一种基于机器视觉的辅助测量装置的制作方法

本发明涉及视觉检测，具体是涉及一种基于机器视觉的辅助测量装置。

背景技术：

1、机器视觉测量是人工智能领域的一个重要分支，它利用计算机和相机等设备，通过图像获取、图像处理和信息提取三个主要步骤，实现对目标的测量和检测。机器视觉测量广泛适用于工业产品质检、包装行业检测和农业和食品检测等领域，机器视觉测量相比传统的人工测量具有精度高和适应性强等优势，其中，在针对管件进行参数测量时，主要是为了获取管件外壁上加工槽的参数，由于管件具有一定的轴向长度，所以对管件进行测量的摄像头需要具有较广的捕捉范围，但是捕捉范围较广的摄像头所得出的图片虽然画面大但是精细度会降低，以此一些管件上的精密刻花会无法进行精确测量，所以在对管件进行测量时，需要使管件在旋转的同时，使管件或者摄像头进行平移，传统的测量装置大都采用气缸来对管件或者摄像头进行平移，但是气缸的响应有延迟，即气缸的启停需要时间，所以无法精确实现在管件旋转一周后立即推动管件或者摄像头进行平移，若管件或者摄像头延迟推移，由于管件的持续自转，那么摄像头会捕捉到重复的画面，以此会对测量造成影响，延长测量时间，若管件或者摄像头提前位移，那么管件外壁上部分加工槽会无法被摄像头所捕捉，所以针对上述的问题有必要一种基于机器视觉的辅助测量装置。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种基于机器视觉的辅助测量装置。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于机器视觉的辅助测量装置，包括旋转卡盘、摄像头、升降托板、高度调节机构、水平位移机构和传动机构，水平位移机构包括底架、滑块、内螺纹套和螺纹杆，滑块沿水平方向滑动于底架上，螺纹杆呈水平与底架转动相连，内螺纹套与滑块固连，且内螺纹套旋设于螺纹杆上，旋转卡盘转动设于滑块上，旋转卡盘的轴向与螺纹杆的轴向平行，传动机构包括花键轴、主动转轴和间歇旋转轴，花键轴转动设于螺纹杆的上方，且花键轴与螺纹杆相平行，旋转卡盘与花键轴传动相连，主动转轴与花键轴传动相连，间歇旋转轴与螺纹杆同轴固连，升降托板呈水平设于底架的旁侧，高度调节机构包括支架和升降块，支架设于底架的旁侧，升降块沿竖直方向滑动于支架上，摄像头与升降块固连。

3、进一步的，底架包括水平底板和两组支撑臂，每组支撑臂均呈竖直，两组支撑臂呈对称状态分别固定设于水平底板的两端，每组支撑臂上均固定设有一个水平托板，每个水平托板上均成型有一号立块和两个二号立块，一号立块位于水平托板的中部，两个二号立块呈对称状态分别设于一号立块的两侧，螺纹杆设于两个一号立块之间，螺纹杆的两端分别与两个一号立块的下端转动相连，螺纹杆的两侧均设有限位杆，限位杆与螺纹杆相平行，每个限位杆的两端均与对应的两个二号立块固连，每个限位杆上均滑动套设有导滑套，每个导滑套均与滑块固连。

4、进一步的，底架的旁侧固定设有托座，托座包括水平支板和四个支杆，每个支杆均呈竖直，四个支杆呈矩阵分布于水平支板的四个端角上，每个支杆的下端均与水平支板固连，四个支杆两两成对，每对支杆上均固设有呈竖直的条形架块，主动转轴设于两个条形架块之间，主动转轴的两端分别与两个条形架块转动相连，水平支板上固定设有呈水平的电机，电机的输出端上同轴固连有一号同步轮，主动转轴上同轴固连有二号同步轮，一号同步轮和二号同步轮通过一号同步带传动相连。

5、进一步的，花键轴设于两个一号立块之间，花键轴的两端分别与两个一号立块转动相连，主动转轴靠近花键轴的一端支出于对应的条形架块外，花键轴靠近主动转轴的一端支于对应的一号立块外，主动转轴的支出端上同轴固连有三号同步轮，花键轴的支出端上同轴固连有四号同步轮，三号同步轮和四号同步轮通过二号同步带传动相连。

