車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，為改變傳統(tǒng)人工檢測速度慢、精度低、檢測范圍窄的問題，其包括有基座、動力裝置、圖像采集系統(tǒng)、激光發(fā)射器總成。基座有包括基架、圖像采集系統(tǒng)支架、激光發(fā)射器總成支架；圖像采集系統(tǒng)支架的1號攝像機高度調(diào)整桿與2號攝像機高度調(diào)整桿的下端和基架固連，3號攝像機高度調(diào)整桿與4號攝像機高度調(diào)整桿的下端和基架固連；激光發(fā)射器總成支架中的1號激光器高度調(diào)整桿與2號激光器高度調(diào)整桿的下端和基架中的1號長度控制桿與2號長度控制桿的外側(cè)固連；動力裝置安裝在基架的1號動力導(dǎo)軌與2號動力導(dǎo)軌上；圖像采集系統(tǒng)安裝在圖像采集系統(tǒng)支架上，激光發(fā)射器總成安裝在激光發(fā)射器總成支架上。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種計算機視覺檢測領(lǐng)域中工件自動化固定裝置，更具體地說， 本實用新型涉及一種應(yīng)用于汽車車身外覆蓋件視覺檢測的自動定位裝置。 車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車作為人們?nèi)粘３鲂械闹饕煌üぞ撸渌袚?dān)的不僅是載運作用，同時也是 一種集藝術(shù)與美觀于一體的工藝品，在汽車制造生產(chǎn)過程中，車身漆膜質(zhì)量對汽車整體美 觀性具有非常重要的影響，而漆膜質(zhì)量檢測所采用的設(shè)備和方法對車身漆膜缺陷檢測的精 確性和速度具有決定性作用。
[0003] 參閱圖1，圖中所示的為某轎車車門外板的主視圖，目前，對轎車外覆蓋件大多采 用人工目測的方法進行漆膜缺陷檢測，但是人工檢測對車身漆膜缺陷的微小差異無法進行 準確的區(qū)分，另外漆膜缺陷的多種類別以及檢測技術(shù)員的技術(shù)水平差異都決定了車身漆膜 缺陷檢測不僅受客觀因素的影響，同時也會受主觀因素的影響；隨著計算機技術(shù)、傳感器技 術(shù)及圖像處理技術(shù)的發(fā)展，計算機視覺檢測在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍逐漸擴大，而且其檢 測精度也有了大幅度的提高。所謂視覺檢測即把圖像當(dāng)作檢測和傳遞信息的手段或載體加 以利用的檢測方法。由于視覺檢測主要采用智能化、數(shù)字化的處理技術(shù)，在檢測過程中需要 人為控制的部分很少，能夠滿足在線檢測的要求，具有非接觸、測量速度快、自動化程度高 等優(yōu)點，為在線檢測提供了新的途徑。
[0004] 針對車身外覆蓋件漆膜缺陷的檢測，沒有文獻報導(dǎo)采用線結(jié)構(gòu)光結(jié)合計算機視覺 技術(shù)進行非接觸檢測，也沒有人提出針對外覆蓋件檢測的相關(guān)自動化定位設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是改變工業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)人工檢測速度慢、精度 低、檢測范圍窄的問題，提供了一種應(yīng)用于汽車車身外覆蓋件視覺檢測的自動定位裝置。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：所述的汽車外覆蓋件 視覺檢測自動定位裝置由基座、動力裝置、圖像采集系統(tǒng)、激光發(fā)射器總成組成。
[0007] 所述的基座包括基架、圖像采集系統(tǒng)支架與激光發(fā)射器總成支架。
[0008] 所述的圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機高度調(diào)整桿與2號攝像機高度調(diào)整桿的 下端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵垂直地和基架中的1號長度控制副桿的內(nèi)側(cè)螺栓連接，3號 攝像機高度調(diào)整桿與4號攝像機高度調(diào)整桿的下端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵垂直地和基 架中的2號長度控制副桿的內(nèi)側(cè)螺栓連接。
[0009] 所述的激光發(fā)射器總成支架中的1號激光器高度調(diào)整桿與2號激光器高度調(diào)整桿 的下端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵和基架中的1號長度控制桿與2號長度控制桿的外側(cè)螺 栓連接。
[0010] 動力裝置安裝在基架中的1號動力導(dǎo)軌與2號動力導(dǎo)軌上為滾動連接；圖像采集 系統(tǒng)安裝在圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機位置調(diào)整桿與2號攝像機位置調(diào)整桿上，激 光發(fā)射器總成安裝在激光發(fā)射器總成支架中的激光器位置調(diào)整桿上。
[0011] 技術(shù)方案中所述的圖像采集系統(tǒng)支架還包括有1號攝像機位置調(diào)整桿與2號攝像 機位置調(diào)整桿。1號攝像機位置調(diào)整桿的兩端采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵和1號攝像機高 度調(diào)整桿與3號攝像機高度調(diào)整桿上端的內(nèi)測螺栓連接成左側(cè)"門"字形框架，2號攝像機 位置調(diào)整桿的兩端也采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵和2號攝像機高度調(diào)整桿與4號攝像機高 度調(diào)整桿上端的內(nèi)測螺栓連接成右側(cè)"門"字形框架，左側(cè)"門"字形框架與右側(cè)"門"字形 框架結(jié)構(gòu)相同，左側(cè)"門"字形框架與右側(cè)"門"字形框架合為圖像采集系統(tǒng)支架。
[0012] 技術(shù)方案中所述的激光發(fā)射器總成支架還包括有激光器位置調(diào)整桿。激光器位置 調(diào)整桿的兩端采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵和1號激光器高度調(diào)整桿與2號激光器高度調(diào)整 桿上端的內(nèi)測螺栓連接成"門"字形框架即激光發(fā)射器總成支架。
[0013] 技術(shù)方案中所述的基架還包括1號寬度控制桿、2號寬度控制桿、1號可調(diào)寬度副 桿、2號可調(diào)寬度副桿、3號可調(diào)寬度副桿、4號可調(diào)寬度副桿與4個結(jié)構(gòu)相同的底座。1號 長度控制桿、2號寬度控制桿、2號長度控制桿與1號寬度控制桿依次首尾相接采用4個結(jié) 構(gòu)相同的寬角鐵連接成矩形的平面框架，1號動力導(dǎo)軌采用2個窄角鐵和1號寬度控制桿與 2號寬度控制桿垂直螺栓連接，2號動力導(dǎo)軌采用2個窄角鐵和1號寬度控制桿與2號寬度 控制桿垂直螺栓連接。3號可調(diào)寬度副桿與4號可調(diào)寬度副桿的一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的 寬角鐵和1號長度控制副桿兩端的同側(cè)螺栓連接成"門"字形框架，3號可調(diào)寬度副桿與4 號可調(diào)寬度副桿的另一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵和1號長度控制桿左端的外側(cè)垂直連 接。1號可調(diào)寬度副桿與2號可調(diào)寬度副桿的一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵和2號長度 控制副桿兩端的同側(cè)螺栓連接成"門"字形框架，1號可調(diào)寬度副桿與2號可調(diào)寬度副桿的 另一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵和2號長度控制桿左端的外側(cè)垂直連接；2個"門"字形 框架和位于中間位置的矩形的平面框架共面；4個結(jié)構(gòu)相同的底座采用8個結(jié)構(gòu)相同的寬 角鐵和1號長度控制桿與2號長度控制桿兩端的底面螺栓連接。
