CN216386824U - 一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，涉及图像采集技术领域，包括底座，底座上装有动力装置，动力装置的下侧装有图像采集装置，底座上还装有放置板，放置板的下侧装有横移装置，放置板的外侧装有升降装置，将待检测零件放在放置板上，通过横移装置将升降装置和放置板推到图像采集装置下，然后升降装置带动放置板上升，图像采集装置对放置板上的零件进行检测，本实用新型通过丝杠和半个螺母的配合实现了放置板在横移到指定位置时自动上升，设计巧妙结构简单，横移装置中包括一个用于缓冲的结构，能够保证动力装置反转时跟随反向移动。

Description

一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及图像采集技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备。

背景技术

产品表面缺陷检测属于机器视觉技术的一种，就是利用计算机视觉模拟人类视觉的功能，从具体的实物进行图象的采集处理、计算、最终进行实际检测、控制和应用。产品的表面缺陷检测是机器视觉检测的一个重要部分，其检测的准确程度直接会影响产品最终的质量优劣，通常图像采集会借助采集仪器。

公开号为CN201965074U的中国专利中公开了图像采集仪，包括基座，所述基座上设置有试样台，所述试样台下方设置有能带动试样台移动的伸缩杆，基座上且位于所述试样台两侧分别设置有立柱一和立柱二，立柱一的上端设置有直线轴承一，立柱二的上端设置有直线轴承二，直线轴承一和直线轴承二之间设置有横梁，所述横梁上设置有导轨一，导轨一上设置有能沿导轨一滑动的相机座一，相机座一上安装有相机；基座上且与所述横梁相平行的一侧设置有导轨二，导轨二上设置有能沿导轨二滑动的相机座二，相机座二上设置有相机；基座的对角位置上分别设置有一个点光源。该图像采集仪平台能够全面地展示了集料的形状特征，该专利对于上料还存在一些不足，比如无法进行精准的定位，以及定位后的控制等。

实用新型内容

针对上述技术问题本实用新型公开了一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，包括底座，底座上装有动力装置，动力装置的下侧装有图像采集装置，所述底座上滑动装有放置板，放置板上还装有升降装置和横移装置；所述升降装置包括竖板，竖板的下端与所述横移装置连接，竖板上竖直设置条形滑槽，条形滑槽内滑动装有滑架，滑架在条形滑槽内水平和竖直滑动，竖板上竖直滑动装有同步片，同步片的与所述滑架水平滑动连接，同步片上固定装有第一滑轴，所述滑架与同步片之间固定装有复位弹簧，所述滑架上固定装有所述放置板，所述底座上旋转装有丝杠，丝杠的上端与所述动力装置连接，所述放置板上固定装有螺母杆，螺母杆上设置半个螺纹孔，半个螺纹孔与丝杠配合。

进一步地，所述横移装置包括联动齿轮，联动齿轮与所述丝杠的下端固定连接，所述底座下端滑动装有齿条，齿条一段为有齿结构另一段为无齿结构，有齿结构与联动齿轮啮合，无齿结构与所述竖板固定连接。

进一步地，所述横移装置还包括第二连接板，第二连接板固定安装在齿条上，所述底座的下端固定装有固定条，固定条上滑动装有第二滑轴，第二滑轴接近所述第二连接板的一侧固定装有缓冲板，缓冲板与固定条之间固定装有缓冲弹簧，所述第二连接板移动挤压缓冲板。

进一步地，所述图像采集装置包括竖杆，竖杆固定安装在所述动力装置下侧，竖杆上旋转装有方框，方框内旋转装有连接块，连接块与方框的转轴方向和方框与竖杆的转轴方向垂直，连接块内旋转装有短轴，短轴上固定装有弯杆，弯杆旋转安装在所述动力装置下侧并被所述动力装置驱动，所述短轴下侧固定装有连轴，连轴下侧固定装有摄像头。

