CN215524512U

CN215524512U - 光学测量装置

Info

Publication number: CN215524512U
Application number: CN202121680136.3U
Authority: CN
Inventors: 杨延竹; 陈祺坤; 张旭堂; 于波; 张华�
Original assignee: Shenzhen Geling Jingrui Vision Co ltd
Current assignee: Shenzhen Geling Jingrui Vision Co ltd
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2031-07-22

Abstract

本实用新型公开了一种光学测量装置，包括载物平台、取料组件和检测组件，载物平台包括安装板，安装板上设有上料区、检测区和下料区；取料组件包括第一驱动组件和取料头，取料头设置于第一驱动组件的输出端，取料头用于抓取或放开物料，第一驱动组件用于驱使取料头从上料区运动至检测区、从检测区运动至下料区和从下料区运动至上料区；检测组件包括图像传感器、激光轮廓传感器和第二驱动组件，图像传感器用于获取位于检测区的物料的图像，激光轮廓传感器设置于第二驱动组件的输出端，激光轮廓传感器用于获取位于检测区的物料的轮廓尺寸，第二驱动组件用于驱使激光轮廓传感器在检测区内沿设定方向运动。本实用新型的光学测量装置能够自动上下料。

Description

光学测量装置

技术领域

本实用新型涉及光学测量技术领域，尤其是涉及一种光学测量装置。

背景技术

尺寸测量是产品检测的基础项目，是判断零部件是否符合规格要求的重要依据。相关技术中，存在基于视觉的尺寸检测装置，然而该尺寸检测装置仍然采用人工上料和下料，检测效率低，工人成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种光学测量装置，能够自动上料和下料，检测效率高。

根据本实用新型实施例的光学测量装置，包括：

载物平台，所述载物平台包括安装板，所述安装板上设有上料区、检测区和下料区；

取料组件，所述取料组件包括第一驱动组件和取料头，所述取料头设置于所述第一驱动组件的输出端，所述取料头用于抓取或放开物料，所述第一驱动组件用于驱使所述取料头从所述上料区运动至所述检测区，所述第一驱动组件还用于驱使所述取料头从所述检测区运动至所述下料区，所述第一驱动组件还用于所述取料头从所述下料区运动至所述上料区；

检测组件，所述检测组件包括图像传感器、激光轮廓传感器和第二驱动组件，所述图像传感器用于获取位于所述检测区的所述物料的图像，所述激光轮廓传感器设置于所述第二驱动组件的输出端，所述激光轮廓传感器用于获取位于所述检测区的所述物料的轮廓尺寸，所述第二驱动组件用于驱使所述激光轮廓传感器在所述检测区内沿设定方向运动。

根据本实用新型实施例的光学测量装置，至少具有如下有益效果：图像传感器用于获取位于检测区的物料的图像，从而可检测出长度、宽度和直径等形状尺寸，激光轮廓传感器用于获取位于检测区的物料的轮廓尺寸，第二驱动组件用于驱使激光轮廓传感器在检测区内沿设定方向(设定方向通常为物料的长度方向或宽度方向)运动，激光轮廓传感器和第二驱动组件相互配合，可扫描物料的整体轮廓尺寸，从而检测出平面度和平行度等形状公差；取料头用于抓取或放开物料，第一驱动组件用于驱使取料头从上料区运动至检测区，由此可完成物料的上料，第一驱动组件还用于驱使取料头从检测区运动至下料区，由此可完成物料的下料，第一驱动组件还用于取料头从下料区运动至上料区，由此可为下一次上料做好准备，通过增加取料组件，可使上料和下料的节拍与检测的节拍吻合，衔接顺畅，从而加快检测效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述载物平台还包括载物板，所述安装板在所述上料区设有安装孔，所述载物板固定在所述安装孔中，所述安装板透明，所述取料组件和所述检测组件分别位于所述安装板的两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述载物板的材料为玻璃或塑料。

根据本实用新型的一些实施例，所述图像传感器为CCD相机。

根据本实用新型的一些实施例，所述检测组件还包括第三驱动组件，所述CCD相机设置于所述第三驱动组件的输出端，所述第三驱动组件用于驱使所述CCD相机靠近或远离所述检测区。

