一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置的制作方法

本发明涉及一种拍摄旋转装置，尤其是涉及一种用于机器视觉检测物体表面质量的旋转拍摄装置。

背景技术：

目前，在大批量的工业产品生产过程中，仍有大部分产品需人眼对表面质量进行检测。用人眼检查产品表面质量效率低、易出错、易疲劳，而且人工成本较高，而利用机器视觉检测产品表面质量可以大大提高效率和自动化程度，尤其是在一些不利于人进入的工况下，或者是极端恶劣条件下，用机器视觉代替人工视觉具有重要意义。

利用机器视觉检测产品表面质量，要获得产品的三维全貌，即可以通过单目视觉，也可以通过双目或多目视觉实现。双目或多目视觉同时需要多个工业相机和支撑架，控制系统较为复杂，占用空间大，相机之间坐标位置的标定复杂，所需成本高；研究通过单目视觉实现产品表面质量检测并通过检测方法的研究最大限度的缩小检测空间，对于在线加工和检测，具有重要的实际应用意义。

技术实现要素：

本发明提出一种多功能旋转拍摄装置用于单目机器视觉。为了获得待检测产品的三维全貌信息，需要工业相机以一定的角度旋转一圈的方式拍摄多幅图像，本发明提出的一种多功能旋转拍摄装置采用一种可双向旋转装置，该装置既能实现待拍摄物体旋转，工业相机固定不动，也可以实现工业相机旋转，待检测产品固定不动的两种拍摄方式，降低了对检测空间和检测环境的要求，并且采用同轴旋转机构，保证了相机与待拍摄物体的相对角位移精度。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置，其组成包括：支撑底座、马达ⅰ、马达安装座、马达联轴器、转轴、马达ⅱ、相机支撑架、托盘联轴器、承载托盘、相机固定架、相机；其特征在于：支撑底座连接并固定马达ⅰ，马达ⅰ通过马达联轴器连接在转轴上，承载托盘通过托盘联轴器连接在转轴上，马达ⅰ通过马达联轴器、转轴、托盘联轴器带动承载托盘转动；马达ⅰ和马达ⅱ通过马达安装座连接并固定，马达ⅱ连接相机支撑架并套在转轴上，相机固定架连接相机支撑架上和相机，马达ⅱ通过连接相机支撑架、相机固定架带动相机转动。

所述的相机固定架上有升降调节固定螺丝。

所述的相机通过相机固定架连接在相机支撑架上，并可以根据拍摄物体的形状大小，调节相机固定架的升降调节固定螺丝，使相机在相机支撑架上有一个合适的拍摄位置。

所述的马达为dd旋转马达。

所述的马达ⅰ和马达ⅱ可以分别单独旋转运行也可以同时旋转运行。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的旋转拍摄装置有托盘旋转组件和相机旋转组件两种转动结构，既能实现待拍摄物体单独旋转或相机单独旋转，也能实现拍摄物体和相机同时反向旋转，适用于单目视觉的拍摄要求，相比于双目或多目视觉，降低了拍摄难度和相机与物体位置的标定难度；

2.本发明的拍摄旋转装置可以调节相机固定架上的升降调节固定螺丝，调节相机的高度，升降调节功能使应用更加灵活方便；

3.本发明的拍摄旋转装置采用同轴旋转机构，占用空间小，相机与待拍摄物体的相对角位移精度高；

4.本发明的拍摄旋转装置可用于相机拍照，摄像机摄像和扫描仪扫描，适于通过多种拍摄手段获得物体表面质量信息和三维轮廓重建。

附图说明

附图1是一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置的立体分解示意图。

附图2是一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如附图一所示一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置，其组成包括：支撑底座1、马达ⅰ2、马达安装座3、马达联轴器4、转轴5、马达ⅱ6、相机支撑架7、托盘联轴器8、承载托盘9、相机固定架10、相机11；其连接方式为：支撑底座1连接并固定马达ⅰ2，马达ⅰ2通过马达联轴器4连接在转轴5上，承载托盘9通过托盘联轴器8连接在转轴5上，马达ⅰ2通过马达联轴器4、转轴5、托盘联轴器8带动承载托盘9转动；马达ⅰ2和马达ⅱ6通过马达安装座3连接并固定，马达ⅱ6连接相机支撑架7并套在转轴5上，相机固定架10连接相机支撑架7和相机11，马达ⅱ6通过连接相机支撑架7、相机固定架10带动相机11转动。

