CN221043033U - 一种惯组多角度图像自动采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种惯组多角度图像自动采集系统，其工作台面上安装协作机器人和旋转工件台，所述协作机器人的末端旋转轴上安装工业相机组件，所述旋转工件台上设置惯组置放平台，所述工作台面的下面安装旋转工件台的驱动机构、工控机、协作机器人控制器，所述工作台面上还安装有触摸控制屏，所述驱动机构连接所述旋转工件台，并驱动所述旋转工件台旋转，所述协作机器人控制器连接所述协作机器人，所述工控机连接所述工业相机组件、驱动机构、工控机、协作机器人控制器及触摸控制屏，通过所述触摸控制屏及工控机控制所述工业相机组件、驱动机构及协作机器人动作。本实用新型相机数量少，且相机焦距、角度调整可自动进行。

Description

一种惯组多角度图像自动采集系统

技术领域

本实用新型涉及机器视觉图像采集领域，特别是一种惯组多角度图像自动采集系统。

背景技术

惯组即惯性测量单元装置，是采用加速度计和陀螺仪来测量运动载体运动状态的装置。惯组的多角度图像采集是在惯组安装工艺的各个阶段，对其安装重要部位进行拍照留底，以方便进行部位的缺陷检测，保证惯组出厂前的产品质量，或使用出现问题及返厂维护时更快查找到问题根源。

现有的惯组多角度图像采集主要基于人工拍摄，通过人工手持相机调整拍摄角度和对焦，并将拍摄的照片人工上传至计算机进行分类归档。其不足在于：1、手动拍照清晰度不稳定，照片信息不一致等。2、人工手动拍摄操作易造成误拍、漏拍、漏存等问题，且在大尺寸惯组的拍摄过程中角度调整费时费力。3、人工对采集图像分类归档处理效率低，易出错。4、有大批量图像采集任务时，工作强度大，效率低。

另外，现有一种用于其他产品的多角度图像采集系统，其采用多个相机不同角度安装，并且安装角度有一定的调节范围，满足更多角度的拍摄。此种方案技术的不足之处在于：1、相机数量较多，控制程序复杂；2、不同产品图像采集时，相机的焦距、角度调整需人工干预，调节工序复杂且精度难以保证；3、如需检测大量同类产品时，需重复调整定位相机，劳动强度大；4、一些特殊角度相机无法调整到位进行图像采集。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有多角度图像采集系统的相机数量多，相机的焦距、角度操作需人工干预的不足，本实用新型提供一种相机数量少，且相机焦距、角度调整可自动进行的惯组多角度图像自动采集系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种惯组多角度图像自动采集系统，包括工作台面，所述工作台面上安装协作机器人和旋转工件台，所述协作机器人的末端旋转轴上安装工业相机组件，所述旋转工件台上设置惯组置放平台，所述工作台面的下面安装驱动机构、工控机、协作机器人控制器，所述工作台面上还安装有触摸控制屏，所述驱动机构连接所述旋转工件台，并驱动所述旋转工件台旋转，所述协作机器人控制器连接所述协作机器人，所述工控机连接所述工业相机组件、驱动机构、工控机、协作机器人控制器及触摸控制屏，通过所述触摸控制屏及工控机控制所述工业相机组件、驱动机构及协作机器人动作。

本实用新型仅将一台工业相机安装在协作机器人上，通过触摸控制屏及工控机控制协作机器人的自动移动定位以及旋转工件台的旋转，就可实现工业相机对惯组相关拍摄面的对焦和自动拍摄功能，同时可将拍摄完后的图像自动存储在归类文档目录下进行储存，保证了惯组图像采集的便捷性及高效性。

为进一步提高惯组图像采集的便捷性，所述工作台面设置在手推小车上，通过手推小车的移动可实现拍摄位置的改变。

需要说明的是，本实用新型中用到的各部件都为市购成品，通过触摸控制屏及工控机控制工业相机组件、驱动机构及协作机器人动作的方法也为成熟技术。

优选地，所述工作台面的下面安装抽屉，所述抽屉内安装自动翻转器和所述触摸控制屏，所述自动翻转器连接所述触摸控制屏。如此，可在不进行拍摄时将触摸控制屏收纳在抽屉内，在需要拍摄时，通过抽拉抽屉实现触摸控制屏的取出，并通过自动翻转器实现触摸控制屏的角度调整。

