CN205317153U - 一种适合零部件使用的检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适合零部件使用的检测机构，包括底座(1)、支架(2)、纯色光源(3)、云台(5)、CCD相机(6)和扩束激光发射器(7)，所述的支架(2)为“L”形的结构，支架(2)的“L”形结构的另一臂悬空并与底座(1)上表面平面平行，所述的CCD相机(6)通过所述的云台(5)固定安装在支架(2)悬空的一臂下表面，所述的扩束激光发射器(7)安装在云台(5)近侧的支架(2)上，CCD相机(6)正下方的底座(1)上表面用于安放被测件(4)，被测件(4)四周的底座(1)上表面上均布纯色光源(3)。本实用新型的检测机构通过处理被测图像而获得所需的各种参数，具有非接触、全视场测量、高精度和自动化程度高的优点。

Description

一种适合零部件使用的检测机构

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，特别涉及一种适合零部件使用的检测机构。

背景技术

机械设备日益精细化，规格向小规模发展。在零部件生产使用过程中，通常需要进行检测，以保证产品的质量和相应规格要求。利用一般测量工具，如三坐标测量仪因其钻头规格的限制无法满足其精度和数量级的要求。随着视觉识别技术的迅速发展，人们开始考虑把机器视觉技术的快速性、高智能化应用到零部件检测中。机器视觉是一项集合了数字图像处理、机械、控制、光学、计算机等技术的综合技术。机器视觉***可以实现对目标进行无接触检测，可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，因此，机器视觉技术作为一种重要的检测技术己经引起人们的重视，并在检测领域得到了越来越广泛的应用。

北京林业大学工学院提出一种基于图像的树径检测方法(程朋乐，李晓慧，基于图像的树径检测方法，中国专利：201010503306.0,2012-01-25)，融合激光与图像处理对树直径进行测量。同时，提出一种基于信息融合技术的平面度检测方法(程朋乐，刘晋浩，孙治博，基于信息融合技术的平面度检测方法，中国专利：201210147220.8,2012-09-12),利用激光和CCD相机对平面度进行了检测。

现有技术的零件检验的基本方法主要有：检视法、量具测量法。检视法主要通过目测、敲击、比较的方法进行检测。量具测量法则是使用量具和仪器检验零件，一般都能获得比较精确的数据。但要操作正确，还需要受到测量设备的精度约束。因此，需要一种检测方便、准确和效率高的检测装置。

发明内容

本实用新型的目的提供一种用于解决零部件检测，实现融合激光和图像识别技术对零部件检测的机构。

本实用新型的具体的技术方案是一种适合零部件使用的检测机构，包括底座、支架、纯色光源、云台、CCD相机、扩束激光发射器、步进电机，伸缩杆、横柱和丝杆，

所述的支架为“L”形的结构，支架的“L”形结构的一臂的一端固定安装在底座上表面平面上，支架的“L”形结构的另一臂悬空并与底座上表面平面平行，所述的CCD相机通过所述的云台固定安装在支架悬空的一臂下表面，所述的扩束激光发射器安装在云台近侧的支架上，CCD相机正下方的底座上表面用于安放被测件，被测件四周的底座上表面上均布纯色光源，

还包括接触测量组件，所述的接触测量组件包括步进电机，伸缩杆、横柱和丝杆，所述的步进电机安装在底座上表面，用于驱动垂直于底座上表面平面的丝杆旋转，所述的横柱与丝杆配合，能够在丝杆驱动下上下移动，所述的伸缩杆安装在横柱上并与底座上表面平面平行，伸缩杆的自由端安装滚珠。

本实用新型的有益效果是可以把图像作为检测和传递信息的手段或载体加以利用，通过处理被测图像而获得所需的各种参数，具有非接触、全视场测量、高精度和自动化程度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的适合零部件使用的检测机构的正视图；

图2为本实用新型的适合零部件使用的检测机构的右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步地描述。

