一种光源偏振片的自动调节装置及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技术领域，尤其涉及一种光源偏振片的自动调节装置及机器视觉检测系统。


背景技术：

2.在工业自动化的大背景下，人们对机器视觉的需求越来越大。目前，机器视觉在实际应用时，经常会发生被照射的物体出现反光的现象，严重影响了图像待识别特征的质量。为此，人们一般先在光源发光面贴加一层线偏振片(下称光源偏振片)，以让发出的光经过一次偏振先成为线偏振光，然后再在镜头下面加一个圆偏振片(下称镜头偏振片)，以使光源发射出的光线经过二次偏振最终进入镜头，从而能够消除反光现象。
3.然而，为了得到最佳的偏振效果，人们往往需要频繁地调节光源偏振片和镜头偏振片各自摆放的位置，以使得光源偏振片能够处于理想的角度去与镜头偏振片有效配合。这样不仅极大地浪费了调试时间，而且，在某些情况下，因为安装机构及空间限制也会导致这两种偏振片的理想位置组合效果难以实现。
4.因此，如何解决上述技术问题成为了本领域技术人员重要的研究课题之一。
5.以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种光源偏振片的自动调节装置及机器视觉检测系统，以解决现有技术的不足。
7.为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：
8.第一方面，本实用新型实施例提供一种光源偏振片的自动调节装置，应用于机器视觉检测中，所述装置包括光源偏振片、安装框、光源主体以及自动调节器；其中，
9.所述光源偏振片通过所述安装框设置在所述光源主体的出光面上；
10.所述安装框开设有可供所述光源偏振片容置的安装槽、出光敞口和调节窗口；所述出光敞口位于所述安装框的顶面且与所述安装槽连通，所述调节窗口位于所述安装框的侧面且与所述安装槽连通；
11.所述自动调节器设置在所述光源主体的侧面且穿过所述调节窗口带动所述光源偏振片在所述安装框内转动。
12.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述光源偏振片为圆形且边缘设置有轮齿；
13.所述自动调节器包括防护罩、马达、控制电路板以及转动齿轮；
14.所述马达、控制电路板、转动齿轮均设置在所述防护罩内；
15.所述转动齿轮安装在所述马达的输出轴上，且穿过所述调节窗口与所述光源偏振片上的轮齿啮合；
16.所述马达与所述控制电路板连接。
17.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述马达为正反转马达。
18.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述自动调节器还包括指示灯；
19.所述指示灯设置在所述防护罩内，且与所述控制电路板连接。
20.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述装置还包括遥控器；所述遥控器与所述自动调节器无线连接，用于对所述自动调节器进行远程遥控。
21.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述光源主体包括光源扩散板、壳体、led灯板以及底板；
22.所述壳体为两端开口的中空结构，所述壳体的一端与所述底板连接且闭合形成收容腔；
23.所述led灯板设置在所述收容腔内；
24.所述光源扩散板设置在所述壳体的另一端，作为所述光源主体的出光面。
25.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述装置还包括电源线；
26.所述电源线分别与所述led灯板、自动调节器连接。
27.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述安装框和所述光源扩散板分别与所述光源偏振片接触的一面均设置有滚珠容置孔；
28.所述滚珠容置孔内设置有滚珠，所述滚珠与所述光源偏振片滚动接触。
29.进一步地，所述光源偏振片的自动调节装置中，所述安装槽的内径大于所述光源偏振片的外径；
30.所述安装槽的深度大于所述光源偏振片的厚度。
31.第二方面，本实用新型实施例提供一种机器视觉检测系统，包括相机和如上述第一方面所述的光源偏振片的自动调节装置；
32.所述相机的镜头上设置有镜头偏振片。
33.与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
34.本实用新型实施例提供的一种光源偏振片的自动调节装置及机器视觉检测系统，通过自动调节器带动光源偏振片转动，从而可自动、快速、便捷地得到光源偏振片与镜头偏振片的最佳组合角度，达到最佳的偏振光应用效果，具有占用空间小、调节灵活、节约时间等优点，适于大范围推广应用。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
