[发明专利]应用于内球面缺陷检测的旋转偏摆式拍摄成像机器人

说明书

本发明公开了一种应用于内球面缺陷检测的旋转偏摆式拍摄成像机器人，包括底板、顶板、升降位移装置、基座、旋转偏摆成像装置和工件固定座；基座设于升降位移装置，基座内设有旋转驱动电机，基座的下端设有轴承座；旋转偏摆成像装置包括旋转座、偏摆驱动电机、蜗杆、偏摆涡轮、伸缩摆臂和成像单元，旋转座与轴承座转动连接、并伸入基座内与旋转驱动电机连接，偏摆驱动电机设于旋转座，蜗杆转动连接在旋转座内、其一端与偏摆驱动电机连接，偏摆涡轮转动连接在旋转座上、并与蜗杆啮合，伸缩摆臂的一端与偏摆涡轮固定连接，成像单元设于伸缩摆臂；本发明能够降低对镜头的景深要求，提高成像精度，避免反射光对成像过程的干扰，成像品质高，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种应用于内球面缺陷检测的旋转偏摆式拍摄成像机器人。

背景技术

目前，针对内球面产品的表面检测，成像一般需要形成光斑效果才能有很好的缺陷呈现，而现有的成像机构采用对内球面产品的表面进行一次成像，但内球面产品是球面反光结构，其边缘部位与球面底部高度差非常大，在成像过程中镜头的景深是极为有限的，且内球面产品对光源的反射能力非常强，各个方向的光线反射汇集互相干扰，往往导致成像品质不高，镜头所捕捉的图像往往因为景深原因在清晰度上无法兼顾球面顶部与底部，影响内球面缺陷检测的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种应用于内球面缺陷检测的旋转偏摆式拍摄成像机器人。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种应用于内球面缺陷检测的旋转偏摆式拍摄成像机器人，包括底板、通过四个支撑柱连接在底板上的顶板、升降位移装置、基座、旋转偏摆成像装置和工件固定座；所述升降位移装置固定在顶板上、其输出端置于顶板与底板之间；所述基座的上端固定在升降位移装置的输出端上，所述基座内固定有旋转驱动电机，所述基座的下端固定有轴承座；所述工件固定座固定在底板上并位于旋转偏摆成像装置的正下方；

所述旋转偏摆成像装置包括旋转座、偏摆驱动电机、蜗杆、具有中心轴的偏摆涡轮、伸缩摆臂和成像单元，所述旋转座通过轴承与轴承座转动连接、并伸入基座内与旋转驱动电机的输出端连接，所述偏摆驱动电机固定在旋转座上，所述蜗杆转动连接在旋转座内、且其一端与偏摆驱动电机的输出端连接，所述偏摆涡轮的中心轴两端分别转动连接在旋转座上、并与蜗杆啮合，所述蜗杆与偏摆涡轮相互垂直设置，所述伸缩摆臂的一端与偏摆涡轮的中心轴固定连接，所述成像单元固定在伸缩摆臂的另一端。

其中，所述伸缩摆臂包括摆臂杆和电动伸缩杆，所述摆臂杆的一端与偏摆涡轮固定连接，所述电动伸缩杆的一端从摆臂杆的另一端沿摆臂杆的长度方向置入摆臂杆内，所述电动伸缩杆的另一端伸出摆臂杆，所述成像单元固定在电动伸缩杆的另一端上。

其中，所述摆臂杆的一端设有U形的容置缺口，所述偏摆涡轮的一部分嵌入容置缺口内，所述偏摆涡轮的中心轴的两端分别对应与容置缺口的两端固定连接、并分别贯穿容置缺口的两端后转动连接在偏转铰接轴上。

其中，所述成像单元包括成像座、LED光源、成像镜头、电磁焦距调节件和聚焦透镜，所述成像座固定在电动伸缩杆的另一端，所述成像镜头和电磁焦距调节件并排设于成像座，所述LED光源嵌设于电磁焦距调节件内，所述聚焦透镜固定在电磁焦距调节件的外端、与LED光源处于同一直线上。

其中，所述旋转座相对安装偏摆驱动电机的一侧设有正向偏摆限位台阶。

其中，所述蜗杆的两端均通过陶瓷轴承转动连接在偏转铰接轴内。

其中，所述偏摆涡轮的中心轴两端均通过陶瓷轴承转动连接在偏转铰接轴上。

其中，所述升降位移装置包括电动推杆和升降平台，所述电动推杆固定在顶板上、其输出端向下穿过顶板，所述升降平台与电动推杆的输出端固定连接，所述基座固定在升降平台上；所述升降平台的两个对角位置分别向上延伸有穿过顶板的导向杆，所述导向杆通过直线轴承与顶板活动配合。