一種精密模具表面圖像采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種精密模具表面圖像采集裝置，該檢測裝置包括檢測臺，該檢測臺包括用于裝夾待檢測模具的工作臺、設在工作臺上的往復運動機構和線陣CCD相機，其中，所述的往復運動機構由分別支撐在工作臺兩側的兩條導軌、兩頭支承在所述導軌上的橫梁和驅動橫梁在導軌上往復運動的驅動裝置組成；所述的線陣CCD相機懸吊于所述的橫梁上，且物鏡面朝所述工作臺的臺面；所述工作臺上設置有振動傳感器。本實用新型的圖像采集裝置能夠在工作臺處于平靜狀態下采集待檢測模具的圖像，從而能夠減少外部振動對模具加工精度檢測結果的干擾，使得檢測結果更加精確。
【專利說明】
一種精密模具表面圖像采集裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種精密模具表面加工精度檢測裝置，特別是涉及一種精密模具表面圖像采集裝置。
【背景技術】
[0002]模具的質量檢測主要表現在幾何精度上，即模具輪廓幾何尺寸和位置精度等。通過檢測沖壓模具的幾何參數，分析生產流程中誤差來源，以便及時調整生產工藝，有效保證所生產出產品的質量。尤其在模具自動生產線上，幾何精度檢測具有重要的意義。用于汽車、飛機的精密模具尺寸精度和表面質量要求很高，要求加工精度公差達到0.05_、位置精度公差要求0.02_、厚度精度公差達到0.03_。
[0003]傳統檢測方法有人工檢測、三坐標測量檢測以及視覺檢測三種。人工檢測采用普通計量器具。普通計量器具是刻線的量具，使用計量器具測量得到零件的幾何輪廓尺寸，然后參照零件的尺寸誤差要求，就可以判斷零件的尺寸是否合格。但是對于尺寸較大，幾何輪廓復雜的大型模具檢測效率不高且檢測精度很低。三坐標測量儀屬于接觸式檢測方式，在測量過程中需要與物體表面接觸所以會產生一定的摩擦力，并且由于人工判斷觸點受操作員熟練程度的影響，這些不可避免的因素會造成比較大的測量誤差。
[0004]而視覺檢測屬于非接觸式檢測方式，通過攝像頭提取出模具的圖像輪廓信息，利用幾何輪廓信息進行定位和匹配，根據匹配結果判斷產品是否合格。主要優點在于測量速度快，無需人工參與，但是存在易受外界振動干擾、光照影響等缺點。
[0005]論文“基于機器視覺的模具檢測系統技術研究，彭娟，江蘇科技大學，2013”采用機器視覺來對模具進行檢測，搭建了檢測系統，該系統利用CCD攝像機攝取現場注塑模具圖像，圖像傳送到PC機上，在PC上對圖像進行處理并根據檢測的結果發出控制信號，完成檢測的工作。然而，該論文所公開的技術內容并不能解決受外界振動干擾而影響檢測精度的問題。
[0006]申請公布號為CN104677908A的發明專利申請公開了一種“基于機器視覺的沖裁斷面質量檢測系統及方法”，該檢測系統包括有圖像采集裝置、照明光源及圖像處理系統，其中照明光源置于能照明擬檢工件的位置，圖像采集裝置置于見拍攝擬檢工件的位置，且圖像采集裝置的信號輸出端與圖像處理系統的信號輸入端連接。該發明專利申請用于對沖裁斷面質量進行檢測，并不能用于對精密模具的加工精度進行檢測，同時也不能解決受外界振動干擾而影響檢測精度的問題。
【發明內容】
[0007]本實用新型目的在于克服現有技術的不足，提供一種精密模具表面圖像采集裝置，該圖像采集裝置能夠在工作臺處于平靜狀態下采集待檢測模具的圖像，從而能夠減少外部振動對模具加工精度檢測結果的干擾，使得檢測結果更加精確。
[0008]本實用新型解決上述技術問題的技術方案為:
[0009]—種精密模具表面圖像采集裝置，該檢測裝置包括檢測臺，該檢測臺包括用于裝夾待檢測模具的工作臺、設在工作臺上的往復運動機構和線陣CCD相機，其中，所述的往復運動機構由分別支撐在工作臺兩側的兩條導軌、兩頭支承在所述導軌上的橫梁和驅動橫梁在導軌上往復運動的驅動裝置組成;所述的線陣CCD相機懸吊于所述的橫梁上，且物鏡面朝所述工作臺的臺面;所述工作臺上設置有振動傳感器。
