基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種運動控制及視覺檢測裝置，具體為一種基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置。
【背景技術】
[0002]近年來隨著科學技術的進步和工業自動化的不斷發展，工業產品產量不斷提高，大量產品需要進行檢查、測量等工序才能保證產品出廠的合格率。
[0003]目前工業產品的檢測大多采用最簡便、實用、適應性最強的人的視覺檢查，尤其以電子產品檢測最為突出，大量的工人在電子產品生產流水線上使用光學放大鏡做著高度重復性、注意力高度集中的單調檢測工作。這種檢測方式增加了工廠的人工成本和管理成本，造成工人的視力下降，檢測效率低，漏檢率高，而且人對產品的干涉易造成產品污染，檢測質量差，嚴重影響企業效益，同時，對于較復雜檢測的產品人工目視檢查方法不能勝任。
[0004]隨著制造業的發展，機器視覺以測量精度高、速度快、抗干擾等優勢被廣泛用在了工業產品檢測領域。例如，中國專利CN101950073A公開了一種用于展示的數字光學顯微鏡，其相機采集的圖像顯示在顯示器上，并利用操縱桿控制載物臺的移動從而擴大相機采集圖像的范圍。其雖然實現了用機器視覺代替了普通光學顯微鏡觀察被檢測物和一定程度上減少了人對產品的干涉，但是這種方法采用的操作桿控制載物臺難度較大，尤其是在放大倍數較大的情況下，精確控制視野(感興趣區域)難度加大；而且對于檢測期間被檢測物不適合移動甚至不能移動的檢測任務該文獻中的數字光學顯微鏡不能勝任。
[0005]觸摸屏作為一種人機交互的輸入設備，正逐步取代鍵盤、鼠標成為電子產品的一個重要組成部分。尤其電容式觸摸屏憑借具有多點觸控靈敏、透光率高、使用壽命長等優異性能近年來已大量應用在手機、平板電腦、個人電腦等領域，并處于高速增長態勢。運動控制與機器視覺技術相結合是一個新興而發展十分迅速的學科領域，現已廣泛應用于工業產品檢測、識別、定位、跟蹤、移動機器人導航、醫學圖像分析、保安監控系統、智能交通以及國防和娛樂等行業。
[0006]觸摸屏技術雖然廣泛應用到了電子產品之中，多種觸屏手勢的識別與處理也在圖片瀏覽器、手機游戲、電腦游戲中得到了很好的運用。但是觸摸屏多種手勢識別與處理技術在工業現場中的應用非常少，和運動控制技術及機器視覺技術相結合的實際應用更是少之又少。例如中國專利CN102662229A公開的具有觸摸屏的顯微鏡，是通過滑動觸摸屏來實現載物臺的平移、旋轉等操作，同時圖像采集系統采集的圖像顯示在觸摸屏上，實現了類似于“一邊滑動屏幕，一邊瀏覽圖像”的觸屏電子設備上的圖片瀏覽器的功能。但是這種檢測方式同樣不能用于檢測期間被檢測物不適合移動甚至不能移動時的檢測任務。
【實用新型內容】
[0007]針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置，操作者通過不同手勢觸摸觸摸屏控制高速攝像機的位置和放大倍數，同時高速攝像機采集到的圖像顯示在用戶所觸摸的屏幕上，實現了用戶一邊輸入手勢，一邊對產品進行瀏覽和檢測。該裝置可以實現用戶通過不同手勢觸摸電容式觸摸屏進行運動控制和視覺檢測，同時可以勝任檢測期間被檢測物不適合移動甚至不能移動的檢測任務，擴大了被檢測產品的適用范圍，提供了一種運動控制和視覺檢測的新方法。
[0008]本實用新型解決所述技術問題所采用的技術方案是，設計一種基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置，該裝置包括外圍控制電路，其特征在于該裝置還包括支架、觸摸屏一體機、運動控制模塊和圖像采集模塊；所述支架包括操作臺、觸摸屏一體機支架、第一線性模組安裝板、檢測臺支架、檢測臺和控制柜；所述操作臺安裝覆蓋在控制柜的上表面，所述觸摸屏一體機支架的兩條支腿左右放置，并通過螺栓固連于操作臺的上表面后端；第一線性模組安裝板為矩形板，矩形板的較長側面直立安裝于操作臺的上表面并用螺栓固定；所述檢測臺支架位于第一線性模組安裝板右側，檢測臺支架下端面與操作臺的上表面相連，檢測臺支架上端面與檢測臺下表面相連，所述檢測臺的側面與操作臺的側面平行；
[0009]所述觸摸屏一體機具有USB通訊口，觸摸屏一體機通過螺栓安裝于觸摸屏一體機支架的橫梁上，觸摸屏一體機的屏幕朝向整個裝置的正前方；
[0010]所述運動控制模塊包括第一線性模組、第二線性模組、光軸、光軸支座、支撐滑臺、模組支架、多軸運動控制卡、第一線性模組伺服電機驅動器和第二線性模組伺服電機驅動器；所述光軸支座為前后兩個，固定在操作臺的右側，光軸兩端分別恰好固定在兩個光軸支座上，光軸上設有支撐滑臺，可在光軸上滑動；所述第一線性模組的背面通過螺栓安裝于線性模組安裝板上，且第一線性模組的滑臺平面垂直于操作臺的上表面；所述模組支架的一支腿與第一線性模組的滑臺相連，另一支腿與支撐滑臺相連，模組支架的橫梁上安裝第二線性模組；支撐滑臺與光軸、光軸支座配合使用，支撐并帶動模組支架移動，所述第一線性模組和第二線性模組搭建成一套二維滑臺，二維滑臺的運動通過用戶在觸摸屏一體機的屏幕上的觸摸手勢控制；多軸運動控制卡、第一線性模組伺服電機驅動器和第二線性模組伺服電機驅動器均安裝于控制柜內；所述多軸運動控制卡為USB運動控制卡，通過USB線纜與觸摸屏一體機進行通訊；同時多軸運動控制卡分別通過驅動器專用線纜與第一線性模組伺服電機驅動器和第二線性模組伺服電機驅動器相連；
