机器视觉检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种机器视觉检测系统。


背景技术：

2.机器视觉检测技术用于对物品进行表面检测，例如检测物体表面的瑕疵。相对于人工视觉检测，机器视觉检测效率高，检测结果更为精确。在申请人已知的一种机器视觉检测方案中，检测系统使用5轴机器人并携带工业相机以后对被检测物进行全方位扫描拍照，其中5轴机器人调节相机的位置以及检测角度。然而，该方案系统结构复杂，成本相对较高。


技术实现要素：

3.本技术提供一种改进的机器视觉检测系统，以解决现有技术中的至少一个技术问题。
4.本技术提供一种机器视觉检测系统，包括：摄像装置，配置为采集待测物体的图像信息；角度调节装置，与摄像装置连接，配置为调节摄像装置的检测方向，角度调节装置包括相互连接的第一舵机和第二舵机，第一舵机配置为调节摄像装置在第一平面内的朝向，第二舵机配置为调节摄像装置在与第一平面不同的第二平面内的朝向；以及定位装置，配置为调节摄像装置相对于待测物体的空间位置。
5.在一个实施例中，定位装置包括：x向调节组件，配置为调节摄像装置相对于待测物体在x向上的相对位置；y向调节组件，配置为调节摄像装置相对于待测物体在y向上的相对位置；以及z向调节组件，配置为调节摄像装置相对于待测物体在z向上的相对位置。x向、y向及z向彼此垂直。
6.在一个实施例中，x向调节组件连接承载待测物体的载物台以在x向移动载物台。
7.在一个实施例中，x向调节组件包括引导载物台进行直线运动的导轨。
8.在一个实施例中，z向调节组件连接角度调节装置以在z向移动角度调节装置。
9.在一个实施例中，y向调节组件连接z向调节组件以在y向移动z向调节组件。
10.在一个实施例中，x向调节组件、y向调节组件及z向调节组件中至少一个包括驱动机构和传动装置，传动装置分别包括传动带或传动链条中的一个，驱动机构分别包括电机、气缸或液压缸中的一个。
11.在一个实施例中，角度调节装置进一步包括连接第一舵机和第二舵机的连接组件，连接组件构造成使得第一平面与第二平面相垂直。
12.在一个实施例中，机器视觉检测系统包括主体框架，主体框架上设有光栅对，用以检测进入工作空间的外物。
13.在一个实施例中，第二舵机配置为调节摄像装置在与第一平面呈一预设角度的第二平面内的朝向。
14.本实用新型的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本实用新型的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
15.结合描述本技术的各种实施例的附图，通过对本技术的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本技术的这些和其它特征，其中：
16.图1为本技术一个实施例的机器视觉检测系统的立体示意图；
17.图2为本技术一个实施例的角度调节装置的立体示意图。
具体实施方式
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，可能存在的术语如“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解。例如，除非另有明确的限定，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。又比如，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.本技术提供一种机器视觉检测系统，包括：摄像装置，配置为采集待测物体的图像信息；角度调节装置，与摄像装置连接，配置为调节摄像装置的检测方向，角度调节装置包括相互连接的第一舵机和第二舵机，第一舵机配置为调节摄像装置在第一平面内的朝向，第二舵机配置为调节摄像装置在与第一平面不同的第二平面内的朝向；以及定位装置，配置为调节摄像装置相对于待测物体的空间位置。
23.参图1，在本技术的一个实施例中，机器视觉检测系统10包括摄像装置20、角度调节装置30以及定位装置40。其中，摄像装置20用以采集待测物体的图像信息，包括静态图像或动态影像。与摄像装置20通讯连接的控制系统(未图示)可基于采集的图像信息确定待测物体的外观，例如是否存在瑕疵等。
24.角度调节装置30连接摄像装置20，用以调节摄像装置20的检测方向。同时参照图
