主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，包括夾具、電機(jī)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、內(nèi)窺鏡、光源和移動(dòng)控制器。夾具用以放置主缸。移動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)以沿著該主缸的軸向移動(dòng)動(dòng)作。內(nèi)窺鏡設(shè)于該移動(dòng)機(jī)構(gòu)上且對(duì)著該主缸的開口，該內(nèi)窺鏡在該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)入或者退出該主缸，且獲取該主缸內(nèi)的倒角影像。光源通過光纖連接到該內(nèi)窺鏡。移動(dòng)控制器電連接該電機(jī)，以控制該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。
【專利說明】
主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種影像采集系統(tǒng)，尤其是涉及一種主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的主缸生產(chǎn)完畢后需要測(cè)量其參數(shù)以確定主缸是否合格。主缸內(nèi)的各個(gè)倒角就是需要測(cè)量的一組重要參數(shù)。由于這些倒角位于主缸內(nèi)部，目前的做法是將主缸剖開后使用輪廓儀進(jìn)行測(cè)量。這種方法的缺點(diǎn)之一是，測(cè)量結(jié)束后零件報(bào)廢。而且由于零件測(cè)量數(shù)量較大，報(bào)廢的零件是一筆不小的開支。另一缺點(diǎn)是輪廓儀的測(cè)量針容易磨損，磨損后，測(cè)量尺寸的重復(fù)性不好。再者，手動(dòng)測(cè)量主缸的效率也不高。
[0003]目前，通過影像分析來(lái)測(cè)量零件參數(shù)的技術(shù)已大大進(jìn)步，因此如果能夠采集主缸內(nèi)倒角影像，就可以為無(wú)損式倒角測(cè)量提供條件。不過，由于主缸內(nèi)倒角的軸向尺寸非常小，對(duì)采集的倒角影像提出了十分苛刻的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是一種主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，包括夾具、電機(jī)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、內(nèi)窺鏡、光源和移動(dòng)控制器。夾具用以放置主缸。移動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)以沿著該主缸的軸向移動(dòng)動(dòng)作。內(nèi)窺鏡設(shè)于該移動(dòng)機(jī)構(gòu)上且對(duì)著該主缸的開口，該內(nèi)窺鏡在該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)入或者退出該主缸，且獲取該主缸內(nèi)的倒角影像。光源通過光纖連接到該內(nèi)窺鏡。移動(dòng)控制器電連接該電機(jī)，以控制該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。
[0006]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌和絲桿。該內(nèi)窺鏡設(shè)置在該導(dǎo)軌上。該絲桿的一端連接該電機(jī)的電機(jī)軸，該絲桿與該內(nèi)窺鏡螺紋連接。
[0007]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該絲桿通過連軸器連接該連接該電機(jī)的電機(jī)軸。
[0008]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括位置檢測(cè)器，檢測(cè)該內(nèi)窺鏡相對(duì)于該主缸的位置。
[0009]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括第一接近開關(guān)、第二接近開關(guān)和感應(yīng)塊，該第一接近開關(guān)安裝在該該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一位置，第二接近開關(guān)安裝在該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二位置，該感應(yīng)塊安裝在該內(nèi)窺鏡的主體上。
[0010]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括上限位器、下限位器和活動(dòng)塊，該上限位器和該下限位器分別限定該內(nèi)窺鏡的上、下移動(dòng)極限，該活動(dòng)塊安裝在該內(nèi)窺鏡的主體上且位于該上限位器和該下限位器之間。
[0011 ]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該位置檢測(cè)器是光柵尺。
[0012]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)還包括光源控制器，連接該光源。
[0013]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備，連接該內(nèi)窺鏡以采集該內(nèi)窺鏡所獲得的倒角影像數(shù)據(jù)。
[0014]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該電機(jī)為伺服電機(jī)。
[0015]本實(shí)用新型的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)通過設(shè)置一套受控的移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)內(nèi)窺鏡在主缸內(nèi)移動(dòng)，以無(wú)損方式獲取了主缸內(nèi)的倒角影像，從而為精確測(cè)量倒角提供了良好的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0016]為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明，其中:
[0017]圖1示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖2示出圖1所示系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
[0019]圖3示出圖1所示系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡與主缸的位置關(guān)系示意圖。
