CN213209939U - 一种组合光源取像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合光源取像装置，包括至少一个设置在支撑台***的外壁取像单元，支撑台用于放置待检测的工件，外壁取像单元包括光源组件及取像组件，取像组件包括相机支架及设置在相机支架上的相机，相机用于对工件的壁面进行取像，光源组件用于对工件周围打光；面光源的中部设有取像孔，供相机的镜头通过；光源组件包括面光源和位于面光源两侧的条形光源，面光源与条形光源形成组合光源。组合光源取像装置可以应用在工件表面缺陷检测设备上，针对工件外周面检测的工位上。利用相机对工件表面进行取像，图像信息传回控制主机进行分析，实现自动检测工件外周面的质量；光源组件，可以对工件周围打光，利于清晰取像。

Description

一种组合光源取像装置

技术领域

本实用新型涉及自动化检测技术领域，具体涉及一种组合光源取像装置。

背景技术

零件加工成型后，可能存在一定的内壁缺陷(如：划伤，沙眼，裂纹等诸多缺陷)，这类产品也即不合格品，若后续安装在设备中存在安全隐患。如常见的电机定子，属于核心零部件，其内外侧壁及两个端面都需要检测，还主要依靠人工进行检测，工作量大，易产生视觉疲劳，从而导致检测效率及检测质量降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种组合光源取像装置，以能够应用在自动化检测设备上，用于对处于检测工位的工件进行补光、取像。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

组合光源取像装置，包括至少一个设置在支撑台***的外壁取像单元，支撑台用于放置待检测的工件，外壁取像单元包括光源组件及取像组件，取像组件包括相机支架及设置在相机支架上的相机，相机用于对工件的壁面进行取像，光源组件用于对工件周围打光；面光源的中部设有取像孔，供相机的镜头通过；光源组件包括面光源和位于面光源两侧的条形光源，面光源与条形光源形成组合光源。

进一步地，所述外壁取像单元设置有三个，沿支撑台外周均匀分布。

进一步地，条形光源的条形壳体是角度可调地安装在面光源的面板上。

进一步地，面板的两侧设有角板，角板的一侧与面板固定，另一侧设有弧形连接孔，供条形壳体安装，条形壳体设有与所述弧形连接孔对应的螺钉孔。

进一步地，相机支架包括固定底板、立杆及相机支撑板，立杆垂直设置在固定底板上，相机位于相机支撑板上，相机支撑板连接有夹块，夹块具有轴向安装孔及径向开口，连通轴向安装孔，夹块于径向开口处具有塑性变形力，夹块的垂直于径向开口的位置，设有螺栓孔，夹块套设在立杆上，螺栓穿过该螺栓孔，实现夹块与立杆的固定。

进一步地，所述固定底板设有固定孔，固定孔为长孔，通过螺栓将固定底板固定在相应的工作台上，该长孔的方向与相机的轴向一致。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的组合光源取像装置，利用相机对工件表面进行取像，图像信息传回控制主机进行分析，实现自动检测工件外周面的质量；光源组件，可以对工件周围打光，利于清晰取像，组合光源的效果更佳。组合光源取像装置可以应用在工件表面缺陷检测设备上，针对工件外周面检测的工位上。

组合光源中的面光源和条形光源之间的角度可调，根据具体布置情况调整，达到最佳使用效果。

附图说明

图1是本实用新型的组合光源取像装置在工件表面缺陷检测设备上应用的立体结构示意图；

图2是组合光源取像装置中一个外壁取像单元的结构示意图；

图3是外壁取像单元的另一角度的结构示意图；

图4是自动夹紧旋转台的结构示意图。

图中各标记对应的名称：

2、工件，60、外壁取像单元，62、自动夹紧旋转台，621、支撑台板，6211、夹爪活动孔，623、气动夹爪，624、气缸，625、同步带，626、减速马达63、条形光源，631、条形壳体，64、面光源，641、面板，642、取像孔，65、相机，651、相机支撑板，66、角板，661、弧形连接孔，67、固定底板，68、立杆，69、夹块。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例：

图1至3所示，组合光源取像装置，包括三个围绕自动夹紧旋转台设置的外壁取像单元60，相邻两个单元间隔120度。

外壁取像单元包括光源组件及取像组件，光源组件包括面光源64和位于面光源64两侧的条形光源63。面光源固定在光源支架上，光源支架中部设有相机通孔，供相机安装通过。面光源的中部设有取像孔642，供相机的镜头通过，也即供相机65的镜头露出，以进行对工件2取像。

面光源及条形光源均可以采用LED灯珠组成的灯板。两者的区别只是在于整体的形状，条形光源呈条形，比较窄，是对面光源的补充，起到补光的作用。

条形光源的条形壳体631是角度可调的，面光源64的面板641的两侧设有角板66，角板66的一侧与面板固定，另一侧设有弧形连接孔661，供条形壳体安装，条形壳体设有螺钉孔，利用穿入螺钉孔、弧形连接孔的紧固螺钉固定，由于是弧形连接孔，因此条形壳体的角度可调整。本实施例中，条形壳体与面板的夹角呈120度，形成组合光源。

