一种孔内表面图像采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及相机检测技术领域，具体为一种孔内表面图像采集装置。


背景技术：

2.在核电、火力发电、风力发电、钢铁制造、锅炉制造、石油化工等领域，机台设备或零部件中常包含带有通孔或深槽的管状部件或环形部件，例如大型螺母、管道等，在这些部件制造或组装过程中，为确保设备质量，需对部件内部进行检测，例如对管道内部焊缝或内表面进行检测，以确保管道内不存在裂纹、断裂等缺陷，或对大型螺母的内螺纹进行检测，避免因内螺纹断裂、尺寸不合格等缺陷而导致部件之间连接牢固性差的问题出现。
3.目前常用的内孔检测方式为探头检测，工作人员将传感器探头放置于待检测部件的内孔中，采集内孔信息，但现有探头一般只用于尺寸检测，对于通孔内表面的裂纹、断裂等缺陷以及螺母螺纹间距等检测则无法实现。
4.目前常用的孔内表面检测方式为图像检测，大型螺母、管道等的孔径一般较大，约为200mm～400mm，检测时，可将相机安装于延长杆，检测人员手持延长杆将相机放置于孔内进行孔内表面图像采集，采集完成后，再将拍摄的图像传输至终端处理器进行图像处理、分析，从而获得通孔内表面的裂纹、断裂、螺纹间距等信息，这种检测方式操作繁琐，费时费力，检测效率低。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的手持延长杆将相机放置于孔内进行图像采集的方式操作繁琐，费时费力，检测效率低的问题，本实用新型提供了一种孔内表面图像采集装置，其可实现通孔内表面图像自动采集，省时省力，可提高图像采集效率。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种孔内表面图像采集装置，其特征在于，其包括罩壳、安装于罩壳内部空腔的图像采集单元、图像反射单元、设置于罩壳一侧的透光部，所述罩壳转动安装于agv小车的执行端，所述图像采集单元包括相机，所述相机通过第一调节组件安装于所述罩壳内部，所述图像反射单元包括反射镜，所述反射镜包括至少一个正反射镜、若干侧反射镜，各所述反射镜分别通过第二调节组件安装于所述罩壳内部，所述相机的镜头与所述正反射镜的镜面对应，其余所述侧反射镜均匀分设于所述正反射镜的两侧，且所述正反射镜、侧反射镜均呈一定角度对应分布，其中一个所述侧反射镜与所述透光部对应，使通过所述透光部透射的外部图像及光线沿所述侧反射镜、正反射镜形成的光路反射至所述相机的镜头中，所述相机与控制器电连接，所述控制器与外部终端通信连接。
8.其进一步特征在于，
9.所述罩壳为一端敞口的管状结构，所述敞口处安装有盖体，所述盖体与所述罩壳密封连接；
10.所述盖体为凸型，所述盖体的凸部嵌装于所述罩壳的敞口内，且所述盖体的顶部
边缘开有凹槽，所述凹槽内嵌装有密封垫；
11.所述第一调节组件包括平行间隔分布的第一安装板、第二安装板，所述第一安装板、第二安装板径向分布于所述罩壳的空腔内，所述第一安装板、第二安装板的一端插装于盖体凸部的安装槽内，所述第一安装板、第二安装板的另一端固定于所述罩壳的底部，所述第一安装板、第二安装板的中部开设有平行分布的腰型孔，所述相机的本体通过螺栓安装于所述腰型孔内；
12.所述第二调节组件包括第一安装杆～第n安装杆、分别安装于第一安装杆～第n安装杆一端的第一旋钮～第n旋钮、分别设置于第一旋钮～第n旋钮外围的第一刻度盘～第n刻度盘，其中n为大于等于2的整数，所述盖体的中部开有n个安装孔：第一安装孔～第n安装孔，所述第一刻度盘～第n刻度盘固定安装于第一安装孔～第n安装孔的外围，所述侧反射镜分别装于所述第一安装杆～第n安装杆，所述第一安装杆～第n安装杆的一端转动安装于所述罩壳的底部，所述第一安装杆～第n安装杆的另一端贯穿相应的所述第一安装孔～第n安装孔后，与相应的第一旋钮～第n旋钮连接；
13.所述n为4，所述侧反射镜包括：第一反射镜～第四反射镜，所述第一反射镜、第三反射镜位于所述正反射镜的同一侧，所述第二反射镜、第四反射镜以所述正反射镜的竖向中心线为轴镜像分布于所述正反射镜的另一侧，且所述第一反射镜与所述第二反射镜对应、所述第三反射镜与所述第四反射镜对应；
14.所述透光部沿所述罩壳的壳体径向分布，所述光学玻璃为亚克力玻璃；
15.所述罩壳的材质为铝合金；
16.所述外部终端为电脑；
17.所述正反射镜、侧反射镜均为前表面反射镜。
18.采用本实用新型上述结构可以达到如下有益效果：该孔内表面图像采集装置包括图像采集单元、图像反射单元、设置于罩壳一侧通孔内的透光部，图像采集单元包括相机，图像反射单元包括若干反射镜，相机用于图像采集，反射镜用于图像及光线反射，需要对待检测部件的通孔内表面图像进行采集时，agv小车带动该罩壳及内部各个部件移动至待检测部件的通孔或凹槽中需要检测的位置，agv小车的执行端带动罩壳及其内部的各个部件转动，转动过程中，外部图像(即通孔或凹槽内表面的图像)及光线通过透光部透射至其中一个侧反射镜中，再通过侧反射镜、正反射镜构成的光路反射至相机的镜头内，相机对反射的图像实时采集，并发送给控制器，控制器将采集的图像信息发送给外部终端，从而实现孔内表面图像信息的实时自动采集，该图像采集无需检测人员手持延长杆，省时省力，提高了检测效率。另外，检测人员可通过外部终端远程获取待检测部件通孔内表面的图像信息，提高了图像获取的便利性。