[0014] 技術(shù)方案中所述的動力裝置包括有動力裝置底架、倒退驅(qū)動裝置、前進驅(qū)動裝置。 所述的動力裝置底架包括有1號主固定桿、2號主固定桿、副固定桿、1號步進電機安裝桿、 2號步進電機安裝桿、1號工件安裝副桿、2號工件安裝副桿、1號工件安裝主桿、2號工件安 裝主桿與3號工件安裝主桿。1號主固定桿、1號步進電機安裝桿、2號步進電機安裝桿、副 固定桿與2號主固定桿平行的水平地放置，右置的倒退驅(qū)動裝置中的1號齒輪軸采用4個 結(jié)構(gòu)相同的軸承安裝在1號主固定桿、1號步進電機安裝桿、2號步進電機安裝桿、副固定桿 與2號主固定桿的右端，左置的前進驅(qū)動裝置中的2號齒輪軸采用4個結(jié)構(gòu)相同的軸承安 裝在1號主固定桿、1號步進電機安裝桿、2號步進電機安裝桿、副固定桿與2號主固定桿的 左端，1號工件安裝副桿與2號工件安裝副桿依次安裝在1號主固定桿與2號主固定桿的上 面利用凹槽固定連接，1號工件安裝主桿、2號工件安裝主桿與3號工件安裝主桿相互平行 地安裝在1號工件安裝副桿與2號工件安裝副桿的上面利用凹槽固定連接。
[0015] 技術(shù)方案中所述的倒退驅(qū)動裝置還包括有2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪、1號步進驅(qū)動 器、1號大齒輪、1號步進電機齒輪、1號步進電機與步進電機固定套。1號大齒輪套裝在2 號步進電機安裝桿與副固定桿之間的1號齒輪軸上并采用鍵連接，1號步進電機采用步進 電機固定套固定在1號步進電機安裝桿及2號步進電機安裝桿右端的凹槽內(nèi)，1號大齒輪與 安裝在1號步進電機輸出軸上的1號步進電機齒輪相嚙合，1號步進驅(qū)動器安裝在1號步進 電機安裝桿和2號步進電機安裝桿上，1號步進驅(qū)動器與1號步進電機采用導(dǎo)線連接，2個 結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪安裝在1號齒輪軸的兩端并采用鍵連接。
[0016] 技術(shù)方案中所述的前進驅(qū)動裝置還包括有2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪、可編程控制 器、2號步進驅(qū)動器、編碼器固定套、2號大齒輪、2號步進電機、編碼器、編碼器齒輪與2號步 進電機齒輪。2號大齒輪套裝在2號步進電機安裝桿與副固定桿之間的2號齒輪軸上并采 用鍵連接，2號步進電機通過步進電機固定套固定在1號步進電機安裝桿及2號步進電機安 裝桿左端的凹槽內(nèi)，2號大齒輪與安裝在2號步進電機輸出軸上的2號步進電機齒輪嚙合連 接，而編碼器采用編碼器固定套固定安裝在副固定桿左端的凹槽內(nèi)，安裝在編碼器輸出軸 上的編碼器齒輪與2號步進電機齒輪嚙合連接，可編程控制器、2號步進驅(qū)動器安裝在1號 步進電機安裝桿及2號步進電機安裝桿上，可編程控制器與2號步進驅(qū)動器采用導(dǎo)線連接， 2號步進驅(qū)動器與2號步進電機采用導(dǎo)線連接，2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪安裝在2號齒輪軸的 兩端并采用鍵連接。
[0017] 技術(shù)方案中所述的圖像采集系統(tǒng)包括攝像機安裝板、攝像機、光線接收板、2個結(jié) 構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸、4個結(jié)構(gòu)相同的固定螺母與2個結(jié)構(gòu)相同的角度調(diào)整尺。攝像機安裝 在攝像機安裝板上，攝像機安裝板安裝在圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機位置調(diào)整桿與 2號攝像機位置調(diào)整桿上。光線接收板的兩端與2個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸的一端螺紋連 接，2個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸的另一端采用采用寬角鐵和圖像采集系統(tǒng)支架中的2號攝 像機高度調(diào)整桿與4號攝像機高度調(diào)整桿的內(nèi)側(cè)連接，2個結(jié)構(gòu)相同的角度調(diào)整尺套裝在2 個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸上并分別采用2個結(jié)構(gòu)相同的固定螺母固定。
[0018] 技術(shù)方案中所述的安裝板由底板、2個結(jié)構(gòu)相同的擋板、2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn) 軸與攝像機固定套。2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板相互平行的垂直地安裝在矩形的底板的中 間位置，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板與矩形的底板的一邊平行，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板 之間的距離等于攝像機的寬度；2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板的一端設(shè)置有安裝攝像機固定 套的結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板的另一端設(shè)置有安裝攝像機的結(jié) 構(gòu)相同的攝像機通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線，2個結(jié)構(gòu)相同的攝像機 通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線；2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸裝入底板兩端面的中間位置的2個結(jié)構(gòu) 相同的轉(zhuǎn)軸盲孔內(nèi)為過盈配合，攝相機固定套安裝在2個結(jié)構(gòu)相同的擋板上的2個結(jié)構(gòu)相 同的固定套通孔上。
[0019] 技術(shù)方案中所述的激光發(fā)射器總成包括激光發(fā)射器基座、1號軸球連桿、2號 軸球連桿、夾合片、激光發(fā)射器套與激光發(fā)射器。所述的激光發(fā)射器總成中采用型號為 LD-G650A13的一字線的激光發(fā)射器；1號軸球連桿與2號軸球連桿的結(jié)構(gòu)相同，1號軸球連 桿與2號軸球連桿的一端設(shè)置有圓球體，而另一端則為螺桿。激光發(fā)射器套為圓柱形套筒 結(jié)構(gòu)，激光發(fā)射器安裝在激光發(fā)射器套里采用螺栓緊固；激光發(fā)射器基座與1號軸球連桿 的螺桿垂直連接，1號軸球連桿的帶有圓球體的一端放置于夾合片一端的圓孔處為轉(zhuǎn)動連 接，2號軸球連桿的帶有圓球體的一端放置于夾合片另一端的圓孔處為轉(zhuǎn)動連接，2號軸球 連桿的螺桿與激光發(fā)射器套連接，激光發(fā)射器安裝在激光發(fā)射器套中緊固。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是：
[0021] 1.目前針對汽車外覆蓋件的漆膜缺陷檢測還沒有統(tǒng)一的檢測裝置，都是采用人工 檢測的傳統(tǒng)方法進行檢測，其檢測速度和檢測的可靠性都較低，在批量生產(chǎn)過程不能進行 有效檢測。本實用新型所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置旨在利用計算機視覺技 術(shù)在非接觸檢測的基礎(chǔ)上，開發(fā)一種能利用視覺檢測技術(shù)對車身外覆蓋件漆膜缺陷進行檢 測的自動化定位裝置，這種定位裝置具有定位速度快、精度高，可以實現(xiàn)外覆蓋件漆膜缺陷 的有效檢測，從而提高了車身外覆蓋件漆膜質(zhì)量，徹底代替人工檢測方法，使得檢測效率大 幅度提1?。
[0022] 2.由于汽車外表面覆蓋件具有不同的曲率，因此其反射角度會出現(xiàn)變化，人工檢 測的方法主要是采用不同角度的表面照明，尋找具有不同亮度的區(qū)域作為檢測標準，而本 實用新型所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置可以針對具有不同反射曲率的外覆 蓋件，調(diào)整攝像機及光線接收屏的相對角度，達到合理接收待測工件表面反射光線的目的， 這種方法可以方便的根據(jù)不同檢測工件的表面曲率進行調(diào)整，對檢測精度及可靠性具有重 要意義。
