CN210375003U - 一种基于机器视觉的工件检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于机器视觉的工件检测装置，其包括传送装置与测量装置，所述传送装置包括传送带及检测器，检测器设置于传送带两侧以检测是否有工件放置于所述传送带上，检测器与测量装置电连接，以在检测器检测到工件时，使测量装置检测工件尺寸，所述测量装置包括第一相机和第二相机，第一相机设置于传送带一侧，以检测工件高度，第二相机设置于垂直传送带放置工件的的一面，以检测工件长度和宽度，在检测器检测到工件之后，再利用测量装置对工件的尺寸进行测量，精准便捷，有效解决了人工测量误差大的问题，且将工件置于所述传送带上，无需传统夹治具的协助，使用更加的便捷方便，有效提高了工作效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及到外观视觉检测设备技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的工件检测装置。
【背景技术】
目前，对于工件尺寸的测量，多采用传统量具接触式测量，存在以下问题：
1.传统量具由于操作人不同而造成的测量误差偏大；
2.面对圆周及角度的测量，传统量具需配合夹具使用，这样就增加了测量难度，同时会增大测量误差。
【实用新型内容】
为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于机器视觉的工件检测装置。
本实用新型解决技术问题的方案是提供一种基于机器视觉的工件检测装置，其包括传送装置与测量装置，所述传送装置包括传送带及检测器，检测器设置于传送带一侧以检测是否有工件放置于所述传送带上；检测器与测量装置电连接，以在检测器检测到工件时，使测量装置检测工件尺寸；所述测量装置包括第一相机和第二相机，第一相机设置于传送带一侧，以检测工件高度，第二相机设置于垂直传送带放置工件的一面，以检测工件长度和宽度。
优选地，检测器包括红外发射器、激光发射器中的任一种及其结合。
优选地，所述检测器设置有至少两个，间隔设置于所述传送带同一侧，用于检测工件是否传送到位。
优选地，传送装置进一步包括驱动件，驱动件驱动传送带传送工件，且驱动件与检测器电连接，以在检测器检测到工件时，使驱动件停止驱动传送带传送工件。
优选地，所述传送装置上设置有标定板，所述标定板的位置与所述测量装置的位置对应，以对所述测量装置进行立体标定。
优选地，所述测量装置还设置有同轴光源与背光光源，其中，所述背光光源设置于所述传送装置的一侧，并与所述第一相机的位置相对，所述同轴光源设置于所述第二相机与所述传送装置之间。
优选地，所述基于机器视觉的工件检测装置还包括轨道装置，所述轨道装置与所述传送带平行设置，所述第一相机与第二相机滑动设于所述轨道装置之上。
优选地，所述轨道装置包括第一导轨与第二导轨，第一导轨、第二导轨均与传送带的传送方向一致，第一相机设置于第一导轨上，第二相机设置于第二导轨上。
优选地，所述测量装置还设置有可随工件同步移动的第三相机、第四相机，所述第三相机设置在所述第一导轨之上，所述第四相机设置在所述第二导轨之上，所述第三相机、所述第四相机所拍照获得的图像可与第一相机、第二相机所拍照获得的图像进行比对。
优选地，所述测量装置还包括第二同轴光源与第二背光光源，其中，所述第二背光光源设置于所述传送装置的一侧，并与所述第三相机的位置相对，所述同轴光源设置于所述第四相机与所述传送装置之间，且所述第二背光光源、第二同轴光源基于所述第三相机、第四相机移动的同步移动。
与现有技术相比，本实用新型的一种基于机器视觉的工件检测装置具有以下优点：
1.在检测器检测到工件之后，再利用测量装置对工件的尺寸进行测量，精准便捷，有效解决了人工测量误差大的问题，且将工件置于所述传送带上，无需传统夹治具的协助，即可稳定安放，测量更加的便捷方便，有效提高了工作效率。
2.通过设置多个相机来对工件进行测量比对，有效提高了测量的准确度，且还可以防止因某个相机发生故障，而导致整个测量装置无法正常工作的情况发生，有效提高了生产效率，降低生产成本。
3.通过设置多个检测器，以在其中一个检测器发生故障之后，其他的检测器可正常工作，从而保证测量装置的正常工作。
4.通过在传送装置上设置标定板，以对所述测量装置进行立体标定，提高测量装置的测量准确率，减少误差。
5.通过设置所述轨道装置，当所述传感器中的一个发生故障时，所述第一相机、第二相机可通过所述轨道装置移动至另一个传感器所在的位置，以对所述工件进行拍照测量；或者所述第一相机、第二相机中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，所述第一相机、第二相机可通过所述导轨移动追踪工件，以对所述工件进行拍照测量，保证测量装置的正常工作。
6.通过设置可与工件同步移动的第三相机、第四相机对工件进行拍照，可将第一相机、第二相机与第三相机、第四相机拍照获得的图像进行比对，避免由于工件在传送过程中因位移而造成测量的误差，以提高测量的准确性；并且，当所述第一相机、第二相机中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，可通过所述第三相机、第四相机测量出所述工件的尺寸，从而保证测量装置的正常工作。
【附图说明】
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型传送装置的立体结构示意图。
图3是本实用新型测量装置、传送带的立体结构示意图。
图4是本实用新型轨道装置、传送带、第一相机、第二相机的立体结构示意图。
图5是本实用新型的第二实施例立体结构示意图。
附图标识说明：
