CN219934966U - 垂直度矫正系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及垂直度矫正技术领域，具体公开一种垂直度矫正系统。垂直度矫正系统包括视觉装置、垂直度标定装置和垂直度矫正装置，视觉装置固定于安装支架；垂直度标定装置设置于视觉装置的垂直下方，垂直度标定装置能够标定视觉装置的垂直度；垂直度矫正装置与安装支架连接，能够调整视觉装置在安装支架上的倾斜角度。在视觉装置固定后，可以根据垂直度标定装置的标定值调整垂直度矫正装置，可以使视觉装置的垂直度达到可接受的范围，缩短了矫正时长，简化了矫正过程，提高了矫正的误差，降低了员工操作的难度。

Description

垂直度矫正系统

技术领域

本申请涉及垂直度矫正技术领域，特别是涉及一种垂直度矫正系统。

背景技术

机器视觉在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合，可以很好的替代人工视觉。同时，在大批量重复性工业生产过程中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。而机器视觉需要对视觉装置安装的垂直度有更高的要求。

现有的垂直度标定一般是通过相机采集标定片成像的同心程度来确定相机轴线和载物台平面的垂直度，但是垂直度矫正调整相机和载物平台的相对位置，却缺少校准精确且结构简单的垂直度矫正系统。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种垂直度矫正系统，所述垂直度矫正系统包括：

视觉装置，固定于安装支架；

垂直度标定装置，设置于所述视觉装置的垂直下方，用于标定所述视觉装置的垂直度；

垂直度矫正装置，连接所述安装支架，用于调整所述视觉装置在所述安装支架上的倾斜角度。

在其中一个实施例中，所述垂直度标定装置包括安装基座和垂直度标定块，所述垂直度标定块水平设置于所述安装基座中；

所述垂直度标定块包括垂直方向上相对的第一表面和第二表面，所述第一表面具有第一标定点，所述第二表面具有第二标定点，所述第一标定点与所述第二标定点在垂直方向上的偏差不超过预设值。

在其中一个实施例中，所述第一标定点和/或所述第二标定点位于所述视觉装置的轴线上。

在其中一个实施例中，所述预设值包括0.01mm。

在其中一个实施例中，所述第一表面具有标定圆，所述第二表面具有标定圆环，所述第一标定点为所述标定圆的圆心，所述第二标定点为所述标定圆环的圆心。

在其中一个实施例中，所述垂直度标定装置还包括水平定位平台，所述安装基座设置于所述水平定位平台上。

在其中一个实施例中，所述安装支架包括支架主体、安装于所述支架主体的第一调节板以及安装于所述视觉装置的第二调节板，所述第一调节板与所述第二调节板固定连接，且所述第一调节板与所述第二调节板垂直于所述视觉装置的轴线方向。

在其中一个实施例中，所述垂直度矫正装置包括所述第一调节板与所述第二调节板之间的至少一组连接组件，各所述连接组件均匀分布于所述第一调节板与所述第二调节板的不同连接位置，所述第一调节板与所述第二调节板的垂直距离随着所述连接组件状态的变化而变化。

在其中一个实施例中，所述连接组件包括相互配合的螺栓和第一螺母，所述螺栓固定于所述第二调节板并垂直贯穿所述第一调节板与所述第一螺母配合连接，所述第一调节板与所述第二调节板之间的垂直距离随着所述第一螺母在所述第一螺栓上的位置变化而变化。

在其中一个实施例中，所述连接组件还包括第二螺母，所述第二螺母与所述螺栓配合连接，且贴紧所述第一调节板，通过旋转所述第二螺母能够对所述第一螺母进行限位。

本实施例提供的垂直度矫正系统包括视觉装置、垂直度标定装置和垂直度矫正装置，视觉装置固定于安装支架；视觉装置的垂直下方设置有垂直度标定装置，垂直度标定装置能够标定视觉装置的垂直度；垂直度矫正装置与安装支架连接，垂直度矫正装置能够调整视觉装置在安装支架上的倾斜角度。

视觉装置固定后，视觉装置安装的垂直度存在较大偏差，需要进一步矫正。这种情况下，垂直度标定装置对此时视觉装置安装的垂直度进行标定，根据标定数值调整垂直度矫正装置，进而调节视觉装置与垂直度标定装置的相对位置，使视觉装置的垂直度达到可接受的范围，相较于传统的垂直度矫正系统的复杂矫正和需要调整垂直度标定块和视觉装置位置的矫正方式，本实施例提供的垂直度矫正系统缩短了矫正时长，简化了矫正过程，提高了矫正的误差，降低了员工操作的难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的垂直度矫正系统的立体示意图；

