CN221687078U - 一种桌面型机器视觉实训平台 - Google Patents

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梁开双
顾三鸿
赵立勇
葛大伟
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Abstract

本实用新型公开了一种桌面型机器视觉实训平台,属于实训平台领域,包括控制系统、物料组件、抓取组件、底座组件、驱动组件、图像获取组件,底座组件包括底座,物料组件包括平台,平台设置在底座上,平台用于放置待测物料,驱动组件设置在底座组件上,用于驱动图像获取组件或者平台移动,图像获取组件、抓取组件均设置在驱动组件上,且均与控制系统通信连接,图像获取组件包括图像采集装置、光源,光源用于照射待测物料,图像采集装置设置在平台上方,以获取待测物料的位置信息,抓取组件用于对待测物料进行抓取。本申请整体结构紧凑,定位为桌面型实训平台,占地面积小,便于放置在课桌上,且搬运方便,大大节约了实训室空间,也提高了工作效率。

Description

一种桌面型机器视觉实训平台
技术领域
本实用新型涉及实训平台领域,尤其是涉及一种桌面型机器视觉实训平台。
背景技术
机器视觉应用实训平台包括机器视觉系统、机器人或模组执行机构、PLC控制系统等部分,可以对待测物体进行手眼标定、引导抓取等操作,还可以进行机械组装、PLC编程、机器视觉编程等训练,适合高校电气自动化、机电一体化、工业机器人等专业的教学实训、工程训练及技能竞赛。现有技术中,机器视觉实训平台的功能虽然已经较为全面,但是设备整体体积较大,占用空间较大,便携性与互换性较差,不方便进行移动、更换等,降低了工作效率。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种整体结构紧凑、占用空间较少,且方便进行移动的桌面型机器视觉实训平台。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现:
一种桌面型机器视觉实训平台,包括控制系统、物料组件、抓取组件,还包括底座组件、驱动组件、图像获取组件,所述底座组件包括底座,所述物料组件包括平台,所述平台设置在所述底座上,所述平台用于放置待测物料,所述驱动组件设置在所述底座组件上,用于驱动所述图像获取组件或者所述平台移动,所述图像获取组件、抓取组件均设置在所述驱动组件上,且均与所述控制系统通信连接,所述图像获取组件包括图像采集装置、光源,所述光源用于照射待测物料,所述图像采集装置设置在所述平台上方,以获取待测物料的位置信息,所述抓取组件用于对待测物料进行抓取。
进一步的,所述底座组件还包括支撑架,所述支撑架安装在所述底座上且位于所述底座两侧,所述驱动组件设置在所述支撑架上。
进一步的,所述驱动组件包括X方向驱动组件、Z方向驱动组件,所述X方向驱动组件设置在两所述支撑架之间,所述Z方向驱动组件设置在所述X方向驱动组件上,并能够沿所述X方向驱动组件的长度方向运动,所述图像获取组件、抓取组件均设置在所述Z方向驱动组件上,并能够沿所述Z方向驱动组件的长度方向运动。
进一步的,所述驱动组件还包括Y方向驱动组件,所述Y方向驱动组件设置在所述底座内部,所述平台设置在所述Y方向驱动组件上,并能够沿所述Y方向驱动组件的长度方向运动。
进一步的,所述底座的侧部设有散热孔。
进一步的,所述图像采集装置包括2D相机及镜头装置、相机扩展装置,所述相机扩展装置位于所述2D相机及镜头装置一侧,所述相机扩展装置能够扩展至3D相机或者线扫相机。
进一步的,所述物料平台还包括面光源,所述面光源设置在所述平台上,用于放置待测物料。
进一步的,所述桌面型机器视觉实训平台还包括显示器,所述显示器安装在所述底座一侧且与所述控制系统通信连接。
进一步的,所述桌面型机器视觉实训平台还包括指示灯,所述指示灯安装在所述底座组件上且与所述控制系统通信连接。
进一步的,所述桌面型机器视觉实训平台还包括触摸屏,所述触摸屏设置在所述底座前端且与所述控制系统通信连接。