[0023] 3.本實用新型所述的汽車車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的寬度可以據(jù)汽 車車身不同覆蓋件的尺寸大小進行調(diào)整，同時檢測裝置的光線接收屏的大小也可以據(jù)不同 需求進行更換，具有一定的通用性；本發(fā)明所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置主 要是通過步進電機帶動，可以在無人參與的情況下自動完成整個檢測過程，由于采用自動 定位的特點，進行漆膜質(zhì)量檢測任務(wù)時，可以通過編寫車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝 置控制程序來控制檢測過程中動力裝置的運動速度及返回初始位置的時間，從而實現(xiàn)了外 覆蓋件的在線檢測。
[0024] 4.本實用新型所述的汽車車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置主要采用鋁合金 桿件進行搭建，其桿件的長度和截面尺寸也可以根據(jù)不同的需要進行更換；本汽車車身外 覆蓋件視覺檢測自動定位裝置所采用的一些關(guān)鍵零部件大多可以通過工廠加工獲得，在零 部件更換時具有非常大的優(yōu)勢，而且本汽車車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的造價較 低，具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝合理、易于操作，經(jīng)濟性高的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：
[0026] 圖1是采用本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置進行檢測的 某轎車車門外板的主視圖；
[0027] 圖2是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置結(jié)構(gòu)組成的軸測 投影視圖；
[0028] 圖3是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置中基座的正二側(cè) 軸測投影視圖；
[0029] 圖4是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置中動力裝置的正 二側(cè)軸測投影視圖；
[0030] 圖5是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的攝像機正二側(cè) 軸測投影視圖；
[0031] 圖6是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的光線接收屏主 視圖；
[0032] 圖7是圖4所示的本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的動力 裝置B處的軸測投影放大視圖；
[0033] 圖8是圖4所示的本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的動力 裝置A處的軸測投影放大視圖；
[0034] 圖9是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置的激光器組合結(jié) 構(gòu)組成的軸測投影視圖；
[0035] 圖10是本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置中底座的軸測投 影視圖；
[0036] 圖中：I .基座，II .動力裝置，III.圖像采集系統(tǒng)，IV.激光發(fā)射器總成，1. 1號長 度控制桿，2. 2號長度控制桿，3. 1號寬度控制桿，4. 2號寬度控制桿，5. 1號動力導(dǎo)軌，6. 2號 動力導(dǎo)軌，7. 1號長度控制副桿，8. 2號長度控制副桿，9. 1號可調(diào)寬度副桿，10. 2號可調(diào)寬 度副桿，11. 3號可調(diào)寬度副桿，12. 4號可調(diào)寬度副桿，13. 1號攝像機高度調(diào)整桿，14. 2號攝 像機高度調(diào)整桿，15. 3號攝像機高度調(diào)整桿，16. 4號攝像機高度調(diào)整桿，17. 1號攝像機位 置調(diào)整桿，18. 2號攝像機位置調(diào)整桿，19. 1號激光器高度調(diào)整桿，20. 2號激光器高度調(diào)整 桿，21.激光器位置調(diào)整桿，22.底座，23.寬角鐵，24.窄角鐵，25. 1號主固定桿，26. 2號主 固定桿，27.副固定桿，28. 1號步進電機安裝桿，29. 2號步進電機安裝桿，30. 1號工件安裝 副桿，31. 2號工件安裝副桿，32. 1號工件安裝主桿，33. 2號工件安裝主桿，34. 3號工件安裝 主桿，35. 1號齒輪軸，36. 2號齒輪軸，37.軸承，38.導(dǎo)軌輪，39.可編程控制器，40. 2號步進 驅(qū)動器，41. 1號步進驅(qū)動器，42. 1號大齒輪，43. 1號步進電機齒輪，44. 1號步進電機，45.步 進電機固定套，46.編碼器固定套，47. 2號大齒輪，48. 2號步進電機，49.編碼器，50.編碼 器齒輪，51. 2號步進電機齒輪，52.攝像機安裝板，53. 1號旋轉(zhuǎn)軸，54.攝像機固定套，55.攝 像機，56.光線接收板，57. 2號旋轉(zhuǎn)軸，58.固定螺母，59.角度調(diào)整尺，60.激光發(fā)射器基座， 61. 1號軸球連桿，62. 2號軸球連桿，63.夾合片,64.激光發(fā)射器套,65.激光發(fā)射器，66.底 座基座，67.中間軸，68.輪叉，69.車輪。

【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述：
[0038] 參閱圖2,本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置是由基座I、動 力裝置II、圖像采集系統(tǒng)III、激光發(fā)射器總成IV組成。基座I為整個汽車外覆蓋件視覺檢測 自動定位裝置的裝配基體，動力裝置II安裝于基座I的動力導(dǎo)軌上，而圖像采集系統(tǒng)III與 激光發(fā)射器總成IV分別安裝于基座I的左右兩側(cè)的支架上。
[0039] 參閱圖3及圖10,所述的基座I包括基架、圖像采集系統(tǒng)支架、激光發(fā)射器總成支 架、32個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵23與16個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵24。
[0040] 其中：基架包括1號長度控制桿1、2號長度控制桿2、1號寬度控制桿3、2號寬度 控制桿4、1號動力導(dǎo)軌5、2號動力導(dǎo)軌6、1號長度控制副桿7、2號長度控制副桿8、1號可 調(diào)寬度副桿9、2號可調(diào)寬度副桿10、3號可調(diào)寬度副桿11、4號可調(diào)寬度副桿12與4個結(jié) 構(gòu)相同的底座22,底座22包括底座基座66、中間軸67、輪叉68與車輪69 ;
[0041] 圖像采集系統(tǒng)支架包括1號攝像機高度調(diào)整桿13、2號攝像機高度調(diào)整桿14、3號 攝像機高度調(diào)整桿15、4號攝像機高度調(diào)整桿16、1號攝像機位置調(diào)整桿17、2號攝像機位 置調(diào)整桿18 ;
[0042] 激光發(fā)射器總成支架包括1號激光器高度調(diào)整桿19、2號激光器高度調(diào)整桿20與 激光器位置調(diào)整桿21。
[0043] 所述的1號長度控制桿1和2號長度控制桿2結(jié)構(gòu)相同，均為采用鋁合金型材制 成直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例中采用截面積為40X40mm的長度為2500mm的鋁合金桿件；1號寬 度控制桿3和2號寬度控制桿4結(jié)構(gòu)相同，均為采用鋁合金型材制成直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例 中米用截面積為40 X 40mm的長度為1500mm的錯合金桿件；1號長度控制副桿7和2號長 度控制副桿8結(jié)構(gòu)相同，均為采用鋁合金型材制成的直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例中采用截面積 為40X40mm的長度為1000mm的鋁合金桿件；1號可調(diào)寬度副桿9、2號可調(diào)寬度副桿10、3 號可調(diào)寬度副桿11及4號可調(diào)寬度副桿12具有相同的可以滑動的組合結(jié)構(gòu)，均為采用鋁 合金型材制成的直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例中采用截面積為40X40mm的長度為500mm的錯合 金桿件；1號攝像機高度調(diào)整桿13、2號攝像機高度調(diào)整桿14、3號攝像機高度調(diào)整桿15、 4號攝像機高度調(diào)整桿16、1號激光器高度調(diào)整桿19及2號激光器高度調(diào)整桿20結(jié)構(gòu)相 同，均為采用鋁合金型材制成的直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例中采用截面積為20X40mm的長度為 1000mm的鋁合金桿件。本實用新型中的實施例中型材桿件均采用GB\T6892-2006,型號為 001. 08. 3030 的型材。