6、进一步的，间歇旋转轴设于两个条形架块之间，间歇旋转轴的两端分别与两个条形架块转动相连，间歇旋转轴的两端分别支出于两个条形架块外，间歇旋转轴的其中一个支出端通过联轴器与螺纹杆同轴固连，间歇旋转轴的另一个支出端上同轴固连有转盘，转盘的外缘处成型有四个沿转盘的圆周方向均匀分布的限位块，每个限位块上均开设有朝向转盘圆心的弧形槽，相邻限位块之间均成型有条形座，四个条形座沿转盘的圆周方向均匀分布，每个条形座内均开设有条形滑槽，每个条形滑槽的长度方向均与转盘的径向一致，主动转轴靠近转轴的支出端上固定设有转杆，转杆的两端分别成型有滑销和扇形块，滑销垂直于转杆，滑销插入于对应的条形滑槽内，扇形块的弧形面能够与每个弧形槽相嵌合。

7、进一步的，滑块的顶部固定设有支座，支座上开设有供花键轴穿过的避让槽，支座的顶部固定设有柱状座，柱状座与花键轴平行，柱状座内固定设有若干个沿柱状座的轴向等距分布的轴承，旋转卡盘的一端同轴成型有依次穿过若干个轴承的端轴，端轴与每个轴承的内圈固连。

8、进一步的，端轴的一端支出于柱状座外，滑块的顶部成型有竖直向上的凸块，凸块上转动设有同轴套设于花键轴上的旋转套，旋转套的内壁上成型有一圈与花键轴相配合的齿圈，旋转套上同轴固连有五号同步轮，端轴的支出端上同轴固连有六号同步轮，五号同步轮和六号同步轮通过三号同步带传动相连。

9、进一步的，底架旁侧固定设有立管，立管内滑动设有伸缩杆，立管的外壁上开设有呈竖直的条形通槽，伸缩杆的外壁上成型有横向穿过条形通槽的限位销，限位销支出于立管外的一端为螺纹端，限位销的螺纹端上旋设有锁紧套，升降托板呈条状，且升降托板的横截面呈v形，升降托板的一端与伸缩杆的上端固连，升降托板的另一端支向旋转卡盘。

10、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

11、其一，本装置所移动为待测管件，通过本装置的水平位移机构实现管件的平移，当螺纹杆旋转后管件即可平移，通过本装置的主动转轴来实现管件的自转，主动转轴和螺纹杆通过间歇旋转轴传动相连，间歇旋转轴用于在主动转轴旋转一周后带动螺纹杆旋转90°，以此实现管件在持续自转时进行间歇性的平移，且管件每转动一周，管件自行平移一段距离；

12、其二，间歇旋转轴通过转盘实现间歇转动，转盘的间歇转动通过设于主动转轴上的转杆实现，由于主动转轴在测量的整个阶段持续转动，以此相比传统的气缸驱动，转盘的间歇转动响应更快，所以本装置能够精确做到管件每自转一周，管件立即平移一段距离；

13、其三，由于部分管件具有一定的轴向长度，所以当旋转卡盘将管件的一端固定后，管件的另一端会因自重下垂，那么通过本装置的升降托板来对管件的下垂端进行承托，确保管件自转的稳定性，并且本装置的升降托板横截面为v形，以此升降托板能够对不同直径的管件进行承托。