[0020 ]圖4示出圖2所示移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)。
[0021]圖5示出圖4的正面視圖。
[0022]圖6示出主缸的剖視結(jié)構(gòu)。
[0023]圖7示出圖1所示系統(tǒng)的電路框圖。
[0024]圖8示出主缸內(nèi)倒角的示例性測(cè)量結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)示意圖。圖2示出圖1所示系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。參考圖1和圖2所示，本實(shí)施例的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)100，包括夾具101、電機(jī)102、移動(dòng)機(jī)構(gòu)103、內(nèi)窺鏡104、光源105和移動(dòng)控制器106。這些部件可以放置在機(jī)架110內(nèi)。
[0026]夾具101用以放置主缸10。主缸10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可參考圖6。主缸內(nèi)有多個(gè)倒角11。本實(shí)施例中，夾具101可以放置在工作臺(tái)109上。
[0027]電機(jī)102為移動(dòng)提供動(dòng)力。移動(dòng)機(jī)構(gòu)103由電機(jī)102驅(qū)動(dòng)以提供沿著主缸10的軸向的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。內(nèi)窺鏡104設(shè)于移動(dòng)機(jī)構(gòu)103上且對(duì)著主缸10的開口。并且，內(nèi)窺鏡104在移動(dòng)機(jī)構(gòu)103的帶動(dòng)下進(jìn)入或者退出主缸10。在此過程中，內(nèi)窺鏡104可以獲取主缸內(nèi)的倒角影像?？梢岳斫猓瑑?nèi)窺鏡104的移動(dòng)范圍可以從主缸的開口到主缸深處，以覆蓋所有需要拍攝的倒角位置。圖3示出圖1所示系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡與主缸的位置關(guān)系示意圖。
[0028]光源105通過光纖105a連接到內(nèi)窺鏡104，為獲取影像提供光照。參考圖1所示，光源105可以獨(dú)立地設(shè)置在機(jī)架110內(nèi)。較佳地，為了獲得良好的光照，光源105由光源控制器105b來(lái)控制其運(yùn)作。
[0029]移動(dòng)控制器106電連接電機(jī)102，通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)102的移動(dòng)。在一實(shí)施例中，電機(jī)102使用伺服電機(jī)，以便于移動(dòng)控制器106進(jìn)行精確控制。具體地說，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置可以被精確控制，從而移動(dòng)機(jī)構(gòu)102的上下移動(dòng)位置也可被精確控制。這樣，內(nèi)窺鏡104的位置得到精確控制。電機(jī)102可以通過安裝板308安裝到移動(dòng)機(jī)構(gòu)102上。
[0030]在本實(shí)施例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)103使用絲桿來(lái)將電機(jī)102的轉(zhuǎn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)。圖4示出圖2所示移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)。圖5示出圖4的正面視圖。參考圖4和圖5所示，具體地說，移動(dòng)機(jī)構(gòu)103主要包括導(dǎo)軌301和絲桿302，布置在安裝板304上。內(nèi)窺鏡104設(shè)置在導(dǎo)軌301上，可以沿著導(dǎo)軌301作上下移動(dòng)。具體地說，內(nèi)窺鏡104的主體可以通過支架314安裝到導(dǎo)軌301上，且通過夾塊315與導(dǎo)軌301固定。導(dǎo)軌301較佳地設(shè)有2根，以保持內(nèi)窺鏡104移動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0031]絲桿302與導(dǎo)軌301平行。絲桿302的一端連接電機(jī)102的電機(jī)軸，另一端連接內(nèi)窺鏡104。在一實(shí)施例中，絲桿302可以通過連軸器305連接電機(jī)102的電機(jī)軸。絲桿302通過與內(nèi)窺鏡104的主體螺紋連接。因此當(dāng)絲桿302隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將把圓周運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)規(guī)鏡104沿著導(dǎo)軌301上下移動(dòng)。
[0032]在一實(shí)施例中，為了保護(hù)絲桿302和電機(jī)102，設(shè)置上限位器306、下限位器307以及活動(dòng)塊313。上限位器306和下限位器307上下相對(duì)，確定內(nèi)窺鏡104在絲桿302移動(dòng)的上、下極限?；顒?dòng)塊313設(shè)置在內(nèi)窺鏡104的支架314上且位于上限位器306和下限位器307之間。當(dāng)活動(dòng)塊313碰到上限位器306時(shí)被限位，阻止內(nèi)窺鏡104繼續(xù)向上移動(dòng)而損壞絲桿302和電機(jī)102。同理，活動(dòng)塊313碰到下限位器307時(shí)被限位，阻止內(nèi)窺鏡104繼續(xù)向下移動(dòng)。在較佳實(shí)施例中，上限位器306和下限位器307都可使用柔性的緩沖器。
[0033]在一實(shí)施例中，為了保護(hù)內(nèi)窺鏡104使之不會(huì)與主缸10碰撞。在安裝板304上設(shè)置第一接近開關(guān)310、311和第二接近開關(guān)312，并且在支架314上布置對(duì)應(yīng)的感應(yīng)塊309。第一接近開關(guān)310、311位于第一位置，用來(lái)檢測(cè)內(nèi)窺鏡104的低位。第二接近開關(guān)312位于第二位置，用來(lái)檢測(cè)內(nèi)窺鏡104的高位。至少第二接近開關(guān)312的高度是可調(diào)的，以便適應(yīng)不同的主缸深度。當(dāng)感應(yīng)塊309靠近任一接近開關(guān)310-312時(shí)，接近開關(guān)310-312可發(fā)出位置信號(hào)，從而讓系統(tǒng)得知內(nèi)窺鏡104的位置。例如，當(dāng)感應(yīng)塊從下到上靠近接近開關(guān)312時(shí)，系統(tǒng)就可得知內(nèi)窺鏡104即將移動(dòng)到主缸10最深處，從而停止內(nèi)窺鏡104的移動(dòng)。
