CN219664459U - 多角度三维测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多角度三维测量设备，其包括输送装置、物料传感机构、三维视觉机构、六轴机器人和三维相机，输送装置的输出端具有用于输送的传送带，物料传感机构位于传送带的一侧，物料传感机构用于检测工件的到料情况，三维视觉机构位于传送带的上方，三维视觉机构用于拍摄工件上侧面的图像以供测量，六轴机器人位于输送装置的一侧，三维相机安装于六轴机器人的输出端，借由六轴机器人的运动使得三维相机可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量。本实用新型的多角度三维测量设备能同时从多角度采集产品信息，其具有结构简单和自动化程度高的优点。

Description

多角度三维测量设备

技术领域

本实用新型涉及视觉测量领域，尤其涉及一种多角度三维测量设备。

背景技术

近年来，工业柔性生产快速发展，机器视觉技术也快速发展，柔性生产的一大核心需求是要准确地测量海量的多样化三维产品信息。目前，大部分设备主要聚焦在二维的视觉测量设备，二维视觉测量设备只能应对结构比较简单且适宜用传送带等机构传输的产品，三维视觉测量比较少。随着柔性生产的发展，大量的产品变得结构越来越复杂，仅通过拍摄二维相机来采集图像会遇到角度局限、信息局限、拼接困难等问题，为二维视觉测量设备带来了很多的挑战。另外，传统的三维视觉设备只能拍摄一个角度的图像，或者是分步骤采集不同角度的图像。针对只能拍摄一个角度的图像具有的缺陷是带来信息不足，针对分步骤采集不同角度的图像具有的缺陷是耗时长和效率较低，无法满足现有的需求。

因此，亟需要一种能同时从多角度采集产品信息的多角度三维测量设备来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能同时从多角度采集产品信息的多角度三维测量设备，其具有结构简单和自动化程度高的优点。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种多角度三维测量设备，其包括输送装置、物料传感机构、三维视觉机构、六轴机器人和三维相机，所述输送装置的输出端具有用于输送的传送带，所述物料传感机构位于所述传送带的一侧，所述物料传感机构用于检测工件的到料情况，所述三维视觉机构位于所述传送带的上方，所述三维视觉机构用于拍摄工件上侧面的图像以供测量，所述六轴机器人位于所述输送装置的一侧，所述三维相机安装于所述六轴机器人的输出端，借由所述六轴机器人的运动使得所述三维相机可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量。

较佳地，所述三维相机为双目相机和/或深度相机。

较佳地，所述三维视觉机构包括支撑基架、矩形架、连接滑块和图像获取器，所述支撑基架安装于所述输送装置上，所述矩形架与所述支撑基架连接，所述连接滑块位置可调地与所述矩形架连接，所述图像获取器安装于两所述连接滑块之间。

具体地，所述矩形架包括横杆和竖杆，所述横杆沿所述输送装置的输送方向布置，所述横杆沿垂直于所述输送装置之输送方向呈间隔开地与所述支撑基架连接，两所述横杆之间连接有两所述竖杆，所述横杆与所述竖杆之间共同拼接成矩形框架结构，所述连接滑块外套于所述竖杆。

具体地，所述图像获取器设置有四个，所有所述图像获取器共同呈矩阵布置。

较佳地，所述的多角度三维测量设备还包括导向机构，所述导向机构包括左导向片和右导向片，所述左导向片与所述右导向片呈对称地安装于所述传送带的两侧，所述左导向片与所述右导向片之间共同形成用于对工件限位的限位通道。

较佳地，所述的多角度三维测量设备还包括剔除机构，所述剔除机构包括推动装置和回收通道，所述推动装置与所述回收通道相对地安装于所述传送带的两侧，借由所述推动装置的推动可将所述传送带上的工件推动到所述回收通道，所述剔除机构靠近所述输送装置的输出端。

具体地，所述推动装置包括气缸和安装于所述气缸之输出端的推动件，所述气缸安装于所述传送带的一侧。

较佳地，所述输送装置包括机架和输送驱动装置，所述机架位于所述六轴机器人的一侧，所述输送驱动装置安装于所述机架，所述传送带安装于所述输送驱动装置的输出端，所述传送带在所述输送驱动装置的驱动下传动，所述物料传感机构和所述三维视觉机构安装于所述机架。