[0011]所述圖像采集模塊包括高速攝像機、電動變倍鏡頭、光源、鏡頭安裝架和鏡頭電機驅動器；所述鏡頭安裝架與第二線性模組的滑臺相連，鏡頭安裝架上端設有安裝孔，通過該安裝孔把所述電動變倍鏡頭安裝于鏡頭安裝架上，且電動變倍鏡頭的鏡頭方向朝向檢測臺的上平面；所述高速攝像機位于電動變倍鏡頭的上端，鏡頭電機驅動器安裝于控制柜內，高速攝像機和鏡頭電機驅動器均通過USB線纜與觸摸屏一體機相連。
[0012]與現有技術相比，本實用新型把當前先進的觸摸屏一體機和運動控制模塊、圖像采集模塊有機綜合到同一臺架上，利用觸摸屏一體機和相應軟件，實現運動控制和圖像采集，從而實現產品的檢測。本實用新型采用觸摸屏控制圖像采集模塊移動，代替了現有技術中采用搖桿或者觸摸屏控制運動控制模塊驅動載物臺移動，從而實現了在檢測期間，不移動載物臺上的被檢測物，就可以對其進行大范圍的檢測，加大了被檢測物的適用范圍。同時，本實用新型結構簡單、布局直觀、機器視覺模塊和運動控制模塊結構清楚明晰，系統軟件界面友好，操作方便，把先進的觸摸屏一體機的手勢輸入、識別等技術運用到了工業領域，簡化了硬件結構。使工業領域利用了電子行業的前沿科技，提高了工人的勞動興趣，減小了工人的勞動強度，提升了產品檢測效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置一種實施例的整體結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置一種實施例的控制系統示意圖。
[0015]圖中，1.支架，2.觸摸屏一體機，3.運動控制模塊，4.圖像采集模塊，11.操作臺，12.觸摸屏一體機支架，13.第一線性模組安裝板，14.檢測臺支架，15.檢測臺，16.控制柜，31.第一線性模組，32.第二線性模組，33.光軸，34.光軸支座，35.支撐滑臺，36.模組支架，37.多軸運動控制卡，38.第一線性模組伺服電機驅動器，39.第二線性模組伺服電機驅動器，41.高速攝像機，42.電動變倍鏡頭，43.光源，44.鏡頭安裝架，45.鏡頭電機驅動器。
【具體實施方式】
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[0016]下面結合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型。
[0017]本實用新型基于觸摸屏的運動控制及視覺檢測裝置(簡稱裝置或檢測裝置，參見圖1-2)包括支架1、觸摸屏一體機2、運動控制模塊3、圖像采集模塊4和外圍控制電路(圖中未繪出)；所述支架I包括操作臺11、觸摸屏一體機支架12、第一線性模組安裝板13、檢測臺支架14、檢測臺15和控制柜16 ;所述操作臺11安裝覆蓋在控制柜16的上表面，所述觸摸屏一體機支架12的兩條支腿左右放置并通過螺栓固連于操作臺11的上表面后端；第一線性模組安裝板13為矩形板，矩形板的較長側面直立安裝于操作臺11的上表面并用螺栓固定；所述檢測臺支架14位于第一線性模組安裝板13右側，檢測臺支架14下端面與操作臺11的上表面相連，檢測臺支架14上端面與檢測臺15下表面相連，所述檢測臺15的側面與操作臺11的側面平行；
[0018]所述觸摸屏一體機2具有USB通訊口，觸摸屏一體機2通過螺栓安裝于觸摸屏一體機支架12的橫梁上，觸摸屏一體機2的屏幕朝向整個裝置的正前方；
[0019]所述運動控制模塊3包括第一線性模組31、第二線性模組32、光軸33、光軸支座34、支撐滑臺35、模組支架36、多軸運動控制卡37、第一線性模組伺服電機驅動器38和第二線性模組伺服電機驅動器39 ;所述光軸支座34為前后兩個，固定在操作臺11的右側，光軸33兩端分別恰好固定在兩個光軸支座34上，光軸33上設有支撐滑臺35，可在光軸33上滑動；所述第一線性模組31的背面通過螺栓安裝于線性模組安裝板13上，且第一線性模組31的滑臺平面垂直于操作臺11的上表面；所述模組支架36的一支腿與第一線性模組31的滑臺相連，另一支腿與支撐滑臺35相連，模組支架36的橫梁上安裝第二線性模組32 ;支撐滑臺35與光軸33、光軸支座34配合使用，支撐并帶動模組支架36移動，所述第一線性模組31和第二線性模組32搭建成一套二維滑臺，二維滑臺的運動通過用戶在觸摸屏一體機2的屏幕上的觸摸手勢控制；多軸運動控制卡37、第一線性模組伺服電機驅動器38和第二線性模組伺服電機驅動器39均安裝于控制柜16內；所述多軸運動控制卡37為USB運動控制卡，通過USB線纜與觸摸屏一體機2進行通訊；同時多軸運動控制卡37分別通過驅動器專用線纜與第一線性模組伺服電機驅動器38和第二線性模組伺服電機驅動器39相連；
[0020]所述圖像采集模塊4包括高速攝像機41、電動變倍鏡頭42、光源43、鏡頭安裝架44和鏡頭電