[0044] 1號攝像機位置調(diào)整桿17、2號攝像機位置調(diào)整桿18及激光器位置調(diào)整桿21具有 相同的結(jié)構(gòu)，均為采用鋁合金型材制成的直桿類結(jié)構(gòu)件，實施例中采用截面積為20X40mm 的長度為2000mm的鋁合金桿件；以上各桿件的側(cè)面都有用于固定安裝的凹槽，分別按照要 求由寬角鐵23和窄角鐵24分別固定；底座22各部件所采用的材料均為45#鋼；寬角鐵23 為直角形對稱結(jié)構(gòu)件，窄角鐵24同樣為直角形對稱結(jié)構(gòu)件，兩種角鐵都采用鋁合金材料； 底座基座66的橫截面為正方形，中間有圓形通孔；中間軸67為圓柱形結(jié)構(gòu)，其中間部分具 有圓形凸臺。
[0045] 參閱圖3,1號長度控制桿1的一端與1號寬度控制桿3的一端通過第一個寬角鐵 23垂直連接成L形連接件，2號長度控制桿2的一端與2號寬度控制桿4的一端通過第二 個寬角鐵23垂直連接成L形連接件，1號長度控制桿1的另一端與2號寬度控制桿4的另 一端通過第三個寬角鐵23垂直螺栓連接，2號長度控制桿2的另一端與1號寬度控制桿3 的另一端通過第四個寬角鐵23垂直螺栓連接，即1號長度控制桿1、1號寬度控制桿3、2號 長度控制桿2、2號寬度控制桿4首尾依次連接成四個桿件在同一個水平面內(nèi)的矩形框架；1 號動力導(dǎo)軌5通過第1個與第2個窄角鐵24垂直螺栓連接到1號寬度控制桿3與2號寬 度控制桿4上，其位置關(guān)系與1號長度控制桿1平行；2號動力導(dǎo)軌6通過第3個與第4個 窄角鐵24垂直連接到1號寬度控制桿3與2號寬度控制桿4上，其位置關(guān)系與2號長度控 制桿2平行；動力裝置II的導(dǎo)軌輪38在1號動力導(dǎo)軌5及2號動力導(dǎo)軌6上可以滾動；3 號可調(diào)寬度副桿11及4號可調(diào)寬度副桿12的一端采用第5個與第6個寬角鐵23和1號 長度控制副桿7的兩端螺栓連接，3號可調(diào)寬度副桿11及4號可調(diào)寬度副桿12的另一端采 用第7個與第8個寬角鐵23和1號長度控制桿1左端的外側(cè)螺栓連接，1號可調(diào)寬度副桿 9與2號可調(diào)寬度副桿10的一端采用第9個與第10個寬角鐵23和2號長度控制副桿8的 兩端螺栓連接，1號可調(diào)寬度副桿9與2號可調(diào)寬度副桿10的另一端采用第11個與第12 個寬角鐵23和2號長度控制桿2左端的外側(cè)螺栓連接，1號可調(diào)寬度副桿9、2號可調(diào)寬度 副桿10、2號長度控制副桿8與3號可調(diào)寬度副桿11、4號可調(diào)寬度副桿12、1號長度控制 副桿7所形成的2個"門"字形框架和1號長度控制桿1、1號寬度控制桿3、2號長度控制 桿2、2號寬度控制桿4所構(gòu)成的矩形框架共面；4個結(jié)構(gòu)相同的底座22通過第13至第20 個寬角鐵23分別垂直固定在1號長度控制桿1和2號長度控制桿2兩端的底面上，至此所 述的基座I中的基架形成。
[0046] 參閱圖10,本基座I中的4個結(jié)構(gòu)相同的底座22皆包括底座基座66、中間軸67、 輪叉68和車輪69。底座基座66通過中間的圓形通孔與中間軸67的上端形成過盈配合連 接，同理中間軸67的下端與輪叉68的頂端固定連接，輪叉68的下端與車輪69通過銷軸進 行轉(zhuǎn)動連接。底座22的結(jié)構(gòu)特點便于基座I具有滾動行駛、易改變方向的優(yōu)點，可以按檢 測需求自由移動基座I。其中：1號長度控制副桿7與2號長度控制副桿8側(cè)面設(shè)置有T 形通槽。
[0047] 圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機高度調(diào)整桿13的上端與1號攝像機位置調(diào)整 桿17的一端采用第1個和第2個窄角鐵24垂直地螺栓連接，1號攝像機位置調(diào)整桿17的 另一端采用第3個與第4個窄角鐵24和3號攝像機高度調(diào)整桿15的上端垂直螺栓連接， 組成左側(cè)"門"字形框架，1號攝像機高度調(diào)整桿13的下端與3號攝像機高度調(diào)整桿15的 下端采用第21個到第24個寬角鐵23和基架中的1號長度控制副桿7與2號長度控制副 桿8左端內(nèi)側(cè)螺栓連接；2號攝像機高度調(diào)整桿14的上端與2號攝像機位置調(diào)整桿18的 一端采用第5個和第6個窄角鐵24垂直地螺栓連接，2號攝像機位置調(diào)整桿18的另一端 采用第7和第8個窄角鐵24與4號攝像機高度調(diào)整桿16的上端垂直地螺栓連接，組成右 側(cè)"門"字形框架，2號攝像機高度調(diào)整桿14的下端與4號攝像機高度調(diào)整桿16的下端采 用第25個到第28個寬角鐵23和基架中的1號長度控制副桿7與2號長度控制副桿8的 右端內(nèi)側(cè)螺栓連接。左側(cè)"門"字形框架與右側(cè)"門"字形框架結(jié)構(gòu)相同，左側(cè)"門"字形框 架與右側(cè)"門"字形框架合為圖像采集系統(tǒng)支架。
[0048] 1號攝像機高度調(diào)整桿13與2號攝像機高度調(diào)整桿14和1號長度控制副桿7垂 直，3號攝像機高度調(diào)整桿15與4號攝像機高度調(diào)整桿16和2號長度控制副桿8垂直，1 號攝像機位置調(diào)整桿17與2號攝像機位置調(diào)整桿18平行，并同與1號寬度控制桿3平行。
[0049] 激光發(fā)射器總成支架中的激光器位置調(diào)整桿21的兩端依次采用第9個到第12個 窄角鐵24和1號激光器高度調(diào)整桿19及2號激光器高度調(diào)整桿20上端的內(nèi)側(cè)螺栓連接， 組成"門"字形框架即激光發(fā)射器總成支架，1號激光器高度調(diào)整桿19及2號激光器高度調(diào) 整桿20的下端依次采用第29個到第32個寬角鐵23和基架中的1號長度控制桿1與2號 長度控制桿2的外側(cè)螺栓連接，激光器位置調(diào)整桿21與1號寬度控制桿3平行，1號激光器 高度調(diào)整桿19及2號激光器高度調(diào)整桿20和1號長度控制桿1與2號長度控制桿2垂直 相交，或者說，1號激光器高度調(diào)整桿19及2號激光器高度調(diào)整桿20和1號寬度控制桿3 與1號長度控制桿1所在平面垂直。
[0050] 由于檢測過程中工件大小可能會出現(xiàn)差異，本基座I設(shè)計了圖像采集系統(tǒng)支架與 激光發(fā)射器總成支架之間距離可調(diào)機構(gòu)，即通過調(diào)整1號可調(diào)寬度副桿9、2號可調(diào)寬度副 桿10、3號可調(diào)寬度副桿11、4號可調(diào)寬度副桿12在2號長度控制桿2與1號長度控制桿1 上的位置，然后，采用寬角鐵23與螺栓固定在2號長度控制桿2與1號長度控制桿1左端 的外側(cè)的T形槽上。
[0051] 參閱圖4、圖7及圖8,所述的動力裝置II主要包括有動力裝置底架、倒退驅(qū)動裝 置、前進驅(qū)動裝置；
[0052] 所述的動力裝置底架包括有1號主固定桿25、2號主固定桿26、副固定桿27、1號 步進電機安裝桿28、2號步進電機安裝桿29、1號工件安裝副桿30、2號工件安裝副桿31、1 號工件安裝主桿32、2號工件安裝主桿33、3號工件安裝主桿34。
[0053] 所述的倒退驅(qū)動裝置1包括有1號齒輪軸35、軸承37、2個結(jié)構(gòu)相同的（即第1與 第2個）導(dǎo)軌輪38、1號步進驅(qū)動器41、1號大齒輪42、1號步進電機齒輪43、1號步進電機 44與步進電機固定套45 ;
[0054] 所述的前進驅(qū)動裝置包括有2號齒輪軸36、可編程控制器39、2號步進驅(qū)動器40、 編碼器固定套46、2號大齒輪47、2號步進電機48、編碼器49、編碼器齒輪50、2號步進電機 齒輪51與2個結(jié)構(gòu)相同的（即第3與第4個）導(dǎo)軌輪（38);
