[发明专利]适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具及内孔图像采集方法

权利要求书

1.一种适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具，其特征在于，包括旋转装置、图像采集装置，所述旋转装置包括机械手转接法兰(2)、法兰支撑架(3)、步进电机(4)、旋转平台(5)、旋转轴(6)、轴承座(7)、从动同步带轮(8)、主动同步带轮(9)、法兰轴支架(11)，所述图像采集装置包括相机固定块(12)、工业相机(13)、内窥镜(14)；

所述机械手转接法兰(2)通过法兰支撑架(3)连接旋转平台(5)，所述旋转平台(5)上设置有步进电机(4)，步进电机(4)连接主动同步带轮(9)，主动同步带轮(9)通过同步带连接从动同步带轮(8)，从动同步带轮(8)同轴安装在旋转轴(6)上，旋转轴(6)通过轴承座(7)安装在旋转平台(5)上，法兰轴支架(11)设置在旋转轴(6)上；所述相机固定块(12)上设置有工业相机(13)，工业相机(13)连接内窥镜(14)，所述相机固定块(12)通过法兰轴支架(11)连接旋转轴(6)；

还包括光栅尺装置，所述光栅尺装置包括第一滑块导轨(16)、第二滑块导轨(17)、光栅推块(18)、光栅(19)、支撑架(20)，第一滑块导轨(16)一端连接旋转平台(5)，第一滑块导轨(16)另一端连接第二滑块导轨(17)，第二滑块导轨(17)连接光栅推块(18)，光栅推块(18)连接光栅(19)，光栅(19)通过支撑架(20)安装在作业位置上；

所述内窥镜(14)的视向垂直于工件(15)的内壁面；所述内窥镜(14)深入工件(15)的一端为细长形；

所述第一滑块导轨(16)与第二滑块导轨(17)的滑动方向相互垂直；

所述光栅推块(18)能够在光栅(19)上滑动并组成光栅位移传感器，光栅位移传感器输出信号用于触发工业相机(13)拍摄；

所述旋转装置还包括张紧轮(10)，所述张紧轮(10)、主动同步带轮(9)、从动同步带轮(8)、通过同一条同步带传动，所述张紧轮(10)对同步带进行张紧；

所述机械手转接法兰(2)、旋转轴(6)、内窥镜(14)的几何中心位于一条直线上。

2.根据权利要求1所述的适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具，其特征在于，所述工业相机(13)连接计算机(21)，并将采集图像传输到计算机(21)。

3.根据权利要求1所述的适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具，其特征在于，所述机械手转接法兰(2)与机械手的末端(1)紧固连接。

4.一种采用权利要求1至3任一项所述的适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具的内孔图像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：机械手通过机械手末端连接所述的适用于机械手末端的旋转内窥镜夹具，机械手带动旋转内窥镜夹具进行平动调整，到达工件(15)的小孔处并将内窥镜(14)对准小孔孔口；

步骤2：机械手带动内窥镜(14)沿小孔轴线进行由小孔外到小孔内的运动，运动时带动光栅推块(18)在光栅(19)上滑动，产生的输出信号用于触发工业相机(13)拍摄采集图像，直到到达小孔底部结束第一次采集；

步骤3：启动步进电机(4)，步进电机(4)带动旋转轴(6)及内窥镜(14)转动设定角度，机械手带动内窥镜(14)沿小孔轴线进行由小孔内到小孔外的运动，同时工业相机(13) 采集图像，直到到达小孔口结束第二次采集；

步骤4：步进电机带动旋转轴(6)及内窥镜(14)再次转动设定角度，机械手带动内窥镜(14)沿小孔轴线进行由小孔外到小孔内的运动，同时工业相机(13) 采集图像，直到到达小孔底部结束第三次采集；

步骤5：重复步骤3、步骤4，直至采集到小孔内部的全部图像信息；

步骤6：将所采集到的小孔全部图像信息传输至计算机。