CN215868286U - 一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，包括基座、载物机构和拍摄机构、PLC和PC机；载物机构包括载物台和第一线性驱动装置；载物台可前后滑动地安装在基座上，用以放置基板；第一线性驱动机构安装在基座上，并与载物台驱动相连；拍摄机构包括固定架、相机安装台、第二线性驱动装置和线阵相机；固定架固设在基座上；相机安装台可横向滑动地连接在固定架上；第二线性驱动装置安装在固定架上并与相机安装台驱动相连；线阵相机安装在相机安装台上；PLC电连接第一线性驱动装置和第二线性驱动装置；PC机电连接PLC和线阵相机。该实验平台采用单台线阵相机配合被测基板的运动实现完全检测，利于学生掌握相关知识。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学实验平台技术领域，具体为一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台。
背景技术
机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多，被认为智能制造技术中不可或缺的技术环节之一。机器视觉技术可以为实现自动化生产提供视觉上的检测、定位、识别和引导等功能，使传统制造业实现更高的自动化乃至智能化。随着我国对智能制造的不断推进，企业对生产模式改进和生产效率提高的进一步需求，机器视觉技术的应用也越来越广泛。在机器视觉的教学中，需要学生对PCTP基板ITO 电路图案AOI设备的机电系统中存在的总体规划设计、单PCTP图像自动分割、加减速段运动规律设计及自动对焦等问题进行实验和分析，因此，有必要提出一种可用于分析PCTP基板的机器视觉教学实验平台。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供了一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台。
为了实现以上目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，包括基座、载物机构和拍摄机构、PLC和PC 机；
所述载物机构包括载物台和第一线性驱动装置；所述载物台可前后滑动地安装在基座上，用以放置基板；第一线性驱动机构安装在基座上，并与所述载物台驱动相连；
所述拍摄机构包括固定架、相机安装台、第二线性驱动装置和线阵相机；所述固定架固设在基座上；所述相机安装台可横向滑动地连接在固定架上；第二线性驱动装置安装在所述固定架上并与所述相机安装台驱动相连；所述线阵相机安装在所述相机安装台上，以拍摄所述载物台上的基板；
所述PLC电连接所述第一线性驱动装置和所述第二线性驱动装置；
所述PC机电连接所述PLC和所述线阵相机。
作为一种优选方案，所述相机安装台包括安装板和升降驱动装置；所述安装板与所述第二线性驱动装置驱动相连；所述升降驱动装置固定在所述安装板的一侧，并驱动所述线阵相机升降。
作为一种优选方案，所述拍摄机构还包括光源，所述光源连接所述安装板并与所述线阵相机上下对应。
作为一种优选方案，所述光源通过一连接架连接所述安装板；所述连接架包括竖直延伸部和连接竖直延伸部下端且向前延伸的横向延伸部，所述竖直延伸部可上下调节地连接所述安装板；所述光源可横向调节地连接所述横向延伸部。
作为一种优选方案，所述第一线性驱动装置和所述第二线性驱动装置均包括伺服电机和伺服驱动器；所述伺服驱动器驱动所述伺服电机并与所述PLC电性连接。
作为一种优选方案，所述基座上安装有直线导轨；所述载物台的底面安装有匹配所述直线导轨的滑座。
作为一种优选方案，所述载物台上设置有用于抵接基板边缘的限位块。
作为一种优选方案，所述PC机和所述PLC通过RS232接口连接。
作为一种优选方案，所述拍摄机构还包括光电传感器，所述光电传感器安装在所述相机安装台上且电连接所述PLC。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1.本实用新型提供的机器视觉教学实验平台包括载物机构和拍摄机构、PLC和PC机；通过载物机构调节待检测物件的位置，同时通过拍摄机构调整线阵相机的位置，工业相机能以预设的轨迹对载物机构上的基板进行拍摄，获取需要的图像信息。该实验平台采用单台线阵相机配合被测基板的往复运动实现完全检测，且包含PLC、机器视觉图像处理等专业知识的应用，通过该教学实验平台，能够帮助同学们更好的理解学习相关专业课程的实际应用，更加深刻的理解学习专业知识；
2.该机器视觉教学实验平台结构简单，使用安全可靠，且制作成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本实用新型中线阵扫描型的机器视觉教学实验平台的立体图；
图2是本实用新型中线阵扫描型的机器视觉教学实验平台的侧视图；
图中：
1、基座；11、直线导轨；2、载物机构；21、载物台；22、第一线性驱动装置；3、拍摄机构；31、固定架；32、第二线性驱动装置；33、相机安装台；331、安装板；332、升降驱动装置；333、连接架；34、线阵相机；35、光源；100、基板。
具体实施方式
为便于更好地理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。此外，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例
如图1-2，本实施例提供一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，可应用于PCTP基板的检测实验。该实验平台包括基座1、载物机构2和拍摄机构3、PLC和PC机。
