一种3D视觉检测装置的制作方法

一种3d视觉检测装置
技术领域
1.本实用新型涉及视觉检测领域，特别是涉及一种3d视觉检测装置。


背景技术：

2.在工业视觉检测应用中，常存在很多需要进行3d检测的场景，目前常用的检测方式是通过人工目检或人工拿取3d相机进行扫描的方式，在实际操作中，以上这两种方式的检测效率均较低，且人工操作的方式无法保证检测的一致性和可靠性，可能会导致多次复检，进而影响企业的生产效率，提高企业的生产时间以及生产成本。
3.综上所述，传统的视觉检测方案无法满足一些精密度要求较高的检测需求，传统视觉检测方案的检测稳定性和时效性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是，针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种3d视觉检测装置，进而解决现有技术中的视觉检测方案无法满足一些精密度要求较高的检测需求，且现有视觉检测方案的检测稳定性和时效性较差的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种3d视觉检测装置，包括：
6.相机模组和光机模组；
7.所述相机模组包括：旋转适配模块、相机固定模块和相机模块；
8.所述旋转适配模块竖直设置，所述相机固定模块设置在所述旋转适配模块上，所述相机模块竖直安装在所述相机固定模块上；
9.所述光机模组包括：光机固定模块和安装在所述光机固定模块上的光机模块；所述光机固定模块对应所述相机模块的两侧位置设置，且所述相机模块两侧的所述光机固定模块分别与所述相机固定模块连接；
10.所述相机模块和所述光机模块的聚焦区域一致。
11.作为一种改进的方案，所述旋转适配模块，包括：适配底板和转接安装座；
12.所述适配底板竖直设置；
13.所述转接安装座连接在所述适配底板的前表面且靠近所述适配底板的中部位置；
14.所述适配底板上避让所述转接安装座的位置设有适配件。
15.作为一种改进的方案，所述相机固定模块，包括：上固定单元和下固定单元；
16.所述上固定单元对应所述转接安装座的上方位置设置，且所述上固定单元一侧与所述适配底板前表面连接；
17.所述下固定单元对应所述上固定单元设置在所述上固定单元的下方位置，且所述下固定单元一侧与所述转接安装座连接。
18.作为一种改进的方案，所述上固定单元，包括：镜头夹紧座和相机安装座；
19.所述镜头夹紧座水平设置，且所述镜头夹紧座靠近所述适配底板设置；所述镜头
夹紧座位于所述转接安装座上方，且所述镜头夹紧座一侧与所述适配底板前表面连接；所述镜头夹紧座上表面开设有在竖直方向贯穿所述镜头夹紧座的第一镜头孔；
20.所述相机安装座平行于所述镜头夹紧座设置在所述镜头夹紧座的上方，且所述相机安装座上表面开设有在竖直方向贯穿所述相机安装座的第二镜头孔，所述第二镜头孔与所述第一镜头孔同轴线设置；所述相机安装座与所述镜头夹紧座之间设有一段距离，所述相机安装座下表面环绕所述第二镜头孔的位置通过若干竖直设置的立柱与所述镜头夹紧座上表面连接。
21.作为一种改进的方案，所述下固定单元，包括：镜头安装座；
22.所述镜头安装座呈环形，且所述镜头安装座水平设置在所述镜头夹紧座下方并靠近所述转接安装座的位置，所述镜头安装座与所述第一镜头孔同轴线设置；
23.所述镜头安装座一侧外壁与所述转接安装座连接。
24.作为一种改进的方案，所述相机模块，包括：相机主体和镜头模组，所述相机主体上设有摄像端；
25.所述相机主体设置在所述相机安装座上方，所述相机主体的所述摄像端朝向所述第二镜头孔设置，所述摄像端依次贯穿所述第二镜头孔和所述第一镜头孔设置，所述摄像端上端嵌设在所述第二镜头孔内，所述摄像端下端嵌设在所述第一镜头孔内；
26.所述镜头模组设置在所述镜头夹紧座下方且对应所述镜头安装座的位置，所述镜头模组下端向下延伸并嵌设在所述镜头安装座内，所述镜头模组上端与所述第一镜头孔内的所述摄像端可转动连接；所述镜头模组的聚焦端竖直朝下设置。
27.作为一种改进的方案，所述光机固定模块，包括：一对光机安装座；
28.一对所述光机安装座分别设置在所述镜头模组的两侧位置，且一对所述光机安装座对称设置，一对所述光机安装座朝向所述镜头模组的一侧分别与所述镜头安装座的外壁连接；
29.一个所述光机安装座靠近所述适配底板设置，另一个所述光机安装座远离所述适配底板设置。
30.作为一种改进的方案，所述光机模块，包括：一对光机主体；