[0055] 本發(fā)明中為減輕動力裝置II的重量，提高撿驗過程中待測工件運行的準確性，本 動力裝置II的1號主固定桿25、2號主固定桿26與副固定桿27、1號步進電機安裝桿28、2 號步進電機安裝桿29都采用鋁合金材料制作，并且在副固定桿27左端的上表面上設(shè)置有 安裝編碼器49的半圓形凹槽，在1號步進電機安裝桿28、2號步進電機安裝桿29的兩端也 分別設(shè)置有安裝1號步進電機44、2號步進電機48的凹槽，凹槽的位置要符合1號大齒輪 42、1號步進電機齒輪43和2號大齒輪47、2號步進電機齒輪51、編碼器齒輪50之間相嚙 合的要求。在工件檢測過程中要保證工件的完好，防止工件安裝桿的硬度過大導(dǎo)致的碰撞 損傷，采用木質(zhì)材料制作1號工件安裝主桿32、2號工件安裝主桿33、3號工件安裝主桿34 以及1號工件安裝副桿30、2號工件安裝副桿31。1號工件安裝副桿30和2號工件安裝副 桿31的底面上均設(shè)置有縱向凹槽，凹槽的寬度分別比1號主固定桿25和2號主固定桿26 沿縱向橫截面的寬度小于2mm，1號工件安裝主桿32、2號工件安裝主桿33和3號工件安裝 主桿34兩端的底面上均設(shè)置有橫向凹槽，兩端凹槽的寬度分別比1號工件安裝副桿30和 2號工件安裝副桿31的縱向橫截面的寬度小于2mm。由于木質(zhì)材料具有成型性好、易于更 換、質(zhì)量輕便、制作價格低的特點，用木質(zhì)材料制作符合經(jīng)濟性與合理性的雙重目標。1號工 件安裝副桿30、2號工件安裝副桿31依次利用凹槽固定安裝在1號主固定桿25與2號主 固定桿26頂端面上，1號工件安裝副桿30與1號主固定桿25的縱向?qū)ΨQ面共面，2號工件 安裝副桿31與2號主固定桿26的縱向?qū)ΨQ面共面，1號工件安裝主桿32、2號工件安裝主 桿33、3號工件安裝主桿34的兩端同理利用凹槽安裝在1號工件安裝副桿30與2號工件 安裝副桿31的頂端面上，1號工件安裝主桿32、2號工件安裝主桿33、3號工件安裝主桿34 相互平行，并與1號工件安裝副桿30與2號工件安裝副桿31垂直。
[0056] 另外本動力裝置II是模擬在線生產(chǎn)的檢測流程，動力裝置II運行速度較為緩慢， 并且運動過程中是采用軌道運行的方式，故整個運動的工況是較為平穩(wěn)的，故動力裝置II 擬采用滲碳鋼制作各齒輪，此種鋼依次經(jīng)過滲碳、淬火和低溫回火的熱處理，雖然具有承受 載荷不大的劣勢，但對耐磨性、抗沖擊性能要求較高的齒輪制造具有一定優(yōu)勢，另外由于本 動力裝置II選用型號為110BYG250D的1號步進電機44與2號步進電機48的功率不大，此 種材料的齒輪在強度及耐用性方面都符合要求。本動力裝置II的1號齒輪軸35與2號齒 輪軸36的材料擬采用45#鋼，1號齒輪軸35與2號齒輪軸36和各結(jié)構(gòu)相同的軸承37采用 過盈配合，本動力裝置II采用的軸承型號為6301-2Z (12mmX 37mmX 12mm)，此種軸承具有使 用性能好，易更換的優(yōu)點。
[0057] 參閱圖4,倒退驅(qū)動裝置中的1號齒輪軸35采用第1個軸承37與1號步進電機 安裝桿28的右端過盈配合，1號步進電機安裝桿28與1號主固定桿25的距離在150mm至 200mm之間；2號步進電機安裝桿29的右端采用第2個結(jié)構(gòu)相同的軸承37與1號齒輪軸 35過盈配合，2號步進電機安裝桿29與2號主固定桿26的距離在150mm至200mm之間，而 位于2號步進電機安裝桿29與2號主固定桿26之間的副固定桿27的右端采用第3個結(jié) 構(gòu)相同的軸承37與1號齒輪軸35過盈配合，副固定桿27與2號主固定桿的距離為250mm 至300mm之間；1號大齒輪42套裝在2號步進電機安裝桿29與副固定桿27之間的1號齒 輪軸35上并采用鍵連接，1號步進電機44通過步進電機固定套45固定在1號步進電機安 裝桿28及2號步進電機安裝桿29右端的凹槽內(nèi)，1號步進電機（44)輸出軸與1號大齒輪 42的回轉(zhuǎn)軸線平行，1號大齒輪42與安裝在1號步進電機44輸出軸上的1號步進電機齒 輪43相嚙合，1號步進驅(qū)動器41通過半圓形凹槽安裝在1號步進電機安裝桿28和2號步 進電機安裝桿29上，1號步進電機44的二相四出線中的紅A+、綠A-、黃B+與蘭B-分別和 1號步進驅(qū)動器41的A+端口、A-端口、B+端口與B-端口電線連接；1號步進驅(qū)動器41的 AC端口與外接電源電線連接，2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪38安裝在1號齒輪軸35的兩端并采 用鍵連接。
[0058] 前進驅(qū)動裝置中的2號齒輪軸36采用第4個至第6個結(jié)構(gòu)相同的軸承37與1號 步進電機安裝桿28的左端、2號步進電機安裝桿29的左端及副固定桿27的左端過盈配合， 2號大齒輪47套裝在2號步進電機安裝桿29與副固定桿27之間的2號齒輪軸36上并采 用鍵連接，2號步進電機48通過步進電機固定套45固定在1號步進電機安裝桿28及2號 步進電機安裝桿29左端的凹槽內(nèi)，2號大齒輪47與2號步進電機齒輪51嚙合連接，而編碼 器49采用編碼器固定套46固定安裝在副固定桿27左端的凹槽內(nèi)，編碼器齒輪50與2號 步進電機齒輪51嚙合連接，可編程控制器39、2號步進驅(qū)動器40通過半圓形凹槽安裝在1 號步進電機安裝桿28及2號步進電機安裝桿29上，可編程控制器39的0PT0、DIR(DIR0至 DIR2)、CP (CP0至CP2)為步進電機驅(qū)動器的控制線接線端，可編程控制器39的0ΡΤ0為1號 步進電機44及2號步進電機48的公共陽端，可編程控制器39的0ΡΤ0和1號步進驅(qū)動器 41及2號步進驅(qū)動器40的0ΡΤ0端口導(dǎo)線連接；可編程控制器39的DIR1與1號步進電機 驅(qū)動器41的DIR端導(dǎo)線連接，可編程控制器39的CP1與1號步進電機驅(qū)動器41的CP端 導(dǎo)線連接；可編程控制器39的DIR2與2號步進電機驅(qū)動器40的DIR端導(dǎo)線連接，可編程 控制器39的CP2與2號步進電機驅(qū)動器40的CP端導(dǎo)線連接，2號步進電機48的二相四出 線中的紅A+、綠A-、黃B+與蘭B-依次和2號步進驅(qū)動器40的A+端口、A-端口、B+端口與 B-端口導(dǎo)線連接；2號步進驅(qū)動器40的AC端口與外接電源導(dǎo)線連接，2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌 輪38安裝在2號齒輪軸36的兩端采用鍵連接。
[0059] 前進驅(qū)動裝置與倒退驅(qū)動裝置經(jīng)過1號主固定桿25、2號主固定桿26及主固定副 桿27連接為整體安裝在1號動力導(dǎo)軌5與2號動力導(dǎo)軌6上，前進動力由2號步進電機48 傳至2號大齒輪47,然后經(jīng)2號齒輪軸36帶動導(dǎo)軌輪38在1號動力導(dǎo)軌5與2號動力導(dǎo) 軌6上運行。倒退動力由1號步進電機44傳至1號大齒輪42,然后經(jīng)1號齒輪軸35帶動 導(dǎo)軌輪38在1號動力導(dǎo)軌5與2號動力導(dǎo)軌6上運行。1號齒輪軸35與2號齒輪軸36的 位置關(guān)系是由1號主固定桿25、2號主固定桿26與副固定桿27共同限定，這樣采用1號主 固定桿25、2號主固定桿26與副固定桿27就將動力裝置II中的前進驅(qū)動裝置與倒退驅(qū)動 裝置連為一體，不但可以在實驗過程中按照要求前進運行，而且還可以在實驗完成之后自 動退回原出發(fā)位置，使得視覺檢測工作的可重復(fù)性、可操作性增強。
[0060] 倒退驅(qū)動裝置與前進驅(qū)動裝置中的1號步進電機44及2號步進電機48采用2個 結(jié)構(gòu)相同的固定套45安裝在1號步進電機安裝桿28及2號步進電機安裝桿29上，而編碼 器49安裝在副固定桿27左端的凹槽內(nèi)，編碼器49位于2號步進電機48的右側(cè)，2號步進 電機48、編碼器49及1號步進電機44的回轉(zhuǎn)軸線相互平行。
[0061] 參閱圖8,前進驅(qū)動裝置各部分的安裝位置與所實現(xiàn)的功能有較大關(guān)系，2號步進 電機48安裝到2號大齒輪47的一側(cè)，但必須要保證2號大齒輪47與2號步進電機齒輪51 的合理嚙合，同樣，編碼器49的安裝必須保證2號步進電機齒輪51與編碼器齒輪50的合 理嚙合，為此，編碼器49安裝在2號步進電機齒輪51右側(cè)，并安裝在副固定桿27左端的凹 槽內(nèi)，這樣可以保證在2號步進電機48帶動2號大齒輪47轉(zhuǎn)動的過程中，編碼器49可以 向圖像采集系統(tǒng)III中的攝像機55傳遞電平信號，以便攝像機按照步幅進行圖像采集。而倒 退驅(qū)動裝置與前進驅(qū)動裝置的安裝形式相同，只是沒有安裝編碼器，因為在倒退的過程中 不需要對工件進行檢測，只需要恢復(fù)到原來位置，為下次檢測工作做準備。