图2为本申请一实施例提供的垂直度矫正系统的垂直度标定块的俯视图；

图3为本申请一实施例提供的垂直度矫正系统的垂直度矫正装置的侧视图。

附图标记说明：

10、安装支架；20、垂直度矫正装置；30、视觉装置；40、垂直度标定装置；

41、标定圆；42、标定圆环；21、第一螺母；22、第二螺母；

23、第一调节板；24、第二调节板。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的优选实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本申请的公开内容理解得更加透彻全面。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，提供一种垂直度矫正系统，该垂直度矫正系统可以应用于机器视觉的设置，机器视觉装置包括但不限于远心相机。

参照图1，本实施例提供的垂直度矫正系统包括视觉装置30、垂直度标定装置40和垂直度矫正装置20。视觉装置30固定于安装支架10；垂直度标定装置40，设置于视觉装置30的垂直下方，用于标定视觉装置30的垂直度；垂直度矫正装置20连接所述安装支架10，可以调整视觉装置30在安装支架10上的倾斜角度。

在垂直度矫正系统实际应用场景中，视觉装置30固定后，视觉装置30安装的垂直度存在较大偏差，需要进一步矫正。这种情况下，垂直度标定装置40对此时视觉装置30安装的垂直度进行标定，根据标定数值调整垂直度矫正装置20，进而调节视觉装置30与垂直度标定装置40的相对位置，使视觉装置30的垂直度达到可接受的范围，相较于传统的垂直度矫正系统的复杂矫正和需要调整垂直度标定块和视觉装置30位置的矫正方式，本实施例提供的垂直度矫正系统缩短了矫正时长，简化了矫正过程，提高了矫正的误差，降低了员工操作的难度。

其中，视觉装置30可以由相机、远心镜头、同轴光源和环形光源等组合形成，环形光源的圆心和同轴光源的轴线在同一条直线上。

参照图1，在其中一个实施例中，垂直度标定装置40包括安装基座和垂直度标定块，垂直度标定块水平设置于安装基座中，安装位置可以是安装基座的中心或者其他位置。垂直度标定块达到水平状态后，视觉装置30可以通过镜头光线与标定块的垂直关系得到视觉装置的垂直度。垂直度标定块的水平状态可以由安装基座直接得到。

参照图2，在其中一个实施例中，垂直度标定块包括垂直方向上相对的第一表面和第二表面，第一表面具有第一标定点，第二表面具有第二标定点，第一标定点与第二标定点在垂直方向上的偏差不超过预设值。视觉装置30的垂直度标定通过第一标定点和第二标定点的垂直方向的偏差进行标定，预设值包括0.01mm，以减少垂直度本身的误差影响，得到更精确的垂直度标定值。

参照图1，在其中一个实施例中，第一标定点或第二标定点在视觉装置30的轴线上，当第一标定点在视觉装置30的轴线上时，根据第二标定点与第一标定点的垂直偏差计算标定值，当第二标定点在视觉装置30的轴线上时，根据第一标定点与第二标定点的垂直偏差计算标定值，只需要计算一组数据使标定值计算更简单。

参照图2，在其中一个实施例中，第一表面有标定圆41，第二表面有标定圆环42，第一标定点为标定圆41的圆心，第二标定点为标定圆环42的圆心，利用标定图案的圆心作为标定点，圆心的偏差易计算或者比较，可以更方便的进行第一标定点和第二标定点的垂直度标定。

需要说明的是，标定图案的圆心可以作为标定点，而标定图案包括圆、圆环，矩形的中心也可以作为标定点，等边三角形的中心也可以作为标定点。

参照图1，在其中一个实施例中，垂直度标定装置40还包括水平定位平台，安装基座设置在水平定位平台上，垂直度标定装置40可以通过水平定位平台进行判定后达到水平状态。

参照图3，在其中一个实施例中，安装支架10包括支架主体、安装于支架主体的第一调节板23以及安装于视觉装置30的第二调节板24，第一调节板23和第二调节板24固定连接并垂直于支架主体，且第一调节板23和第二调节板24垂直于视觉装置30的轴线方向。支架主体可以是钢柱，第一调节板23安装在支架主体上，同时视觉装置安装在第二调节板24上，并且第一调节板23和第二调节板24固定连接，从而将视觉装置30安装在安装支架10上。在进行垂直度矫正的过程中，通过改变第一调节板23和第二调节板24的相对位置，进而改变视觉装置30的倾斜角度，达到调整视觉装置30安装垂直度的效果；第一调节板23和第二调节板24垂直于视觉装置30的轴线方向，提高调节过程的效率，缩短调节过程中第一调节板23和第二调节板24相对位置调节距离。