进一步地，所述图像采集装置还包括变速齿轮Ⅰ，变速齿轮Ⅰ固定安装在短轴上，所述连接块上侧旋转装有变速齿轮Ⅱ，变速齿轮Ⅱ与所述变速齿轮Ⅰ啮合，变速齿轮Ⅱ通过同步轴固定装有变速齿轮Ⅳ，变速齿轮Ⅳ的一侧啮合有变速齿轮Ⅲ，变速齿轮Ⅲ旋转安装在所述连接块的下侧，所述变速齿轮Ⅲ上固定装有套筒，套筒下侧固定装有套筒，所述连轴旋转安装在所述套筒内，所述连轴下侧固定装有灯并位于所述摄像头周围。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：(1)本实用新型通过丝杠和半个螺母的配合实现了放置板在横移到指定位置时自动上升，设计巧妙结构简单；(2)本实用新型的横移装置中包括一个用于缓冲的结构，能够保证动力装置反转时跟随反向移动；(3)本实用新型的图像采集装置上装有灯，能够进行补光，保证采集的图像清晰；(4)本实用新型的图像采集装置中设置了可以对待检测零件进行清扫的的结构，减小因碎屑杂物对结果产生的影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为图1中D处的放大图。

图3为本实用新型的图像采集装置示意图。

图4为本实用新型的图像采集装置部分零件示意图。

图5为本实用新型的图像采集装置局部结构示意图。

图6为图5中A处的放大图。

图7为本实用新型的图像采集装置局部爆炸视图。

图8为本实用新型的升降装置示意图。

图9为图1中B处放大图。

图10为本实用新型横移装置示意图。

图11为图10中C处放大图。

附图标号：1-动力装置；2-升降装置；3-图像采集装置；4-横移装置；5- 底座；6-放置板；101-长轴；102-安装板；103-电机；104-主动齿轮；105-从动齿轮；106-双层带轮；107-皮带Ⅰ；108-皮带Ⅱ；109-带轮Ⅰ；110-带轮Ⅱ； 201-竖板；202-滑架；203-第一连接板；204-第一滑轴；205-复位弹簧；206- 同步片；207-螺母杆；208-丝杠；301-弯杆；302-短轴；303-变速齿轮Ⅰ；304- 连接块；305-套筒；306-清扫轮；307-方框；308-竖杆；309-变速齿轮Ⅱ；310-转轴；311-变速齿轮Ⅲ；312-变速齿轮Ⅳ；313-连轴；314-灯；315-安装块；316-摄像头；401-联动齿轮；402-齿条；403-第二连接板；404-固定条；405-第二滑轴；406-缓冲弹簧；407-缓冲板；501-底板；502-支腿。

具体实施方式

实施例：一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，包括底座5，底座5上装有动力装置1，动力装置1的下侧装有图像采集装置3，底座5上还装有放置板6，放置板6的下侧装有横移装置4，放置板6的外侧装有升降装置2，将待检测零件放在放置板6上，通过横移装置4将升降装置2和放置板6推到图像采集装置3下，然后升降装置2带动放置板6上升，图像采集装置3对放置板6上的零件进行检测。

其中底座5包括底板501，底板501为长板形状，底板501下侧的角固定装有四个支腿502，底板501的上侧固定装有两个长轴101，两个长轴101 固定同一个安装板102，安装板102对角线的焦点处旋转装有双层带轮106，双层带轮106上端固定装有从动齿轮105，从动齿轮105的一侧啮合有主动齿轮104，主动齿轮104固定安装在电机103的转轴上，电机103固定安装在安装板102上，安装板102为方形板，两个长轴101固定在安装板102的两个角，安装板102另外两个角上旋转装有带轮Ⅰ109和带轮Ⅱ110，带轮Ⅰ 109和双层带轮106之间通过皮带Ⅰ107传动，带轮Ⅱ110和双层带轮106之间通过皮带Ⅱ108传动，通过电机103能够带动升降装置2、图像采集装置3、横移装置4三个装置工作。