与现有技术相比，本实用新型的多角度三维测量设备通过将输送装置、物料传感机构、三维视觉机构、六轴机器人和三维相机等结合在一起，输送装置的输出端具有用于输送的传送带，传送带的传输能够带动工件运动到目标位置，物料传感机构位于传送带的一侧，物料传感机构用于检测工件的到料情况，物料传感机构分别与三维视觉机构、六轴机器人和三维相机电性连接，每当物料传感机构检测到工件，就会反馈到三维视觉机构、六轴机器人和三维相机，从而开启其工作任务。三维视觉机构位于传送带的上方，三维视觉机构用于拍摄工件上侧面的图像以供测量，六轴机器人位于输送装置的一侧，三维相机安装于六轴机器人的输出端，借由六轴机器人的运动使得三维相机可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量，由于三维视觉机构能够获取工件上侧面的图像，六轴机器人能够按照多种运动轨迹围绕工件同时获取工件多个角度的图像，经过后期的整合使得本实用新型的多角度三维测量设备能够同时从多角度采集产品信息，具有自动化程度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的多角度三维测量设备在隐藏剔除机构和导向机构后的立体结构示意图。

图2为本实用新型的多角度三维测量设备在隐藏剔除机构和导向机构后的俯视图。

图3为本实用新型的多角度三维测量设备的局部立体结构示意图。

图4为本实用新型的多角度三维测量设备的另一角度的局部立体结构示意图。

图5为本实用新型的多角度三维测量设备的另一角度的局部立体结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5所示，本实用新型的多角度三维测量设备100包括输送装置1、物料传感机构2、三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5，输送装置1的输出端具有用于输送的传送带11，传送带11的传输能够带动工件运动到目标位置，物料传感机构2位于传送带11的一侧，传送带11的两侧均设有物料传感机构2，物料传感机构2用于检测工件的到料情况，物料传感机构2沿输送装置1的输送方向设置有多个，所有物料传感机构2呈间隔开地设置，物料传感机构2分别与三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5电性连接，每当物料传感机构2检测到工件200，就会反馈到三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5，从而开启其工作任务。三维视觉机构3位于传送带11的上方，三维视觉机构3用于拍摄工件200上侧面的图像以供测量，六轴机器人4位于输送装置1的一侧，三维相机5安装于六轴机器人4的输出端，借由六轴机器人4的运动使得三维相机5可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量，较佳地，三维相机5为双目相机或深度相机，当然，也可以在六轴机器人4的输出端同时设置双目相机和深度相机两种相机，于本实施例中，三维相机5同时设置了双目相机和深度相机。由于三维视觉机构3能够获取工件上侧面的图像，六轴机器人4能够按照多种运动轨迹围绕工件200同时获取工件200多个角度的图像，经过后期的整合使得本实用新型的多角度三维测量设备100能够同时从多角度采集产品信息，具有自动化程度高的优点。本实用新型一发明点在于将三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5等结合在一起，三维视觉机构3负责工件200俯视角度的拍摄以供测量，六轴机器人4和三维相机5负责工件多角度的拍摄以供测量，由于输送装置1一直运行，工件无需停留就可以完成俯视角度和多角度的图像获取，提高了效率。更为具体地，如下：

请参阅图1至图2所示，三维视觉机构3包括支撑基架31、矩形架32、连接滑块33和图像获取器34，支撑基架31为长方体的中空框架结构，支撑基架31安装于输送装置1上，矩形架32与支撑基架31连接，连接滑块33位置可调地与矩形架32连接，图像获取器34安装于两连接滑块33之间。具体地，矩形架32包括横杆321和竖杆322，横杆321沿输送装置1的输送方向布置，横杆321沿垂直于输送装置1之输送方向呈间隔开地与支撑基架31连接，两横杆321之间连接有两竖杆322，两竖杆322呈间隔开地设置，横杆321与竖杆322之间共同拼接成矩形框架结构，结构稳定，连接滑块33外套于竖杆322。较佳地，图像获取器34设置有四个，所有图像获取器34共同呈矩阵布置。

请参阅图4至图5所示，本实用新型的多角度三维测量设备100还包括导向机构6，导向机构6包括左导向片61和右导向片62，左导向片61与右导向片62呈对称地安装于传送带11的两侧，左导向片61与右导向片62之间共同形成用于对工件限位的限位通道63，工件能够在左导向片61与右导向片62的导向下向传送带11的中部靠拢，从而达到位置校正的目的。

请参阅图4至图5所示，本实用新型的多角度三维测量设备100还包括剔除机构7，剔除机构7包括推动装置71和回收通道72，推动装置71与回收通道72相对地安装于传送带11的两侧，借由推动装置71的推动可将传送带11上的工件推动到回收通道72，剔除机构7靠近输送装置1的输出端。举例而言，推动装置71包括气缸711和推动件712，推动件712安装于气缸711的输出端，气缸711安装于传送带11的一侧，气缸711为伸缩气缸711。生产者可以根据实际情况将剔除机构7和导向机构6删除，删除后具体参见图1和图2。