1、基于机器视觉的工件检测装置；10、传送装置； 11、测量装置；12、轨道装置；101、检测器；102、驱动件；103、传送带；111、第一相机；112、第二相机；113、第三相机；114、第四相机；115、背光光源；116、同轴光源；117、第二背光光源；118、第二同轴光源；121、驱动马达；122、第一导轨；123、第二导轨。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型解决技术问题所采用的方案是提供一种基于机器视觉的工件检测装置1，其包括传送装置10、测量装置11以及轨道装置12，其中测量装置11 安装于所述轨道装置12上，所述轨道装置12设置于所述传送装置10一侧。
请参阅图2，所述传送装置10包括驱动件102、传送带 103以及检测器101，所述驱动件102用于驱动所述传送带 103传送工件。
所述检测器101可为红外检测器101或激光检测器101 中任一种，所述检测器101设置于所述传送装置10的一侧，工作时检测器101发出光线，当所述传送带103上的工件移动至所述检测器101处时，所述检测器101发射的光线被所述工件打断，则认定为所述检测器101检测到工件。
所述驱动件102与所述检测器101电连接，以在所述检测器101检测到工件时，所述驱动件102停止驱动所述传送带103，以进行下一步操作。
请参阅图3，所述测量装置11包括第一相机111、第二相机112以及同轴光源116、背光光源115，其中所述第一相机111设置于所述传送带103一侧，用以检测所述工件的高度，所述第二相机112设置于垂直所述传送带103放置工件的一面，用以检测所述工件长度和宽度。
所述测量装置11与所述检测器101电连接，以在检测器101检测到工件时，使测量装置11检测工件尺寸。
可以理解，所述第一相机111与第二相机112可以为 CCD工业相机或CMOS工业相机。
其中，所述背光光源115设置于所述传送装置10的一侧，并与所述第一相机111的位置相对，所述同轴光源116 设置于所述第二相机112与所述传送装置10之间。
通过所述背光光源115、同轴光源116与所述第一相机 111、第二相机112的配合，以提高第一相机111与第二相机112的成像质量，进而提高所述测量装置11的测量准确度。所述第一相机111与所述第二相机112可拍照获得的待检测工件的图像。
请参阅图4，所述轨道装置12包括第一导轨122与第二导轨123，所述第一导轨122、第二导轨123的设置方向均与所述传送带103的传送方向一致，且所述第一导轨122、第二导轨123的位置分别与所述第一相机111、第二相机 112相对应，第一相机111设置于第一导轨122上，第二相机112设置于第二导轨123上，也即所述第一相机111、第二相机112可分别在所述第一导轨122、第二导轨123上移动。
所述轨道装置12上还设置有驱动马达121，所述驱动马达121与所述第一相机111、第二相机112电连接，以驱动所述第一相机111与第二相机112，具体地，当所述传感器中的一个发生故障时，所述驱动马达121驱动所述第一相机111、第二相机112通过所述轨道装置12移动至另一个传感器所在的位置，以对所述工件进行拍照测量；或者所述第一相机111、第二相机112中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，所述驱动马达121驱动所述第一相机111、第二相机112通过所述导轨移动追踪工件，以对所述工件进行拍照测量。
作为一种优化实施方式，所述传送装置10上还设置有标定板(图未示)，且所述标定板的位置与所述第一相机 111、第二相机112的位置对应，以对所述第一相机111、第二相机112进行立体标定，即同时对第一相机、第二相机进行标定，分别得到二者相对同一坐标系的旋转矩阵和平移矩阵，以此提高所述测量装置11的测量准确率，减少误差。
请参阅图5，本实用新型的第二实施例提供的一种基于机器视觉的工件检测装置1，所述测量装置11还设置有可随工件同步移动的第三相机113与第四相机114，所述第三相机113设置于所述第一相机111同一侧，用以检测所述工件的高度，所述第四相机114设置于所述第二相机112 同一侧，用以检测所述工件的长度和宽度。
所述第三相机113安装于所述第一导轨122上，所述第四相机114安装于第二导轨123上，并且所述第三相机113、第四相机114与驱动马达121相连接，以在所述第一导轨122、第二导轨123上移动。
所述测量装置11还包括第二同轴光源118与第二背光光源117，其中，所述第二背光光源117设置于所述传送装置10的一侧，并与所述第三相机113的位置相对，所述同轴光源116设置于所述第四相机114与所述传送装置10之间，且所述第二背光光源117、第二同轴光源118可追随所述第三相机113、第四相机114移动。具体地，所述第二背光光源117与所述第二同轴光源118可通过连杆分别与所述第三相机113、所述第四相机114连接，从而实现同步移动。
当检测器101检测到工件时，所述第一相机111与所述第二相机112对工件的尺寸进行测量，所述第三相机113 与第四相机114追随所述工件同步移动，并测量所述工件的尺寸，将第一相机111、第二相机112与第三相机113、第四相机114拍照获得的图像进行比对，避免由于工件在传送过程中因位移而造成测量的误差，以提高测量的准确性。
进一步地，当所述第一相机111、第二相机112中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，可通过所述第三相机113、第四相机114测量出所述工件的尺寸，从而保证测量装置11的正常工作。
与现有技术相比，本实用新型的一种基于机器视觉的工件检测装置具有以下优点：
1.在检测器检测到工件之后，再利用测量装置对工件的尺寸进行测量，精准便捷，有效解决了人工测量误差大的问题，且将工件置于所述传送带上，无需传统夹治具的协助，即可稳定安放，测量更加的便捷方便，有效提高了工作效率。
