(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211010981.9 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 黄河科技学院 地址 450000 河南省郑州市航海中路94 号 (72)发明人 付瑞玲　李文方　禹春来　张具琴　 李姿景　 (74)专利代理 机构 宁波海曙甬睿专利代理事务 所(普通合伙) 33330 专利代理师 黄小宏 (51)Int.Cl. G06V 10/12(2022.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) B65G 47/90(2006.01) (54)发明名称 一种全方位深度图像采集装置及其使用方 法 (57)摘要 本发明公开了一种全方位深度图像采集装 置及其使用方法， 包括有输送机， 输送机的顶部 设置有工件导轨， 工件导轨的上方设置有安装 架， 安装架的顶部内壁下方设置有安装板， 安装 板的顶部设置有传动部件， 安装板的底部设置有 旋转夹持组件， 工件导轨的顶部设置有全方位采 集组件， 本发明中， 当步进式电机带动工件逆时 针进行旋转地同时， 会带动摄像头沿着月牙形导 轨进行滑动， 摄像头能够对工件进行俯拍和仰 拍， 摄像头不仅能够对工件的外壁进行图像采 集， 还能够对工件的顶部以及底部进行图像采 集， 最终能够实现对于工件的全方位的图像采 集， 控制器通过分析摄像头采集到的图像数据， 来对工件的外观进行检测与对比分析， 以判断该 工件是否合格 。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115393565 A 2022.11.25 CN 115393565 A 1.一种全方位深度图像采集装置， 包括有输送机(1)， 其特征在于， 所述输送机(1)的顶 部设置有工件导轨(2)， 所述工件导轨(2)的上方设置有安装架(3)， 所述安装架(3)的顶部 内壁下方设置有安装板(6)， 所述安装板(6)的顶部 设置有传动部件， 所述安装板(6)的底部 设置有旋转夹持组件， 所述工件导轨(2)的顶部设置有全方位采集组件； 其中， 所述旋转夹持组件包括有导向座(33)、 固定板(38)、 步进式电机(7)以及转动轴 (13)， 所述步进式电机(7)竖直向下设置在所述安装架(3)的下方， 所述转动轴(13)与步进 式电机(7)的输出轴传动连接， 所述固定板(38)固定连接在所述转动轴(13)上， 所述固定板 (38)上滑动连接有多个滑动杆(36)， 多个滑动杆(36)在固定板(38)上呈等角度均匀分布， 每个所述滑动杆(36)的底部均设置有柔性气动夹爪(35)， 所述导向座(33)转动连接在所述 转动轴(13)上， 所述导向座(33)上开设有波浪形导轨(34)， 每个所述滑动杆(36)的顶部均 设置有导向杆(40)， 每 个所述导向杆(40)均 与所述波浪形导轨(34)滑动配合。 2.根据权利要求1所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述旋转夹持组 件还包括有控制器、 气缸(4)、 连接板(11)以及两个夹紧片(39)， 所述气缸(4)竖直向下设置 在所述安装架(3)的顶部， 所述连接板(11)设置在所述步进式电机(7)远离转动轴(13)的一 侧， 所述气缸(4)的输出端与所述连接板(11)的顶部固定连接， 所述安装板(6)与所述安装 架(3)之间通过多个连接柱(8)固定连接， 两个所述夹紧片(39)间隔设置在转动轴(13)上， 两个所述夹紧片(39)均 与所述导向座(3 3)结构相配合。 3.根据权利要求1所述的一种全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述导向座(33) 与固定板(38)之间通过多个多级伸缩 杆(37)相连接， 所述导向座(33)与固定板(38)在竖直 方向上滑动配合。 4.根据权利要求2所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述全方位采集 组件包括有月牙形导轨(10)、 固定块(23)、 连接滑杆(25)以及两个导向滑杆(24)， 所述月牙 形导轨(10)设置在所述工件导轨(2)的顶部， 两个所述导 向滑杆(24)间隔设置在所述固定 块(23)上， 两个所述导向滑杆(24)均与所述月牙形导轨(10)滑动配合， 所述固定板(38)靠 近所述柔性气动夹爪(35)的一侧均设置有摄像头(31)， 所述连接滑杆(25)设置在所述固定 板(38)远离所述摄像头(31)的一侧， 所述波浪形导轨(34)上的波峰正对着所述摄像头 (31)， 所述控制器与摄 像头(31)、 步进式电机(7)以及多个柔 性气动夹爪(3 5)均电性连接 。 