优选地，所述惯组置放平台上设置挡块，用于惯组拍照时的位置标定。

优选地，所述驱动机构包括旋转电机、减速机，所述减速机经联轴器连接所述旋转工件台的旋转轴，在旋转电机驱动下，旋转工件台随旋转电机进行旋转动作。

优选地，所述旋转工件台与工作台面之间安装交叉滚子轴承和多个随动器，所述交叉滚子轴承安装在所述旋转工件台的中部，多个所述随动器以旋转工件台圆心为中心，均布安装在所述工作台面上，且所述交叉滚子轴承通过所述旋转轴与所述旋转工件台连接，多个随动器与所述旋转工件台的下表面接触。旋转工件台转动时，随动器上的滚轮随旋转工件台的转动而转动，同时，各随动器及交叉滚子轴承支撑旋转工件台，保证了旋转工件台的平稳旋转。

优选地，所述旋转工件台上装有零位传感器，所述零位传感器连接所述工控机，以保证旋转工件台旋转定位的精确。

为实现惯组多角度图像自动采集系统移动的灵活性，除了系统本身自带的插孔电源线外，还配置有移动电源，以保证在没有电源插座的区域，利用移动电源供电进行图像采集工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型借由协作机器人的灵活性，可实现惯组产品多面，各种角度、距离和范围的自动化图像采集；

2、本实用新型图像采集的质量清晰度高、规格统一；

3、本实用新型采集完的图像信息可自动传送给工控机进行分类规整，出错率低；

4、本实用新型进行批量同型号图像采集时，只需一次协作机器人的定位示教，便可完成批量采集工作，可明显降低人工操作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型旋转工件台的相关结构示意图。

在图中：1-协作机器人、2-手推小车、21-工作台面、3-触摸控制屏、4-工控机、5-协作机器人控制器、6-移动电源、7-旋转工件台、71-转盘、72-随动器、73-旋转轴、74-交叉滚子轴承、75-联轴器、76-减速机、77-旋转电机、78-电机固定座、79-挡块、8-工业相机组件、9-自动翻转器。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“垂直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型惯组多角度图像自动采集系统一实施例包括协作机器人1、手推小车2、触摸控制屏3、自动翻转器9、工控机4、协作机器人控制器5、移动电源6、旋转工件台7、工业相机组件8，且各部件都为市购成品。手推小车2为四轮移动式，并带有把手实现推拉移动动作。协作机器人1、旋转工件台7安装于工作台面21上。工控机4、协作机器人控制器5、移动电源6安装于手推小车2箱体内部，触摸屏3安装于手推小车2内部包含的推拉式抽屉里，触摸屏3与自动翻转器9一体式安装在抽屉内部，抽屉拉开后，自动翻转器9带动触摸屏3可旋转至一定角度，方便实现人机交互；抽屉关闭时，自动翻转器9带动触摸屏3收纳至抽屉内部，便于手推小车2运转。所述协作机器人控制器5连接所述协作机器人1，所述工控机4连接所述工业相机组件8、旋转工件台7的驱动机构、工控机4、协作机器人控制器5及触摸控制屏3，通过所述触摸控制屏3及工控机4控制所述工业相机组件8、驱动机构及协作机器人1动作。

具体的，本实施例进行多角度图像采集的对象为六面体惯组，即由六个面组成的惯组。

如图2所示，旋转工件台7包含旋转电机77、减速机76、联轴器75、交叉滚子轴承74、旋转轴73、随动器72、转盘71、电机固定座78及挡块79，其中旋转电机77、减速机76共同构成旋转工件台7的驱动机构，旋转电机77、减速机76、联轴器75、旋转轴73依次连接实现旋转电机77动力的传递，转盘71上安装旋转轴73，如此即可通过旋转电机77驱动转盘71的转动。随动器72安装在工作台面21上，转盘71的上表面设置为惯组置放平台，同时挡块79安装在转盘71上表面，用于惯组拍照时的位置标定。旋转电机77及减速机76通过电机固定座78安装在工作台面21的下面。工作台面21与转盘71之间安装交叉滚子轴承74及随动器72，交叉滚子轴承74安装在转盘71的下表面中部，随动器72有6组，且各随动器72以转盘71圆心为中心，均布安装在工作台面21上。交叉滚子轴承74通过旋转轴73与所述旋转工件台7连接，各随动器72的滚轮与转盘71下表面接触，起到支撑转盘71的作用，在旋转电机77驱动下，转盘71随旋转电机77进行旋转动作，同时转盘71的转动带动随动器72滚轮的转动。六面体惯组放置在旋转工件台7的转盘71上，并通过安装在上面的两块挡块79进行定位。转盘71的转动带动六面体惯组的旋转完成侧面的位置切换。旋转工件台7还带有一零位传感器，以保证旋转工件台7旋转定位的精确。

