[发明专利]用于细长腔体的视觉检测装置

说明书

技术领域

本发明属于视觉检测装置，尤其涉及一种用于细长腔体的视觉检测装置。

背景技术

用于细长腔体的视觉检测装置是为长细比较大的腔体提供内部装配、喷涂或焊接质量的部件，要求检测装置回转半径小、行程长、机构刚性强，以实现末端摄像系统在小范围内精确读取图像。对于大范围检测所需的细长探杆加工要求很高，通常采用精度很高的滑块机构或直线电机，成本很高，采用现有冷拉型材研制大行程高精度机构可显著降低成本。现有的细长腔体内部装配、喷涂或焊接质量检测机构通常为内窥镜式，其结构柔性大，末端摄像系统难以精确定位。

发明内容

本发明提供一种用于细长腔体的视觉检测装置，解决末端摄像系统难以精确定位的问题，同时，降低其成本。

本发明的一种用于细长腔体的视觉检测装置，包括底座，升降机构，运动机构以及摄像系统，所述底座包括底板及与其固定连接、均匀分布的支撑杆；所述升降机构与底座固接，包括升降台、导杆套、导杆、制动套及升降机，升降台上圆周方向均布导杆套，每个导杆套内插有导杆，制动套与导杆套螺纹连接，位于升降台中心的升降机与运动机构连接；其特征在于：

所述运动机构包括探杆、探杆空心套、中心齿轮、探杆支撑座、平移电机座、齿条、平移电机齿轮、运动支撑台、旋转电机齿轮、旋转电机和平移电机，运动支撑台上固连两个探杆支撑座，通过轴承支撑探杆空心套，探杆插于探杆空心套内，固定于运动支撑台的旋转电机驱动旋转电机齿轮带动中心齿轮旋转，中心齿轮与探杆空心套固连，带动探杆绕轴线作回转运动；平移电机通过平移电机座固定于探杆空心套，驱动平移电机齿轮，探杆上固连有齿条，平移电机齿轮与齿条啮合，带动探杆平移；

所述摄像系统装设于运动机构的探杆末端，包括支撑板、摄像机、棱镜和光源，摄像机和棱镜通过支撑板装设于探杆轴线上，光源位于支撑板背面。

所述的视觉检测装置，其特征在于：

所述探杆为正多边形横截面的冷拉型材；

探杆空心套是中心为大圆柱孔、两端为正多边形孔的阶梯状圆柱形铜套，由两端的正多边形孔支撑探杆。

所述的视觉检测装置，其特征在于：

所述运动机构中，所述中心齿轮与旋转电机齿轮相对的一侧与制动齿轮啮合，制动齿轮与制动器固连；

所述旋转电机齿轮，中心齿轮以及制动齿轮均为直齿齿轮或者斜齿齿轮。

本发明底座用于支撑整个检测机构，可在其底板上方加装控制板，电机驱动器；在其底板下方可加装滚轮，使之可以移动。

所述升降机构用于手动或电动驱动其上的运动机构和摄像系统在垂直方向上运动。通过升降机驱动其上的运动机构运动，到位后由制动套锁住导杆套和导杆，运动机构的重量直接加载在制动套上。

所述运动机构用于驱动探杆做旋转及平移两种运动，由旋转电机驱动探杆绕探杆轴线旋转，由平移电机驱动探杆沿探杆轴线平移。

所述摄像系统用于拍摄腔体内部的图像，由摄像系统支撑板、摄像机、光源、棱镜组成，通过摄像机的调焦可以获取腔体径向方向的精致图像。

本发明基于圆柱坐标系设计，可进行周向旋转，轴线平移，径向微调，通过控制旋转电机和平移电机的协作运动，实现摄像系统精确定位，检测旋转半径不大于40mm，运动范围0～1000mm，可用于大型腔体内部装配质量检测；本发明探杆采用冷拉型材，刚度高，成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图；

图2是本发明实施例的俯视图；

图中标记：底座1，升降机构2，运动机构3，摄像系统4，底板5，支撑杆6，控制盒7，电机驱动器8，升降台9，导杆套10，制动套11，导杆12，升降机13，探杆14，探杆空心套15，中心齿轮16，探杆支撑座17，平移电机座18，齿条19，平移电机齿轮20，运动支撑台21，旋转电机齿轮22，旋转电机23，制动器24，制动齿轮25，平移电机26，支撑板27，摄像机28，棱镜29，光源30。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1、图2所示的实施例由底座1、升降机构2、运动机构3和摄像系统4组成。

底座1包括底板5、支撑杆6、控制盒7和电机驱动器8；支撑杆6、控制盒7、电机驱动器8均固定在底板5上；底板5的下方可以安装滚轮使整个机构可以移动。