一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，包括：控制系统；工作台；第一导轨组件，其包括固接于工作台上的左支座与右支座、第一导轨；测量组件，其可沿第一导轨往复滑移；设于所述工作台之上的自动上下料组件；以及至少一个载具组件，其中，所述检测组件设有至少一个其光源的高度及照射角度可调的补光装置，所述自动上下料组件设有吸料组件，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。本实用新型专利技术具有确保在通过减少人工辅助操作的步骤来提高自动化程度的前提下，提高对待测物特别是对尺寸结构细小、复杂的待测物的测量精度，并且提高测量成功率，减少测量时间，提高测量效率的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种非接触式视觉成像尺寸测量系统，更具体地，涉及一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统。
技术介绍
非接触式尺寸测量装置以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的测量元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获得被测物体的各种外表或内在的尺寸数据特征。非接触式尺寸测量系统与传统的接触式测距系统相比精度更高、操作更方便、安全系数更高、洁净度高、测量过程中对被测物的污染程度小，从而被应用于工业生产及科学研究的多个领域。典型的非接触式尺寸测量方法如激光三角法、电涡流法、超声测量法、视觉成像测量法、超声波测量法等等，其中视觉成像测量法是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS相机和CCD相机两种，CMOS相机像素较高，大约为2500万像素，CCD相机像素较低，大约为150万像素)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，在测量缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。现有技术中的视觉成像测量系统对于待测物表面及内部的复杂结构形状的测量具有一定的局限性：首先，对于具有复杂结构的小尺寸待测物来说，测量过程中环境光不能充分照射到待测物表面特别是待测物的内部表面上，造成测量过程中相机曝光不足或者过度包括，使得获得的图像成像质量差，从而造成需要多次反复测量才能获得比较满意的测量结果，这无疑大大降低了测量效率、提高了测量成本；其次，由于复杂结构的小尺寸待测物比较难以抓取，测物的上下料过程自动化程度低、上下料效率低，此外，上下料过 程中容易对待测物造成损坏，增加生产成本；再次，由于复杂结构的小尺寸待测物的结构比较复杂，放置在载具上比较难以夹紧，或者夹紧过程中花费时间过长，又或者虽然夹紧了待测物，但是例如夹具、载具又会对环境光的照射产生遮挡，从而对待测物的成像质量产生影响。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本技术的目的是提供一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，对现有的非接触式测量系统进行优化改进，对现有的非接触式测量系统进行优化改进，确保在通过减少人工辅助操作的步骤来提高自动化程度的前提下，提高对待测物特别是对尺寸结构细小、复杂的待测物的测量精度，并且提高测量成功率，减少测量时间，提高测量效率。为了实现根据本技术的这些目的和其他优点，提供了一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，包括：控制系统；工作台；设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往复地滑移；设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上下料组件；以及设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透光性的载具组件，其中，所述测量组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述自动上下料组件设有吸料组件，该吸料组件设有至少一组吸嘴装置，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。优选的是，所述测量组件包括套设在所述第一导轨上并且可沿该第一导轨左右往复滑动的支架、设于所述支架的一侧并且可沿该支架上下往复滑动 的相机支座、以及设于该相机支座上的相机与补光装置，其中，所述补光装置设于所述相机的旁侧。优选的是，所述补光装置包括至少一根依次转动相连的摇臂、以及设于最后一根所述摇臂的末端的光源，其中，第一根所述摇臂的前端与所述相机支座通过第一球铰链连接，所述第一球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第一球铰链控制第一根所述摇臂，使得第一根所述摇臂在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第一球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。优选的是，相邻两根所述摇臂的连接处通过紧固螺栓锁紧或解锁，所述补光装置设有两个，且关于所述相机的径向对称中心对称地设于该相机的旁侧，所述光源与最后一根所述摇臂通过第二球铰链连接，所述第二球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第二球铰链控制所述光源，使得所述光源在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第二球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。优选的是，所述自动上下料组件包括：与所述第一导轨垂直设置的第二导轨；设于所述第二导轨之上的上下料支座；设于所述上下料支座上的吸料组件；以及设于所述第二导轨外侧的至少一个置物台，其中，所述上下料支座可沿所述第二导轨前后往复滑动，所述吸料组件可沿所述上下料支座上下往复滑动。