CN211373503U - 检测装置 - Google Patents

Abstract

一种检测装置，包括定位台、设于定位台一侧的第一取像机构、设于定位台上方的第二取像机构、与第二取像机构相连接的第一驱动机构及一工控机，第一取像机构和第二取像机构均与工控机电连接；第一驱动机构用于驱动第二取像机构在定位台上方移动；定位台用于固定一标定块，标定块设有相垂直的顶面和侧面，顶面设有第一标定记号，侧面设有第二标定记号，第一标定记号与第二标定记号相连接；第一取像机构获取含有第二标定记号的第一图像,第二取像机构获取含有第一标定记号的第二图像，工控机通过第一标定记号和第二标定记号，获取第一取像机构和第二取像机构的偏差信息。该检测装置耗时短且效率高，同时有效避免了产品碰刮伤的风险。

Description

检测装置

技术领域

本实用新型涉及视觉检测领域，特别是一种检测装置。

背景技术

在机械、电子、仪表等行业的产品检测制程中，通常采用三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine，CMM)对产品进行测量。当待检测产品的基准与检测面不在同一个面上时，需采用接触式检测法来对基准与检测面进行关联，由人工将产品固定在检测治具上，然后运行检测程序，使用探针接触产品进行检测。然而，这种方法存在耗时长、效率低的缺点。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种检测装置，以解决上述问题。

本申请提出一种检测装置，所述检测装置包括定位台、设于所述定位台一侧的第一取像机构、设于所述定位台上方的第二取像机构、与所述第二取像机构相连接的第一驱动机构及一工控机，所述第一取像机构和第二取像机构均与所述工控机电连接；所述第一驱动机构用于驱动所述第二取像机构在所述定位台上方移动；所述定位台用于固定一标定块，所述标定块设有相垂直的顶面和侧面，所述顶面设有第一标定记号，所述侧面设有第二标定记号，所述第一标定记号与所述第二标定记号相连接；所述第一取像机构获取含有所述第二标定记号的第一图像,所述第二取像机构获取含有所述第一标定记号的第二图像，所述工控机通过所述第一标定记号和所述第二标定记号获取所述第一取像机构和所述第二取像机构的偏差信息。

进一步地，所述第一驱动机构带动所述第二取像机构在平行于所述顶面的平面上移动。

进一步地，所述第一取像机构呈固定状态，所述第一驱动机构带动所述第二取像机构在至少一预设位置进行取像。

进一步地，所述第一标定记号为与所述侧面垂直的直线，所述第二标定记号为与所述顶面垂直的直线。

进一步地，所述第一标定记号为与所述侧面垂直的两直线，所述第二标定记号为与所述顶面垂直的两直线；所述第一取像机构对所述侧面取像，以获取侧面两直线的第一中分线的位置信息；所述第二取像机构对所述顶面取像，以获取顶面两直线的第二中分线的位置信息；所述工控机通过所述第一中分线和所述第二中分线而这的位置信息，获取所述第一取像机构和所述第二取像机构的偏差信息。

进一步地，所述标定块设有凹槽，所述凹槽贯穿所述顶面和侧面设置，所述凹槽与所述顶面相交形成与所述侧面垂直的两直线，所述凹槽与所述侧面相交形成与所述顶面垂直的两直线。

进一步地，所述标定块为棱柱结构，所述标定块设有至少两凹槽，至少两所述凹槽设于所述标定块不同的侧边。

进一步地，所述第一取像机构的数量为至少两个，一个所述第一取像机构对相应的一所述凹槽进行取像。

进一步地，所述第一取像机构包括设于所述定位台一侧的第一支撑架、设于所述第一支撑架上的第一CCD相机、及设于所述第一支撑架且位于所述第一CCD相机一侧的第一光源，所述第一光源为同轴光源。

进一步地，所述第二取像机构包括设于所述第一驱动机构上的第二支撑架、设于所述第二支撑架上的第二CCD相机、及设于所述第二支撑架且位于所述第二CCD相机下方的第二光源，所述第二光源为条形光源或环形光源。

上述检测装置包括定位台、第一取像机构、第二取像机构、第一驱动机构及工控机，第一取像机构、第二取像机构分别获取含有第一标定记号和第二标定记号的图像，工控机通过第一标定记号和第二标定记号获取第一取像机构和第二取像机构的偏差信息，从而所述检测装置可通过第一取像机构和第二取像机构共同检测待测工件的尺寸或工件上元件的位置。

