一种钛棒缺陷的图像采集装置

本技术涉及图像检测，具体是一种钛棒锻造过程中的缺陷图像采集装置。

背景技术：

1、最原始的原料海绵钛经过真空熔炼炉，熔成钛锭，再在热熔炉中加热，出来锻造，就会有裂纹，需要打磨，然后再去二次加热，锻造，打磨，再三次直到材料物理和机械性能达到要求，才形成真正的钛原材料。如果钛棒上的裂纹没有被打磨掉，则在接下来的加热和锻造中，裂纹会形成更大的裂痕，甚至是材料破裂。为解决当前钛材料打磨工艺效率低，钛材料打磨过程会对工人身体健康造成危害等问题，实际生产中需要一种能够对大型钛棒表面裂纹进行采集定位的图像采集装置。

2、随着数字图像处理和深度学习的发展，图像检测技术在工业领域发展迅速，在工业上应对尺寸较大的检测物体，需要对待检测物进行分块检测。但目前大多实现缺陷采集定位的设备传动结构复杂且只考虑特定的钛棒形状，因此存在着成本高，检测效率低，对检测物体要求严格，通用性不强的问题。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本实用新型的目的是提供一种钛棒缺陷的图像采集装置，解决现有的采集定位设备适用范围窄，检测效率低、成本高的问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钛棒缺陷的图像采集装置，包括x轴滑台，y轴滑台，z轴升降装置和相机总成；

5、其中所述x轴滑台装置包括两个平行设置的x轴直线光轴，与所述x轴直线光轴相与x轴平台底座相配合，所述x轴平台底座设置于x方向移动平台下方，所述x方向移动平台相连接的x方向同步带，与所述x方向同步带与第一驱动装置相配合；

6、所述y轴滑台包括两个平行设置的y轴直线光轴，与所述y轴直线光轴与y轴平台底座相配合，所述y轴平台底座设置于y方向移动平台下方，所述y方向移动平台相连接的y方向同步带，与所述y方向同步带与第二驱动装置相配合，其中所述y轴直线光轴通过光轴支座放置于所述x方向移动平台两侧，所述第二驱动装置放置于所述x方向移动平台上方，所述y轴直线光轴与所述x轴直线光轴相垂直；

7、所述z轴升降装置包括z方向平台，所述z方向平台相配合的半圆齿条、与所述半圆齿条相配合的第三驱动装置的齿轮、设置在所述半圆齿条的z轴升降平台，所述半圆齿条竖直向下，所述z方向平台设置在所述y方向移动平台上；

8、所述相机总成包括工业相机与激光测距传感器，所述工业相机、以及所述激光测距传感器设置于所述z轴升降平台上，所述工业相机与所述激光测距传感器竖直向下。

9、进一步地，所述x方向移动平台与所述y方向移动平台均为龙门结构。

10、进一步地，所述第一驱动装置包括第一伺服电机，与所述第一伺服电机相连接的双出轴减速器，所述双出轴减速器的左右两端与第一同步轮连接，所述第一同步轮与x方向同步带相配合。

11、进一步地，所述第二驱动装置包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与第二同步轮连接，所述第二同步轮与所述y方向同步带相配合。

12、进一步地，所述z方向平台开有竖直向下半圆方孔与所述半圆齿条相配合。

13、具体地，所述半圆齿条两端分别设有限制其移动的限位挡块。

14、进一步地，所述第三驱动装置包括第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴与齿轮相连接，所述半圆齿条与所述齿轮相配合。

15、具体地，所述第三驱动装置安装在所述z方向平台上，并且与穿过所述z方向平台上的所述半圆齿条相配合。

16、(三)有益效果

17、本实用新型有益效果：

18、本实用新型提供的钛棒缺陷的图像采集装置，由第一驱动装置带动x轴滑台实现x方向往复运动，由第二驱动装置带动y轴滑台实现y方向往复运动，使其在水平方向能够任意移动进而完成大尺寸，不规则尺寸钛棒的表面的图像采集工作。由第三驱动装置带动z轴升降装置实现z方向往复运动，进而带动相机总成实现z方向往复运动，使其面对不同尺寸钛棒时能够覆盖所以钛棒表面并自适应调节相机总成高度从而固定相机到钛棒上表面的距离。本实用新型通过在x-y-z三个方向的自由移动，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作。具有通用性强，检测效率高，易于维护的优点。

技术特征：

1.一种钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于：包括x轴滑台(1)、y轴滑台(2)、z轴升降装置(3)和相机总成(4)；

2.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述x方向移动平台(104)与所述y方向移动平台(203)均为龙门结构。

3.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一伺服电机(105)，与所述第一伺服电机(105)相连接的双出轴减速器(107)，所述双出轴减速器(107)的左右两端与第一同步轮(108)连接，所述第一同步轮(108)与x方向同步带(106)相配合。

4.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二伺服电机(205)，所述第二伺服电机(205)的输出轴与第二同步轮(202)连接，所述第二同步轮(202)与所述y方向同步带(204)相配合。

5.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述z方向平台(302)开有竖直向下半圆方孔与所述半圆齿条(301)相配合。

6.如权利要求5所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述半圆齿条(301)两分别设有限制其移动的限位挡块(304)。

7.如权利要求1所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第三驱动装置包括第三伺服电机(303)，所述第三伺服电机(303)输出轴与齿轮(305)相连接，所述半圆齿条(301)与所述齿轮(305)相配合。

8.如权利要求7所述的钛棒缺陷的图像采集装置，其特征在于，所述第三驱动装置安装在所述z方向平台(302)上，并且与穿过所述z方向平台(302)上的所述半圆齿条(301)相配合。

技术总结
本技术提供了一种钛棒缺陷的图像采集装置，具体包括X轴滑台，Y轴滑台，Z轴升降装置和相机总成；其中所述X轴滑台装置包括X轴直线光轴、X轴平台底座、X方向移动平台以及第一驱动装置，所述Y轴滑台包括Y轴直线光轴、Y轴平台底座、Y方向移动平台以及二驱动装置，所述Z轴升降装置包括Z方向平台，半圆齿条，第三驱动装置以及Z轴升降平台，所述相机总成包括工业相机以及激光测距传感器。该设备依据相机总成采集的数据在X‑Y‑Z三个方向的自由移动，可广泛应用于大尺寸、不同形状钛棒的表面图像采集工作，具有通用性强，检测效率高，易于维护的优点。

技术研发人员：秦立峰,陈凯,迟成
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/12