进一步地，可以在所述角板一侧(与面板固定的一侧)设置上下方向的长孔，通过穿过该长孔的螺栓连接固定后，角板的上下高度也可进行调整。

相机65设置在相机支架上，相机支架包括固定底板67、立杆68及相机支撑板651，立杆68垂直设置在固定底板67上，立杆68有间隔设置的两个。相机65位于相机支撑板651上，相机支撑板的两端连接有夹块69，夹块69具有轴向安装孔及径向开口，径向开口相对较窄，连通轴向安装孔，使得夹块于径向开口处具有一定的塑性变形能力。夹块的垂直于径向开口的位置，设有螺栓孔，夹块69套设在立杆68上，螺栓穿过该螺栓孔，实现夹块与立杆68位置的固定，也便于调整夹块69的高度位置，从而调节相机支撑板651的高度位置，调节相机65的高度。

固定底板67设有固定孔，固定孔为长孔，通过螺栓将固定底板固定在工作台上。固定孔的长度方向沿对应的相机的轴向，通过将固定孔设置成长孔，达到调节相机的前后距离的目的，也即实现调焦。

图4所示，自动夹紧旋转台62，包括旋转台及气动夹爪623，旋转台由带轮机构驱动以旋转。带轮机构包括从动轮、主动轮及与两者配合的同步带625。旋转台与从动轮同轴装配，主动轮由减速马达626驱动，或者伺服电机驱动。

旋转台的上侧台板，为支撑工件的支撑台板621。气动夹爪623，也是内撑式，三个爪体由气缸624驱动。工件落入该旋转台上后，气缸624动作，气动夹爪向外动作并撑紧工件内孔。气动夹爪的原理属于现有技术。支撑台板上设有对爪体的沿气缸的径向伸缩进行让位的长孔，记为夹爪活动孔6211。有三个长孔，其中相邻两者间隔120度。

相机是在感应传感器检测到有工件放置后，进行自动取像，并将工件图像信息传至控制主机，利用软件自动分析图像，判断是否有缺陷，是否属于合格品，完全实现了自动化检测，大大提高了检测效率及精度。关于图像的自动分析处理，不是本实用新型的重点，图像识别分析技术也算成熟技术；本实用新型侧重结构设计。

取像装置，配合上述的旋转台的旋转，可以完成对工件外周面的取像检测。在其他实施例中，根据布置的取像单元情况，也可将旋转台设置成不旋转的，仅是一个支撑台，配合气动夹爪，实现对工件的支撑。外壁取像单元的数量也可变化，如设置一个，配合旋转台的旋转。

本实用新型的组合光源取像装置可以应用在工件表面缺陷检测设备，以上举例针对的是电机定子。不仅可以在线自动检测电机定子的表面是否存在缺陷，也可用于检测类似定子结构的零件，如管状的。

Claims (6)

1.组合光源取像装置，其特征在于：包括至少一个设置在支撑台***的外壁取像单元，支撑台用于放置待检测的工件，外壁取像单元包括光源组件及取像组件，取像组件包括相机支架及设置在相机支架上的相机，相机用于对工件的壁面进行取像，光源组件用于对工件周围打光；面光源的中部设有取像孔，供相机的镜头通过；光源组件包括面光源和位于面光源两侧的条形光源，面光源与条形光源形成组合光源。

2.根据权利要求1所述的组合光源取像装置，其特征在于：所述外壁取像单元设置有三个，沿支撑台外周均匀分布。

3.根据权利要求1所述的组合光源取像装置，其特征在于：条形光源的条形壳体是角度可调地安装在面光源的面板上。

4.根据权利要求3所述的组合光源取像装置，其特征在于：面板的两侧设有角板，角板的一侧与面板固定，另一侧设有弧形连接孔，供条形壳体安装，条形壳体设有与所述弧形连接孔对应的螺钉孔。

5.根据权利要求1至4任一项所述的组合光源取像装置，其特征在于：相机支架包括固定底板、立杆及相机支撑板，立杆垂直设置在固定底板上，相机位于相机支撑板上，相机支撑板连接有夹块，夹块具有轴向安装孔及径向开口，连通轴向安装孔，夹块于径向开口处具有塑性变形力，夹块的垂直于径向开口的位置，设有螺栓孔，夹块套设在立杆上，螺栓穿过该螺栓孔，实现夹块与立杆的固定。

6.根据权利要求5所述的组合光源取像装置，其特征在于：所述固定底板设有固定孔，固定孔为长孔，通过螺栓将固定底板固定在相应的工作台上，该长孔的方向与相机的轴向一致。

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