31.所述光机主体与所述光机安装座一一对应，且所述光机主体倾斜安装在所述光机安装座内；
32.每个所述光机主体的聚焦端均靠近所述镜头模组设置，每个所述光机主体的非聚焦端均远离所述镜头模组设置；
33.一对所述光机主体的投影面积重合。
34.作为一种改进的方案，一对所述光机主体的聚焦端与所述镜头模组的聚焦端朝向同一聚焦面。
35.作为一种改进的方案，所述相机安装座上表面对应所述相机主体的位置设置有相机固定环，所述相机固定环套设在所述相机安装座上的所述相机主体上；
36.所述镜头夹紧座上表面对应所述摄像端的位置设置有镜头固定环，所述镜头固定环套设在所述第二镜头孔上方的所述摄像端上。
37.本实用新型的有益效果是：
38.本实用新型所述的一种3d视觉检测装置，可以采用双光机配合3d相机的集成化设
计，实现对某位置下的待检测器件进行高精度以及高效率的视觉检测，且本装置的检测稳定性和统一性强，面对批量化的检测需求能够保证检测的一致性和可靠性，能够满足高质量及高效率的生产需求，且本装置的适配底板能够配合自动化设备或者仪器进行协同使用，自动化和智能化程度较高，可拓展性和普适性强，能够极大的提高企业的生产效率，同时节省了一定的人力成本，具有较高的应用价值。
附图说明
39.图1是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置的立体结构示意图；
40.图2是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置的立体组合结构示意图；
41.图3是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置在俯视视角下的立体结构示意图；
42.图4是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置的正视结构示意图；
43.图5是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置在使用时的聚焦效果示意图；
44.图6是本实用新型实施例中一种3d视觉检测装置在使用时在另一视角下的聚焦效果示意图；
45.附图中各部件的标记如下：
46.1、旋转适配模块；101、适配底板；102、转接安装座；
47.2、相机固定模块；201、上固定单元；2011、镜头夹紧座；2012、相机安装座；2013、立柱；202、下固定单元；2021、镜头安装座；
48.3、相机模块；301、相机主体；302、镜头模组；303、摄像端；
49.4、光机固定模块；401、光机安装座；
50.5、光机模块；501、光机主体；
51.6、相机固定环；7、镜头固定环；8、适配件；9、光机聚焦方向。
实施方式
52.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
58.请参阅图1~图6，本实用新型实施例包括：
59.一种3d视觉检测装置，包括：相机模组和光机模组；所述相机模组包括：旋转适配模块1、相机固定模块2和相机模块3；所述旋转适配模块1竖直设置，所述相机固定模块2设置在所述旋转适配模块1上，所述相机模块3竖直安装在所述相机固定模块2上；所述光机模组包括：光机固定模块4和安装在所述光机固定模块4上的光机模块5；所述光机固定模块4对应所述相机模块3的两侧位置设置，且所述相机模块3两侧的所述光机固定模块4分别与所述相机固定模块2连接；所述相机模块3和所述光机模块5的聚焦区域一致；在本实施方式中，光机模块5中包含两个光机，两个光机与相机模块3的聚焦处一致，使两个光机与相机模块3具有较高的检测一致性和稳定性；
60.作为本实用新型的一种实施方式，所述旋转适配模块1，包括：适配底板101和转接安装座102；如图2所示，所述适配底板101竖直设置；
61.所述转接安装座102连接在所述适配底板101的前表面且靠近所述适配底板101的中部位置；在本实施方式中，转接安装座102与所述适配底板101之间采用螺栓连接，且所述适配底板101上避让所述转接安装座102的位置设有适配件8；如图4所示，适配件8在本实施方式中选用多个螺孔，螺孔可使适配底板101与其他的自动化设备/测试台之间进行连接适配，用于使本装置配合其他自动化设备/测试台进行使用；