优选的是，所述上下料支座包括：与所述第二导轨滑动连接的支座底座；以及与所述支座底座垂直且固接的至少一个支座撑板，其中，所述支座撑板包括底部与引导部，所述底部在其下部与所述支座底座固接，所述引导部在所述底部的上部一体式地结合该底部并且沿该底部的宽度方向向内收缩从而形成具有水平台面的两个肩部，所述支座底座之上、支座撑板的内侧设有吸料组件驱动气缸，所述支座撑板的外侧固接有第三导轨，所述第三导轨与所述支座底座垂直设置，所述第三导轨的宽度不大于所述引导部的宽度，且所述第三导轨的对称中心平面与所述引导部的对称中心平面处于同一平面，所 述第三导轨的顶端高于所述引导部的顶端或者与所述引导部的顶端齐平。优选的是，所述吸料组件包括：与所述支座撑板相垂直设置且呈方形平板结构的吸嘴支座；以及悬挂于所述吸嘴支座的端部下表面的吸嘴装置，其中，所述吸嘴支座上开设有数目与所述支座撑板的数目相同的通孔，所述吸嘴装置通过一吸嘴连接部与所述第三导轨滑动连接，所述吸嘴支座由所述吸料组件驱动气缸支撑及驱动，所述吸嘴支座通过所述通孔套设于所述支座撑板的引导部上，所述通孔的尺寸及形状被设置成能够允许所述引导部及第三导轨同时穿过，所述吸嘴支座的宽度不小于所述支座撑板的宽度，所述吸嘴支座与所述肩部的平台之间设有缓冲气缸，所述置物台上设有待测工位与已测工位。优选的是，所述吸嘴装置设有两组，分别位于所述吸嘴支座两端的下表面，所述支座撑板设有两个，所述第三导轨设有两条，所述通孔设有两个，所述置物台设有两个，每组所述吸嘴装置均设有两个吸嘴部件。优选的是，所述载具组件包括：设于所述自动上下料组件旁侧且与所述第二导轨相平行的第四导轨；以及设于所述第四导轨上的载具，该载具可沿所述第四导轨来回往复滑动，其中，所述载具包括与所述第四导轨滑动连接的载具基座以及设于该载具基座上的夹具支座、夹具压头、载盘组件、以及设于所述载具基座下用于驱动所述夹具压头的旋转气缸。优选的是，所述夹具压头包括夹具主体与夹具爪部，所述夹具主体的中部附近与所述夹具支座枢接，而其末端附近由所述旋转气缸支撑并驱动，所述夹具主体的前端的左右两侧对称地固接有两个所述夹具爪部，所述夹具爪部包括：与所述夹具主体固接的爪部基体、以及一体式地结合该爪部基体并沿所述爪部基体的前端向前延伸的爪部主体，其中，所述爪部主体的下表面一体式地连接有多个凸起部，相邻所述凸起部之间间隔有一定距离，每个所述凸起部的下表面与待测物的接触点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，包括：控制系统；工作台；设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往复地滑移；设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上下料组件；以及设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透光性的载具组件，其中，所述测量组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述自动上下料组件设有吸料组件，该吸料组件设有至少一组吸嘴装置，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，包括：控制系统；工作台；设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往复地滑移；设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上下料组件；以及设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透光性的载具组件，其中，所述测量组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述自动上下料组件设有吸料组件，该吸料组件设有至少一组吸嘴装置，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。2.如权利要求1所述的补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，所述测量组件包括套设在所述第一导轨上并且可沿该第一导轨左右往复滑动的支架、设于所述支架的一侧并且可沿该支架上下往复滑动的相机支座、以及设于该相机支座上的相机与补光装置，其中，所述补光装置设于所述相机的旁侧。3.如权利要求2所述的补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，所述补光装置包括至少一根依次转动相连的摇臂、以及设于最后一根所述摇臂的末端的光源，其中，第一根所述摇臂的前端与所述相机支座通过第一球铰链连接，所述第一球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第一球铰链控制第一根所述摇臂，使得第一根所述摇臂在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第一球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。4.如权利要求3所述的补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特 征在于，相邻两根所述摇臂的连接处通过紧固螺栓锁紧或解锁，所述补光装置设有两个，且关于所述相机的径向对称中心对称地设于该相机的旁侧，所述光源与最后一根所述摇臂通过第二球铰链连接，所述第二球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第二球铰链控制所述光源，使得所述光源在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第二球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。5.如权利要求1所述的补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，所述自动上下料组件包括：与所述第一导轨垂直设置的第二导轨；设于所述第二导轨之上的上下料支座；设于所述上下料支座上的吸料组件；以及设于所述第二导轨外侧的至少一个置物台，其中，所述上下料支座可沿所述第二导轨前后往复滑动，所述吸料组件可沿所述上下料支座上下往复滑动。6.如权利要求5所述的补光可调且自动装夹的视觉成像测量系统，其特征在于，所述上下料支座包括：与所述第二导轨滑动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加富，缪磊，何勇军，
申请(专利权)人：苏州富强科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32