相比现有技术,本实用新型桌面型机器视觉实训平台包括控制系统、物料组件、抓取组件、底座组件、驱动组件、图像获取组件,底座组件包括底座,物料组件包括平台,平台设置在底座上,平台用于放置待测物料,驱动组件设置在底座组件上,用于驱动图像获取组件或者平台移动,图像获取组件、抓取组件均设置在驱动组件上,且均与控制系统通信连接,图像获取组件包括图像采集装置、光源,光源用于照射待测物料,图像采集装置设置在平台上方,以获取待测物料的位置信息,抓取组件用于对待测物料进行抓取。本申请中,图像获取组件、抓取组件均设置在Z方向驱动组件上,X方向驱动组件、Z方向驱动组件控制图像获取组件在空间内沿X和Z方向移动,而Y方向驱动组件实现图像获取组件相对于待测物料的Y方向的运动。本申请在使用时,先通过图像获取组件获取待测物料的位置信息,然后驱动抓取组件对待测物料进行抓取,以便后续进行分拣、码垛、装配等应用。本申请的教学内容的设计均源自大量机器视觉工程项目经验,贴近工业现场需求,教学内容和功能更全面,扩展性强;本申请将驱动组件、物料组件均设置在底座组件上,将图像获取组件、抓取组件均设置在Z方向驱动组件上,且使用起来均不会有所干涉,整体结构紧凑,定位为桌面型实训平台,占地面积小,便于放置在课桌上,且搬运方便,大大节约了实训室空间;本申请中的组成元器件的规格尺寸偏小,硬件成本偏低,而在教学内容和功能上更加丰富全面,因此,设备的性价比较高,且方便操作的同时提高了操作者的人身安全。
附图说明
图1为本实用新型桌面型机器视觉实训平台的立体图;
图2为图1桌面型机器视觉实训平台的局部结构示意图。
图中:10、底座组件;11、底座;111、散热孔;12、支撑架;20、驱动组件;21、X方向驱动组件;22、Z方向驱动组件;23、Y方向驱动组件;30、图像获取组件;31、图像采集装置;311、2D相机及镜头装置;312、相机扩展装置;32、光源;40、控制系统;50、物料组件;51、平台;52、面光源;60、抓取组件;70、触摸屏;80、显示器;90、指示灯;100、待测物料。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件,通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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,不是旨在于限制本实用新型。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。
图1-图2本实用新型桌面型机器视觉实训平台,包括底座组件10、驱动组件20、图像获取组件30、控制系统40、物料组件50以及抓取组件60。
在本实施例中:
底座组件10包括底座11、支撑架12,支撑架12安装在底座11上且位于底座11两侧,底座11的内部采用封闭式,装有计算机系统、机器视觉控制系统、PLC控制系统和供电安全相关的元器件,底座11的侧部设有散热孔111,防止内部元器件运行温度过高造成损坏。
驱动组件20设置在底座组件10上,用于驱动图像获取组件30或者物料组件50移动,驱动组件20包括X方向驱动组件21、Z方向驱动组件22、Y方向驱动组件23,X方向驱动组件21设置在两支撑架12之间,支撑架12能够对X方向驱动组件21、Z方向驱动组件22起到支撑作用;Z方向驱动组件22设置在X方向驱动组件21上,并能够沿X方向驱动组件21的长度方向运动;Y方向驱动组件23设置在底座11内部,物料组件50设置在Y方向驱动组件23上,并能够沿Y方向驱动组件23的长度方向运动。
图像获取组件30设置在Z方向驱动组件22上,且与控制系统40通信连接,图像获取组件30包括图像采集装置31、光源32,光源32用于照射待测物料100,图像采集装置31设置在物料组件50上方,以获取待测物料100的位置信息,图像采集装置31包括2D相机及镜头装置311、相机扩展装置312,相机扩展装置312位于2D相机及镜头装置311一侧,相机扩展装置312能够扩展至3D相机或者线扫相机。2D相机及镜头装置311、相机扩展装置312互不干扰,可单独实现各自功能,让学员学习3D与2D视觉技术的不同,以及3D视觉软件或线扫相机相关操作实训,可实现物料的无序抓取、3D尺寸测量、大范围检测等;通过更换物料组件50可实现测量、检测、识别、定位、引导、分拣、码垛、装配等应用,满足不同视觉项目的学习。本实施例中,光源32为环形光源且设置在2D相机及镜头装置311正下方。
物料组件50包括平台51、面光源52,平台51设置在底座11上,面光源52设置在平台51上,用于放置待测物料100,这样进一步提供光源,实现与图像采集装置31的配合,对待测物料100进行精确定位以及获取物料外观等尺寸精确测量;物料组件50小巧且功能丰富,安装方便,可根据项目要求选择不同的类型形状或拆卸,实现分拣、码垛、装配等应用。
抓取组件60设置在Z方向驱动组件22上,并能够沿Z方向驱动组件22的长度方向运动,抓取组件60与控制系统40通信连接,当图像获取组件30获取到待测物料100位置信息时,抓取组件60对待测物料100进行抓取。本实施例中,抓取组件60为吸盘。
触摸屏70设置在底座11前端且与控制系统40通信连接,通过触摸屏70可以显示和控制整个设备的信息和运动。
显示器80安装在底座11一侧且与控制系统40通信连接,用于显示视觉相关程序和结果,显示器80结构固定方便,无需多余固定装置,节约空间,还可实现快速安装和拆卸。本实施例中,本实训平台的长宽高尺寸仅为500mm*520mm*550mm(不含展开的显示器80)。