62.作为本实用新型的一种实施方式，所述相机固定模块2，包括：上固定单元201和下固定单元202；如图1所示，所述上固定单元201对应所述转接安装座102的上方位置设置，且所述上固定单元201一侧与所述适配底板101前表面连接；所述下固定单元202对应所述上固定单元201设置在所述上固定单元201的下方位置，且所述下固定单元202一侧与所述转接安装座102连接；上固定单元201和下固定单元202分别用于固定相机本身和相机的镜头模组；
63.作为本实用新型的一种实施方式，所述上固定单元201，包括：镜头夹紧座2011和相机安装座2012；所述镜头夹紧座2011水平设置，且所述镜头夹紧座2011靠近所述适配底板101设置；所述镜头夹紧座2011位于所述转接安装座102上方，且所述镜头夹紧座2011一
侧与所述适配底板101前表面之间螺纹连接；所述镜头夹紧座2011上表面开设有在竖直方向贯穿所述镜头夹紧座2011的第一镜头孔；第一镜头孔用于固定相机的摄像端；所述相机安装座2012平行于所述镜头夹紧座2011设置在所述镜头夹紧座2011的上方，相机安装座2012与镜头夹紧座2011的位置相互对应，且所述相机安装座2012上表面开设有在竖直方向贯穿所述相机安装座2012的第二镜头孔，第二镜头孔的位置与第一镜头孔的位置相同，且所述第二镜头孔与所述第一镜头孔同轴线设置，第一镜头孔配合第二镜头孔来对相机进行固定；所述相机安装座2012与所述镜头夹紧座2011之间设有一段距离，所述相机安装座2012下表面环绕所述第二镜头孔的位置通过若干竖直设置的立柱2013与所述镜头夹紧座2011上表面连接；在本实施方式中，如图2所示，立柱2013有四根，分别均匀排布在第二镜头孔周围，起到支撑和衔接的作用。
64.作为本实用新型的一种实施方式，所述下固定单元202，包括：镜头安装座2021；所述镜头安装座2021呈环形，且所述镜头安装座2021水平设置在所述镜头夹紧座2011下方并靠近所述转接安装座102的位置，所述镜头安装座2021与所述第一镜头孔同轴线设置；在本实施方式中，环形的镜头安装座2021中间同样开孔，镜头安装座2021的中间开孔则用于固定相机的镜头模组；在本实施方式中，第一镜头孔和第二镜头孔内壁上均设有螺纹，作用为对相机进行螺纹固定；如图2所示，所述镜头安装座2021后侧的一侧外壁与所述转接安装座102的前侧连接；转接安装座102主要用于将此镜头安装座2021固定，镜头安装座2021后续用于固定相机的镜头模组，进而实现镜头模组与转接安装座102之间的连接；
65.作为本实用新型的一种实施方式，所述相机模块3，包括：相机主体301和镜头模组302，所述相机主体301上设有摄像端303；相机主体301主要为摄像的控制端，在本实施方式中，相机主体301可选用3d相机；
66.所述相机主体301设置在所述相机安装座2012上方，所述相机主体301的所述摄像端303朝向所述第二镜头孔设置，所述摄像端303依次贯穿所述第二镜头孔和所述第一镜头孔设置，所述摄像端303上端嵌设在所述第二镜头孔内，所述摄像端303下端嵌设在所述第一镜头孔内；在本实施方式中，嵌设在所述第二镜头孔内的所述摄像端303与所述第二镜头孔内壁螺纹旋转连接，嵌设在所述第一镜头孔内的所述摄像端303与所述第一镜头孔内壁螺纹旋转连接，进而实现相机主体301与安装座之间的固定，通过上述的固定方式，对相机主体301进行了稳固；在本实施方式中，所述相机安装座2012上表面对应所述相机主体301的位置设置有相机固定环6，所述相机固定环6套设在所述相机安装座2012上的所述相机主体301上；所述镜头夹紧座2011上表面对应所述摄像端303的位置设置有镜头固定环7，所述镜头固定环7套设在所述第二镜头孔上方的所述摄像端303上；在使用本装置时，先将相机主体301的摄像端303朝向所述第二镜头孔，之后按照上述位置关系将相机主体301的摄像端303与第二镜头孔和第一镜头孔之间进行螺纹旋转连接，待螺纹旋转连接之后，对前述的相机固定环6和镜头固定环7进行锁紧，进而实现对相机主体301的夹紧稳固；所述镜头模组302设置在所述镜头夹紧座2011正下方且对应所述镜头安装座2021的位置，所述镜头模组302下端向下延伸并嵌设在所述镜头安装座2021内，所述镜头模组302上端与所述第一镜头孔内的所述摄像端303插接/可转动连接，进而实现镜头模组的拓展连接以及方便旋转镜头模组302进行调焦；所述镜头模组302的聚焦端竖直朝下设置；所述镜头模组302的聚焦面即为镜头模组302正下方的区域；所述镜头模组302与镜头安装座2021同轴线设置，可选的，相
机固定环6和镜头固定环7也分别与镜头安装座2021同轴线设置；