2.通过设置多个相机来对工件进行测量比对，有效提高了测量的准确度，且还可以防止因某个相机发生故障，而导致整个测量装置无法正常工作的情况发生，有效提高了生产效率，降低生产成本。
3.通过设置多个检测器，以在其中一个检测器发生故障之后，其他的检测器可正常工作，从而保证测量装置的正常工作。
4.通过在传送装置上设置标定板，以对所述测量装置进行立体标定，提高测量装置的测量准确率，减少误差。
5.通过设置所述轨道装置，当所述传感器中的一个发生故障时，所述第一相机、第二相机可通过所述轨道装置移动至另一个传感器所在的位置，以对所述工件进行拍照测量；或者所述第一相机、第二相机中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，所述第一相机、第二相机可通过所述导轨移动追踪工件，以对所述工件进行拍照测量，保证测量装置的正常工作。
6.通过设置可与工件同步移动的第三相机、第四相机对工件进行拍照，可将第一相机、第二相机与第三相机、第四相机拍照获得的图像进行比对，避免由于工件在传送过程中因位移而造成测量的误差，以提高测量的准确性；并且，当所述第一相机、第二相机中一个或两个因故障或延迟导致没有检测出工件尺寸时，可通过所述第三相机、第四相机测量出所述工件的尺寸，从而保证测量装置的正常工作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述基于机器视觉的工件检测装置包括传送装置与测量装置；
所述传送装置包括传送带及检测器，检测器设置于传送带一侧以检测是否有工件放置于所述传送带上；
检测器与测量装置电连接，以在检测器检测到工件时，使测量装置检测工件尺寸；
所述测量装置包括第一相机和第二相机，第一相机设置于传送带一侧，以检测工件高度，第二相机设置于垂直传送带放置工件的一面，以检测工件长度和宽度。
2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：检测器包括红外发射器、激光发射器中的任一种及其结合。
3.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述检测器设置有至少两个，间隔设置于所述传送带同一侧，用于检测工件是否传送到位。
4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：传送装置进一步包括驱动件，驱动件驱动传送带传送工件，且驱动件与检测器电连接，以在检测器检测到工件时，使驱动件停止驱动传送带传送工件。
5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述传送装置上设置有标定板，所述标定板的位置与所述测量装置的位置对应，以对所述测量装置进行立体标定。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述测量装置还设置有同轴光源与背光光源，其中，所述背光光源设置于所述传送装置的一侧，并与所述第一相机的位置相对，所述同轴光源设置于所述第二相机与所述传送装置之间。
7.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述基于机器视觉的工件检测装置还包括轨道装置，所述轨道装置与所述传送带平行设置，所述第一相机与第二相机滑动设于所述轨道装置之上。
8.如权利要求7所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述轨道装置包括第一导轨与第二导轨，第一导轨、第二导轨均与传送带的传送方向一致，第一相机设置于第一导轨上，第二相机设置于第二导轨上。
9.如权利要求8所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述测量装置还设置有可随工件同步移动的第三相机、第四相机，所述第三相机设置在所述第一导轨之上，所述第四相机设置在所述第二导轨之上，所述第三相机、所述第四相机所拍照获得的图像可与第一相机、第二相机所拍照获得的图像进行比对。
10.如权利要求9所述的一种基于机器视觉的工件检测装置，其特征在于：所述测量装置还包括第二同轴光源与第二背光光源，其中，所述第二背光光源设置于所述传送装置的一侧，并与所述第三相机的位置相对，所述同轴光源设置于所述第四相机与所述传送装置之间，且所述第二背光光源、第二同轴光源基于所述第三相机、第四相机移动的同步移动。
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|---|---|---|---|---|
| CN113405476A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-17 | 华侨大学 | 一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置 |
| CN114152206A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-08 | 武汉理工大学重庆研究院 | 一种工件尺寸视觉检测装置 |
| CN116086337A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-05-09 | 珞石（北京）科技有限公司 | 一种基于3d视觉的螺旋桨叶片自动测量装置与方法 |
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| CN116086337A (zh) * | 2023-04-06 | 2023-05-09 | 珞石（北京）科技有限公司 | 一种基于3d视觉的螺旋桨叶片自动测量装置与方法 |
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