一种精密模具表面图像采集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种精密模具表面图像采集装置，该检测装置包括检测台，该检测台包括用于装夹待检测模具的工作台、设在工作台上的往复运动机构和线阵CCD相机，其中，所述的往复运动机构由分别支撑在工作台两侧的两条导轨、两头支承在所述导轨上的横梁和驱动横梁在导轨上往复运动的驱动装置组成；所述的线阵CCD相机悬吊于所述的横梁上，且物镜面朝所述工作台的台面；所述工作台上设置有振动传感器。本实用新型的图像采集装置能够在工作台处于平静状态下采集待检测模具的图像，从而能够减少外部振动对模具加工精度检测结果的干扰，使得检测结果更加精确。
【专利说明】
一种精密模具表面图像采集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种精密模具表面加工精度检测装置，特别是涉及一种精密模具表面图像采集装置。
【背景技术】
[0002]模具的质量检测主要表现在几何精度上，即模具轮廓几何尺寸和位置精度等。通过检测冲压模具的几何参数，分析生产流程中误差来源，以便及时调整生产工艺，有效保证所生产出产品的质量。尤其在模具自动生产线上，几何精度检测具有重要的意义。用于汽车、飞机的精密模具尺寸精度和表面质量要求很高，要求加工精度公差达到0.05_、位置精度公差要求0.02_、厚度精度公差达到0.03_。
[0003]传统检测方法有人工检测、三坐标测量检测以及视觉检测三种。人工检测采用普通计量器具。普通计量器具是刻线的量具，使用计量器具测量得到零件的几何轮廓尺寸，然后参照零件的尺寸误差要求，就可以判断零件的尺寸是否合格。但是对于尺寸较大，几何轮廓复杂的大型模具检测效率不高且检测精度很低。三坐标测量仪属于接触式检测方式，在测量过程中需要与物体表面接触所以会产生一定的摩擦力，并且由于人工判断触点受操作员熟练程度的影响，这些不可避免的因素会造成比较大的测量误差。
[0004]而视觉检测属于非接触式检测方式，通过摄像头提取出模具的图像轮廓信息，利用几何轮廓信息进行定位和匹配，根据匹配结果判断产品是否合格。主要优点在于测量速度快，无需人工参与，但是存在易受外界振动干扰、光照影响等缺点。
[0005]论文“基于机器视觉的模具检测系统技术研究，彭娟，江苏科技大学，2013”采用机器视觉来对模具进行检测，搭建了检测系统，该系统利用CCD摄像机摄取现场注塑模具图像，图像传送到PC机上，在PC上对图像进行处理并根据检测的结果发出控制信号，完成检测的工作。然而，该论文所公开的技术内容并不能解决受外界振动干扰而影响检测精度的问题。
[0006]申请公布号为CN104677908A的发明专利申请公开了一种“基于机器视觉的冲裁断面质量检测系统及方法”，该检测系统包括有图像采集装置、照明光源及图像处理系统，其中照明光源置于能照明拟检工件的位置，图像采集装置置于见拍摄拟检工件的位置，且图像采集装置的信号输出端与图像处理系统的信号输入端连接。该发明专利申请用于对冲裁断面质量进行检测，并不能用于对精密模具的加工精度进行检测，同时也不能解决受外界振动干扰而影响检测精度的问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种精密模具表面图像采集装置，该图像采集装置能够在工作台处于平静状态下采集待检测模具的图像，从而能够减少外部振动对模具加工精度检测结果的干扰，使得检测结果更加精确。
[0008]本实用新型解决上述技术问题的技术方案为:
[0009]—种精密模具表面图像采集装置，该检测装置包括检测台，该检测台包括用于装夹待检测模具的工作台、设在工作台上的往复运动机构和线阵CCD相机，其中，所述的往复运动机构由分别支撑在工作台两侧的两条导轨、两头支承在所述导轨上的横梁和驱动横梁在导轨上往复运动的驱动装置组成;所述的线阵CCD相机悬吊于所述的横梁上，且物镜面朝所述工作台的台面;所述工作台上设置有振动传感器。
[0010]本实用新型的精密模具表面图像采集装置，所述的驱动装置包括驱动电机和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机与所述的运动控制卡连接，该驱动电机的主轴与同步带传动机构中的主动带轮连接，同步带传动机构中的同步带与横梁固定连接。上述驱动装置中，由驱动电机驱动同步带传动机构运动，连接在同步带上的横梁带动线阵CCD相机在直线方向上运动，使得线阵CCD相机能够实现对零件不同区域的图像采集。
[0011 ]进一步地，所述工作台的两侧设有立柱，立柱上方设有安装板，安装板的顶部设置所述导轨;所述驱动电机和同步带传动机构设置于其中一个安装板上。
[0012]本实用新型的精密模具表面图像采集装置，所述线阵CCD相机与工作台之间设有终点位检测模块，该终点位检测模块包括设在线阵CCD相机上的红外感应装置和设在工作台上的红外发射装置。设置上述终点位检测模块的目的在于使CCD相机的每次扫描能在固定的位置结束，为后续的图像处理提供参照位。
[0013]本实用新型的精密模具表面图像采集装置的工作原理是:
[0014]待检测的模具装夹在工作台上，采集图像前，振动传感器对工作台的振动进行检测，检测到的信号由精密模具表面加工精度检测装置进行处理和判断，当检测到工作台处于平静状态时，进行图像采集:由线阵CCD相机对待检测模具进行图像采集，同时驱动装置驱动横梁在导轨上移动，从而带动线阵CCD相机一边扫描一边移动，实现对待检测模具各个部位的图像收集，提供给精密模具表面加工精度检测装置进行图像处理，最终计算得出待检测模具的加工精度。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0016]1、通过设置振动传感器对当工作台中是否存在影响图像采集工作的振动进行检测，从而能够在工作台处于平静状态下采集待检测模具的图像，减少外部振动对模具加工精度检测结果的干扰，使得检测结果更加精确。