[0010]本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置，所述的驅動裝置包括驅動電機和同步帶傳動機構，其中，所述的驅動電機與所述的運動控制卡連接，該驅動電機的主軸與同步帶傳動機構中的主動帶輪連接，同步帶傳動機構中的同步帶與橫梁固定連接。上述驅動裝置中，由驅動電機驅動同步帶傳動機構運動，連接在同步帶上的橫梁帶動線陣CCD相機在直線方向上運動，使得線陣CCD相機能夠實現對零件不同區域的圖像采集。
[0011 ]進一步地，所述工作臺的兩側設有立柱，立柱上方設有安裝板，安裝板的頂部設置所述導軌;所述驅動電機和同步帶傳動機構設置于其中一個安裝板上。
[0012]本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置，所述線陣CCD相機與工作臺之間設有終點位檢測模塊，該終點位檢測模塊包括設在線陣CCD相機上的紅外感應裝置和設在工作臺上的紅外發射裝置。設置上述終點位檢測模塊的目的在于使CCD相機的每次掃描能在固定的位置結束，為后續的圖像處理提供參照位。
[0013]本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置的工作原理是:
[0014]待檢測的模具裝夾在工作臺上，采集圖像前，振動傳感器對工作臺的振動進行檢測，檢測到的信號由精密模具表面加工精度檢測裝置進行處理和判斷，當檢測到工作臺處于平靜狀態時，進行圖像采集:由線陣CCD相機對待檢測模具進行圖像采集，同時驅動裝置驅動橫梁在導軌上移動，從而帶動線陣CCD相機一邊掃描一邊移動，實現對待檢測模具各個部位的圖像收集，提供給精密模具表面加工精度檢測裝置進行圖像處理，最終計算得出待檢測模具的加工精度。
[0015]本實用新型與現有技術相比具有以下的有益效果:
[0016]1、通過設置振動傳感器對當工作臺中是否存在影響圖像采集工作的振動進行檢測，從而能夠在工作臺處于平靜狀態下采集待檢測模具的圖像，減少外部振動對模具加工精度檢測結果的干擾，使得檢測結果更加精確。
[0017]2、利用線CCD相機進行精密模具掃描，為精密模具表面加工精度檢測裝置提供待檢測模具的清晰圖片，使得檢測精度可達到0.02mm，保證了精密模具表面加工的高精度檢測結果。
【附圖說明】
[0018]圖1和圖2為本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置的第一個【具體實施方式】的結構不意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為俯視圖。
[0019]圖3為本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置的第二個【具體實施方式】的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0021]實施例1
[0022]參見圖1和圖2，本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置包括檢測臺，所述檢測臺包括用于裝夾待檢測模具的工作臺1、設在工作臺I上的往復運動機構和線陣CCD相機4，其中，所述的往復運動機構由分別支撐在工作臺I兩側的兩條導軌8、兩頭支承在所述導軌8上的橫梁7和驅動橫梁7在導軌8上往復運動的驅動裝置組成;所述的線陣CCD相機4懸吊于所述的橫梁7上，且物鏡面朝所述工作臺I的臺面。所述工作臺上設置有振動傳感器3，該振動傳感器3采用磁電式振動傳感器。
[0023]參見圖1和圖2，所述的驅動裝置包括驅動電機2和同步帶傳動機構，其中，所述的驅動電機2主軸與同步帶傳動機構中的主動帶輪6連接，同步帶傳動機構中的同步帶5與橫梁7固定連接;所述驅動電機2采用步進電機。上述驅動裝置中，由驅動電機2驅動同步帶傳動機構運動，連接在同步帶5上的橫梁7帶動線陣CCD相機4在直線方向上運動，使得線陣CCD相機4能夠實現對零件不同區域的圖像采集。
