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一种工业视觉抗强光干扰装置及方法


技术摘要:
本发明公开一种工业视觉抗强光干扰装置,包括辅助光源、至少一个镜头安装支架和至少一个工业相机,辅助光源包括聚光罩和至少一个灯源,灯源横向可拆卸式排列固定连接于聚光罩内表面左右两端之间,工业相机上部可拆卸式固定连接于聚光罩内,镜头安装支架上部可拆卸式固  全部
背景技术:
工业相机也称为视觉传感器,通过工业相机对目标物体进行拍照成像,经过特定 的算法计算后转换为控制系统可以处理的电信号,可以实现对目标物体的有无、位置、测量 等多种检测功能,既满足柔性生产的同时,又大幅度的降低了对工装设备、料框料架的制造 精度要求。 目前工业视觉系统(如图1所示)主要包括工业相机01、单向滤镜02、辅助光源03、 目标拍照物体04和覆盖在工业相机运用工位外围的遮光帘05。该工业视觉系统的使用存在 以下缺点,即工业视觉系统应用对外部光线环境变化有严格的要求,限制了工业视觉系统 应用的范围。(1)当机器视觉应用工位周围有强光照射时,必须增加遮光帘05、遮光布、遮光 板等遮挡外部光线的设施,降低外部光线变化对工业视觉的成像效果的影响,提高机器人 视觉拍照成功率;(2)单向滤镜02只能过滤大于或小于指定波段的光波;(3)辅助光源03产 品由于功率不足,同时单向滤镜02过滤的光线有限,无法有效覆盖外界光源、形成优势光源 来抵消外界光源的干扰。
技术实现要素:
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的,本发明的目的是提供一种工业视 觉抗强光干扰装置,其优点是保留成像效果佳的波长大于660nm且小于665nm光源进入工业 相机镜头,用于视觉成像,使外部环境光在此窄波区间的强弱变化对成像效果影响非常小, 解决工业相机在强光干扰环境下拍照失败的难题。 本发明的一种工业视觉抗强光干扰装置,包括辅助光源、至少一个镜头安装支架 和至少一个工业相机,所述辅助光源包括聚光罩和至少一个灯源,所述灯源横向可拆卸式 排列固定连接于所述聚光罩内表面左右两端之间,所述工业相机上部可拆卸式固定连接于 所述聚光罩内,所述镜头安装支架上部可拆卸式固定连接于所述工业相机下部上,所述镜 头安装支架内表面内从上到下依次可拆卸安装有用于过滤大于660nm光源的第一单向滤光 镜片和用于过滤小于665nm光源的第二单向滤光镜片。 本发明的一种工业视觉抗强光干扰装置还可以是: 所述镜头安装支架上部螺纹连接于所述工业相机下部上。 所述镜头安装支架上部外周上设置有安装螺纹,所述工业相机下部内侧设置有内 螺纹,所述镜头安装支架通过所述安装螺纹与所述内螺纹螺纹连接于所述工业相机下部 上。 3 CN 111614871 A 说 明 书 2/6 页 所述镜头安装支架内表面上开设有第一安装卡环,所述第一单向滤光镜片可旋转 卡接于所述第一安装卡环内。 所述镜头安装支架内表面上开设有第二安装卡环,所述第二安装卡环位于所述第 一安装卡环下部,所述第二单向滤光镜片可旋转卡接于所述第二安装卡环内。 所述聚光罩为开口向下的盒子体形状。 所述聚光罩内表面顶端中部可拆卸固定连接有安装板,所述工业相机可拆卸固定 连接于所述安装板下部上。 所述聚光罩内表面左右两端均可拆卸固定连接有光源安装支架,所述灯源两端分 别安装于所述光源安装支架上。 所述灯源为条状且用于过滤波长为660nm与665nm之间光源的LED光源。 本发明的一种工业视觉抗强光干扰装置,包括辅助光源、至少一个镜头安装支架 和至少一个工业相机,所述辅助光源包括聚光罩和至少一个灯源,所述灯源横向可拆卸式 排列固定连接于所述聚光罩内表面左右两端之间,所述工业相机上部可拆卸式固定连接于 所述聚光罩内,所述镜头安装支架上部可拆卸式固定连接于所述工业相机下部上,所述镜 头安装支架内表面内从上到下依次可拆卸安装有用于过滤大于660nm光源的第一单向滤光 镜片和用于过滤小于665nm光源的第二单向滤光镜片。这样,辅助光源为工业相机和镜头安 装支架提供了安装场所,使得至少一个工业相机以及镜头安装支架集成到辅助光源内。工 业相机和镜头安装支架数量相匹配、数量相同。工业相机和镜头安装支架数量可以为一个 或者多个,其数量根据实际情况进行设定。辅助光源包括聚光罩和灯源,其中灯源数量为一 个或者多个,灯源具体数量根据实际情况进行设定。灯源呈条形状,灯源横向可拆卸安装在 聚光罩内表面左端和右端内,方便安装和维修。灯源提供足够功率的光线使工业相机能够 清晰的拍到目标物体。工业相机上部可拆卸连接在聚光罩内表面顶部中部,聚光罩为工业 相机提供了安装场所。镜头安装支架上部可拆卸连接在工业相机下部上,其连接可以是其 他连接方式,方便装配和维修。