CN210893004U - 一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，所述图像采集定位装置包括：螺纹放置装置、双目摄像机、图像处理模块、图像显示模块、机器人，所述双目摄像机搭载于所述机器人的机械臂模块，所述待测工件设置于所述双目摄像机的探测范围内；且所述双目摄像机采用有线和/或无线的连接方式与所述图像处理模块相连，所述图像处理模块与所述图像显示模块相连。通过本实用新型结构设计，使得双目摄像机能够根据不同工件的形状和尺寸大小进行与待测工件间的距离调整，以保证所述双目摄像机能够获得符合需求的图像信息。

Description

一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，尤其涉及一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置。

背景技术

螺纹广泛应用于航空、航天等国防军工型号产品的研制和生产，螺纹综合参数的测量对于螺纹连接部件的可靠性具有重要的意义。

现有的螺纹综合参数的测量装置主要通过非接触的方式对螺纹牙型进行扫描，在检测时需要利用人工将螺纹放置于指定位置，无法自动识别螺纹空间位置以及自主调节测量姿态，无法适应在线全自动测量以及被测螺纹工件放置位姿差异大等情况，存在着人为误差大的问题。

同时，传统测量方式同螺纹图像的测量或采集过程，需要针对对应螺纹工件逐个测量，即是，每完成一个螺纹工作对应的螺纹图像扫描后，需人工将一个待测工件放至对应的测量位置，并根据工件的形状和尺寸适应性调整摄像机的位置，以进行图像采集，从而，造成测量效率低的问题。

根据国家智能制造发展规划，在线或在机测量是长期的发展方向，目前尚无能实现螺纹工件在线或在机的图像自动采集设备，现有螺纹综合参数测量装置无法满足数字化批量检测的要求，无法适应快速、集成的现场检测环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，通过该装置可实现针对待测工件的自动化图像采集，并能实现对工作区域的多目标进行适应性图像采集，提高了螺纹图像的采集效率，在此基础上，可以实现螺纹空间三维位置坐标信息的确定，引导螺纹综合参数测量装置自动定位，大大提高测量效率和准确度。满足了现场批量化自动检测需求。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，所述图像采集定位装置包括：螺纹放置装置、双目摄像机、图像处理模块、图像显示模块、机器人和控制器，其中，待测工件设置于所述螺纹放置装置之上，所述双目摄像机搭载于所述机器人的机械臂模块，所述待测工件设置于所述双目摄像机的探测范围内；且所述双目摄像机采用有线和/或无线的连接方式与所述图像处理模块相连，所述图像处理模块与所述图像显示模块相连；所述机器人还连接有控制器。

根据一个优选的实施方式，所述双目摄像机包括左摄像机和右摄像机，所述左摄像机和右摄像机平行对称朝下设置。

根据一个优选的实施方式，所述左摄像机和右摄像机之间还设有用于调整两摄像机间距的相对位置调整机构。

根据一个优选的实施方式，所述螺纹放置装置设置于所述双目摄像机的下方。

根据一个优选的实施方式，所述螺纹放置装置上设有若干用于夹持固定各种规格和尺寸的待测工件的夹持固定部。

根据一个优选的实施方式，所述机器人为六轴机器人，包括机械臂和机器人控制系统。

根据一个优选的实施方式，所述控制器为基于PLC的控制装置。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型装置中所述机器的设计，使得测试人员能够实时进行双目摄像机的位置调整，以使得双目摄像机能够根据不同工件的形状和尺寸大小进行与待测工件间的距离调整，以保证所述双目摄像机能够获得符合需求的图像信息。同时，基于各个待测工件的位置信息，通过控制机器人的姿态调整能够完成对所有工件进行逐个螺纹图像数据采集。在此基础上，所述图像处理模块依次计算各个被测螺纹工件的三维空间坐标信息，从而引导螺纹测量装置自动移动到被测螺纹位置，完成螺纹综合参数的测量。从而大大提高了批量的螺纹图像数据的采集效率和螺纹综合参数检测装置的检测效率，提升了检测人员的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

其中，1-螺纹放置装置，2-双目摄像机，2a-左摄像机，2b-右摄像机，3-图像处理模块，4-显示模块，5-机器人，6-控制器，7-待测工件。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