根据本实用新型的一些实施例，所述载物平台还包括定位销和载具，所述载具位于所述上料区，所述定位销设有至少两个，所述定位销均固定于所述安装板，所述载具设有至少两个定位孔，所述定位孔的数量与所述定位销的数量相同，各所述定位销分别插设在对应的所述定位孔中。

根据本实用新型的一些实施例，所述载具可拆卸地固定于所述安装板。

根据本实用新型的一些实施例，所述载物平台还包括料盒，所述料盒置于所述安装板上，且所述料盒位于所述下料区。

根据本实用新型的一些实施例，所述取料头包括气嘴，所述气嘴能够与负压气源连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动组件包括X轴驱动组件和Y轴驱动组件，所述Y轴驱动组件设置于所述X轴驱动组件的输出端，所述取料头设置于所述Y轴驱动组件的输出端，所述Y轴驱动组件用于驱使所述取料头靠近或远离所述安装板，所述X轴驱动组件用于驱使所述取料头在所述上料区、所述检测区和所述下料区中的任意两者之间作直线运动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的光学测量装置的立体图；

图2为图1中光学测量装置的载物平台的立体图；

图3为图1中光学测量装置的取料组件的立体图；

图4为图1中光学测量装置的检测组件的立体图。

附图标记：载物平台100、安装板110、上料区111、检测区112、下料区113、载具120、载物板130、料盒140、定位销150；

取料组件200、第一驱动组件210、X轴驱动组件211、Y轴驱动组件212、取料头220、气块221、气嘴222；

检测组件300、图像传感器310、光源311、双远心镜头312、2D相机313、第三驱动组件320、第二驱动组件330、激光轮廓传感器340。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图4，根据本实用新型实施例的光学测量装置，包括载物平台100、取料组件200和检测组件300。载物平台100包括安装板110，安装板110上设有上料区111、检测区112和下料区113。取料组件200包括第一驱动组件210和取料头220，取料头220设置于第一驱动组件210的输出端，取料头220用于抓取或放开物料。第一驱动组件210用于驱使取料头220从上料区111运动至检测区112，第一驱动组件210还用于驱使取料头220从检测区112运动至下料区113，第一驱动组件210还用于驱使取料头220从下料区113运动至上料区111。

检测组件300包括图像传感器310、第二驱动组件330和激光轮廓传感器340。图像传感器310用于获取位于检测区112的物料的图像。激光轮廓传感器340设置于第二驱动组件330的输出端，激光轮廓传感器340用于获取位于检测区112的物料的轮廓尺寸，第二驱动组件330用于驱使激光轮廓传感器340在检测区112内沿设定方向(设定方向通常为物料的长度方向或宽度方向)运动。

结合上述，图像传感器310用于获取位于检测区112的物料的图像，从而可检测出长度、宽度和直径等形状尺寸。激光轮廓传感器340用于获取位于检测区112的物料的轮廓尺寸，第二驱动组件330用于驱使激光轮廓传感器340在检测区112内沿设定方向运动，激光轮廓传感器340和第二驱动组件330相互配合，可扫描物料的整体轮廓尺寸，从而检测出平面度和平行度等形状公差。取料头220用于抓取或放开物料，第一驱动组件210用于驱使取料头220从上料区111运动至检测区112，由此可完成物料的上料；第一驱动组件210还用于驱使取料头220从检测区112运动至下料区113，由此可完成物料的下料；第一驱动组件210还用于驱使取料头220从下料区113运动至上料区111，由此可为下一次上料做好准备；通过增加取料组件200，可使上料和下料的节拍与检测的节拍吻合，衔接顺畅，从而加快检测效率。

具体的，第二驱动组件330包括第二电机、第二联轴器和第二丝杆螺母组件。第二丝杆螺母组件包括第二丝杆和第二螺母，第二丝杆和第二螺母螺纹配合，第二丝杆可相对安装板110绕固定的轴转动(通过轴承实现)。第二电机的转轴通过第二联轴器与第二丝杆的一端连接，CCD相机与第二螺母固定连接。由此，第二电机通电后，即可驱使CCD相机沿Y轴方向运动。