本发明中，相机固定架10有升降调节固定螺丝。

本发明中，相机11通过相机固定架10连接在相机支撑架7上，并可以根据拍摄物体的形状大小，调节相机固定架10的升降调节固定螺丝，使相机11在相机支撑架7上有一个合适的拍摄位置。

本发明中，两个马达为dd旋转马达。

本发明中，马达ⅰ2和马达ⅱ6可以分别单独旋转运行也可以同时旋转运行。

具体实施方式一：当要求单视点拍摄多幅图像时，相机11固定不动，待拍摄物体旋转；此时马达ⅱ6不工作；相机11通过相机固定架10固定在相机支撑架7上，通过调节升降调节固定螺丝，调整相机11至合适的拍摄高度，准备拍摄；马达ⅰ2通过转轴5上的马达联轴器4和托盘联轴器8带动承载托盘9旋转，实现待拍摄物体旋转，待拍摄物体每旋转一定的角度，相机拍摄一次，待拍摄物体旋转一圈360度，相机拍摄多幅照片。

具体实施方式二：当要求多视点拍摄多幅图像时，待拍摄物体固定，相机11旋转，此时马达ⅰ2不工作；将待拍摄物体放置在承载托盘9上固定不动，相机11通过相机固定架10固定在相机支撑架7上，通过调节升降调节固定螺丝，调整相机11至合适的拍摄高度，马达ⅱ6带动相机支撑架7上的相机11旋转，每旋转一定的角度，相机拍摄一次，相机支撑架7旋转一圈360度，相机拍摄多幅照片。

具体实施方式三：当要求缩短拍摄时间，提高拍摄效率时，可同时反向旋转相机和待拍摄物体；此时马达ⅰ2和马达ⅱ6同时工作；马达ⅰ2通过转轴5上的马达联轴器4和托盘联轴器8带动承载托盘9上的待拍摄物体旋转，实现待拍摄物体旋转；与此同时相机11通过相机固定架10固定在相机支撑架7上，通过调节升降调节固定螺丝，调整相机11至合适的拍摄高度，马达ⅱ6带动相机支撑架7上的相机11反向旋转，待拍摄物体和相机11每次反向旋转一定角度，相机拍摄一次，待拍摄物体和相机支撑架7各自旋转180度，相机拍摄多幅照片。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种用于机器视觉拍摄的多功能旋转装置，其组成包括：支撑底座、马达Ⅰ、马达安装座、马达联轴器、转轴、马达Ⅱ、相机支撑架、托盘联轴器、承载托盘、相机固定架、相机；其中支撑底座固定马达Ⅰ，马达Ⅰ通过马达联轴器连接在转轴上并带动承载托盘转动，承载托盘通过托盘联轴器连接在转轴上，马达Ⅰ和马达Ⅱ通过马达安装座连接固定，马达Ⅱ连接相机支撑架，相机通过固定架连接在支撑架上。当要求相机围绕固定的待拍摄物体旋转360度拍摄时，将待拍摄物体放置在承载托盘上,马达Ⅱ带动相机支撑架旋转，相机每旋转一定角度完成拍摄；当要求相机不动，待拍摄物体自转360度拍摄时，马达Ⅰ通过输出转轴带动承载托盘上的待拍摄物体转动，物体每旋转一定角度，相机完成拍摄；本发明可通过机器视觉多角度旋转拍照、摄像和扫描，实现对物体表面质量检测以及三维表面轮廓重建。

技术研发人员：张洪鑫;王明珠;宋现义
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.05.05
技术公布日：2017.09.01