2，角度调节装置30包括相互连接的第一舵机31和第二舵机32。其中第一舵机31用以调节摄像装置20在第一平面a内的朝向，优选地，该第一平面a为水平面。第二舵机32用以调节摄像装置20在与第一平面a不同的第二平面b内的朝向，例如第一平面a与第二平面b之间呈一预设角度，并且优选地，该预设角度为90度，即第二平面b与第一平面a垂直。可以理解的是，第二平面b不是一个单一固定平面，而是当摄像装置20在第一平面a内的朝向改变时，第二平面b也随之改变。
25.在一个实施例中，角度调节装置30与控制系统通讯连接，并且优选地，第一舵机31和第二舵机32采用伺服电机，基于旋转指令，可以精确控制旋转角度。在一个具体的结构中，第一舵机31与第二舵机32通过一连接组件33连接。当第一舵机31基于指令旋转时带动连接组件33一同转动，连接组件33继而带动第二舵机32以及摄像装置20转动，从而改变摄像装置20在第一平面a如水平面内的朝向。而当第二舵机32基于指令转动时带动摄像装置20在第二平面b内转动，以改变摄像装置20在第二平面b内的朝向。由此，通过第一舵机31和第二舵机32的协作，可以实现摄像装置20在三维空间的全方位检测。在一个具体的应用中，第一舵机31可于第一平面a内进行-180至 180度旋转，第二舵机32可于第二平面b内进行-150度至 150度旋转。在优选实施例中，连接组件33构造成使得第二平面b与第一平面a垂直。
26.定位装置40包括x向调节组件41、y向调节组件42以及z向调节组件43，分别于x向、y向及z向上调节摄像装置20相对于待测物体的相对位置，其中x向、y向及z向优选地彼此垂直，以此实现在三维空间内定位摄像装置20。定位装置40与控制系统通讯连接，例如当需要对待测物体的第一个面进行图像采集时，定位装置40基于指令将摄像装置20调节到预定位置，并基于角度调节装置30调节摄像装置20至适当检测角度，此时即可以对该第一面进行图像采集。当需要切换至采集第二个面的图像信息时，定位装置40基于指令重新定位摄像装置20，同时角度调节装置30基于指令调节检测角度。可以重复以上操作，直至完成对待测物体的所有待检测面的检测。
27.在一个实施例中，x向调节组件41连接承载待测物体的载物台50以在x向移动载物台50，从而在x向调节摄像装置20相对于待测物体的相对位置。同时，x向调节组件41包括引导载物台进行直线运动的导轨410。在其它实施例中，x向调节组件41可以直接或间接驱动摄像装置20，同样可以实现摄像装置20相对于待测物体在x向上的相对位置的调节。
28.在一个实施例中，z向调节组件43连接角度调节装置30以在z向移动角度调节装置30，从而在z向调节摄像装置20相对于待测物体的相对位置。在其它实施例中，z向调节组件43可直接作用于载物台，同样可以实现摄像装置20相对于待测物体在z向上的相对位置的调节。
29.在一个实施例中，y向调节组件42连接z向调节组件以在y向移动z向调节组件，同时由于角度调节装置30连接在z向调节组件上，因此可在y向调节摄像装置20相对于待测物体的相对位置。在其它实施例中，y向调节组件可直接作用于载物台，同样可以实现摄像装置20相对于待测物体在y向上的相对位置的调节。
30.在一些实施例中，x向调节组件41、y向调节组件42及z向调节组件43分别包括驱动机构，驱动机构可以包括电机、气缸或液压缸等中的一个。在一些实施中，调节组件可以进一步包括传动装置，传动装置可以包括传动带或传动链条等中的一个。例如，在一个示例
中，x向调节组件41直接利用电机驱动载物台50在x向移动，y向调节组件42通过电机驱动传动链条以在y向移动z向调节组件43。由于驱动机构和传动装置为本领域悉知技术，因此附图中未作详细示出。
31.在如图1所示的实施例中，机器视觉检测系统10包括主体框架60，用以支撑或承载检测系统10的各个组件。主体框架60上设有多组光栅对70，用以检测进入工作空间的外物，例如当有外物进入工作空间时，基于光栅对70产生的信号可以激发警报装置。
32.在一个实施例中，机器视觉检测系统10包括一对分离的启动开关80，配置为同时开启时方可启动检测程序。在人员操作时，需要双手同时分别按压启动按钮80，以此方可以启动系统，从而保证操作人员安全。
33.根据本技术的各个实施例，本技术采用定位装置和角度调节装置来定位摄像装置以及调节摄像装置的检测角度，可以实现对待测物体的多方位检测。通过使用定位装置和角度调节装置，本技术的检测系统可以省去例如5轴或更多轴机器人的利用，从而简化了系统结构，降低系统成本。同时，定位装置和角度调节装置通过配合相应的软件程序易于通过控制系统进行精确控制，从而实现对待测物体的高效精确测量。
34.以上所述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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。