此外，第二驱动组件330还可选择直线电机。

需要说明的是，激光轮廓传感器340通常会发出一锥形光幕，也即激光轮廓传感器340可获取物料的一个截面的轮廓尺寸。通过使激光轮廓传感器340在检测区112内沿设定方向运动，可获取物料的完整的轮廓尺寸。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，载物平台100还包括载物板130，安装板110在上料区111设有安装孔，载物板130固定在安装孔中，安装板110透明，取料组件200和检测组件300分别位于安装板110的两侧。

载物板130透明，载物板130可承载取料组件200放置的物料，同时检测组件300也可透过载物板130检测物料的轮廓尺寸。将取料组件200和检测组件300分别设置在安装板110的两侧，可使光学测量装置的结构更为紧凑，在完成物料检测的同时，也可减少光学测量装置占用的空间。

具体的，安装板110上的安装孔为阶梯孔，载物板130可通过胶水粘接固定在阶梯孔的阶梯面上。此外，安装板110上的安装孔为阶梯孔，载物板130也可通过螺钉固定在阶梯孔的阶梯面上。取料组件200位于安装板110的Y轴正方向的一侧，检测组件300位于安装板110的Y轴负方向的一侧。

参照图2，在本实用新型的进一步实施例中，载物板130的材料为玻璃或塑料。玻璃或塑料都具有较好的强度和硬度的特点，可以满足承载物料的需求，同时它们不容易变形，使用寿命长。

具体的，塑料可以是PMMA(聚甲基丙烯酸酯，俗称亚克力)或PC(聚碳酸酯)。

参照图4，在本实用新型的一些实施例中，图像传感器310为CCD相机。CCD相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、抗震动和撞击的特点，有利于获取清晰的物料图像，从而提高尺寸检测的准确率。

具体的，CCD相机包括光源311、双远心镜头312和2D相机313，光源311、双远心镜头312和2D相机313沿Y轴负方向依次排列。光源311用于照明，从而便于2D相机313获取亮度合适的图像。双远心镜头312在一定的物距范围内，可使得到的图像的放大倍率不会变化，可有效解决由于物料的距离不一致而导致的放大倍率不同的问题。

参照图4，在本实用新型的进一步实施例中，检测组件300还包括第三驱动组件320，CCD相机设置于第三驱动组件320的输出端，第三驱动组件320用于驱使CCD相机靠近或远离检测区112。通过使CCD相机靠近或远离检测区112，可调节CCD相机的焦距，从而获得清晰的图像。

具体的，第三驱动组件320包括第三电机、第三联轴器和第三丝杆螺母组件。第三丝杆螺母组件包括第三丝杆和第三螺母，第三丝杆和第三螺母螺纹配合，第三丝杆可相对安装板110绕固定的轴转动(通过轴承实现)。第三电机的转轴通过第三联轴器与第三丝杆的一端连接，CCD相机与第三螺母固定连接。由此，第三电机通电后，即可驱使CCD相机沿Y轴方向运动。

此外，第三驱动组件320还可选择直线电机。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，载物平台100还包括载具120和定位销150，载具120位于上料区111，定位销150设有至少两个，定位销150均固定于安装板110，载具120设有至少两个定位孔，定位孔的数量与定位销150的数量相同，各定位销150分别插设在对应的定位孔中。

定位销150分别插设在对应的定位孔中后，载具120在上料区111的位置固定，取料组件200可在固定的位置取得物料，由此可降低取料组件200的取料难度，简化取料组件200的结构，无需增加视觉识别组件。

具体的，定位销150的一端可设置螺纹，通过螺纹配合固定在安装板110上。此外，也可将定位销150焊接固定在安装板110上。

具体的，定位销150的数量可以是两个、三个、四个或其它数量。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，载具120可拆卸地固定于安装板110。本实用新型的光学测量装置可完成各种形状、各种尺寸的物料的检测，当需要更换检测物料时，需更换不同的载具120。将载具120设置成可拆卸式的，有利于快速更换载具120，节约安装时间。