[0034]在一實(shí)施例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)103包括光柵尺303，作為位置檢測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)內(nèi)窺鏡104相對(duì)于主缸10的位置。光柵尺303與導(dǎo)軌301平行。光柵尺303的測(cè)量結(jié)果可以作為反饋數(shù)據(jù)，用來(lái)校正電機(jī)102的運(yùn)作。這樣的閉環(huán)運(yùn)作可以讓移動(dòng)的精度顯著提高。
[0035]電機(jī)102和光柵尺303可以連接到移動(dòng)控制器105，由移動(dòng)控制器向電機(jī)102輸出移動(dòng)控制信號(hào)，并在光柵尺303返回的位置檢測(cè)信號(hào)的協(xié)助下，修正移動(dòng)控制信號(hào)。
[0036]在一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備107。數(shù)據(jù)采集設(shè)備107連接內(nèi)窺鏡104以采集該內(nèi)窺鏡所獲得的倒角影像數(shù)據(jù)，以數(shù)字形式保存。數(shù)據(jù)采集設(shè)備107可以是結(jié)合在一計(jì)算機(jī)中。這樣，所采集的倒角影像數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步被分析以便確定主缸的各個(gè)倒角的數(shù)值。圖7示出主缸內(nèi)倒角的示例性測(cè)量結(jié)果。
[0037]圖8示出圖1所示系統(tǒng)的電路框圖。如圖8所示，計(jì)算機(jī)107a可以進(jìn)一步作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，電連接數(shù)據(jù)采集裝置107、移動(dòng)控制器106和光源控制器105b，從而令操作者可以方便地獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并且全面地控制系統(tǒng)的運(yùn)作。
[0038]在一實(shí)施例中，在工作臺(tái)109上還布置操作部件108，包括手柄、按鈕等。這些操作部件108可以電連接至計(jì)算機(jī)107a，以操控采集過程。
[0039]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)通過設(shè)置一套受控的移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)內(nèi)窺鏡在主缸內(nèi)移動(dòng)，以無(wú)損方式獲取了主缸內(nèi)的倒角影像，從而為精確測(cè)量倒角提供了良好的基礎(chǔ)。而且，本實(shí)用新型的實(shí)施例通過伺服電機(jī)帶動(dòng)絲桿移動(dòng)，顯著提高了移動(dòng)的精度。再者，通過光柵尺與伺服電機(jī)的配合形成閉環(huán)反饋，使得內(nèi)窺鏡的位置得到精確控制。
[0040]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于包括: 夾具，用以放置主缸； 電機(jī)； 移動(dòng)機(jī)構(gòu)，由該電機(jī)驅(qū)動(dòng)以沿著該主缸的軸向移動(dòng)動(dòng)作； 內(nèi)窺鏡，設(shè)于該移動(dòng)機(jī)構(gòu)上且對(duì)著該主缸的開口，該內(nèi)窺鏡在該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)入或者退出該主缸，且獲取該主缸內(nèi)的倒角影像； 光源，通過光纖連接到該內(nèi)窺鏡； 移動(dòng)控制器，電連接該電機(jī)，以控制該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 導(dǎo)軌，該內(nèi)窺鏡設(shè)置在該導(dǎo)軌上； 絲桿，該絲桿的一端連接該電機(jī)的電機(jī)軸，該絲桿與該內(nèi)窺鏡螺紋連接。3.如權(quán)利要求2所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該絲桿通過連軸器連接該連接該電機(jī)的電機(jī)軸。4.如權(quán)利要求2所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括位置檢測(cè)器，檢測(cè)該內(nèi)窺鏡相對(duì)于該主缸的位置。5.如權(quán)利要求2所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括第一接近開關(guān)、第二接近開關(guān)和感應(yīng)塊，該第一接近開關(guān)安裝在該該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一位置，第二接近開關(guān)安裝在該移動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二位置，該感應(yīng)塊安裝在該內(nèi)窺鏡的主體上。6.如權(quán)利要求2所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括上限位器、下限位器和活動(dòng)塊，該上限位器和該下限位器分別限定該內(nèi)窺鏡的上、下移動(dòng)極限，該活動(dòng)塊安裝在該內(nèi)窺鏡的主體上且位于該上限位器和該下限位器之間。7.如權(quán)利要求4所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該位置檢測(cè)器是光柵尺。8.如權(quán)利要求1所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括光源控制器，連接該光源。9.如權(quán)利要求1所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備，連接該內(nèi)窺鏡以采集該內(nèi)窺鏡所獲得的倒角影像數(shù)據(jù)。10.如權(quán)利要求1所述的主缸內(nèi)倒角影像采集系統(tǒng)，其特征在于，該電機(jī)為伺服電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01B11/26GK205607343SQ201420269372
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年5月23日
【發(fā)明人】邵滿良, 鄭士榮, 秦華, 張士
【申請(qǐng)人】上海汽車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司