CN219285043U - 一种钛棒缺陷的图像采集装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种钛棒缺陷的图像采集装置，具体包括X轴滑台，Y轴滑台，Z轴升降装置和相机总成；其中所述X轴滑台装置包括X轴直线光轴、X轴平台底座、X方向移动平台以及第一驱动装置，所述Y轴滑台包括Y轴直线光轴、Y轴平台底座、Y方向移动平台以及二驱动装置，所述Z轴升降装置包括Z方向平台，半圆齿条，第三驱动装置以及Z轴升降平台，所述相机总成包括工业相机以及激光测距传感器。该设备依据相机总成采集的数据在X‑Y‑Z三个方向的自由移动，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作，具有通用性强，检测效率高，易于维护的优点。

Description

一种钛棒缺陷的图像采集装置
技术领域
本实用新型涉及图像检测技术领域，具体是一种钛棒锻造过程中的缺陷图像采集装置。
背景技术
最原始的原料海绵钛经过真空熔炼炉，熔成钛锭，再在热熔炉中加热，出来锻造，就会有裂纹，需要打磨，然后再去二次加热，锻造，打磨，再三次直到材料物理和机械性能达到要求，才形成真正的钛原材料。如果钛棒上的裂纹没有被打磨掉，则在接下来的加热和锻造中，裂纹会形成更大的裂痕，甚至是材料破裂。为解决当前钛材料打磨工艺效率低，钛材料打磨过程会对工人身体健康造成危害等问题，实际生产中需要一种能够对大型钛棒表面裂纹进行采集定位的图像采集装置。
随着数字图像处理和深度学习的发展，图像检测技术在工业领域发展迅速，在工业上应对尺寸较大的检测物体，需要对待检测物进行分块检测。但目前大多实现缺陷采集定位的设备传动结构复杂且只考虑特定的钛棒形状，因此存在着成本高，检测效率低，对检测物体要求严格，通用性不强的问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种钛棒缺陷的图像采集装置，解决现有的采集定位设备适用范围窄，检测效率低、成本高的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钛棒缺陷的图像采集装置，包括X轴滑台，Y轴滑台，Z轴升降装置和相机总成；
其中所述X轴滑台装置包括两个平行设置的X轴直线光轴，与所述X轴直线光轴相与X轴平台底座相配合，所述X轴平台底座设置于X方向移动平台下方，所述X方向移动平台相连接的X方向同步带，与所述X方向同步带与第一驱动装置相配合；
所述Y轴滑台包括两个平行设置的Y轴直线光轴，与所述Y轴直线光轴与Y轴平台底座相配合，所述Y轴平台底座设置于Y方向移动平台下方，所述Y方向移动平台相连接的Y方向同步带，与所述Y方向同步带与第二驱动装置相配合，其中所述Y轴直线光轴通过光轴支座放置于所述X方向移动平台两侧，所述第二驱动装置放置于所述X方向移动平台上方，所述Y轴直线光轴与所述X轴直线光轴相垂直；
所述Z轴升降装置包括Z方向平台，所述Z方向平台相配合的半圆齿条、与所述半圆齿条相配合的第三驱动装置的齿轮、设置在所述半圆齿条的Z轴升降平台，所述半圆齿条竖直向下，所述Z方向平台设置在所述Y方向移动平台上；
所述相机总成包括工业相机与激光测距传感器，所述工业相机、以及所述激光测距传感器设置于所述Z轴升降平台上，所述工业相机与所述激光测距传感器竖直向下。
进一步地，所述X方向移动平台与所述Y方向移动平台均为龙门结构。
进一步地，所述第一驱动装置包括第一伺服电机，与所述第一伺服电机相连接的双出轴减速器，所述双出轴减速器的左右两端与第一同步轮连接，所述第一同步轮与X方向同步带相配合。
进一步地，所述第二驱动装置包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与第二同步轮连接，所述第二同步轮与所述Y方向同步带相配合。
进一步地，所述Z方向平台开有竖直向下半圆方孔与所述半圆齿条相配合。
具体地，所述半圆齿条两端分别设有限制其移动的限位挡块。
进一步地，所述第三驱动装置包括第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴与齿轮相连接，所述半圆齿条与所述齿轮相配合。
具体地，所述第三驱动装置安装在所述Z方向平台上，并且与穿过所述Z方向平台上的所述半圆齿条相配合。
(三)有益效果
本实用新型有益效果：
本实用新型提供的钛棒缺陷的图像采集装置，由第一驱动装置带动X轴滑台实现X方向往复运动，由第二驱动装置带动Y轴滑台实现Y方向往复运动，使其在水平方向能够任意移动进而完成大尺寸，不规则尺寸钛棒的表面的图像采集工作。由第三驱动装置带动Z轴升降装置实现Z方向往复运动，进而带动相机总成实现Z方向往复运动，使其面对不同尺寸钛棒时能够覆盖所以钛棒表面并自适应调节相机总成高度从而固定相机到钛棒上表面的距离。本实用新型通过在X-Y-Z三个方向的自由移动，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作。具有通用性强，检测效率高，易于维护的优点。
附图说明