参照图3，在其中一个实施例中，垂直度矫正装置20包括第一调节板23和第二条调节板24之间至少有一组连接组件，各连接组件均匀分布于第一调节板23与第二调节板24的不同连接位置，第一调节板23和第二调节板24的垂直距离随着连接组件状态的变化而变化，通过调节连接位置的连接组件，改变连接位置第一调节板23与第二调节板24在连接位置的垂直距离，进而调节视觉装置30的倾斜角度，连接组件均匀分布在四个角上使垂直度矫正过程更加精确有效。

参照图3，在其中一个实施例中，连接组件包括相互配合的螺栓和第一螺母21，螺栓固定于第二调节板24并垂直贯穿第一调节板23与第一螺母21配合连接，第一调节板23与第二调节板24之间的垂直距离随着第一螺母21在所述螺栓上的位置变化而变化。针对部分连接组件，调节第一螺母21在螺栓上的位置，进而改变第一调节板23和第二调节板24在螺栓位置的垂直距离，达到调节视觉装置30的倾斜角度，采用相互配合的螺栓和螺母，可以更精确的控制第一调节板23与第二调节板24之间的垂直距离，使垂直度矫正更可控。

进一步地，参照图3，在其中一个实施例中，连接组件还包括第二螺母22，第二螺母22与螺栓配合连接，且紧贴第一调节板23，通过旋转第二螺母22能够对第一螺母21进行限位。第二螺母22位于第一螺母21和第一调节板23之间，防止第一螺母21的松动影响垂直度矫正效果。

进一步地，参照图3，螺栓上可以设置有固定螺母和铁皮，紧固螺栓，防止螺栓的松动影响垂直度矫正效果。

本实施例中，垂直度矫正系统的矫正范围为0.02mm。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种垂直度矫正系统，其特征在于，所述垂直度矫正系统包括：

视觉装置，固定于安装支架；

垂直度标定装置，设置于所述视觉装置的垂直下方，用于标定所述视觉装置的垂直度；

垂直度矫正装置，连接所述安装支架，用于调整所述视觉装置在所述安装支架上的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述垂直度标定装置包括安装基座和垂直度标定块，所述垂直度标定块水平设置于所述安装基座中；

所述垂直度标定块包括垂直方向上相对的第一表面和第二表面，所述第一表面具有第一标定点，所述第二表面具有第二标定点，所述第一标定点与所述第二标定点在垂直方向上的偏差不超过预设值。

3.根据权利要求2所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述第一标定点或所述第二标定点位于所述视觉装置的轴线上。

4.根据权利要求2所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述预设值包括0.01mm。

5.根据权利要求2所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述第一表面具有标定圆，所述第二表面具有标定圆环，所述第一标定点为所述标定圆的圆心，所述第二标定点为所述标定圆环的圆心。

6.根据权利要求2所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述垂直度标定装置还包括水平定位平台，所述安装基座设置于所述水平定位平台上。

7.根据权利要求1所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述安装支架包括支架主体、安装于所述支架主体的第一调节板以及安装于所述视觉装置的第二调节板，所述第一调节板与所述第二调节板固定连接，且所述第一调节板与所述第二调节板垂直于所述视觉装置的轴线方向。

8.根据权利要求7所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述垂直度矫正装置包括所述第一调节板与所述第二调节板之间至少有一组连接组件，各所述连接组件均匀分布于所述第一调节板与所述第二调节板的不同连接位置，所述第一调节板与所述第二调节板的垂直距离随着所述连接组件状态的变化而变化。

9.根据权利要求8所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述连接组件包括相互配合的螺栓和第一螺母，所述螺栓固定于所述第二调节板并垂直贯穿所述第一调节板与所述第一螺母配合连接，所述第一调节板与所述第二调节板之间的垂直距离随着所述第一螺母在所述螺栓上的位置变化而变化。

10.根据权利要求9所述的垂直度矫正系统，其特征在于，所述连接组件还包括第二螺母，所述第二螺母与所述螺栓配合连接，且贴紧所述第一调节板，通过旋转所述第二螺母能够对所述第一螺母进行限位。