一种用于表面缺陷检测的机械手装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于表面缺陷检测的机械手装置及方法，所述装置的工作平台通过轴承、阶梯轴等安装于基座上，实现绕其圆心的连续转动；每个运动分支的移动副、转动副轴线分别垂直于工作平台安装面及端面，在各运动副处均安装有驱动电机及传感器；用于采集图像的数字相机安装于分支末端处，相邻运动分支的移动副夹角为45°；安装于基座上的激光扫描仪实时采集被测物三维轮廓数据，结合数字相机物距、焦距等硬件参数生成运动轨迹，在驱动下数字相机调整空间位置与姿态。本发明专利技术适用于桥梁、隧道等复杂形状物的表面缺陷检测，环境适应性强、运动灵活、适用范围广，改变了传统依靠人工识别效率低、智能检测手段适应性差现状，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业自动化领域，涉及视觉检测机器人技术，特别是涉及一种能够对复杂形状物表面缺陷进行智能化检测的机械手及方法。
技术介绍
近年来，基于机器视觉的无损检测技术被广泛应用于表面缺陷检测中，可以大大提高生产效率和生产的自动化程度，尤其是在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，往往需要采用机器视觉来代替人工视觉检测。在视觉检测领域，首先要保证图像质量好、特征明显，获得高质量的可处理图像是进行智能处理与识别的关键，因此必须要设计一个合适的图像采集装置。目前往往是将数字相机安装在一个固定的位置采集移动中的物体，或是将数字相机安装于一个移动式的载体上，通过载体快速移动实现对被测物图像的采集和存储。将该技术应用于桥梁、隧道等大型交通基础设施的表面缺陷检测时，由于被测物体积庞大，一般需要多台相机同时拍摄才能获得完整的图像。更重要的是，这种被测物形状较为复杂，以高速公路隧道为例，其断面形状为一个圆弧形曲面，而且不同隧道的断面形状及尺寸完全不同，这也限制了机器视觉在该领域中的推广和应用。机器人是近年来兴起的一门学科，具有多轴联动、运动精度高、承载能力强、结构紧凑等优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，由基座、工作平台、三个结构相同的运动分支、数字相机和激光扫描仪构成，其中：具有圆形结构的工作平台中心位置处布置有圆孔和键槽，通过轴承、阶梯轴和键安装于基座上，基座由一个水平布置的矩形平台和两个竖直布置的轴承座焊接而成；基座矩形平台上安装有激光扫描仪，用于实时采集被测物三维轮廓数据，四周布置有地脚安装孔，用于连接载体；基座轴承座一端安装驱动装置、另一端安装有计数装置，用于驱动工作平台转动，并记录其转角；运动分支是一个具有空间三自由度的运动分支，由连杆、一个移动副和两个转动副构成，其中移动副轴线垂直于工作平台安装面，两个转动副轴线互相平行且均垂直于安装...

【技术特征摘要】
1.一种用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，由基座、工作平台、三个结构相同的运动分支、数字相机和激光扫描仪构成，其中：具有圆形结构的工作平台中心位置处布置有圆孔和键槽，通过轴承、阶梯轴和键安装于基座上，基座由一个水平布置的矩形平台和两个竖直布置的轴承座焊接而成；基座矩形平台上安装有激光扫描仪，用于实时采集被测物三维轮廓数据，四周布置有地脚安装孔，用于连接载体；基座轴承座一端安装驱动装置、另一端安装有计数装置，用于驱动工作平台转动，并记录其转角；运动分支是一个具有空间三自由度的运动分支，由连杆、一个移动副和两个转动副构成，其中移动副轴线垂直于工作平台安装面，两个转动副轴线互相平行且均垂直于安装平台端面；三个结构相同的运动分支安装于工作平台表面，相邻分支中移动副轴线夹角为45°；数字相机安装于分支末端，在分支运动副处均安装有驱动装置和传感器，在各驱动装置作用下数字相机在工作平台平面内的移动和转动，实现精确定位和调姿。2.根据权利要求1所述的用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，所述基座轴承座处的驱动装置是电机，计数装置是编码器。3.根据权利要求1所述的用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，运动分支中移动副的实现方式为伺服电动缸。4.根据权利要求1所述的用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，运动分支中移动副的实现方式为丝杠、滑块、导轨的组合方式。5.根据权利要求1所述的用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，运动分支中转动副由阶梯轴、轴承、端盖构成。6.根据权利要求1所述的用于表面缺陷检测的机械手装置，其特征在于，移动副处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，罗二娟，段英杰，刘蓬，刘博，薛春明，李洋，孙贝，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14