图1是本实用新型图像采集装置的整体结构图；
图2是本实用新型的X轴滑台的结构图；
图3是本实用新型的Y轴滑台的结构图；
图4是本实用新型的Z轴升降装置与相机总成的结构图；
附图注明:
1:X轴滑台；101:X轴直线光轴；102:光轴支座；103:X轴平台底座；104:X方向移动平台；105:第一伺服电机；106:X方向同步带；107:双出轴减速器；108:第一同步轮；
2:Y轴滑台；201:Y轴直线光轴；202:第二同步轮；203:Y方向移动平台；204:Y方向同步带；205:第二伺服电机；206:光轴支座；207:Y轴平台底座；
3:Z轴升降装置；301:半圆齿条；302:Z方向平台；303:第三伺服电机；304:限位挡块；305:齿轮；306:Z轴升降平台；
4:相机总成；401:工业相机；402:激光测距传感器；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1-4所示，本实用新型提供了一种钛棒缺陷的图像采集装置，包括X轴滑台1，Y轴滑台2，Z轴升降装置3和相机总成4。
所述X轴滑台装置1包括两个平行设置的X轴直线光轴101，与所述X轴直线光轴101相与X轴平台底座103相配合，所述X轴平台底座103设置于X方向移动平台104下方，所述X方向移动平台103相连接的X方向同步带106，与所述X方向同步带106与第一驱动装置相配合
其中所述Y轴滑台2包括两个平行设置的Y轴直线光轴201，与所述Y轴直线光轴201与Y轴平台底座207相配合，所述Y轴平台底座207设置于Y方向移动平台203下方，所述Y方向移动平台203相连接的Y方向同步带204，与所述Y方向同步带204与第二驱动装置相配合，其中所述Y轴直线光轴201通过光轴支座206放置于所述X方向移动平台104两侧，所述第二驱动装置放置205于所述X方向移动平台104上方，所述Y轴直线光轴201与所述X轴直线光轴101相垂直；
其中所述Z轴升降装置3包括Z方向平台302，所述Z方向平台302相配合的半圆齿条301、与所述半圆齿条301相配合的第三驱动装置的齿轮305、设置在所述半圆齿条301的Z轴升降平台306，所述半圆齿条竖301直向下，所述Z轴升降平台306设置在所述Y方向移动平台203上；
其中所述相机总成4包括工业相机401与激光测距传感器402，所述工业相机401、以及所述激光测距传感器402设置于所述Z轴升降平台305上，所述工业相机401与所述激光测距传感器402相互平行。
本实用新型提供的钛棒缺陷的图像采集装置，由第一驱动装置带动X轴滑台实现X方向往复运动，由第二驱动装置带动Y轴滑台实现Y方向往复运动，使其在水平方向能够任意移动进而完成大尺寸，不规则尺寸钛棒的表面的图像采集工作。由第三驱动装置带动Z轴升降装置实现Z方向往复运动，进而带动相机总成4实现Z方向往复运动，使其面对不同尺寸钛棒时能够覆盖所以钛棒表面并自适应调节相机总成4高度从而固定相机到钛棒上表面的距离。本实用新型通过在X-Y-Z三个方向的自由移动，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作。
进一步来说，所述第一驱动装置包括第一伺服电机105，与所述第一伺服电机105相连接的双出轴减速器107，所述双出轴减速器107的左右两端与第一同步轮108连接，所述第一同步轮108与X方向同步带106相配合，所述第一驱动装置放置于机架下方。
具体来说，所述X轴直线光轴101通过光轴支座102放置于机架两侧，所述X轴直线光轴101穿过所述X轴平台底座103，所述X轴平台底座置103于为龙门结构的所述X方向移动平台104的下方。
所述X轴滑台1工作时，所述第一伺服电机转动105，带动所述双出轴减速器107转动，进而传递给两侧所述第一同步轮108带动所述X方向同步带106移动，由于所述X方向同步带106与所述X轴平台底座103相配合，所述X轴平台底座103与X方向移动平台104相连接，因此所述第一伺服电机105的转动可以带动X轴平台底座103的在X轴方向上进行直线往复运动。所述第一同步轮108与X方向同步带106的传动机构能够高效准确的移动与定位，双出轴减速器107两个输出轴转速相同使X方向移动平台平稳的移动。
进一步来说，所述第二驱动装置包括第二伺服电机205，所述第二伺服电机205的输出轴与第二同步轮202连接，所述第二同步轮202与所述Y方向同步带204相配合。
具体来说，所述Y轴直线光轴201通过光轴支座206放置于X方向移动平台104两侧，所述Y轴直线光轴201穿过所述Y轴平台底座207，所述Y轴平台底207座置于为龙门结构的所述X方向移动平台104的下方。
所述Y轴滑台2工作时，所述第二伺服电机205转动，带动第二同步轮202转动，由于所述第二同步轮202与所述Y方向同步带204相配合，所述Y轴平台底座207与Y方向移动平台203相连接,因此所述第二伺服电机205的转动可以带动Y轴平台底座207的在Y轴方向上进行直线往复运动，所述X轴滑台1与所述Y轴滑台2根据工业相机401采集的图像进行X-Y轴两个方向的移动，完成大尺寸钛棒所有表面图像的采集。
