CN219179241U - 一种金属部件表面成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属部件表面成像装置，包括承载框架（1），在所述承载框架（1）内下方设置有滑动平台（2），在所述滑动平台（2）的上方对称设置有两个激光轮廓仪，分别为左激光轮廓仪（5）和右激光轮廓仪（6），并在两个激光轮廓仪之间设置有一个高清工业摄像头（8），其中，所述激光轮廓仪的安装角度与水平面成30‑60°夹角，还包括控制柜（3）；本申请解决了现有技术对光线的遮挡所带来物体三维信息不全的问题，并且通过工业高清摄像头与激光轮廓仪相互配合，解决背景与物体分离的问题，从而能够完成对三维图像信息的准确建模，使得金属部件表面成像信息更完整更准确。

Description

一种金属部件表面成像装置

技术领域

本实用新型涉及金属部件表面检测技术领域，尤其涉及一种金属部件表面成像装置。

背景技术

在金属部件生产过程中，为了检测金属部件表面是否存在缺陷以判断产品是否合格，需要对金属部件的表面进行成像，以获得表面的缺陷形状、深度、颜色等信息。

目前，三维成像技术可用于目标物的深度探测，常见的用于深度探测的三维成像技术有飞行时间(time of flight，tof)成像技术和结构光成像技术。 其中，飞行时间成像技术通过连续发射光脉冲到目标物体上，然后用传感器接收从物体返回的光，通过解算光脉冲的往返时间来得到目标物的深度信息；结构光成像技术通过光学投射器将结构光投射于目标物体上，目标物体表面可以将结构光调制为三维形状，摄像机获取包含有三维结构光的目标物体表面图像，采用一定的解算技术确定物体的深度信息。

但是，虽然结构光成像技术具有更高的探测精度，但是探测距离较短；而tof成像技术虽然具有更远的探测距离，但探测精度较差。

而且，现有的其他对金属表面进行成像的装置和方法，比如采用单个轮廓仪进行成像时，会由于不规则的平面对部分光线的遮挡导致成像信息不完整。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种金属部件表面成像装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种金属部件表面成像装置，包括承载框架，在所述承载框架内下方设置有滑动平台，滑动平台设置传送带，在所述滑动平台的上方对称设置有两个激光轮廓仪，分别为左激光轮廓仪和右激光轮廓仪，并在两个激光轮廓仪之间设置有一个高清工业摄像头，其中，所述激光轮廓仪的安装角度与水平面成30-60°夹角，所述高清工业摄像头通过固定件与承载框架固定连接；还包括控制柜，所述控制柜内设置有左激光传感器电源和右激光传感器电源，以及左激光传感器控制器和右激光传感器控制器、局域网通信装置和工控机，其中，所述左激光传感器电源、左激光传感器控制器与左激光轮廓仪电连接，所述右激光传感器电源、右激光传感器控制器与右激光轮廓仪电连接。

作为优选的技术方案：所述激光轮廓仪的安装角度与水平面成45°夹角，并通过楔形固定件与承载框架固定连接，所述楔形固定件的斜面与水平面成45°夹角。

作为进一步优选的技术方案：所述激光轮廓仪和右激光轮廓仪均对向滑动平台的中间位置，

作为优选的技术方案：所述承载框架的材料为铝合金型材。

作为优选的技术方案：所述滑动平台采用电机作为驱动装置。

作为优选的技术方案：还包括现场控制单元，所述高清工业摄像头与左激光轮廓仪和右激光轮廓仪均通过网线与现场控制单元相连。

本申请中，每个激光轮廓仪的数据均单独有控制器及其相应的线激光电源装置；所述工业高清摄像头优选采用卡箍的方式固定在承载框架上，并且通过局域网通信装置的方式将数据发送到现场控制单元上，所述的现场控制单元由工控机及其工控机配套电源构成，所述局域网通信装置为带四个以上的本地网孔的交换机，所述线激光电源装置为220V交流电源转为24V直流电源，所述的工控机配套电源为220V交流电转为12V直流电源。

可以灵活配置多种不同的传送带，根据传送带的运动速度，对传送带上的物体进行三维建模，在该过程中，采用高清摄像头完成对于物体的概略图的构建，采用双激光轮廓仪完成对于细节部分的构建。根据激光轮廓仪的测量的条件，可以完成每秒5000次的测量数据，精度可以完成到亚毫米级的数据。根据测量的条件，对该金属部件的表面进行准确的建模，形成点云信息数据，为金属的后续处理提供数据支撑。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型解决了单个激光轮廓仪对于曲线平面的采集三维图像进行采集的过程中，由于弧线曲面对对光线的遮挡所带来物体三维信息不全的问题，并且通过工业高清摄像头与激光轮廓仪相互配合，解决背景与物体分离的问题，从而能够完成对三维图像信息的准确建模，使得金属部件表面成像信息更完整更准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的立体图；