67.作为本实用新型的一种实施方式，所述光机固定模块4，包括：一对光机安装座401；一对所述光机安装座401分别设置在所述镜头模组302的两侧位置，且一对所述光机安装座401相互对称设置，一对所述光机安装座401上朝向所述镜头模组302的一侧分别与所述镜头安装座2021的外壁之间通过螺栓连接；如图2和图3所示，为了使两个光机与适配底板101之间形成一定的角度安装，进而达到较佳的测试效果，故令一个所述光机安装座401靠近所述适配底板101设置，另一个所述光机安装座401远离所述适配底板101设置，这样，在图3的视角下，两个光机安装座401之间形成水平线，而该水平线与适配底板101之间形成30度的夹角，当然可选的，也可以设置该水平线与适配底板101之间形成45度/60度的夹角，可根据具体的检测要求进行灵活设计；
68.作为本实用新型的一种实施方式，所述光机模块5，包括：一对光机主体501；所述光机主体501与所述光机安装座401一一对应，且每个所述光机主体501倾斜安装在其对应所述光机安装座401内；本实施方式中，前述倾斜安装是指，每个所述光机主体501的聚焦端均靠近所述镜头模组302设置，每个所述光机主体501的非聚焦端均远离所述镜头模组302设置；两个所述光机主体501面对面安装，即两个所述光机主体501相互对称设置，且一对所述光机主体501的投影面积重合；如图5和图6所示，本实施方式中，按照光机聚焦方向9进行聚焦，一对所述光机主体501的聚焦端与所述镜头模组302的聚焦端朝向同一聚焦面，即为镜头模组302正下方的聚焦面；本实用新型集成度高，基于集成的两个光机及一个相机，能够提高最终的成像质量，同时结构设计稳定，适配结构灵活，即能适用于多种设备中，也能满足高速运动的检测场景需求，具有较高的应用价值。
69.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种3d视觉检测装置，其特征在于，包括：相机模组和光机模组；所述相机模组包括：旋转适配模块（1）、相机固定模块（2）和相机模块（3）；所述旋转适配模块（1）竖直设置，所述相机固定模块（2）设置在所述旋转适配模块（1）上，所述相机模块（3）竖直安装在所述相机固定模块（2）上；所述光机模组包括：光机固定模块（4）和安装在所述光机固定模块（4）上的光机模块（5）；所述光机固定模块（4）对应所述相机模块（3）的两侧位置设置，且所述相机模块（3）两侧的所述光机固定模块（4）分别与所述相机固定模块（2）连接；所述相机模块（3）和所述光机模块（5）的聚焦区域一致。2.根据权利要求1所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述旋转适配模块（1），包括：适配底板（101）和转接安装座（102）；所述适配底板（101）竖直设置；所述转接安装座（102）连接在所述适配底板（101）的前表面且靠近所述适配底板（101）的中部位置；所述适配底板（101）上避让所述转接安装座（102）的位置设有适配件（8）。3.根据权利要求2所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述相机固定模块（2），包括：上固定单元（201）和下固定单元（202）；所述上固定单元（201）对应所述转接安装座（102）的上方位置设置，且所述上固定单元（201）一侧与所述适配底板（101）前表面连接；所述下固定单元（202）对应所述上固定单元（201）设置在所述上固定单元（201）的下方位置，且所述下固定单元（202）一侧与所述转接安装座（102）连接。4.根据权利要求3所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述上固定单元（201），包括：镜头夹紧座（2011）和相机安装座（2012）；所述镜头夹紧座（2011）水平设置，且所述镜头夹紧座（2011）靠近所述适配底板（101）设置；所述镜头夹紧座（2011）位于所述转接安装座（102）上方，且所述镜头夹紧座（2011）一侧与所述适配底板（101）前表面连接；所述镜头夹紧座（2011）上表面开设有在竖直方向贯穿所述镜头夹紧座（2011）的第一镜头孔；所述相机安装座（2012）平行于所述镜头夹紧座（2011）设置在所述镜头夹紧座（2011）的上方，且所述相机安装座（2012）上表面开设有在竖直方向贯穿所述相机安装座（2012）的第二镜头孔，所述第二镜头孔与所述第一镜头孔同轴线设置；所述相机安装座（2012）与所述镜头夹紧座（2011）之间设有一段距离，所述相机安装座（2012）下表面环绕所述第二镜头孔的位置通过若干竖直设置的立柱（2013）与所述镜头夹紧座（2011）上表面连接。