进一步来说，所述第三驱动装置包括第三伺服电机303，所述第三伺服电机303输出轴与所述齿轮305相连接，所述半圆齿条301与所述齿轮305相配合，所述半圆齿条301穿过所述Z方向平台302，所述第三伺服电机303安装于所述Z方向平台302侧面。
具体来说，所述半圆齿条301两端分别设有限制其移动的限位挡块304。
所述Z轴升降装置3工作时，所述第三伺服电机303转动，带动齿轮305转动，由于所述齿轮305与所述半圆齿条301相配合，所述半圆齿条301与Z轴升降平台306相连接，因此所述第三伺服电机303能带动Z轴升降平台306进行Z轴方向上的往复运动，从而所述Z轴升降装置3根据激光测距传感器402的数据进行高度的调节，完成钛棒表面定距离图像的拍摄。
综上所述，本实用新型提供的钛棒缺陷的图像采集装置，能够在X-Y-Z轴三个方向任意移动，使其面对不同尺寸钛棒时能够覆盖所以钛棒表面并自适应调节相机总成高度从而固定相机到钛棒上表面的距离，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作。
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 (8)

1.一种钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于：包括X轴滑台(1)、Y轴滑台(2)、Z轴升降装置(3)和相机总成(4)；
其中所述X轴滑台(1)装置包括两个平行设置的X轴直线光轴(101)，与所述X轴直线光轴(101)相与X轴平台底座(103)相配合，所述X轴平台底座(103)设置于X方向移动平台(104)下方，所述X方向移动平台(104)相连接的X方向同步带(106)，与所述X方向同步带(106)与第一驱动装置相配合；
所述Y轴滑台(2)包括两个平行设置的Y轴直线光轴(201)，与所述Y轴直线光轴(201)与Y轴平台底座(207)相配合，所述Y轴平台底座(207)设置于Y方向移动平台(203)下方，所述Y方向移动平台(203)相连接的Y方向同步带(204)，与所述Y方向同步带(204)与第二驱动装置相配合，其中所述Y轴直线光轴(201)通过光轴支座放置于所述X方向移动平台(104)两侧，所述第二驱动装置放置于所述X方向移动平台(104)上方，所述Y轴直线光轴(201)与所述X轴直线光轴(101)相垂直；
所述Z轴升降装置(3)包括Z方向平台(302)，所述Z方向平台(302)相配合的半圆齿条(301)、与所述半圆齿条(301)相配合的第三驱动装置的齿轮(305)、设置在所述半圆齿条(301)的Z轴升降平台(306)，所述半圆齿条(301)竖直向下，所述Z方向平台(302)设置在所述Y方向移动平台(203)上；
所述相机总成(4)包括工业相机(401)与激光测距传感器(402)，所述工业相机(401)、以及所述激光测距传感器(402)设置于所述Z轴升降平台(306)上，所述工业相机(401)与所述激光测距传感器(402)相互平行。
2.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述X方向移动平台(104)与所述Y方向移动平台(203)均为龙门结构。
3.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一伺服电机(105)，与所述第一伺服电机(105)相连接的双出轴减速器(107)，所述双出轴减速器(107)的左右两端与第一同步轮(108)连接，所述第一同步轮(108)与X方向同步带(106)相配合。
4.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二伺服电机(205)，所述第二伺服电机(205)的输出轴与第二同步轮(202)连接，所述第二同步轮(202)与所述Y方向同步带(204)相配合。
5.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述Z方向平台(302)开有竖直向下半圆方孔与所述半圆齿条(301)相配合。
6.如权利要求5所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述半圆齿条(301)两分别设有限制其移动的限位挡块(304)。
7.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第三驱动装置包括第三伺服电机(303)，所述第三伺服电机(303)输出轴与齿轮(305)相连接，所述半圆齿条(301)与所述齿轮(305)相配合。
8.如权利要求7所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第三驱动装置安装在所述Z方向平台(302)上，并且与穿过所述Z方向平台(302)上的所述半圆齿条(301)相配合。
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