[0017]2、利用线CCD相机进行精密模具扫描，为精密模具表面加工精度检测装置提供待检测模具的清晰图片，使得检测精度可达到0.02mm，保证了精密模具表面加工的高精度检测结果。
【附图说明】
[0018]图1和图2为本实用新型的精密模具表面图像采集装置的第一个【具体实施方式】的结构不意图，其中，图1为主视图，图2为俯视图。
[0019]图3为本实用新型的精密模具表面图像采集装置的第二个【具体实施方式】的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0021]实施例1
[0022]参见图1和图2，本实用新型的精密模具表面图像采集装置包括检测台，所述检测台包括用于装夹待检测模具的工作台1、设在工作台I上的往复运动机构和线阵CCD相机4，其中，所述的往复运动机构由分别支撑在工作台I两侧的两条导轨8、两头支承在所述导轨8上的横梁7和驱动横梁7在导轨8上往复运动的驱动装置组成;所述的线阵CCD相机4悬吊于所述的横梁7上，且物镜面朝所述工作台I的台面。所述工作台上设置有振动传感器3，该振动传感器3采用磁电式振动传感器。
[0023]参见图1和图2，所述的驱动装置包括驱动电机2和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机2主轴与同步带传动机构中的主动带轮6连接，同步带传动机构中的同步带5与横梁7固定连接;所述驱动电机2采用步进电机。上述驱动装置中，由驱动电机2驱动同步带传动机构运动，连接在同步带5上的横梁7带动线阵CCD相机4在直线方向上运动，使得线阵CCD相机4能够实现对零件不同区域的图像采集。
[0024]参见图1，所述工作台I的两侧设有立柱12，立柱12上方设有安装板13，安装板13的顶部设置所述导轨8;所述驱动电机2和同步带传动机构设置于其中一个安装板13上。
[0025]参见图1和图2，所述线阵CCD相机4与工作台I之间设有终点位检测模块，该终点位检测模块包括设在线阵CCD相机4上的红外感应装置9和设在工作台I上的红外发射装置10。设置上述终点位检测模块的目的在于使CCD相机4的每次扫描能在固定的位置结束，为后续图像识别模块提供参照位;当线阵CCD相机4到达目标位置时，红外感应装置9收到红外发射装置10发出的红外信号，此时驱动电机2停止工作，线阵C⑶相机4停止扫描。
[0026]参见图1和图2，本实用新型的精密模具表面图像采集装置的工作原理是:
[0027]待检测的模具装夹在工作台上，采集图像前，振动传感器3对工作台I的振动进行检测，振动传感器3检测到的振动信号发送给精密模具表面加工精度检测装置中的振动检测模块进行处理，具体是转为电平信号并经信号放大器放大、二阶低通滤波器滤波和单片机A/D后发送至计算机进行判断，当检测到工作台I处于平静状态时，进行图像采集:由线阵CCD相机4对待检测模具进行图像采集，同时驱动电机2通过同步带传动机构驱动横梁7在导轨8上移动，从而带动线阵CCD相机4 一边扫描一边移动，实现对待检测模具各个部位的图像收集，提供给精密模具表面加工精度检测装置进行图像处理，最终计算得出待检测模具的加工精度。
[0028]实施例2
[0029]参见图3，本实施例与实施例1相比的不同之处在于，本实施例中，所述驱动装置由驱动电机2和丝杠传动机构构成，所述驱动电机2的主轴与丝杠传动机构中的丝杠11连接，丝杠传动机构中的丝杠螺母14与所述横梁7固定连接。
[0030]上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种精密模具表面图像采集装置，其特征在于，包括检测台，该检测台包括用于装夹待检测模具的工作台、设在工作台上的往复运动机构和线阵CCD相机，其中，所述的往复运动机构由分别支撑在工作台两侧的两条导轨、两头支承在所述导轨上的横梁和驱动横梁在导轨上往复运动的驱动装置组成;所述的线阵CCD相机悬吊于所述的横梁上，且物镜面朝所述工作台的台面;所述工作台上设置有振动传感器。2.根据权利要求1所述的精密模具表面图像采集装置，其特征在于，所述的驱动装置包括驱动电机和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机的主轴与同步带传动机构中的主动带轮连接，同步带传动机构中的同步带与横梁固定连接。3.根据权利要求2所述的精密模具表面图像采集装置，其特征在于，所述工作台的两侧设有立柱，立柱上方设有安装板，安装板的顶部设置所述导轨;所述驱动电机和同步带传动机构设置于其中一个安装板上。4.根据权利要求1-3任一项所述的精密模具表面图像采集装置，其特征在于，所述线阵CCD相机与工作台之间设有终点位检测模块，该终点位检测模块包括设在线阵CCD相机上的红外感应装置和设在工作台上的红外发射装置。
【文档编号】G01N21/84GK205656143SQ201620359741
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月26日 公开号201620359741.3, CN 201620359741, CN 205656143 U, CN 205656143U, CN-U-205656143, CN201620359741, CN201620359741.3, CN205656143 U, CN205656143U
【发明人】梁鹏, 郑振兴, 肖思源, 何显康
【申请人】广东技术师范学院