1.一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，包括旋转卡盘（1）、摄像头（2）、升降托板（3）、高度调节机构、水平位移机构和传动机构，水平位移机构包括底架（4）、滑块（5）、内螺纹套（6）和螺纹杆（7），滑块（5）沿水平方向滑动于底架（4）上，螺纹杆（7）呈水平与底架（4）转动相连，内螺纹套（6）与滑块（5）固连，且内螺纹套（6）旋设于螺纹杆（7）上，旋转卡盘（1）转动设于滑块（5）上，旋转卡盘（1）的轴向与螺纹杆（7）的轴向平行，传动机构包括花键轴（8）、主动转轴（9）和间歇旋转轴（10），花键轴（8）转动设于螺纹杆（7）的上方，且花键轴（8）与螺纹杆（7）相平行，旋转卡盘（1）与花键轴（8）传动相连，主动转轴（9）与花键轴（8）传动相连，间歇旋转轴（10）与螺纹杆（7）同轴固连，升降托板（3）呈水平设于底架（4）的旁侧，高度调节机构包括支架（11）和升降块（12），支架（11）设于底架（4）的旁侧，升降块（12）沿竖直方向滑动于支架（11）上，摄像头（2）与升降块（12）固连。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，底架（4）包括水平底板（13）和两组支撑臂（14），每组支撑臂（14）均呈竖直，两组支撑臂（14）呈对称状态分别固定设于水平底板（13）的两端，每组支撑臂（14）上均固定设有一个水平托板（15），每个水平托板（15）上均成型有一号立块（16）和两个二号立块（17），一号立块（16）位于水平托板（15）的中部，两个二号立块（17）呈对称状态分别设于一号立块（16）的两侧，螺纹杆（7）设于两个一号立块（16）之间，螺纹杆（7）的两端分别与两个一号立块（16）的下端转动相连，螺纹杆（7）的两侧均设有限位杆（18），限位杆（18）与螺纹杆（7）相平行，每个限位杆（18）的两端均与对应的两个二号立块（17）固连，每个限位杆（18）上均滑动套设有导滑套（19），每个导滑套（19）均与滑块（5）固连。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，底架（4）的旁侧固定设有托座（20），托座（20）包括水平支板（21）和四个支杆（22），每个支杆（22）均呈竖直，四个支杆（22）呈矩阵分布于水平支板（21）的四个端角上，每个支杆（22）的下端均与水平支板（21）固连，四个支杆（22）两两成对，每对支杆（22）上均固设有呈竖直的条形架块（23），主动转轴（9）设于两个条形架块（23）之间，主动转轴（9）的两端分别与两个条形架块（23）转动相连，水平支板（21）上固定设有呈水平的电机（24），电机（24）的输出端上同轴固连有一号同步轮（25），主动转轴（9）上同轴固连有二号同步轮（26），一号同步轮（25）和二号同步轮（26）通过一号同步带（27）传动相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，花键轴（8）设于两个一号立块（16）之间，花键轴（8）的两端分别与两个一号立块（16）转动相连，主动转轴（9）靠近花键轴（8）的一端支出于对应的条形架块（23）外，花键轴（8）靠近主动转轴（9）的一端支于对应的一号立块（16）外，主动转轴（9）的支出端上同轴固连有三号同步轮（28），花键轴（8）的支出端上同轴固连有四号同步轮（29），三号同步轮（28）和四号同步轮（29）通过二号同步带（30）传动相连。

5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，间歇旋转轴（10）设于两个条形架块（23）之间，间歇旋转轴（10）的两端分别与两个条形架块（23）转动相连，间歇旋转轴（10）的两端分别支出于两个条形架块（23）外，间歇旋转轴（10）的其中一个支出端通过联轴器（31）与螺纹杆（7）同轴固连，间歇旋转轴（10）的另一个支出端上同轴固连有转盘（32），转盘（32）的外缘处成型有四个沿转盘（32）的圆周方向均匀分布的限位块（33），每个限位块（33）上均开设有朝向转盘（32）圆心的弧形槽（34），相邻限位块（33）之间均成型有条形座（35），四个条形座（35）沿转盘（32）的圆周方向均匀分布，每个条形座（35）内均开设有条形滑槽（36），每个条形滑槽（36）的长度方向均与转盘（32）的径向一致，主动转轴（9）靠近转轴的支出端上固定设有转杆（37），转杆（37）的两端分别成型有滑销（38）和扇形块（39），滑销（38）垂直于转杆（37），滑销（38）插入于对应的条形滑槽（36）内，扇形块（39）的弧形面能够与每个弧形槽（34）相嵌合。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，滑块（5）的顶部固定设有支座（40），支座（40）上开设有供花键轴（8）穿过的避让槽（41），支座（40）的顶部固定设有柱状座（42），柱状座（42）与花键轴（8）平行，柱状座（42）内固定设有若干个沿柱状座（42）的轴向等距分布的轴承（43），旋转卡盘（1）的一端同轴成型有依次穿过若干个轴承（43）的端轴（44），端轴（44）与每个轴承（43）的内圈固连。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，端轴（44）的一端支出于柱状座（42）外，滑块（5）的顶部成型有竖直向上的凸块（45），凸块（45）上转动设有同轴套设于花键轴（8）上的旋转套（46），旋转套（46）的内壁上成型有一圈与花键轴（8）相配合的齿圈（47），旋转套（46）上同轴固连有五号同步轮（48），端轴（44）的支出端上同轴固连有六号同步轮（49），五号同步轮（48）和六号同步轮（49）通过三号同步带（50）传动相连。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的辅助测量装置，其特征在于，底架（4）旁侧固定设有立管（51），立管（51）内滑动设有伸缩杆（52），立管（51）的外壁上开设有呈竖直的条形通槽（53），伸缩杆（52）的外壁上成型有横向穿过条形通槽（53）的限位销（54），限位销（54）支出于立管（51）外的一端为螺纹端，限位销（54）的螺纹端上旋设有锁紧套（55），升降托板（3）呈条状，且升降托板（3）的横截面呈v形，升降托板（3）的一端与伸缩杆（52）的上端固连，升降托板（3）的另一端支向旋转卡盘（1）。