[0024]參見圖1，所述工作臺I的兩側設有立柱12，立柱12上方設有安裝板13，安裝板13的頂部設置所述導軌8;所述驅動電機2和同步帶傳動機構設置于其中一個安裝板13上。
[0025]參見圖1和圖2，所述線陣CCD相機4與工作臺I之間設有終點位檢測模塊，該終點位檢測模塊包括設在線陣CCD相機4上的紅外感應裝置9和設在工作臺I上的紅外發射裝置10。設置上述終點位檢測模塊的目的在于使CCD相機4的每次掃描能在固定的位置結束，為后續圖像識別模塊提供參照位;當線陣CCD相機4到達目標位置時，紅外感應裝置9收到紅外發射裝置10發出的紅外信號，此時驅動電機2停止工作，線陣C⑶相機4停止掃描。
[0026]參見圖1和圖2，本實用新型的精密模具表面圖像采集裝置的工作原理是:
[0027]待檢測的模具裝夾在工作臺上，采集圖像前，振動傳感器3對工作臺I的振動進行檢測，振動傳感器3檢測到的振動信號發送給精密模具表面加工精度檢測裝置中的振動檢測模塊進行處理，具體是轉為電平信號并經信號放大器放大、二階低通濾波器濾波和單片機A/D后發送至計算機進行判斷，當檢測到工作臺I處于平靜狀態時，進行圖像采集:由線陣CCD相機4對待檢測模具進行圖像采集，同時驅動電機2通過同步帶傳動機構驅動橫梁7在導軌8上移動，從而帶動線陣CCD相機4 一邊掃描一邊移動，實現對待檢測模具各個部位的圖像收集，提供給精密模具表面加工精度檢測裝置進行圖像處理，最終計算得出待檢測模具的加工精度。
[0028]實施例2
[0029]參見圖3，本實施例與實施例1相比的不同之處在于，本實施例中，所述驅動裝置由驅動電機2和絲杠傳動機構構成，所述驅動電機2的主軸與絲杠傳動機構中的絲杠11連接，絲杠傳動機構中的絲杠螺母14與所述橫梁7固定連接。
[0030]上述為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述內容的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種精密模具表面圖像采集裝置，其特征在于，包括檢測臺，該檢測臺包括用于裝夾待檢測模具的工作臺、設在工作臺上的往復運動機構和線陣CCD相機，其中，所述的往復運動機構由分別支撐在工作臺兩側的兩條導軌、兩頭支承在所述導軌上的橫梁和驅動橫梁在導軌上往復運動的驅動裝置組成;所述的線陣CCD相機懸吊于所述的橫梁上，且物鏡面朝所述工作臺的臺面;所述工作臺上設置有振動傳感器。2.根據權利要求1所述的精密模具表面圖像采集裝置，其特征在于，所述的驅動裝置包括驅動電機和同步帶傳動機構，其中，所述的驅動電機的主軸與同步帶傳動機構中的主動帶輪連接，同步帶傳動機構中的同步帶與橫梁固定連接。3.根據權利要求2所述的精密模具表面圖像采集裝置，其特征在于，所述工作臺的兩側設有立柱，立柱上方設有安裝板，安裝板的頂部設置所述導軌;所述驅動電機和同步帶傳動機構設置于其中一個安裝板上。4.根據權利要求1-3任一項所述的精密模具表面圖像采集裝置，其特征在于，所述線陣CCD相機與工作臺之間設有終點位檢測模塊，該終點位檢測模塊包括設在線陣CCD相機上的紅外感應裝置和設在工作臺上的紅外發射裝置。
【文檔編號】G01N21/84GK205656143SQ201620359741
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月26日 公開號201620359741.3, CN 201620359741, CN 205656143 U, CN 205656143U, CN-U-205656143, CN201620359741, CN201620359741.3, CN205656143 U, CN205656143U
【發明人】梁鵬, 鄭振興, 肖思源, 何顯康
【申請人】廣東技術師范學院