5.根据权利要求4所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述下固定单元（202），包括：镜头安装座（2021）；所述镜头安装座（2021）呈环形，且所述镜头安装座（2021）水平设置在所述镜头夹紧座（2011）下方并靠近所述转接安装座（102）的位置，所述镜头安装座（2021）与所述第一镜头孔同轴线设置；所述镜头安装座（2021）一侧外壁与所述转接安装座（102）连接。6.根据权利要求5所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述相机模块（3），包括：相机主体（301）和镜头模组（302），所述相机主体（301）上设有
摄像端（303）；所述相机主体（301）设置在所述相机安装座（2012）上方，所述相机主体（301）的所述摄像端（303）朝向所述第二镜头孔设置，所述摄像端（303）依次贯穿所述第二镜头孔和所述第一镜头孔设置，所述摄像端（303）上端嵌设在所述第二镜头孔内，所述摄像端（303）下端嵌设在所述第一镜头孔内；所述镜头模组（302）设置在所述镜头夹紧座（2011）下方且对应所述镜头安装座（2021）的位置，所述镜头模组（302）下端向下延伸并嵌设在所述镜头安装座（2021）内，所述镜头模组（302）上端与所述第一镜头孔内的所述摄像端（303）可转动连接；所述镜头模组（302）的聚焦端竖直朝下设置。7.根据权利要求6所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述光机固定模块（4），包括：一对光机安装座（401）；一对所述光机安装座（401）分别设置在所述镜头模组（302）的两侧位置，且一对所述光机安装座（401）对称设置，一对所述光机安装座（401）朝向所述镜头模组（302）的一侧分别与所述镜头安装座（2021）的外壁连接；一个所述光机安装座（401）靠近所述适配底板（101）设置，另一个所述光机安装座（401）远离所述适配底板（101）设置。8.根据权利要求7所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述光机模块（5），包括：一对光机主体（501）；所述光机主体（501）与所述光机安装座（401）一一对应，且所述光机主体（501）倾斜安装在所述光机安装座（401）内；每个所述光机主体（501）的聚焦端均靠近所述镜头模组（302）设置，每个所述光机主体（501）的非聚焦端均远离所述镜头模组（302）设置；一对所述光机主体（501）的投影面积重合。9.根据权利要求8所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：一对所述光机主体（501）的聚焦端与所述镜头模组（302）的聚焦端朝向同一聚焦面。10.根据权利要求6所述的一种3d视觉检测装置，其特征在于：所述相机安装座（2012）上表面对应所述相机主体（301）的位置设置有相机固定环（6），所述相机固定环（6）套设在所述相机安装座（2012）上的所述相机主体（301）上；所述镜头夹紧座（2011）上表面对应所述摄像端（303）的位置设置有镜头固定环（7），所述镜头固定环（7）套设在所述第二镜头孔上方的所述摄像端（303）上。

技术总结
本实用新型公开了一种3D视觉检测装置，包括：相机模组和光机模组；相机模组包括：旋转适配模块、相机固定模块和相机模块；旋转适配模块竖直设置，相机固定模块设置在旋转适配模块上，相机模块竖直安装在相机固定模块上；光机模组包括：光机固定模块和安装在光机固定模块上的光机模块；光机固定模块对应相机模块的两侧位置设置，且相机模块两侧的光机固定模块分别与相机固定模块连接；相机模块和光机模块的聚焦区域一致；本实用新型能够实现对某位置下的待检测器件进行高精度以及高效率的视觉检测，且本实用新型的检测稳定性和统一性强，面对批量化的检测需求能够保证检测的一致性和可靠性，能够满足高质量及高效率的生产需求。能够满足高质量及高效率的生产需求。能够满足高质量及高效率的生产需求。


技术研发人员：程克林 张振
受保护的技术使用者：苏州赫芯科技有限公司
技术研发日：2023.02.11
技术公布日：2023/7/17