36.图1是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片的自动调节装置的组装结构示意图；
37.图2是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片的自动调节装置的组装结构示意图；
38.图3是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片的自动调节装置的爆炸结构示
意图；
39.图4是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片的自动调节装置的组装结构示意图；
40.图5是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片的自动调节装置的侧面剖视结构示意图；
41.图6是本实用新型实施例一提供的一种光源偏振片与镜头偏振片的调节原理示意图；
42.图7是本实用新型实施例二提供的一种机器视觉检测系统的结构示意图。
43.附图标记：
44.光源偏振片1，安装框2，光源主体3，自动调节器4，出光敞口5，调节窗口6，遥控器7，电源线8，滚珠9；
45.光源扩散板31，壳体32，led灯板33，底板34；
46.防护罩41，马达42，控制电路板43，转动齿轮44，指示灯45；
47.相机100，光源偏振片的自动调节装置200，镜头偏振片300。
具体实施方式
48.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
50.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。
51.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
52.实施例一
53.有鉴于上述现有的偏振片调节技术存在的缺陷，本技术人基于从事该领域设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得偏振片调节技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
54.请参考图1～5，本实用新型实施例提供一种光源偏振片的自动调节装置，应用于机器视觉检测中，所述装置包括光源偏振片1、安装框2、光源主体3以及自动调节器4；其中，
55.所述光源偏振片1通过所述安装框2设置在所述光源主体3的出光面上；
56.所述安装框2开设有可供所述光源偏振片1容置的安装槽、出光敞口5和调节窗口6；所述出光敞口5位于所述安装框2的顶面且与所述安装槽连通，所述调节窗口6位于所述
安装框2的侧面且与所述安装槽连通；
57.所述自动调节器4设置在所述光源主体3的侧面且穿过所述调节窗口6带动所述光源偏振片1在所述安装框2内转动。
58.需要说明的是，所述安装框2的四个边角通过内六角螺丝与所述光源主体3的出光面上相对的孔位连接，以将光源偏振片1锁附在光源主体3上。
59.在本实施例中，所述光源偏振片1为圆形且边缘设置有轮齿；
60.所述自动调节器4包括防护罩41、马达42、控制电路板43以及转动齿轮44；
61.所述马达42、控制电路板43、转动齿轮44均设置在所述防护罩41内；
62.所述转动齿轮44安装在所述马达42的输出轴上，且穿过所述调节窗口6与所述光源偏振片1上的轮齿啮合；
63.所述马达42与所述控制电路板43连接。
64.优选的，所述马达42为正反转马达。通过所述正反转马达可控制所述光源偏振片1沿正反两个方向转动，以便可以通过不断微调的方式确定光源偏振片1与镜头偏振片的最佳组合角度。
65.需要说明的是，所述防护罩41通过螺丝锁附在所述光源主体3的侧面。
66.在本实施例中，所述自动调节器4还包括指示灯45；
67.所述指示灯45设置在所述防护罩41内，且与所述控制电路板43连接，可用于通过点亮不同颜色灯光的方式指示所述马达42是处于正向转动还是反向转动。
68.在本实施例中，所述装置还包括遥控器7；
69.所述遥控器7与所述自动调节器4无线连接，用于对所述自动调节器4进行远程遥控。
70.当遥控器7上的开关按下时，所述控制电路板43可以接收到遥控信号，从而控制所述马达42正向转动或者反向转动。
71.在本实施例中，所述光源主体3包括光源扩散板31、壳体32、led灯板33以及底板34；
72.所述壳体32为两端开口的中空结构，所述壳体32的一端与所述底板34连接且闭合形成收容腔；
73.所述led灯板33设置在所述收容腔内；
74.所述光源扩散板31设置在所述壳体32的另一端，作为所述光源主体3的出光面。