镜头安装支架为第一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片安 装提供了安装位置。第一单向滤光镜片能用于过滤波长大于660nm光源,第二单向滤光镜片 能用于过滤波长小于665nm光源。第一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片相互叠加,只允许 波段范围在660nm至665nm之间的外部光线通过工业相机镜头用于工业相机成像,即第一单 向滤光镜片和第二单向滤光镜片能实现只有小范围(5nm)波段的光波能够通过第一单向滤 光镜片和第二单向滤光镜片进入工业相机,使得该指定范围以外波段光源都不能通过第一 单向滤光镜片和第二单向滤光镜片进入工业相机,包括太阳光中的也只有该指定范围内的 极小部分光波可以通过第一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片,其余的波段的光波均被第 一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片过滤掉而无法进入工业相机。聚光罩顶端可拆卸连接 于抓手上,方便装配。辅助光源中的灯源提供光源,其提供的光源有波长范围660nm至665nm 相同波段。工业视觉抗强光干扰装置是根据“允许特定窄波通过镜头 大照度大范围相同波 段辅助光源”的原理,其中对工业相机的成像效果最佳的光源波段范围是:660nm-665nm。先 将用于过滤>660nm光源的第一单向滤光镜片和用于过滤<665nm光源的第二单向滤光镜 片分别安装在镜头安装支架内,然后将镜头安装支架安装在工业相机下部,使得镜头安装 支架与工业相机的镜头镜片一体化,使得镜头镜片叠放在第一单向滤光镜片和第二单向滤 光镜片上,形成只允许波段范围在660nm至665nm之间的外部光线通过工业相机镜头镜片用 4 CN 111614871 A 说 明 书 3/6 页 于工业相机成像的光源,使得拍照目标物体能进入到工业相机内用于拍照成像,获得稳定 成像效果。该工业视觉抗强光干扰装置具有结构小巧、轻便,具备抗强光干扰的功能,不再 需要安装庞大的遮光设施。机器视觉工位可直接暴露在强光环境下稳定运行,人眼可以随 时观察和监控该工位的生产运行状态。本发明的一种工业视觉抗强光干扰装置,相对于现 有技术而言具有的优点是:保留成像效果佳的波长大于660nm且小于665nm光源进入工业相 机镜头,用于视觉成像,使外部环境光在此窄波区间的强弱变化对成像效果影响非常小,解 决工业相机在强光干扰环境下拍照失败的难题。 本发明的另一目的是提供一种工业视觉抗强光干扰的方法,其优点是只允许 660nm与665nm窄波光源进入工业相机镜头的功能,使得外部光线强弱变化对进入工业相机 镜头的光线几乎没有影响,因此无需安装庞大的外部遮光装置。 本发明的一种工业视觉抗强光干扰的方法,包括以下步骤:(a)先将用于过滤> 660nm光源的第一单向滤光镜片和用于过滤<665nm光源的第二单向滤光镜片分别安装在 镜头安装支架内,再将镜头安装支架安装到工业相机下部上,使得工业相机的镜头镜片叠 放安装在第一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片正上方,形成只允许波段范围在660nm至 665nm之间的外部光线通过工业相机镜头用于工业相机成像的光源;(b)将工业相机安装到 聚光罩内表面顶端中部上。这样,将第一单向滤光镜片和第二单向滤光镜片安装在镜头安 装支架内,之后再将工业相机镜头镜片叠放安装在滤镜镜片上,达到过滤>660nm和< 665nm波长的光源,只能通过>660nm,<665nm波长的光源,实现只允许660nm与665nm窄波 光源进入工业相机镜头的功能,使得外部光线强弱变化对进入工业相机镜头的光线几乎没 有影响,因此无需安装庞大的外部遮光装置。本发明的一种工业视觉抗强光干扰的方法,相 对于现有技术而言具有的优点是:只允许660nm与665nm窄波光源进入工业相机镜头的功 能,使得外部光线强弱变化对进入工业相机镜头的光线几乎没有影响,因此无需安装庞大 的外部遮光装置。 附图说明 图1现有的一种工业视觉抗强光干扰装置示意图。 图2本发明一种工业视觉抗强光干扰装置示意图。 图3本发明一种工业视觉抗强光干扰装置另一示意图。 图4本发明一种工业视觉抗强光干扰装置局部爆炸示意图。 图5本发明一种工业视觉抗强光干扰装置工业相机示意图。 图号说明 1、辅助光源;11、聚光罩;12、灯源;13、安装板;14、光源安装支架;2、镜头安装支 架;21、第一安装卡环;22、第二安装卡环;3、工业相机;4、第一单向滤光镜片;5、第二单向滤 光镜片。
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