如图1-2，基座1上安装有一对直线导轨11，用于匹配载物机构2。载物机构2包括载物台21和第一线性驱动装置22；载物台21可前后滑动地安装在基座1上，用以放置基板100，载物台21上设置有用于抵接基板边缘的限位块，多个限位块分设基板四角，方便定位基板，避免实验时基板滑移，有利于提升检测效率。载物台21的底面安装有匹配直线导轨11的滑座，可增加载物台21的稳定性；第一线性驱动机构安装在基座1上，并与载物台21 驱动相连，用于驱动载物台21沿前后方向往复移动。
如图1-2，拍摄机构3包括固定架31、相机安装台33、第二线性驱动装置32和线阵相机34。其中，固定架31固设在基座1上，其包括左右间隔设置的竖直梁和连接两个竖直梁顶端的横梁；相机安装台33可横向滑动地连接在横梁的前侧；第二线性驱动装置32安装在固定架31上并与相机安装台33驱动相连，以驱动相机安装台33横向滑动，进而调整线阵相机34的位置；线阵相机34安装在相机安装台33上，用以拍摄载物台21上的基板。运行时，载物台21带动基板做前后往复运动，线阵相机34做横向运动，两个运动按照一定的节拍构成类似于“弓”字型运动结构。
相机安装台33包括安装板331和升降驱动装置332；安装板331与第二线性驱动装置 32驱动相连；升降驱动装置332固定在安装板331的一侧，并驱动线阵相机34升降，以便线阵相机34调焦。本实施例中，升降驱动装置332选用直线模组。此外，拍摄机构3还包括光源35，光源35连接安装板331并与线阵相机34上下对应。光源35通过一连接架连接安装板331，连接架333包括竖直延伸部和连接竖直延伸部下端且向前延伸的横向延伸部，竖直延伸部可上下调节地连接安装板331；光源35可横向调节地连接横向延伸部。如此设置，可方便调节光源35位置，利于调整亮度，提升拍摄质量。
进一步，拍摄机构3还包括光电传感器，光电传感器安装在相机安装台33上且电连接 PLC，用于感应基板位置。基板右侧边进入到光电传感器感应区后，光电传感器会产生一个采集开始信号到PLC。然后，PLC根据预先输入的PCTP电路图案设计规则及尺寸，在基板的运动过程中，每隔一定距离，自动控制图像采集卡将其图像缓存区中的图像存储为单幅图像，完成分割。
本实施例中，第一、第二线性驱动装置32均采用伺服电机和伺服驱动器，伺服驱动器驱动伺服电机并与PLC电性连接，伺服电机的编码器反馈脉冲信号作为反馈参考信号输入PLC 控制器，可修正PLC控制器向线阵相机34输出的同步信号，利于提升检测的准确度。
PLC与伺服驱动器双向连接，使得伺服电机带动载物台21及相机按照既定动作进行运动，并输出同步信号控制线阵相机34对基板电路进行扫描成像。同时，伺服电机的编码器反馈脉冲信号作为反馈参考信号输入PLC，以修正图像采集同步信号。
PC机电连接PLC和线阵相机34。PC机为主控机，作为信息处理的主要平台，负责存储图像及后续图像。本实施例中，PC机通过RS232接口电连接PLC。PLC对伺服驱动器的控制、线阵相机34将图像信息传送到上位机的方法，以及PC机对图像的分析处理均可采用现有技术。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，包括基座、载物机构和拍摄机构、PLC和PC机；
所述载物机构包括载物台和第一线性驱动装置；所述载物台可前后滑动地安装在基座上，用以放置基板；第一线性驱动机构安装在基座上，并与所述载物台驱动相连；
所述拍摄机构包括固定架、相机安装台、第二线性驱动装置和线阵相机；所述固定架固设在基座上；所述相机安装台可横向滑动地连接在固定架上；第二线性驱动装置安装在所述固定架上并与所述相机安装台驱动相连；所述线阵相机安装在所述相机安装台上，以拍摄所述载物台上的基板；
所述PLC电连接所述第一线性驱动装置和所述第二线性驱动装置；
所述PC机电连接所述PLC和所述线阵相机。
2.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述相机安装台包括安装板和升降驱动装置；所述安装板与所述第二线性驱动装置驱动相连；所述升降驱动装置固定在所述安装板的一侧，并驱动所述线阵相机升降。
3.根据权利要求2所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述拍摄机构还包括光源，所述光源连接所述安装板并与所述线阵相机上下对应。
4.根据权利要求3所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述光源通过一连接架连接所述安装板；所述连接架包括竖直延伸部和连接竖直延伸部下端且向前延伸的横向延伸部，所述竖直延伸部可上下调节地连接所述安装板；所述光源可横向调节地连接所述横向延伸部。
5.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述第一线性驱动装置和所述第二线性驱动装置均包括伺服电机和伺服驱动器；所述伺服驱动器驱动所述伺服电机并与所述PLC电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述基座上安装有直线导轨；所述载物台的底面安装有匹配所述直线导轨的滑座。
7.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述载物台上设置有用于抵接基板边缘的限位块。
8.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述PC机和所述PLC通过RS232接口连接。
9.根据权利要求1所述的一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台，其特征在于，所述拍摄机构还包括光电传感器，所述光电传感器安装在所述相机安装台上且电连接所述PLC。
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