图像采集装置3包括两个部分，一个检测拍照部分，一个清扫部分，其中检测拍照部分包括弯杆301，弯杆301的两段成一定角度，在本实施例中为一百五十，弯杆301第一端水平与双层带轮106固定连接，弯杆301的第二端上固定装有短轴302，短轴302的下端固定装有连轴313，连轴313下端固定装有安装块315，安装块315上设置摄像头316和灯314，灯314位于摄像头316的周围，所述安装板102下侧固定装有两个竖杆308，竖杆308上旋转装有方框307，方框307上旋转装有转轴310，转轴310上固定装有连接块304，连接块304与所述连轴313旋转连接；清扫部分包括变速齿轮Ⅰ 303，所述变速齿轮Ⅰ303固定安装在所述短轴302上，所述连接块304上旋转装有变速齿轮Ⅱ309，变速齿轮Ⅱ309下侧通过同步轴固定装有变速齿轮Ⅳ 312，所述变速齿轮Ⅱ309与所述变速齿轮Ⅰ303啮合，所述连轴313上旋转装有套筒305，套筒305上固定装有变速齿轮Ⅲ311，变速齿轮Ⅲ311与所述变速齿轮Ⅳ312啮合，所述套筒305的下侧固定装有清扫轮306，通过齿轮的加速或者减速实现清扫轮306的旋转，对待检测零件先进行清扫。

底板501上设置长滑槽，长滑槽上滑动装有升降装置2，升降装置2包括第一连接板203，第一连接板203滑动安装在底板501的条形滑槽内，第一连接板203上固定装有竖板201，竖板201上设置两个竖直条形滑槽，条形滑槽内滑动装有滑架202，滑架202上固定装有放置板6,滑架202的内测设置内槽，内槽上横向滑动装有同步片206，同步片206竖直滑动安装在竖板201上，同步片206上固定装有第一滑轴204，第一滑轴204与滑架202 滑动连接，第一滑轴204上套设复位弹簧205，复位弹簧205的第一端固定安装在滑架202内测，复位弹簧205的第二端固定安装在同步片206上，放置板6上固定装有螺母杆207，螺母杆207上设置半个螺纹孔，安装板102 内旋转装有丝杠208，丝杠208与带轮Ⅱ110固定连接，丝杠208与半个螺纹孔配合带动放置板6上升，带动放置板6和放置板6上的待检测零件接近图像采集装置3进行检测。

底板501的下侧装有横移装置4，丝杠208的下侧固定装有联动齿轮401，第一连接板203的下侧固定装有齿条402，齿条402与联动齿轮401啮合，齿条402分为有齿部分和无齿部分，有齿部分的第一端固定装有第二连接板403，底板501下侧固定装有固定条404，固定条404上滑动装有第二滑轴 405，第二滑轴405上固定装有缓冲板407，第二连接板403移动后挤压缓冲板407，第二滑轴405上套设缓冲弹簧406，缓冲弹簧406固定安装在固定条404和缓冲板407之间，齿条402无齿部分与第一连接板203固定连接，横移装置4带动升降装置2横向移动。