[0062] 參閱圖5與圖6,所述的圖像采集系統(tǒng)III主要包括攝像機安裝板52、攝像機55、光 線接收板56、2號旋轉(zhuǎn)軸57、4個固定螺母58與角度調(diào)整尺59。
[0063] 攝像機安裝板52由底板、2個結(jié)構(gòu)相同的擋板、2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸53、攝 像機固定套54組成。
[0064] 所述的攝像機55是采用型號為DH-HV1302UM-T的相機，相機固定套54采用硬質(zhì) 塑料制作，保證與攝像機55緊密接觸的基礎(chǔ)上不會對攝像機55外觀造成損傷；攝像機安裝 板52中的底板與2個結(jié)構(gòu)相同的擋板與攝像機55直接接觸，但其受力并不大，故擬采用木 質(zhì)材料制作，利用木質(zhì)材料進行攝像機安裝板52中的底板與2個結(jié)構(gòu)相同的擋板的制作更 加容易成型，在成本和實用性方面都較金屬類材料具有優(yōu)勢。2個結(jié)構(gòu)相同的擋板與底板一 次成型制作，防止木質(zhì)裝配隨使用次數(shù)增加穩(wěn)定性的降低。攝像機安裝板52的底板兩側(cè)端 面的中間位置設(shè)置有轉(zhuǎn)軸盲孔。
[0065] 2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板相互平行的垂直地安裝在矩形的底板的中間位置，2 個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板與矩形的底板的一邊平行，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板之間的距 離等于攝像機55的寬度；2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板的一端設(shè)置有安裝攝像機固定套54 的結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的擋板的另一端設(shè)置有安裝攝像機55的結(jié)構(gòu)相同 的攝像機通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線，2個結(jié)構(gòu)相同的攝像機通孔的 回轉(zhuǎn)軸線共線；2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸53的一端裝入底板兩端面的中間位置的2個結(jié) 構(gòu)相同的轉(zhuǎn)軸盲孔內(nèi)形成過盈配合即為固定連接，采用相機固定套54將攝像機55緊固在 2個結(jié)構(gòu)相同的擋板與底板之間位置內(nèi)。2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸53的另一端分別和兩 個長方體木質(zhì)件采用轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個木質(zhì)件和圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機位置 調(diào)整桿17與2號攝像機位置調(diào)整桿18垂直安裝，并采用螺栓連接。
[0066] 光線接收板56是一半透明蒙板，在蒙板左右兩側(cè)的中間位置設(shè)有螺紋孔；2號旋 轉(zhuǎn)軸57 -端為圓柱體合金結(jié)構(gòu)件，另一端為長方體合金結(jié)構(gòu)件，圓柱體合金結(jié)構(gòu)件上設(shè)置 有外螺紋；角度調(diào)整尺59底端設(shè)有與2號旋轉(zhuǎn)軸57上圓柱體合金結(jié)構(gòu)件半徑相同的圓孔。 在2號旋轉(zhuǎn)軸57靠近長方體合金結(jié)構(gòu)件的圓柱體合金結(jié)構(gòu)件的一端上套裝角度調(diào)整尺59， 角度調(diào)整尺59的側(cè)面與長方體合金結(jié)構(gòu)件的端面接觸連接，圓柱體合金結(jié)構(gòu)件的另一端 與光線接收板56左右端面的中間螺紋孔連接，在左、右側(cè)的光線接收板56與角度調(diào)整尺 59之間的2號旋轉(zhuǎn)軸57的圓柱體合金結(jié)構(gòu)件上套裝2個結(jié)構(gòu)相同的固定螺母58, 一個用 于固定角度調(diào)整尺59,另一個用于在光線接收板56調(diào)整好角度后固定光線接收板56,長方 體合金結(jié)構(gòu)件和2號攝像機高度調(diào)整桿14與4號攝像機高度調(diào)整桿16的內(nèi)側(cè)采用寬角鐵 23螺栓連接，即完成光線接收板56與基座的連接；角度調(diào)整尺59為塑料結(jié)構(gòu)，總共測量角 度的范圍有180度，用來測量光線接收板56的調(diào)整角度；考慮到經(jīng)濟性，本發(fā)明將光線接收 板56改裝為一個矩形框架和一張普通白紙，白紙可以通過粘貼的方式連接到矩形框架上， 其他連接方式不變，采用此結(jié)構(gòu)白紙不但容易替換而且檢測效果也較好。
[0067] 本實用新型所述的汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置在檢測過程中需利用攝 像機55采集線結(jié)構(gòu)光光條的特征圖像，為了提取更加準確，適用性更強，汽車外覆蓋件視 覺檢測自動定位裝置在攝像機55視場前安裝一個光線接收板56,光條接收板56的方向可 以調(diào)整，以便適應(yīng)不同光線及被檢測部件的需求。攝像機55安裝在攝像機安裝板52上，為 確保安裝的穩(wěn)定性，在攝像機安裝板52上用攝像機固定套54進一步對相機固定。由于圖像 采集過程中需要攝像機55的鏡頭與光條接收板56保持垂直，因此也需要具有角度調(diào)整功 能，為了達到上述功能，在相機安裝板52的兩側(cè)安裝有1號旋轉(zhuǎn)軸53, 2個結(jié)構(gòu)相同的1號 旋轉(zhuǎn)軸53的另一端分別和兩個結(jié)構(gòu)相同的長方體木質(zhì)件采用轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個結(jié)構(gòu)相 同的長方體木質(zhì)件和基座I中的圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機位置調(diào)整桿17與2號 攝像機位置調(diào)整桿18采用窄角鐵垂直安裝即可使攝像機55達到按照需要進行角度調(diào)整的 目的。而光線接收板56是通過其兩端的2個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸57固定在2號攝像機 高度調(diào)整桿14與4號攝像機高度調(diào)整桿16上，且2號旋轉(zhuǎn)軸57上套裝有角度調(diào)整尺59， 用于記錄調(diào)整光條接收板56的調(diào)整角度，然后再采用套裝于2號旋轉(zhuǎn)軸57上的2個結(jié)構(gòu) 相同的固定螺母58固定光條接收板56與角度調(diào)整尺59的位置。
[0068] 參閱圖9,所述的激光發(fā)射器總成IV主要包括激光發(fā)射器基座60、1號軸球連桿 61、2號軸球連桿62、夾合片63、激光發(fā)射器套64與激光發(fā)射器65 ;
[0069] 所述的激光發(fā)射器總成IV中采用型號為LD-G650A13的一字線的激光發(fā)射器65， 發(fā)射光線為紅色直線，使用時需要的電壓也較低（3-5v)，而且易于更換。夾合片63上部的 激光發(fā)射器套64為塑料成型，可防止對激光發(fā)射器65的損傷，而夾合片63、1號軸球連桿 61、2號軸球連桿62及激光發(fā)射器基座60材料采用45#鋼，制作經(jīng)濟方便；1號軸球連桿 61與2號軸球連桿62的結(jié)構(gòu)相同，1號軸球連桿61與2號軸球連桿62的一端設(shè)置有圓球 體，而另一端則為設(shè)置有用于連接的外螺紋的圓柱體即螺桿；兩個夾合片63左右兩端各有 一個圓通孔，圓孔半徑小于1號軸球連桿61和2號軸球連桿62所帶有的圓球體最大半徑， 兩個夾合片63在兩個圓通孔的內(nèi)側(cè)設(shè)置兩個用來固定兩個夾合片相對位置的螺紋通孔。
