利涉及图像采集设备的专项技术领域，尤其涉及一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，可实现待测物与图像采集器的精准对齐及待测物在图像采集过程中连续转向的功能
背景技术
随着机器视觉、高光谱与图像处理技术在农产品无损检测上的应用愈加广泛，专业人士研制出许多农产品无损检测实验装置。实现检测黑箱中检测台的升降运动与转向运动分离、检测台精准可控升降及转向是图像采集器所采集信息有效性与准确性的必要保障。目前已有的封闭式农产品无损检测装置具有灵活性差、结构复杂、能耗大且不能实现检测台连续转向的缺点。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本专利提供了一种可在箱外操纵检测台连续升降旋转、零能耗、结构简单且便于操作的实验用图像采集箱。
本专利为了实现上述目的，所采取的技术方案是一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，包括四大部件：角度调节部件、高度调节部件、图像采集部件、照明部件；角度调节部件包括止动棘爪安装架、止动棘爪固定螺母、主动棘爪固定螺母、主动棘爪安装架与角度调节器一体杆、主动棘爪安装架固定片、角度调节器滑块、主动棘爪安装架固定片固定螺钉、止动棘爪弹簧、止动棘爪、主动棘爪弹簧、主动棘爪；高度调节部件包括高度调节器手柄、运动分离器固定螺钉、运动分离器固定片、旋转运动分离器、高度调节器；图像采集部件包括检测台固定螺栓、V形检测台、图像采集器、检测台固定螺母、照明部件包括采集箱箱体、照明灯挂钩、照明灯。其特征在于：所述的照明灯通过挂钩安装在箱体上；图像采集器固定安装在箱体上；检测台由螺栓与螺母固定在旋转运动分离器上；旋转运动分离器通过运动分离器固定螺钉和运动分离器固定片固定在高度调节器上端；检测台高度调节器与箱体通过螺纹连接；高度调节器手柄与检测台高度调节器焊接；止动棘爪弹簧通过本身自带的内螺纹安装在止动棘爪安装架上部，并由止动棘爪固定螺母固定；止动棘爪安装在止动棘爪安装架上并间隙配合；止动棘爪安装架左端安装在箱体内部所开的滑槽中；主动棘爪弹簧通过本身自带的内螺纹安装在主动棘爪安装架与角度调节器一体杆上部，并由主动棘爪固定螺母固定；主动棘爪安装在主动棘爪安装架与角度调节器一体杆上并间隙配合；主动棘爪安装架与角度调节器一体杆下端开键槽并与角度调节器滑块键连接；角度调节器滑块通过主动棘爪安装架固定片主动棘爪安装架固定片固定螺钉固定在箱体上。
所述的一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：所述的照明灯为图像采集器获取的来自检测台的待测物图像信息提供充足的照明；所述的检测台中心有一V形块用于固定检测物；所述的旋转运动分离器用于保证止动棘爪与主动棘爪与检测台的棘轮保持同一平面，并切断高度调节器对检测台的转矩，实现旋转运动分离；所述的角度调节器滑块用于保证主动棘爪安装架与角度调节器一体杆能沿箱体下部导轨运动且能自由升降；所述的高度调节器与主动棘爪安装架与角度调节器一体杆用于调节检测台的高度。
所述的一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：所述的检测台高度调节器在实验人员转动旋转手柄时，由旋转运动分离器将竖直方向力传递到检测台，检测台随着高度调节器手柄顺、逆时针转动上升或下降，由于止动棘爪弹簧提供的阻力、旋转运动分离器切断了检测台高度调节器传递给检测台的转矩及检测台自身惯性，检测台不转动，当检测台上的待测物中心高度大致与图像采集器镜头中心高度平齐时，完成升降。
所述的一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：所述的检测台角度调节器下端由实验人员沿箱体底部导轨逆时针转动某一精确角度时，箱体内的主动棘爪推动检测台旋转同一角度，当角度调节器逆时针旋转至90°时，将角度调节器顺时针旋转复位到初始位置，在此过程中，止动棘爪防止检测台反向转动，再重复逆时针转动角度调节器时，检测台旋转角度在原来基础上叠加，直到检测台转过360°。采集箱箱体底部(紧靠角度调节器下端外侧)有四排角度刻度：0°～90°，90°～180°，180°～270°，270°～360°，角度调节器每回位一次，读取下一个刻度，直到检测台转过360°，重新从0°读数。检测台高度调节器下端靠刻度方向切线有一红色指引线，便于读取角度。
本专利的有益效果是：设计原理简单、操作方便、可实现转向台连续升降转向分别精准实现。
附图说明
图1是本专利主视结构示意图。
图2是本专利俯视结构示意图。
图3是本专利左视结构示意图。
图中所示：1-采集箱箱体，2-检测台固定螺栓，3-止动棘爪安装架，4-止动棘爪固定螺母，5-V形检测台，6-图像采集器，7-照明灯挂钩，8-照明灯，9-主动棘爪固定螺母，10-主动棘爪安装架与角度调节器一体杆，11-主动棘爪安装架固定片，12-角度调节器滑块，13- 主动棘爪安装架固定片固定螺钉，14-高度调节器手柄，15-止动棘爪弹簧，16-止动棘爪，17- 主动棘爪弹簧，18-主动棘爪，19-运动分离器固定螺钉，20-运动分离器固定片，21旋转运动分离器，22-检测台固定螺母，23-高度调节器。
具体实施方式
下面将结合附图对本专利进行详细说明。