具体的，载具120可通过螺钉或螺栓等紧固件固定在安装板110上，也可通过快速夹具夹紧器固定在安装板110上。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，载物平台100还包括料盒140，料盒140置于安装板110上，且料盒140位于下料区113。通过设置料盒140，可收集检测完成的物料，便于物料的有序摆放，以及便于后续的物料搬运。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，取料头220包括气嘴222，气嘴222能够与负压气源连通。由此，气嘴222接通负压气源之后，可通过大气压力吸取物料，当负压气源断开后，气嘴222可放开物料。物料的取放方便，且气嘴222不容易损伤物料。

具体的，取料头220还包括气块221，气嘴222设置有多个，气块221设有一个出气孔和多个进气孔，进气孔的数量与气嘴222的数量相同，多个进气孔均与出气孔连通，出气孔用于连接负压气源。气嘴222的一端插设在进气孔中(可通过螺纹连接)，气嘴222的另一端用于吸取物料。

此外，取料头220还可选择夹爪气缸。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，第一驱动组件210包括X轴驱动组件211和Y轴驱动组件212，Y轴驱动组件212设置于X轴驱动组件211的输出端，取料头220设置于Y轴驱动组件212的输出端，Y轴驱动组件212用于驱使取料头220靠近或远离安装板110，X轴驱动组件211用于驱使取料头220在上料区111、检测区112和下料区113中的任意两者之间作直线运动。

由此，Y轴驱动组件212能够驱使取料头220靠近上料区111，从而取得待检测的物料。接着，X轴驱动组件211驱使取料头220从上料区111运动至检测区112，Y轴驱动组件212驱使取料头220靠近检测区112，放下待检测的物料。物料检测完成后，Y轴驱动组件212驱使取料头220远离检测区112，从而带着检测完的物料远离检测区112。然后，X轴驱动组件211驱使取料头220从检测区112运动至下料区113，Y轴驱动组件212驱使取料头220靠近下料区113，从而将物料放置在下料区113中。最后，X轴驱动组件211驱使取料头220从下料区113运动至上料区111，为下一次物料的检测做好准备。

具体的，X轴驱动组件211和Y轴驱动组件212的结构，与第三驱动组件320的结构类同，在此不重复叙述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.光学测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，所述载物平台还包括载物板，所述安装板在所述上料区设有安装孔，所述载物板固定在所述安装孔中，所述安装板透明，所述取料组件和所述检测组件分别位于所述安装板的两侧。

3.根据权利要求2所述的光学测量装置，其特征在于，所述载物板的材料为玻璃或塑料。

4.根据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD相机。

5.根据权利要求4所述的光学测量装置，其特征在于，所述检测组件还包括第三驱动组件，所述CCD相机设置于所述第三驱动组件的输出端，所述第三驱动组件用于驱使所述CCD相机靠近或远离所述检测区。

6.根据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在于，所述载物平台还包括定位销和载具，所述载具位于所述上料区，所述定位销设有至少两个，所述定位销均固定于所述安装板，所述载具设有至少两个定位孔，所述定位孔的数量与所述定位销的数量相同，各所述定位销分别插设在对应的所述定位孔中。

7.根据权利要求6所述的光学测量装置，其特征在于，所述载具可拆卸地固定于所述安装板。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学测量装置，其特征在于，所述载物平台还包括料盒，所述料盒置于所述安装板上，且所述料盒位于所述下料区。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学测量装置，其特征在于，所述取料头包括气嘴，所述气嘴能够与负压气源连通。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的光学测量装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括X轴驱动组件和Y轴驱动组件，所述Y轴驱动组件设置于所述X轴驱动组件的输出端，所述取料头设置于所述Y轴驱动组件的输出端，所述Y轴驱动组件用于驱使所述取料头靠近或远离所述安装板，所述X轴驱动组件用于驱使所述取料头在所述上料区、所述检测区和所述下料区中的任意两者之间作直线运动。