75.需要说明的是，所述光源扩散板31的作用在于能使通电后所述led灯板33发出的往上方照射的光线经过该光源扩散板31后实现均匀照射，消除led颗粒状及明暗光斑对检测工件特征图像质量的影响。所述光源扩散板31上分布有与所述安装框2同心的锁附孔位，使得所述光源扩散板31与所述安装框2可以同步固定在所述壳体32上。
76.优选的，所述装置还包括电源线8；
77.所述电源线8分别与所述led灯板33、自动调节器4连接，为所述led灯板33点亮和所述自动调节器4中所述马达42的正反转动提供电量。
78.当电源线8接通外部电源时，所述led灯板33点亮同时所述马达42及所述控制电路板43也处于通电状态，这时候将遥控器7对准自动调节器4，按下其中的正转按钮时，所述控制电路板43接收到正转信号指令，指示灯45亮起正转灯光信号，马达42正转带动光源偏振
片1也同步正时针转动。而按下遥控器7的反转按钮时，控制电路板43接收到反转信号指令，指示灯45亮起反转灯光信号，马达42反转带动光源偏振片1也同步逆时针转动。由此实现无接触紧促空间状态下的光源偏振片1方向快捷调节。
79.在本实施例中，所述安装框2和所述光源扩散板31分别与所述光源偏振片1接触的一面均设置有滚珠容置孔；
80.所述滚珠容置孔内设置有滚珠9，所述滚珠9与所述光源偏振片1滚动接触。
81.当马达42转动时，转动齿轮44带动光源偏振片1转动，设置的滚珠9可以确保光源偏振片1转动平滑无干涉且转动无上下左右摆动现象。
82.在本实施例中，所述安装槽的内径大于所述光源偏振片1的外径；
83.所述安装槽的深度大于所述光源偏振片1的厚度，以便留有间隙放置及遥控转动无干涉。
84.请参考图6，图6中小圆代表镜头偏振片，位置固定；大圆代表光源偏振片1，其角度通过马达42的正反旋转可实现0
°
～360
°
内的任意角度调节，可发现透射光的强度随着光源偏振片1的转动而出现周期性的变化，每旋转90
°
，光强从最亮到最暗实现周期性转变，其偏振效果也会有周期性变化。
85.当需要消除高反工件的表面反光影响取得清晰的检测图片时，原来的方式是旋转光源或者同时旋转镜头偏振片，而本实施例是保持镜头偏振片固定而通过遥控达到自由旋转控制光源偏振片1。原来的方式旋转光源需要多次移动拆装光源时间久效率低，且难以一次性调到合适的位置，现在的调整方法快捷便利，保持了镜头偏振片固定，光源安装位置固定。只需要按动遥控器7上控制马达42正反转的两个按钮，马达42就会带动安装在安装框2内的光源偏振片1以圆周方向实现任何角度的正反转运动，直至当视觉检测软件拍摄的图像画面没有反光状态，即可松开遥控器7的按钮，光源偏振片1停止转动，角度固定。
86.本实用新型实施例提供的一种光源偏振片的自动调节装置，通过自动调节器带动光源偏振片转动，从而可自动、快速、便捷地得到光源偏振片与镜头偏振片的最佳组合角度，达到最佳的偏振光应用效果，具有占用空间小、调节灵活、节约时间等优点，适于大范围推广应用。
87.实施例二
88.请参考图7，本实施例二提供一种机器视觉检测系统，包括相机100和如上述实施例一所述的光源偏振片的自动调节装置200；
89.所述相机100的镜头上设置有镜头偏振片300。
90.在光源亮起、检测设备通电正常工作状态下，相机100通过镜头拍取被测高反光工件的特征图像，输入机器视觉检测软件界面，此时遥控调节光源偏振片沿正或反方向转动，当机器视觉检测软件界面能够识别已经消除工件表面反光影响的高质量特征图片时，松开遥控器的按钮，即可达到最佳偏振效果。
91.本实用新型实施例提供的一种机器视觉检测系统，通过自动调节器带动光源偏振片转动，从而可自动、快速、便捷地得到光源偏振片与镜头偏振片的最佳组合角度，达到最佳的偏振光应用效果，具有占用空间小、调节灵活、节约时间等优点，适于大范围推广应用。
92.至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使
没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。
93.提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。
94.在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。
95.当元件或者层称为是“在
……
上”、“与
……
接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在
……
上”、“与
……
直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。
96.空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在
……
的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在
……
的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。