图3为楔形固定件与左激光轮廓仪的连接结构示意图；

图4为图1中控制柜的结构图。

图中：1、承载框架；2、滑动平台；3、控制柜；4、楔形固定件；5、左激光轮廓仪；6、右激光轮廓仪；7、现场控制单元；8、高清工业摄像头；9、固定件；10、左激光传感器电源；11、左激光传感器控制器；12、右激光传感器电源；13、右激光传感器控制器；14、局域网通信装置；15、工控机。

实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1和图2，一种金属部件表面成像装置，包括承载框架1，所述承载框架1由铝合金型材组件的方框形结构；

在所述承载框架1内下方设置有滑动平台2，滑动平台2设置传送带，所述滑动平台2采用电机作为驱动装置，待成像金属部件置于传送带上，电机驱动所述传送带运动，

在所述滑动平台2的上方对称设置有两个激光轮廓仪，分别为左激光轮廓仪5和右激光轮廓仪6，所述左激光轮廓仪5和右激光轮廓仪6均对向滑动平台2的中间位置，并在两个激光轮廓仪之间设置有一个高清工业摄像头8，其中，所述激光轮廓仪通过楔形固定件4与承载框架1固定连接，如图3所示，所述楔形固定件4的斜面与水平面成45°夹角，激光轮廓仪安装于该斜面上，所述高清工业摄像头8通过固定件9与承载框架1固定连接；

还包括控制柜3，如图4所示，所述控制柜3内设置有左激光传感器电源10和右激光传感器电源12，以及左激光传感器控制器11和右激光传感器控制器13、局域网通信装置14和工控机15，其中，所述左激光传感器电源10、左激光传感器控制器11与左激光轮廓仪5电连接，所述右激光传感器电源12、右激光传感器控制器13与右激光轮廓仪6电连接；还包括现场控制单元7，所述高清工业摄像头8与左激光轮廓仪5和右激光轮廓仪6均通过网线与现场控制单元7相连；

使用时，滑动平台2处于匀速运动状态，而此时左激光轮廓仪5、右激光轮廓仪6以及高清工业摄像头8同时处于工作状态。该过程中，高清工业摄像头8可以用于对颜色等外特征，为系统提供边缘等信息；激光器控制激光传感器进行具有交叉扫描，将扫描的高度进行坐标变换后，可以根据系统需求，形成点云数据。在该系统运动过程中，现场控制单元，合理的控制摄像头和激光轮廓仪进行工作，根据激光器的有利条件，合理的进行工作。

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 (6)

1.一种金属部件表面成像装置，其特征在于：包括承载框架（1），在所述承载框架（1）内下方设置有滑动平台（2），在所述滑动平台（2）的上方对称设置有两个激光轮廓仪，分别为左激光轮廓仪（5）和右激光轮廓仪（6），并在两个激光轮廓仪之间设置有一个高清工业摄像头（8），其中，所述激光轮廓仪的安装角度与水平面成30-60°夹角，所述高清工业摄像头（8）通过固定件（9）与承载框架（1）固定连接；还包括控制柜（3），所述控制柜（3）内设置有左激光传感器电源（10）和右激光传感器电源（12），以及左激光传感器控制器（11）和右激光传感器控制器（13）、局域网通信装置（14）和工控机（15），其中，所述左激光传感器电源（10）、左激光传感器控制器（11）与左激光轮廓仪（5）电连接，所述右激光传感器电源（12）、右激光传感器控制器（13）与右激光轮廓仪（6）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属部件表面成像装置，其特征在于：所述激光轮廓仪的安装角度与水平面成45°夹角，并通过楔形固定件（4）与承载框架（1）固定连接，所述楔形固定件（4）的斜面与水平面成45°夹角。

3.根据权利要求2所述的一种金属部件表面成像装置，其特征在于：所述左激光轮廓仪（5）和右激光轮廓仪（6）均对向滑动平台（2）的中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种金属部件表面成像装置，其特征在于：所述承载框架（1）的材料为铝合金型材。

5.根据权利要求1所述的一种金属部件表面成像装置，其特征在于：所述滑动平台（2）采用电机作为驱动装置。

6.根据权利要求1所述的一种金属部件表面成像装置，其特征在于：还包括现场控制单元（7），所述高清工业摄像头（8）与左激光轮廓仪（5）和右激光轮廓仪（6）均通过网线与现场控制单元（7）相连。

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