上述检测装置利用标定块将第一取像机构和第二取像机构相关联，替代了CMM接触式检测，提升了检测的速度，耗时短且效率高，同时有效避免了产品碰刮伤的风险。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例中检测装置的立体示意图。

图2是图1所示的检测装置中II部的局部放大示意图。

图3是图1所示的检测装置中的标定块的立体示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参照图1至图3，本申请提出一种检测装置100，包括定位台10、设于定位台10一侧的第一取像机构20、设于定位台10上方的第二取像机构30、与第二取像机构30相连接的第一驱动机构40及一工控机(图未示)，第一取像机构20和第二取像机构30均与工控机电连接。

第一驱动机构40用于驱动第二取像机构30在定位台10上方移动。

定位台10用于固定一标定块200，标定块200设有相垂直的顶面210和侧面220，顶面210设有第一标定记号211，侧面220设有第二标定记号221，第一标定记号211与第二标定记号221相连接。

第一取像机构20获取含有第二标定记号221的第一图像,第二取像机构30获取含有第一标定记号211的第二图像，工控机通过第一标定记号211和第二标定记号221，获取第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息，因此，该检测装置100能够将第一取像机构20与第二取像机构30相关联，以通过第一取像机构20和第二取像机构30共同对定位台10上的工件进行检测。

在获取第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息之后，该检测装置100可通过第一取像机构20和第二取像机构30分别对待测工件进行取像，结合第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息，获取工件的三维尺寸。因此，该检测装置100能够对待测工件进行尺寸检测，特别是针对基准不在同一个方向面上的工件进行尺寸检测。

在一实施方式中，第一取像机构20呈固定状态，第一驱动机构40带动第二取像机构30在至少一预设位置取像。

第一取像机构20包括设于定位台10一侧的第一支撑架21、设于第一支撑架21上的第一CCD相机22、及设于第一支撑架21且位于第一CCD相机22一侧的第一光源23，第一光源23为同轴光源。

第二取像机构30包括设于第一驱动机构40上的第二支撑架31、设于第二支撑架31上的第二CCD相机32、及设于第二支撑架31且位于第二CCD相机32下方的第二光源33，第二光源33为条形光源或环形光源。

在一实施方式中，第一驱动机构40为三轴驱动机构，用于驱动所述第一取像机构20在X、Y、Z三个轴向移动，以对待测工件的多个位置进行取像。

在另一实施方式中，第一驱动机构40带动第二取像机构30在平行于顶面210的平面上移动。

可以理解，第一驱动机构40可包括多个滚珠丝杠结构，或者气缸等驱动件，只要能驱动第二取像机构30移动即可。

检测装置100还包括安装架50，安装架50包括一安装面51，定位台10和第一取像机构20均设于安装架50的安装面51上。

进一步地，检测装置100还包括第二驱动机构60，第二驱动机构60设于安装面51上，第二驱动机构60与定位台10相连接且用于驱动定位台10沿平行于安装面51的方向运动，以将标定块200或待测工件移动至对应第一取像机构20的检测位置。

在一实施方式中，第一标定记号211为与侧面220垂直的直线，第二标定记号221为与顶面210垂直的直线。因此，第一标定记号211与第二标定记号221垂直连接。

在另一实施方式中，第一标定记号211为与侧面220垂直的两直线，第二标定记号221为与顶面210垂直的两直线。第一标定记号211中的两直线分别与第二标定记号221中相应的直线垂直连接。

第一取像机构20对侧面220取像，以获取侧面220两直线的第一中分线的位置信息；第二取像机构30对顶面210取像，以获取顶面210两直线的第二中分线的位置信息。工控机通过第一中分线和第二中分线二者的位置信息，获取第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息。在本实施方式中，由于获取的是第一中分线和第二中分线的位置信息，工控机获得的第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息更为精准。

在一实施方式中，标定块200设有凹槽230，凹槽230贯穿顶面210和侧面220设置，凹槽230与顶面210相交形成与侧面220垂直的两直线，即形成第一标定记号211；凹槽230与侧面220相交，形成与顶面210垂直的两直线，即形成第二标定记号221。