指示灯90安装在底座组件10的支撑架12上且与控制系统40通信连接,用于整个系统的过程状态显示,设备正常运行时显示绿色,停止或出现故障时显示红色灯,机构运动的安全性高。
本申请中,图像获取组件30、抓取组件60均设置在Z方向驱动组件22上,并能够沿Z方向驱动组件22的长度方向运动,X方向驱动组件21、Z方向驱动组件22控制图像获取组件30在空间内沿X和Z方向移动,而Y方向驱动组件23实现图像获取组件30相对于待测物料100的Y方向的运动。本申请在使用时,先通过图像获取组件30获取待测物料100的位置信息,然后驱动抓取组件60对待测物料100进行抓取,以便后续进行分拣、码垛、装配等应用。本申请的教学内容的设计均源自大量机器视觉工程项目经验,贴近工业现场需求,教学内容和功能更全面,扩展性强;本申请将驱动组件20、物料组件50均设置在底座组件10上,将图像获取组件30、抓取组件40均设置在Z方向驱动组件22上,且使用起来均不会有所干涉,整体结构紧凑,定位为桌面型实训平台,占地面积小,便于放置在课桌上,且搬运方便,大大节约了实训室空间;本申请中的组成元器件的规格尺寸偏小,硬件成本偏低,而在教学内容和功能上更加丰富全面,因此,设备的性价比较高,且方便操作的同时提高了操作者的人身安全。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进演变,都是依据本实用新型实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种桌面型机器视觉实训平台,包括控制系统、物料组件、抓取组件,其特征在于:还包括底座组件、驱动组件、图像获取组件,所述底座组件包括底座,所述物料组件包括平台,所述平台设置在所述底座上,所述平台用于放置待测物料,所述驱动组件设置在所述底座组件上,用于驱动所述图像获取组件或者所述平台移动,所述图像获取组件、抓取组件均设置在所述驱动组件上,且均与所述控制系统通信连接,所述图像获取组件包括图像采集装置、光源,所述光源用于照射待测物料,所述图像采集装置设置在所述平台上方,以获取待测物料的位置信息,所述抓取组件用于对待测物料进行抓取。
2.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述底座组件还包括支撑架,所述支撑架安装在所述底座上且位于所述底座两侧,所述驱动组件设置在所述支撑架上。
3.根据权利要求2所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述驱动组件包括X方向驱动组件、Z方向驱动组件,所述X方向驱动组件设置在两所述支撑架之间,所述Z方向驱动组件设置在所述X方向驱动组件上,并能够沿所述X方向驱动组件的长度方向运动,所述图像获取组件、抓取组件均设置在所述Z方向驱动组件上,并能够沿所述Z方向驱动组件的长度方向运动。
4.根据权利要求3所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述驱动组件还包括Y方向驱动组件,所述Y方向驱动组件设置在所述底座内部,所述平台设置在所述Y方向驱动组件上,并能够沿所述Y方向驱动组件的长度方向运动。
5.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述底座的侧部设有散热孔。
6.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述图像采集装置包括2D相机及镜头装置、相机扩展装置,所述相机扩展装置位于所述2D相机及镜头装置一侧,所述相机扩展装置能够扩展至3D相机或者线扫相机。
7.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述物料组件还包括面光源,所述面光源设置在所述平台上。
8.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述桌面型机器视觉实训平台还包括显示器,所述显示器安装在所述底座一侧且与所述控制系统通信连接。
9.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述桌面型机器视觉实训平台还包括指示灯,所述指示灯安装在所述底座组件上且与所述控制系统通信连接。
10.根据权利要求1所述的桌面型机器视觉实训平台,其特征在于:所述桌面型机器视觉实训平台还包括触摸屏,所述触摸屏设置在所述底座前端且与所述控制系统通信连接。
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