附图说明
19.图1为本实用新型的立体结构示意图；
20.图2为本实用新型的内部立体结构示意图；
21.图3为本实用新型罩壳内部的俯视结构示意图(省略盖体)；
22.图4为本实用新型的俯视结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
24.以下给出了孔内表面图像采集装置的一种具体实施例，参考图1，其包括罩壳1、安装于罩壳1内部空腔的图像采集单元、图像反射单元、设置于罩壳一侧通孔内的透光部2，罩壳1转动安装于agv小车的执行端10，本实施例中，罩壳1一端敞口的管状结构，敞口处安装有盖体3，盖体3与罩壳1密封连接；盖体3为凸型，盖体1的上部嵌装于罩壳1的敞口端，且盖体3的顶部边缘开有凹槽，凹槽内嵌装有密封垫30，密封垫的设置提高了罩壳与盖体的连接紧密性和密封性，起到了防尘防水的作用，便于在大风或雨天等较恶劣环境中作业。
25.见图2，图像采集单元包括相机4，相机4为线扫描相机4通过第一调节组件安装于罩壳1内部空腔中。第一调节组件包括平行间隔分布的第一安装板5、第二安装板6，第一安装板5、第二安装板6沿罩壳空腔径向分布，第一安装板5、第二安装板6的一端插装于盖体凸部的安装槽内，第一安装板5、第二安装板6的另一端固定于罩壳1的底部，第一安装板5、第二安装板6的中部均开设有腰型孔60，相机的本体通过螺栓安装于腰型孔60内；在组装或调节过程中，需要调节相机的安装位置时，通过旋拧螺栓，调节相机本体在腰型孔60内的安装位置即可，因此，第一调节组件的设置，方便了相机的安装与调节。
26.见图3，图像反射单元包括反射镜，本实施例中，n为4，反射镜包括一个正反射镜7、四个侧反射镜，正反射镜、侧反射镜均为前表面反射镜，相机4的镜头与正反射镜7的镜面对应，侧反射镜均匀分设于正反射镜7的两侧，且正反射镜7、侧反射镜均呈一定角度对应分布。四个侧反射镜为：第一反射镜71～第四反射镜74，第一反射镜71、第三反射镜73位于正反射镜7的同一侧，第二反射镜72、第四反射镜74以正反射镜7的竖向中心线为轴镜像分布于正反射镜7的另一侧，且第一反射镜71与第二反射镜72对应、第三反射镜73与第四反射镜74对应。
27.为便于各反射镜角度调节，使各个反射镜对应形成完整的反射光路，从而将透光部透射的图像反射至相机的镜头中，各反射镜分别通过第二调节组件安装于罩壳内部。第二调节组件包括第一安装杆81～第五安装杆85、分别安装于第一安装杆81～第五安装杆85一端的第一旋钮91～第五旋钮95、分别设置于第一旋钮～第五旋钮外围的第一刻度盘101～第五刻度盘105(见图4)，盖体3的中部开有四个安装孔：第一安装孔～第四安装孔，第一刻度盘101～第五刻度盘105固定安装于第一安装孔～第四安装孔的外围，第一反射镜71～第四反射镜74分别对应安装于第一安装杆81～第四安装杆84，正反射镜7安装于第五安装杆85，第一安装杆81～第五安装杆85的一端转动安装于罩壳1的底部，第一安装杆81～第五安装杆85的另一端贯穿相应的第一安装孔～第四安装孔后，与相应的第一旋钮91～第五旋钮95连接。
28.通过该第二调节组件对第一反射镜71～第反射镜74、正反射镜7的旋转角度进行调节时，工作人员分别旋拧相应的第一旋钮91～第五旋钮95，使第一安装杆81～第五安装
杆85按照相应的第一刻度盘101～第五刻度盘105所示的角度进行旋转，第一安装杆81～第五安装杆85分别带动相应的第一反射镜71～第四反射镜74旋转至需要的位置，从而实现第一反射镜71～第四反射镜74的角度调节。
29.本实施例中，相机与控制器电连接，控制器与外部终端通信连接，外部终端为电脑，以便于将采集的图像信息发送至远程的外部终端。透光部沿罩壳的壳体径向分布，光学玻璃为亚克力玻璃，有利于提高光照及图像透射效果；罩壳的材质为铝合金。
30.将该装置用于对螺母内表面的内螺纹图像进行采集，各反射镜构成的光路如图3所示，从图3可以看出，外部图像及光线能够通过透光部透射至第四反射镜，第四反射镜将图像及光线依次反射至第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、正反射镜，相机镜头与正反射镜对应，实现外部图像的实时采集；
31.相机将采集的图像信息实时发送给控制器，控制器将图像信息发送给外部终端，外部终端中的处理器对采集的图像信息进行处理，获取通孔内表面的缺陷、尺寸等信息，从而实现通孔内表面的自动检测。
32.以上的仅是本技术的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在实用新型的保护范围之内。