工作原理：预先采集好无损坏的切割零件图像，将待检测零件放在放置板6上，启动电机103，电机103带动主动齿轮104转动，主动齿轮104带动从动齿轮105转动，从动齿轮105带动双层带轮106，双层带轮106带动皮带Ⅰ107和皮带Ⅱ108，皮带Ⅰ107和皮带Ⅱ108别分带动两个丝杠208，丝杠208带动联动齿轮401转动，联动齿轮401带动齿条402移动，最终带动第二连接板403挤压缓冲板407，缓冲板407压缩缓冲弹簧406，最终齿条 402有齿部分与联动齿轮401的啮合结束，联动齿轮401继续旋转齿条402 不在移动，此过程，齿条402带动第一连接板203移动，第一连接板203带动竖板201移动，竖板201带动放置板6移动，螺母杆207上的半个螺纹孔顶住丝杠208，竖板201继续移动，则竖板201带动同步片206移动，同步片206拉伸弹簧，使得半个螺纹孔始终与丝杠208保持啮合，丝杠208继续旋转带动半个螺纹孔上升，滑架202跟随上升，带动同步片206跟随上升，复位弹簧205始终保持拉伸，最终放置板6停在合适位置等待图像采集装置 3进行检测，从动齿轮105旋转带动弯杆301旋转，弯杆301带动连轴313 旋转，随着连接块304、方框307的配合对零件进行检测，同时，短轴302 旋转带动和变速齿轮Ⅰ303，变速齿轮Ⅰ303带动变速齿轮Ⅱ309旋转，变速齿轮Ⅱ309带动变速齿轮Ⅳ312旋转，变速齿轮Ⅳ312带动变速齿轮Ⅲ311旋转，变速齿轮Ⅲ311带动套筒305旋转，套筒305带动清扫轮306旋转对零件进行清扫，通过调整变速齿轮Ⅲ311、变速齿轮Ⅳ312、变速齿轮Ⅱ309和变速齿轮Ⅰ303的齿数比可以调节清扫轮306的转速，同时打开灯314，进行补光，摄像头316采集信息图像，与预先采集的图像进行对比，最后电机 103反转复位，竖板201与滑架202滑动接触位置设置阻力，下降时，缓缓下降。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，其特征在于：包括底座(5)，底座(5)上装有动力装置(1)，动力装置(1)的下侧装有图像采集装置(3)，所述底座(5)上滑动装有放置板(6)，放置板(6)上还装有升降装置(2)和横移装置(4)；所述升降装置(2)包括竖板(201)，竖板(201)的下端与所述横移装置(4)连接，竖板(201)上竖直设置条形滑槽，条形滑槽内滑动装有滑架(202)，滑架(202)在条形滑槽内水平和竖直滑动，竖板(201)上竖直滑动装有同步片(206)，同步片(206)的与所述滑架(202)水平滑动连接，同步片(206)上固定装有第一滑轴(204)，所述滑架(202)与同步片(206)之间固定装有复位弹簧(205)，所述滑架(202)上固定装有所述放置板(6)，所述底座(5)上旋转装有丝杠(208)，丝杠(208)的上端与所述动力装置(1)连接，所述放置板(6)上固定装有螺母杆(207)，螺母杆(207)上设置半个螺纹孔，半个螺纹孔与丝杠(208)配合。

2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，其特征在于：所述横移装置(4)包括联动齿轮(401)，联动齿轮(401)与所述丝杠(208)的下端固定连接，所述底座(5)下端滑动装有齿条(402)，齿条(402)一段为有齿结构另一段为无齿结构，有齿结构与联动齿轮(401)啮合，无齿结构与所述竖板(201)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，其特征在于：所述横移装置(4)还包括第二连接板(403)，第二连接板(403)固定安装在齿条(402)上，所述底座(5)的下端固定装有固定条(404)，固定条(404)上滑动装有第二滑轴(405)，第二滑轴(405)接近所述第二连接板(403)的一侧固定装有缓冲板(407)，缓冲板(407)与固定条(404)之间固定装有缓冲弹簧(406)，所述第二连接板(403)移动挤压缓冲板(407)。

4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，其特征在于：所述图像采集装置(3)包括竖杆(308)，竖杆(308)固定安装在所述动力装置(1)下侧，竖杆(308)上旋转装有方框(307)，方框(307)内旋转装有连接块(304)，连接块(304)与方框(307)的转轴方向和方框(307)与竖杆(308)的转轴方向垂直，连接块(304)内旋转装有短轴(302)，短轴(302)上固定装有弯杆(301)，弯杆(301)旋转安装在所述动力装置(1)下侧并被所述动力装置(1)驱动，所述短轴(302)下侧固定装有连轴(313)，连轴(313)下侧固定装有摄像头(316)。

5.如权利要求4所述的一种基于机器视觉的切割零件缺陷检测设备，其特征在于：所述图像采集装置(3)还包括变速齿轮Ⅰ(303)，变速齿轮Ⅰ(303)固定安装在短轴(302)上，所述连接块(304)上侧旋转装有变速齿轮Ⅱ(309)，变速齿轮Ⅱ(309)与所述变速齿轮Ⅰ(303)啮合，变速齿轮Ⅱ(309)通过同步轴固定装有变速齿轮Ⅳ(312)，变速齿轮Ⅳ(312)的一侧啮合有变速齿轮Ⅲ(311)，变速齿轮Ⅲ(311)旋转安装在所述连接块(304)的下侧，所述变速齿轮Ⅲ(311)上固定装有套筒(305)，套筒(305)下侧固定装有套筒(305)，所述连轴(313)旋转安装在所述套筒(305)内，所述连轴(313)下侧固定装有灯(314)并位于所述摄像头(316)周围。

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