优选的，所述协作机器人1为六轴机器人，工业相机组件8安装于协作机器人1的末端旋转轴上，主要包含相机、镜头、光源三个部件。协作机器人1工作时，带动工业相机组件8移动旋转，完成多角度的定位图像采集。旋转工件台7带动惯组旋转移动，完成惯组侧面拍摄面的切换。

为实现六面体惯组多角度图像自动采集系统移动的灵活性，除了系统本身自带的插孔电源线外，还配置有移动电源6，以保证在没有电源插座的区域，利用移动电源6供电可进行图像采集工作。当移动电源6需要进行充电时，可以将移动电源6拆卸至手推小车2外部进行充电。

当六面体惯组的六个面均有拍摄需求时，首先对协作机器人1进行示教。具体的，将六面体惯组放置到转盘71上，通过挡块79定位后，通过协作机器人1将工业相机调整到六面体惯组顶部适当位置，保证工业相机对所需拍摄面对焦清晰，然后进行示教。重复的，移动协作机器人1至六面体惯组近端侧面适当位置进行示教：旋转工件台7带动六面体惯组旋转，将六面体惯组远端侧面依次旋转90度至近端侧面，重复进行示教。人工翻转六面体惯组使其底面朝上，通过挡块79定位后，对底面进行示教。完成示教后，即可对该惯组同型号产品进行自动化采集工作。

对于不同型号大小的六面体惯组，由工控机4的操作系统界面(触摸控制屏3)首先对惯组进行编号，协作机器人1示教完后，相应的数据保存在系统中。在下次对同型号产品进行图像采集前，可由操作系统界面输入相应的产品编号，系统调用相应的示教数据，即可完成相应的图像采集工作。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方案，但本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种惯组多角度图像自动采集系统，包括工作台面，其特征在于：所述工作台面上安装协作机器人(1)和旋转工件台(7)，所述协作机器人的末端旋转轴上安装工业相机组件(8)，所述旋转工件台上设置惯组置放平台，所述工作台面的下面安装旋转工件台的驱动机构、工控机(4)、协作机器人控制器(5)，所述工作台面上还安装有触摸控制屏(3)，所述驱动机构连接所述旋转工件台，并驱动所述旋转工件台旋转，所述协作机器人控制器连接所述协作机器人，所述工控机连接所述工业相机组件、驱动机构、工控机、协作机器人控制器及触摸控制屏，通过所述触摸控制屏及工控机控制所述工业相机组件、驱动机构及协作机器人动作。

2.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述工作台面设置在手推小车(2)上。

3.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述工作台面的下面安装抽屉，所述抽屉内安装自动翻转器(9)和所述触摸控制屏(3)，所述自动翻转器连接所述触摸控制屏。

4.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述惯组置放平台上设置挡块(79)。

5.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述驱动机构包括旋转电机(77)、减速机(76)，所述减速机经联轴器(75)连接所述旋转工件台的旋转轴(73)。

6.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述旋转工件台与工作台面之间安装交叉滚子轴承(74)和多个随动器(72)，所述交叉滚子轴承安装在所述旋转工件台的中部，多个所述随动器以旋转工件台圆心为中心，均布安装在所述工作台面上，且所述交叉滚子轴承(74)通过旋转轴(73)与所述旋转工件台连接，多个随动器(72)与所述旋转工件台的下表面接触。

7.根据权利要求1所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，所述旋转工件台上装有零位传感器，所述零位传感器连接所述工控机。

8.根据权利要求1－7任一项所述惯组多角度图像自动采集系统，其特征在于，还配置有移动电源(6)。