5.根据权利要求4所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述全方位采集 组件还包括有螺纹杆(21)、 限位杆(22)、 滑动块(18)、 驱动齿轮(14)以及加速齿轮组(19)， 所述螺纹杆(21)以及限位杆(22)均转动连接在所述工件导轨(2)的顶部， 所述滑动块(18) 套设在所述限位杆(22)上， 所述滑动块(18)与所述限位杆(22)滑动配合， 所述滑动块(18) 与螺纹杆(21)螺纹连接， 所述滑动块(18)靠近所述连接滑杆(25)的一侧开设有导向滑槽 (26)， 所述连接滑杆(25)通过导向滑槽(26)与滑动块(18)在水平方 向上滑动配合， 所述转 动轴(13)上开设有滑动槽(32)， 所述 驱动齿轮(14)通过所述滑动槽(32)与转动轴(13)滑动 配合， 所述加速齿轮组(19)转动连接在所述固定 板(38)的顶部 。 6.根据权利要求5所述的一种全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述螺纹杆(21) 的顶部设置有传动齿轮(20)， 所述 驱动齿轮(14)通过所述加速齿轮组(19)与传动齿轮(20) 传动连接 。 7.根据权利要求5所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述传动组件包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393565 A 2括有驱动轴(9)、 柔性齿条(12)、 转动齿轮(15)以及同步齿轮(17)， 所述 驱动轴(9)转动连接 在所述固定板(38)上， 所述柔性齿条(12)设置在所述输送机(1)的输送带上， 所述同步齿轮 (17)设置在所述驱动轴(9)的底部， 所述转动齿轮(15)设置在所述驱动轴(9)的顶部， 所述 同步齿轮(17)与所述 柔性齿条(12)传动连接 。 8.根据权利要求7所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特征在于， 所述传动组件还 包括有圆形转动板(27)、 棘轮(28)、 棘爪(30)以及联动齿轮(29)， 所述圆形转动板(27)通过 所述滑动槽(32)与转动轴(13)滑动配合， 所述棘爪(30)设置在所述圆形转动板(27)的而底 部， 所述棘轮(28)转动连接在所述转动轴(13)上， 所述棘轮(28)与棘爪(30)结构相配合， 所 述联动齿轮(29)固定连接在所述棘轮(28)的底部， 所述联动齿轮(29)与转动齿轮(15)啮 合。 9.一种全方位深度图像采集装置的使用方法， 包括权利要求1 ‑8任意一项所述的一种 全方位深度图像采集装置， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 气缸(4)的输出轴竖直向下移动， 带动多个柔性气动夹爪(35)同时下降， 多个柔性 气动夹爪(3 5)对待检测的工件(5)进行夹持； S2： 气缸(4)的输出轴竖直向上移动， 将工件(5)抬升至月牙形导轨(10)的中间部位等 高的位置， 之后， 步进式电机(7)带动工件(5)逆时针进行旋转； S3： 在工件(5)逆时针进行旋转的同时， 摄像头(31)会沿着月牙形导轨(10)从上至下进 行滑动， 对工件(5)进行全方位的图像采集， 控制器通过分析摄像头(31)采集到的图像数 据， 来对工件(5)的外观进行检测与分析； S4： 对工件(5)的检测与分析完毕后， 气缸(4)的输出轴竖直向下移动， 将工件(5)放回 传送机上， 之后， 多个柔 性气动夹爪(3 5)向上移动并 复位； S5： 步进式电机(7)的输出轴顺时针转动， 通过同步齿轮(17)带动输送带进行运动， 使 得下一个待检测的工件(5)能够移动至多个柔性气动夹爪(35)的正下方， 便于持续对工件 (5)进行图像采集。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393565 A 3