如图1，一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，采集箱箱体1、检测台固定螺栓2、止动棘爪安装架3、止动棘爪固定螺母4、V形检测台5、图像采集器6、照明灯挂钩7、照明灯8、主动棘爪固定螺母9、主动棘爪安装架与角度调节器一体杆10、主动棘爪安装架固定片11、角度调节器滑块12、主动棘爪安装架固定片固定螺钉13、高度调节器手柄14、止动棘爪弹簧15、止动棘爪16、主动棘爪弹簧17、主动棘爪18、运动分离器固定螺钉19、运动分离器固定片20、旋转运动分离器21、检测台固定螺母22、高度调节器 23。
根据待测物的大小，调整V形检测台5的高度，使待测物中心高度大致与图像采集器6镜头中心高度平齐，调整V形检测台5的高度的步骤是：将待测物放置在V形检测台5 中心V形块上，打开照明灯8和图像采集器6，通过手动旋转高度调节器手柄14，检测台高度调节器23转动，与采集箱箱体1底部的螺纹孔构成螺旋副，由于采集箱箱体1固定，转动检测台高度调节器23可实现V形检测台5升降，当V形检测台5上的待测物中心高度大致与图像采集器6镜头中心高度平齐时，完成升降，图像采集器6获取第一次来自V形检测台5 的待测物图像信息，按照试验要求调整V形检测台5的旋转角度，使待测物的下一被检测部位正对图像采集器6，然后根据实验要求不断调整V形检测台5的旋转角度，直至获取实验所需的所有图像信息。获取信息完毕后，取下待测物，关闭照明灯8和图像采集器6，完成待测物的图像采集。每次调整V形检测台5的转向角步骤是：从初始位置转动主动棘爪安装架与角度调节器一体杆10，使安装在其上的主动棘爪18推动检测台旋转相应角度，当主动棘爪安装架与角度调节器一体杆10转过90°时，反向转动该杆，将其恢复到初始位置，再次转动时V形检测台5的角度应为主动棘爪安装架与角度调节器一体杆10转过的角度加 90°，检测台每复位一次，检测台转角读数增加90°。
此外，为了减轻转向装置在升降和转向过程中对待测物的损坏，在V形检测台5的V形块上安装了缓冲减震材料。
Claims (3)
1.一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：主要功能由角度调节部件、高度调节部件、图像采集部件、照明部件四大部件构成；角度调节部件包括止动棘爪安装架(3)、止动棘爪固定螺母(4)、主动棘爪固定螺母(9)、主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)、主动棘爪安装架固定片(11)、角度调节器滑块(12)、主动棘爪安装架固定片固定螺钉(13)、止动棘爪弹簧(15)、止动棘爪(16)、主动棘爪弹簧(17)、主动棘爪(18)；高度调节部件包括高度调节器手柄(14)、运动分离器固定螺钉(19)、运动分离器固定片(20)、旋转运动分离器(21)、高度调节器(23)；图像采集部件包括检测台固定螺栓(2)、V形检测台(5)、图像采集器(6)、检测台固定螺母(22)、照明部件包括采集箱箱体(1)、照明灯挂钩(7)、照明灯(8)。
2.根据权利要求1所述的一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：照明灯(8)通过照明灯挂钩(7)安装在采集箱箱体(1)上；图像采集器(6)固定安装在采集箱箱体(1)上；V形检测台(5)由检测台固定螺栓(2)与检测台固定螺母(22)固定在旋转运动分离器(21)上；旋转运动分离器(21)通过运动分离器固定螺钉(19)和运动分离器固定片(20)固定在高度调节器(23)上端；高度调节器(23)与采集箱箱体(1)通过螺纹连接；高度调节器手柄(14)与高度调节器(23)焊接；止动棘爪弹簧(15)通过本身自带的内螺纹安装在止动棘爪安装架(3)上部，并由止动棘爪固定螺母(4)固定；止动棘爪(16)安装在止动棘爪安装架(3)上并间隙配合；止动棘爪安装架(3)左端安装在采集箱箱体(1)内部所开的滑槽中；主动棘爪弹簧(17)通过本身自带的内螺纹安装在主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)上部，并由主动棘爪固定螺母(9)固定；主动棘爪(18)安装在主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)上并间隙配合；主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)下端开键槽并与角度调节器滑块(12)键连接；角度调节器滑块(12)通过主动棘爪安装架固定片(11)主动棘爪安装架固定片固定螺钉(13)固定在采集箱箱体(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种基于棘轮与运动分离器的二自由度检测台图像采集箱，其特征在于：所述的照明灯(8)为图像采集器(6)获取的来自V形检测台(5)的待测物图像信息提供充足的照明；所述的V形检测台(5)中心有一V形块用于固定检测物；所述的旋转运动分离器(21)用于保证止动棘爪(16)与主动棘爪(18)与V形检测台(5)的棘轮保持同一平面，并切断高度调节器(23)对V形检测台(5)的转矩，实现旋转运动分离；所述的角度调节器滑块(12)用于保证主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)能沿采集箱箱体(1)下部导轨运动且能自由升降；所述的高度调节器(23)与主动棘爪安装架与角度调节器一体杆(10)用于调节V形检测台(5)的高度。
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