[0070] 激光發(fā)射器基座60與1號軸球連桿61的帶有螺紋的一端垂直連接，1號軸球連桿 61的帶有圓球體的一端放置于夾合片63 -端的圓孔處，而2號軸球連桿62的帶有圓球體 的一端放置于夾合片63另一端的圓孔處，再利用螺栓將此時的兩個夾合片63的相對位置 固定好，兩個夾合片63中間有一定間隙，1號軸球連桿61、2號軸球連桿62與夾合片63構(gòu) 成一個萬向轉(zhuǎn)動固定裝置，可以進行線結(jié)構(gòu)光投射方向的調(diào)整。
[0071] 參閱圖1與圖2,利用汽車外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置檢測車門：
[0072] 1.安裝待測的轎車車門
[0073] 將待測轎車車門放置在動力裝置II的1號工件安裝主桿32、2號工件安裝主桿33 與3號工件安裝主桿34上，保證待測轎車車門水平放置；
[0074] 2.待測轎車車門漆膜檢測
[0075] 按動定位裝置的電控開關(guān)，車門會由動力裝置II帶動進行緩慢水平運動，同時激 光器65發(fā)射激光光線對車門外板進行掃描，由于前進過程中編碼器49會產(chǎn)生脈沖信號，因 此在脈沖信號的控制下，攝像機55開始進行對光條接收板56上的激光器反射光線進行圖 像采集。其中2號步進電機48的運動是由可編程控制器39中提前編好的程序控制，2號步 進電機48在2號步進驅(qū)動器40的驅(qū)動下進行工作，2號步進電機48的齒輪帶動2號大齒 輪47轉(zhuǎn)動，同時在大齒輪47的帶動下，2號齒輪軸36帶動導(dǎo)軌輪38在導(dǎo)軌上緩慢運動，從 而實現(xiàn)了車門外表面漆膜的缺陷檢測。
[0076] 3、定位裝置復(fù)位
[0077] 檢測完成以后，1號步進電機44在1號步進驅(qū)動器41的驅(qū)動下進行返回運動，其 運動時間是按照可編程控制器39的程序運行的，其運動過程為，1號步進電機齒輪43帶動 1號大齒輪42運動，從而帶動1號齒輪軸兩端的導(dǎo)軌輪38在導(dǎo)軌上滾動，直到初始位置為 止。
[0078] 4、車門卸下
[0079] 汽車外覆蓋件視覺檢測定位裝置復(fù)位完成以后，將車門從動力裝置上卸下，車門 外板漆膜檢測工作完成。
【權(quán)利要求】
1. 一種車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的車身外覆蓋件視覺 檢測自動定位裝置由基座（I )、動力裝置（II )、圖像采集系統(tǒng)（III)、激光發(fā)射器總成 (IV )組成； 所述的基座（I )包括基架、圖像采集系統(tǒng)支架與激光發(fā)射器總成支架； 所述的圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機高度調(diào)整桿（13)與2號攝像機高度調(diào)整桿 (14)的下端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)垂直地和基架中的1號長度控制副桿（7)的 內(nèi)側(cè)螺栓連接，3號攝像機高度調(diào)整桿（15)與4號攝像機高度調(diào)整桿（16)的下端采用2個 結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)垂直地和基架中的2號長度控制副桿（8)的內(nèi)側(cè)螺栓連接； 所述的激光發(fā)射器總成支架中的1號激光器高度調(diào)整桿（19)與2號激光器高度調(diào)整 桿（20)的下端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)和基架中的1號長度控制桿（1)與2號長 度控制桿（2)的外側(cè)螺栓連接； 動力裝置（II )安裝在基架中的1號動力導(dǎo)軌（5)與2號動力導(dǎo)軌（6)上為滾動連接； 圖像采集系統(tǒng)（III)安裝在圖像采集系統(tǒng)支架中的1號攝像機位置調(diào)整桿（17)與2號攝 像機位置調(diào)整桿（18)上，激光發(fā)射器總成（IV)安裝在激光發(fā)射器總成支架中的激光器位 置調(diào)整桿（21)上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 圖像采集系統(tǒng)支架還包括有1號攝像機位置調(diào)整桿（17)與2號攝像機位置調(diào)整桿（18); 1號攝像機位置調(diào)整桿（17)的兩端采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵（24)和1號攝像機高 度調(diào)整桿（13)與3號攝像機高度調(diào)整桿（15)上端的內(nèi)測螺栓連接成左側(cè)"門"字形框架， 2號攝像機位置調(diào)整桿（18)的兩端也采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵（24)和2號攝像機高度 調(diào)整桿（14)與4號攝像機高度調(diào)整桿（16)上端的內(nèi)測螺栓連接成右側(cè)"門"字形框架，左 側(cè)"門"字形框架與右側(cè)"門"字形框架結(jié)構(gòu)相同，左側(cè)"門"字形框架與右側(cè)"門"字形框架 合為圖像采集系統(tǒng)支架。
3. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 激光發(fā)射器總成支架還包括有激光器位置調(diào)整桿（21); 激光器位置調(diào)整桿（21)的兩端采用2個結(jié)構(gòu)相同的窄角鐵（24)和1號激光器高度調(diào) 整桿（19)與2號激光器高度調(diào)整桿（20)上端的內(nèi)測螺栓連接成"門"字形框架即激光發(fā) 射器總成支架。
4. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 基架還包括1號寬度控制桿（3)、2號寬度控制桿（4)、1號可調(diào)寬度副桿（9)、2號可調(diào)寬度 副桿（10)、3號可調(diào)寬度副桿（11)、4號可調(diào)寬度副桿（12)與4個結(jié)構(gòu)相同的底座（22); 1號長度控制桿（1)、2號寬度控制桿（4)、2號長度控制桿（2)與1號寬度控制桿（3) 依次首尾相接采用4個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)連接成矩形的平面框架，1號動力導(dǎo)軌（5) 采用2個窄角鐵（24)和1號寬度控制桿（3)與2號寬度控制桿（4)垂直螺栓連接，2號動 力導(dǎo)軌（6)采用2個窄角鐵（24)和1號寬度控制桿（3)與2號寬度控制桿（4)垂直螺栓 連接；3號可調(diào)寬度副桿（11)與4號可調(diào)寬度副桿（12)的一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角 鐵（23)和1號長度控制副桿（7)兩端的同側(cè)螺栓連接成"門"字形框架，3號可調(diào)寬度副桿 (11)與4號可調(diào)寬度副桿（12)的另一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)和1號長度控制 桿（1)左端的外側(cè)垂直連接；1號可調(diào)寬度副桿（9)與2號可調(diào)寬度副桿（10)的一端采用 2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)和2號長度控制副桿（8)兩端的同側(cè)螺栓連接成"門"字形框 架，1號可調(diào)寬度副桿（9)與2號可調(diào)寬度副桿（10)的另一端采用2個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵 (23)和2號長度控制桿（2)左端的外側(cè)垂直連接；2個"門"字形框架和位于中間位置的矩 形的平面框架共面；4個結(jié)構(gòu)相同的底座（22)采用8個結(jié)構(gòu)相同的寬角鐵（23)和1號長 度控制桿（1)與2號長度控制桿（2)兩端的底面螺栓連接。
5. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 動力裝置（II )主要包括有動力裝置底架、倒退驅(qū)動裝置、前進驅(qū)動裝置； 所述的動力裝置底架包括有1號主固定桿（25)、2號主固定桿（26)、副固定桿（27)、1 號步進電機安裝桿（28)、2號步進電機安裝桿（29)、1號工件安裝副桿（30)、2號工件安裝 副桿（31)、1號工件安裝主桿（32)、2號工件安裝主桿（33)與3號工件安裝主桿（34); 1號主固定桿（25)、1號步進電機安裝桿（28)、2號步進電機安裝桿（29)、副固定桿 (27)與2號主固定桿（26)平行的水平地放置，右置的倒退驅(qū)動裝置中的1號齒輪軸（35) 采用4個結(jié)構(gòu)相同的軸承（37)安裝在1號主固定桿（25)、1號步進電機安裝桿（28)、2號 步進電機安裝桿（29)、副固定桿（27)與2號主固定桿（26)的右端，左置的前進驅(qū)動裝置 中的2號齒輪軸（36)采用4個結(jié)構(gòu)相同的軸承（37)安裝在1號主固定桿（25)、1號步進 電機安裝桿（28)、2號步進電機安裝桿（29)、副固定桿（27)與2號主固定桿（26)的左端， 1號工件安裝副桿（30)與2號工件安裝副桿（31)依次安裝在1號主固定桿（25)與2號 主固定桿（26)的上面利用凹槽固定連接，1號工件安裝主桿（32)、2號工件安裝主桿（33) 與3號工件安裝主桿（34)相互平行地安裝在1號工件安裝副桿（30)與2號工件安裝副桿 (31)的上面利用凹槽固定連接。
6. 按照權(quán)利要求5所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述 的倒退驅(qū)動裝置還包括有2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪（38)、1號步進驅(qū)動器（41)、1號大齒輪 (42)、1號步進電機齒輪（43)、1號步進電機（44)與步進電機固定套（45); 1號大齒輪（42)套裝在2號步進電機安裝桿（29)與副固定桿（27)之間的1號齒輪軸 (35)上并采用鍵連接，1號步進電機（44)采用步進電機固定套（45)固定在1號步進電機 安裝桿（28)及2號步進電機安裝桿（29)右端的凹槽內(nèi)，1號大齒輪（42)與安裝在1號步 進電機（44)輸出軸上的1號步進電機齒輪（43)相嚙合，1號步進驅(qū)動器（41)安裝在1號 步進電機安裝桿（28)和2號步進電機安裝桿（29)上，1號步進驅(qū)動器（41)與1號步進電 機（44)采用導(dǎo)線連接，2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪（38)安裝在1號齒輪軸（35)的兩端并采用 鍵連接。
7. 按照權(quán)利要求5所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 前進驅(qū)動裝置還包括有2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪（38)、可編程控制器（39)、2號步進驅(qū)動器 (40)、編碼器固定套（46)、2號大齒輪（47)、2號步進電機（48)、編碼器（49)、編碼器齒輪 (50)與2號步進電機齒輪（51); 2號大齒輪（47)套裝在2號步進電機安裝桿（29)與副固定桿（27)之間的2號齒輪 軸（36)上并采用鍵連接，2號步進電機（48)通過步進電機固定套（45)固定在1號步進電 機安裝桿（28)及2號步進電機安裝桿（29)左端的凹槽內(nèi)，2號大齒輪（47)與安裝在2號 步進電機（48)輸出軸上的2號步進電機齒輪（51)嚙合連接，而編碼器（49)采用編碼器固 定套（46)固定安裝在副固定桿（27)左端的凹槽內(nèi)，安裝在編碼器（49)輸出軸上的編碼器 齒輪（50)與2號步進電機齒輪（51)嚙合連接，可編程控制器（39)、2號步進驅(qū)動器（40) 安裝在1號步進電機安裝桿（28)及2號步進電機安裝桿（29)上，可編程控制器（39)與2 號步進驅(qū)動器（40)采用導(dǎo)線連接，2號步進驅(qū)動器（40)與2號步進電機（48)采用導(dǎo)線連 接，2個結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌輪（38)安裝在2號齒輪軸（36)的兩端并采用鍵連接。
8. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 圖像采集系統(tǒng)（III)包括攝像機安裝板（52)、攝像機（55)、光線接收板（56)、2個結(jié)構(gòu)相同 的2號旋轉(zhuǎn)軸（57)、4個結(jié)構(gòu)相同的固定螺母（58)與2個結(jié)構(gòu)相同的角度調(diào)整尺（59); 攝像機（55)安裝在攝像機安裝板（52)上，攝像機安裝板（52)安裝在圖像采集系統(tǒng)支 架中的1號攝像機位置調(diào)整桿（17)與2號攝像機位置調(diào)整桿（18)上； 光線接收板（56)的兩端與2個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸（57)的一端螺紋連接，2個結(jié) 構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸（57)的另一端采用采用寬角鐵（23)和圖像采集系統(tǒng)支架中的2號 攝像機高度調(diào)整桿（14)與4號攝像機高度調(diào)整桿（16)的內(nèi)側(cè)連接，2個結(jié)構(gòu)相同的角度調(diào) 整尺（59)套裝在2個結(jié)構(gòu)相同的2號旋轉(zhuǎn)軸（57)上并分別采用2個結(jié)構(gòu)相同的固定螺母 (58)固定。
9. 按照權(quán)利要求8所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 安裝板（52)由底板、2個結(jié)構(gòu)相同的擋板、2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸（53)與攝像機固定 套（54); 2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板相互平行的垂直地安裝在矩形的底板的中間位置，2個結(jié) 構(gòu)相同的矩形的擋板與矩形的底板的一邊平行，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板之間的距離等 于攝像機（55)的寬度；2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板的一端設(shè)置有安裝攝像機固定套（54) 的結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的矩形的擋板的另一端設(shè)置有安裝攝像機（55)的 結(jié)構(gòu)相同的攝像機通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線，2個結(jié)構(gòu)相同的攝像 機通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線；2個結(jié)構(gòu)相同的1號旋轉(zhuǎn)軸（53)裝入底板兩端面的中間位置的2 個結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)軸盲孔內(nèi)為過盈配合，攝像機固定套（54)安裝在2個結(jié)構(gòu)相同的擋板上的 2個結(jié)構(gòu)相同的固定套通孔上。
10. 按照權(quán)利要求1所述的車身外覆蓋件視覺檢測自動定位裝置，其特征在于，所述的 激光發(fā)射器總成（IV )包括激光發(fā)射器基座（60)、1號軸球連桿（61)、2號軸球連桿（62)、 夾合片（63)、激光發(fā)射器套（64)與激光發(fā)射器（65); 所述的激光發(fā)射器總成（IV )中米用型號為LD-G650A13的一字線的激光發(fā)射器（65)， 1號軸球連桿（61)與2號軸球連桿（62)的結(jié)構(gòu)相同，1號軸球連桿（61)與2號軸球連桿 (62)的一端設(shè)置有圓球體，而另一端則為螺桿；激光發(fā)射器套（64)為圓柱形套筒結(jié)構(gòu)，激 光發(fā)射器（65)安裝在激光發(fā)射器套（64)里采用螺栓緊固； 激光發(fā)射器基座（60)與1號軸球連桿（61)的螺桿垂直連接，1號軸球連桿（61)的帶 有圓球體的一端放置于夾合片￠3) -端的圓孔處中為轉(zhuǎn)動連接，2號軸球連桿￠2)的帶有 圓球體的一端放置于夾合片￠3)另一端的圓孔處中為轉(zhuǎn)動連接，2號軸球連桿￠2)的螺桿 與激光發(fā)射器套￠4)連接，激光發(fā)射器￠5)安裝在激光發(fā)射器套￠4)中緊固。
【文檔編號】G01N21/49GK203908946SQ201420343094
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】崔岸, 陳洪柱, 駱亞微, 張士展, 徐文強, 馮沖, 徐麗娟 申請人:吉林大學(xué)