参考图1所示，图中示出了一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，所述图像采集定位装置包括：螺纹放置装置1、双目摄像机2、图像处理模块3、图像显示模块4、机器人5和控制器6。

所述螺纹放置装置1用于实现对若干待测工件7的夹持固定，以完成工件的批量图像采集。所述双目摄像机2用于完成对待测工件7进行螺纹图像数据扫描采集。所述图像处理模块3用于完成对双目摄像机2采集的图像进行初步处理。所述图像显示模块4用于完成对双目摄像机2采集的图像信息进行实时显示，以指导用户采集到符合要求的图像数据。所述机器人5用于完成对双目摄像机2进行位置调整。所述控制器6用于完成机器人5的移动控制。

优选地，待测工件7设置于所述螺纹放置装置1之上。以方便双目摄像机2进行螺纹图像数据采集。

进一步地，所述螺纹放置装置1上设有若干用于夹持固定各种规格和尺寸的待测工件7的夹持固定部。从而可以方便本装置进行对批量工件进行图像数据采集。

优选地，所述双目摄像机2采用有线和/或无线的连接方式与所述图像处理模块3相连。所述图像处理模块3与所述图像显示模块4相连。测试人员可以基于所述图像显示模块4实时获得对应待测工件7的螺纹数据信息。

优选地，所述双目摄像机2搭载于所述机器人5的机械臂模块。所述待测工件7设置于所述双目摄像机2的探测范围内。所述机器人5还连接有控制器6。测试人员可以基于需求操作控制器6完成机器人5的姿态调整。

即是，通过所述机器人5完成双目摄像机2的位置调整，以使得双目摄像机2能够根据不同工件的形状和尺寸大小进行与待测工件7间的距离调整，以保证所述双目摄像机2能够获得符合需求的图像信息。并基于各个待测工件7的位置信息，完成对所有工件进行逐个螺纹图像数据采集。从而大大提高了批量螺纹数据的采集效率，提升了检测人员的工作效率。

优选地，所述双目摄像机2包括左摄像机2a和右摄像机2b，所述左摄像机2a和右摄像机2b平行对称朝下设置。

优选地，所述螺纹放置装置1设置于所述双目摄像机2的下方。

进一步地，所述左摄像机2a和右摄像机2b之间还设有用于调整两摄像机间距的相对位置调整机构。用户可以基于待测工件7的尺寸信息，通过控制器6控制该相对位置调整机构实现两摄像机间的相对位置调整，以使得本双目摄像机2能够适应各种尺寸工件螺纹结构的图像采集需求。

优选地，所述机器人5为六轴机器人，包括机械臂和机器人控制系统。进一步地，所述控制器6可以为基于PLC的控制装置。

前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述图像采集定位装置包括：螺纹放置装置(1)、双目摄像机(2)、图像处理模块(3)、图像显示模块(4)、机器人(5)和控制器(6)，

其中，待测工件(7)设置于所述螺纹放置装置(1)之上，所述双目摄像机(2)搭载于所述机器人(5)的机械臂模块，所述待测工件(7)设置于所述双目摄像机(2)的探测范围内；

且所述双目摄像机(2)采用有线和/或无线的连接方式与所述图像处理模块(3)相连，所述图像处理模块(3)与所述图像显示模块(4)相连；

所述机器人(5)还连接有控制器(6)。

2.如权利要求1所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述双目摄像机(2)包括左摄像机(2a)和右摄像机(2b)，所述左摄像机(2a)和右摄像机(2b)平行对称朝下设置。

3.如权利要求2所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述左摄像机(2a)和右摄像机(2b)之间还设有用于调整两摄像机间距的相对位置调整机构。

4.如权利要求2所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述螺纹放置装置(1)设置于所述双目摄像机(2)的下方。

5.如权利要求1所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述螺纹放置装置(1)上设有若干用于夹持固定各种规格和尺寸的待测工件(7)的夹持固定部。

6.如权利要求1所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述机器人(5)为六轴机器人，包括机械臂和机器人控制系统。

7.如权利要求1所述的一种基于视觉引导的螺纹图像采集定位装置，其特征在于，所述控制器(6)为基于PLC的控制装置。

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