请参阅图4至图5所示，输送装置1包括机架12和输送驱动装置13，机架12位于六轴机器人4的一侧，输送驱动装置13安装于机架12，传送带11安装于输送驱动装置13的输出端，传送带11在输送驱动装置13的驱动下传动，物料传感机构2和三维视觉机构3安装于机架12。

请参阅图1至图5，本实用新型的多角度三维测量设备100的使用方法，如下：

工件200放置在输送装置1的传送带11上，每当物料传感机构2检测到工件200，就会发送信号给三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5，工件200经过支撑机架12时，三维视觉机构3的图像获取器34获取工件的上侧面图像以供测量，工件200经过六轴机器人4的一侧时，六轴机器人4能够按照多种运动轨迹围绕工件同时获取工件多个角度的图像，经过后期的整合使得本实用新型的多角度三维测量设备100能够同时从多角度采集产品信息。

通过将输送装置1、物料传感机构2、三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5等结合在一起，输送装置1的输出端具有用于输送的传送带11，传送带11的传输能够带动工件运动到目标位置，物料传感机构2位于传送带11的一侧，物料传感机构2用于检测工件的到料情况，物料传感机构2分别与三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5电性连接，每当物料传感机构2检测到工件，就会反馈到三维视觉机构3、六轴机器人4和三维相机5，从而开启其工作任务。三维视觉机构3位于传送带11的上方，三维视觉机构3用于拍摄工件上侧面的图像以供测量，六轴机器人4位于输送装置1的一侧，三维相机5安装于六轴机器人4的输出端，借由六轴机器人4的运动使得三维相机5可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量，由于三维视觉机构3能够获取工件上侧面的图像，六轴机器人4能够按照多种运动轨迹围绕工件200同时获取工件多个角度的图像，经过后期的整合使得本实用新型的多角度三维测量设备100能够同时从多角度采集产品信息，具有自动化程度高的优点。

由于物料传感机构2的传感检测、三维视觉机构3和三维相机5的图像获取和信号反馈为本领域技术人员所熟知，不是本申请之重点，故在此不再累述。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种多角度三维测量设备，其特征在于，包括输送装置、物料传感机构、三维视觉机构、六轴机器人和三维相机，所述输送装置的输出端具有用于输送的传送带，所述物料传感机构位于所述传送带的一侧，所述物料传感机构用于检测工件的到料情况，所述三维视觉机构位于所述传送带的上方，所述三维视觉机构用于拍摄工件上侧面的图像以供测量，所述六轴机器人位于所述输送装置的一侧，所述三维相机安装于所述六轴机器人的输出端，借由所述六轴机器人的运动使得所述三维相机可环绕工件进行多角度的拍摄以供测量。

2.如权利要求1所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述三维相机为双目相机和/或深度相机。

3.如权利要求1所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述三维视觉机构包括支撑基架、矩形架、连接滑块和图像获取器，所述支撑基架安装于所述输送装置上，所述矩形架与所述支撑基架连接，所述连接滑块位置可调地与所述矩形架连接，所述图像获取器安装于两所述连接滑块之间。

4.如权利要求3所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述矩形架包括横杆和竖杆，所述横杆沿所述输送装置的输送方向布置，所述横杆沿垂直于所述输送装置之输送方向呈间隔开地与所述支撑基架连接，两所述横杆之间连接有两所述竖杆，所述横杆与所述竖杆之间共同拼接成矩形框架结构，所述连接滑块外套于所述竖杆。

5.如权利要求3所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述图像获取器设置有四个，所有所述图像获取器共同呈矩阵布置。

6.如权利要求1所述的多角度三维测量设备，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括左导向片和右导向片，所述左导向片与所述右导向片呈对称地安装于所述传送带的两侧，所述左导向片与所述右导向片之间共同形成用于对工件限位的限位通道。

7.如权利要求1所述的多角度三维测量设备，其特征在于，还包括剔除机构，所述剔除机构包括推动装置和回收通道，所述推动装置与所述回收通道相对地安装于所述传送带的两侧，借由所述推动装置的推动可将所述传送带上的工件推动到所述回收通道，所述剔除机构靠近所述输送装置的输出端。

8.如权利要求7所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述推动装置包括气缸和安装于所述气缸之输出端的推动件，所述气缸安装于所述传送带的一侧。

9.如权利要求1所述的多角度三维测量设备，其特征在于，所述输送装置包括机架和输送驱动装置，所述机架位于所述六轴机器人的一侧，所述输送驱动装置安装于所述机架，所述传送带安装于所述输送驱动装置的输出端，所述传送带在所述输送驱动装置的驱动下传动，所述物料传感机构和所述三维视觉机构安装于所述机架。