如图1-2所示，本实用新型的适合零部件使用的检测机构的一个具体的实施例如下。

其包括底座1、支架2、纯色光源3、云台5、CCD相机6、扩束激光发射器7、步进电机8，伸缩杆9、横柱10和丝杆11。

所述的支架2为“L”形的结构，支架2的“L”形结构的一臂的一端固定安装在底座1上表面平面上，支架2的“L”形结构的另一臂悬空并与底座1上表面平面平行，所述的CCD相机6通过所述的云台5固定安装在支架2悬空的一臂下表面，所述的扩束激光发射器7安装在云台5近侧的支架2上，CCD相机6正下方的底座1上表面用于安放被测件4，被测件4四周的底座1上表面上均布纯色光源3。

这样可对被测件4平面的孔进行视觉检测。将被测件4于底座1上，使其处于一个稳定的拍摄状态，纯色光源3来突出被测件4的特征；通过CCD相机6完成对图像数据的采集，并将其转换成相应形式的输出信号；扩束激光发射器7发出激光，光斑投影在被测件4平面。

通过对图像进行预处理、图像二值化、图像区域提取、检测点定位以及计算得出被检测点数据。激光束的作用是标尺。

被测件4通过镜头投影到与之平行的相机CMOS传感器上，其放大比例系数为μ：

μ＝f/D(1)

式中f—焦距，D—从成像物体到焦点的距离。

因镜头的焦距是变化的，而且被测区域到焦点的距离也是变化的，所以放大比例系数无法通过公式(1)计算。这种情况下利用被测区域的实际尺寸和其在CMOS上成像的尺寸也可以计算出放大比例系数：

μ＝l/L(2)

式中l—被测区域在照片上的像素数，L—被测区域的实际尺寸。

被测区域和激光光斑处于同一物平面上，与相机的距离相同，而且同时成像，成像时焦距也相同，所以放大倍数也相同。

比如，被测件4平面中小孔孔径大小，根据公式(2)则有，

μ＝l/L＝l_i/L_i＝l_j/L_j。

其中，i,j分别代表被检测孔和激光束，所以：

$L_i=\frac{l_i}{l_j}\·L_j.$

所述的步进电机8安装在底座1上表面，用于驱动垂直于底座1上表面平面的丝杆11旋转，所述的横柱10与丝杆11配合，能够在丝杆11驱动下上下移动，所述的伸缩杆9安装在横柱10上并与底座1上表面平面平行，伸缩杆9的自由端安装滚珠。通过驱动横柱10上下移动和伸缩杆9的伸缩杆，使滚珠与被测件4的平面点接触，就可以检测被测件4的平面的高程。如果横柱10能够绕丝杆11旋转，并且滚珠通过压力传感器安装在伸缩杆9的自由端，就可测量被测件4的平面的平面度。

Claims (2)

1.一种适合零部件使用的检测机构，包括底座(1)、支架(2)、纯色光源(3)、云台(5)、CCD相机(6)和扩束激光发射器(7)，

所述的支架(2)为“L”形的结构，支架(2)的“L”形结构的一臂的一端固定安装在底座(1)上表面平面上，支架(2)的“L”形结构的另一臂悬空并与底座(1)上表面平面平行，所述的CCD相机(6)通过所述的云台(5)固定安装在支架(2)悬空的一臂下表面，所述的扩束激光发射器(7)安装在云台(5)近侧的支架(2)上，CCD相机(6)正下方的底座(1)上表面用于安放被测件(4)，被测件(4)四周的底座(1)上表面上均布纯色光源(3)。

2.如权利要求1所述的一种适合零部件使用的检测机构，其特征在于，还包括接触测量组件，所述的接触测量组件包括步进电机(8)，伸缩杆(9)、横柱(10)和丝杆(11)，所述的步进电机(8)安装在底座(1)上表面，用于驱动垂直于底座(1)上表面平面的丝杆(11)旋转，所述的横柱(10)与丝杆(11)配合，能够在丝杆(11)驱动下上下移动，所述的伸缩杆(9)安装在横柱(10)上并与底座(1)上表面平面平行，伸缩杆(9)的自由端安装滚珠。