在一实施方式中，标定块200为矩形块状或棱柱结构，标定块200设有至少两凹槽230，至少两凹槽230设于标定块200不同的侧边。

第一取像机构20的数量为至少两个，至少两个第一取像机构20分别设于定位台10的不同的侧边，每个第一取像机构20对相应的一凹槽230进行取像。

上述实施例的检测装置100的工作方法如下：

将标定块200定位在定位台10上，第二驱动机构60驱动定位台10和标定块200移动至第一取像机构20对应的检测位。第一取像机构20获取含有标定块200的第二标定记号221的第一图像，第一驱动机构40驱动第二取像机构30移动至定位台10上方，第二取像机构30获取含有标定块200的第一标定记号211的第二图像，工控机通过第一图像中的第二标定记号221的位置信息，以及第二图像中第一标定记号211的位置信息，获取第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息。

在检测待测工件时，将待测工件定位在定位台10上，第二驱动机构60驱动定位台10和待测工件移动至第一取像机构20对应的检测位。第一取像机构20获取待测工件的第一图像，第一驱动机构40驱动第二取像机构30移动至定位台10上方，第二取像机构30获取待测工件的第二图像，工控机通过第一图像、第二图像和第一取像机构20和第二取像机构30的偏差信息，获得待测工件的尺寸信息。

上述检测装置100包括定位台10、第一取像机构20、第二取像机构30、第一驱动机构40及工控机，第一取像机构20、第二取像机构30分别获取含有第一标定记号211和第二标定记号221的图像，工控机通过所述图像中的第一标定记号和第二标定记号获取第一取像机构和第二取像机构的偏差信息，从而所述检测装置100可通过第一取像机构20和第二取像机构30共同检测待测工件的尺寸或工件上元件的位置。

上述检测装置100利用标定块200将第一取像机构20和第二取像机构30相关联，替代了CMM接触式检测，提升了检测的效率，同时有效避免了产品碰刮伤的风险。

该检测装置100可应用于手机壳体的尺寸检测、螺柱位置度检测等，特别适用于批量产品的检测，应用范围较广，结构简单，检测效率较高且成本较低。

另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置包括定位台、设于所述定位台一侧的第一取像机构、设于所述定位台上方的第二取像机构、与所述第二取像机构相连接的第一驱动机构及一工控机；

所述第一取像机构和第二取像机构均与所述工控机电连接；

所述第一驱动机构用于驱动所述第二取像机构在所述定位台的上方移动；

所述定位台用于固定一标定块，所述标定块设有相垂直的顶面和侧面，所述顶面设有第一标定记号，所述侧面设有第二标定记号，所述第一标定记号与所述第二标定记号相连接；

所述第一取像机构获取含有所述第二标定记号的第一图像,所述第二取像机构获取含有所述第一标定记号的第二图像，所述工控机通过所述第一标定记号和所述第二标定记号获取所述第一取像机构和所述第二取像机构的偏差信息。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一驱动机构带动所述第二取像机构在平行于所述顶面的平面上移动。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一取像机构呈固定状态，所述第一驱动机构带动所述第二取像机构在至少一预设位置进行取像。

4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一标定记号为与所述侧面垂直的直线，所述第二标定记号为与所述顶面垂直的直线。

5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一标定记号为与所述侧面垂直的两直线，所述第二标定记号为与所述顶面垂直的两直线；

所述第一取像机构对所述侧面取像，以获取侧面两直线的第一中分线的位置信息；

所述第二取像机构对所述顶面取像，以获取顶面两直线的第二中分线的位置信息；

所述工控机通过所述第一中分线和所述第二中分线二者的位置信息，获取所述第一取像机构和所述第二取像机构的偏差信息。

6.如权利要求4或5所述的检测装置，其特征在于，所述标定块设有凹槽，所述凹槽贯穿所述顶面和侧面设置，所述凹槽与所述顶面相交形成与所述侧面垂直的两直线，所述凹槽与所述侧面相交形成与所述顶面垂直的两直线。

7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述标定块为棱柱结构，所述标定块设有至少两凹槽，至少两所述凹槽设于所述标定块不同的侧边。

8.如权利要求7所述的检测装置，其特征在于：所述第一取像机构的数量为至少两个，一个所述第一取像机构对相应的一所述凹槽进行取像。

9.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述第一取像机构包括设于所述定位台一侧的第一支撑架、设于所述第一支撑架上的第一CCD相机、及设于所述第一支撑架且位于所述第一CCD相机一侧的第一光源，所述第一光源为同轴光源。

10.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述第二取像机构包括设于所述第一驱动机构上的第二支撑架、设于所述第二支撑架上的第二CCD相机、及设于所述第二支撑架且位于所述第二CCD相机下方的第二光源，所述第二光源为条形光源或环形光源。

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