(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 202210726588.3 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510062 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 高健　卜政伟　张揽宇　邓海祥　 (74)专利代理 机构 佛山市禾才知识产权代理有 限公司 4 4379 专利代理师 张晓婷　朱培祺 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种镜头位姿自动调节装置、 视觉检测系统 及调节方法 (57)摘要 本发明涉及视觉检测技术领域， 尤其涉及一 种镜头位姿自动调节装置、 视觉检测系统及调节 方法。 一种镜头位姿自动调节装置， 包括固定基 座、 动平台、 第一支链、 第二支链和第三支链， 所 述动平台用于安装镜头， 所述第一支链、 第三支 链和第二支链沿y轴的方向间隔设置于所述固定 基座， 所述第一支链、 第二支链和第三支链分别 朝向x轴的方向延伸设置。 所述镜头位姿自动调 节装置， 结构简单、 稳定性好、 刚度大、 运动精度 高， 装置的加工制造容易且占用空间小， 可自动 调节镜头相对被测工件表面的垂直度和 高度距 离， 方便实现镜头位姿的自动调节， 解决了现有 视觉检测镜头无法自适应调节位姿而导致图像 清晰度差、 测量精度低的问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图10页 CN 115015273 A 2022.09.06 CN 115015273 A 1.一种镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 包括固定基座、 动平台、 第 一支链、 第二支 链和第三支链， 所述动平台用于安装镜头， 所述第一支链、 第三支链和第二支链沿y轴的方 向间隔设置于所述固定基座， 所述第一支链、 第二支链和第三支链分别朝向x轴的方向延伸 设置， 所述第一支链和所述第二支链的结构相同， 所述第一支链和所述第二支链对称设置 于所述第三支 链的两侧； 所述第一支链包括依次连接的第一移动副、 第一转动副和第一圆柱副， 所述第一移动 副通过所述第一 转动副和所述第一圆柱副与所述动平台连接； 所述第二支链包括依次连接的第二移动副、 第二转动副和第二圆柱副， 所述第二移动 副通过所述第二 转动副和所述第二圆柱副与所述动平台连接； 所述第三支链包括依次连接的第三移动副、 第三圆柱副和第三转动副， 所述第三移动 副通过所述三圆柱副和所述第三 转动副与所述动平台连接； 所述第一移动副、 所述第二移动副和所述第三移动副分别与所述固定基座固定连接， 所述第一移动副、 所述第二移动副和所述第三移动副均为驱动副， 所述第一移动副的移动 方向、 所述第二移动副的移动方向和所述第三移动副的移动方向均沿z轴方向设置 。 2.根据权利要求1所述的镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 所述第 一支链包括第 一 直线模组、 第一滑块、 第一连接杆、 第一连接块、 第一转轴和第一安装座， 所述第一滑块滑动 安装于所述第一直线模组， 所述第一连接杆 的一端与所述第一滑块固定连接， 所述第一连 接杆的另一端与所述第一连接块转动连接， 所述第一转轴贯穿所述第一连接块且与所述第 一安装座转动连接； 所述第二支链包括第二直线模组、 第二滑块、 第二连接杆、 第二连接块、 第二转轴和第 二安装座， 所述第二滑块滑动安装于所述第二直线模组， 所述第二连接杆的一端与所述第 二滑块固定连接， 所述第二连接杆的另一端与所述第二连接块转动连接， 所述第二转轴贯 穿所述第二连接块且与所述第二 安装座转动连接； 所述第三支链包括第三直线模组、 第三滑块、 第三连接杆、 第三转轴、 第三连接块和第 三安装座， 所述第三滑块滑动安装于所述第三直线模组， 所述第三连接杆的一端与所述第 三滑块固定连接， 所述第三转轴贯穿所述第三连接块后与所述第三连接杆的另一端转动连 接， 所述第三连接块与所述第三 安装座转动连接； 所述第一直线模组、 所述第二直线模组和所述第三直线模组均沿z轴的方向固定安装 于所述固定基座， 所述第一安装座、 所述第二安装座和所述第三安装座分别与所述动平台 固定连接 。 3.根据权利要求2所述的镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 所述第 一连接杆的前端 间隔设置有第一安装板， 所述第一安装板设有第一安装孔， 所述第一连接块的前后两端分 别凸出设置有第一圆轴， 所述第一圆轴插设于对应的所述第一 安装孔内； 所述第二连接杆的前端间隔设置有第二安装板， 所述第二安装板设有第二安装孔， 所 述第二连接块的前后两端分别凸出设置有第二圆轴， 所述第二圆轴插设于对应的所述第二 安装孔内； 所述第三安装座的左右两端间隔设置有第三安装板， 所述第三安装板设有第三安装 孔， 所述第三连接块的左右两端分别凸出设置有第三圆轴， 所述第三圆轴插设于对应的所 述第三安装孔内。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115015273 A 24.根据权利要求3所述的镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 所述第 一连接块设置有 沿y轴方向的第一插孔， 所述第一安装座的左右两端间隔设置有第四安装板， 所述第四安装 板设有第四安装孔， 所述第一 转轴穿过 所述第一插孔并插设于所述第四安装孔内； 所述第二连接块设置有沿y轴方向的第二插孔， 所述第二安装座的左右两端间隔设置 有第五安装板， 所述第 五安装板设有第 五安装孔， 所述第二转轴穿过所述第二插孔并插设 于所述第五安装孔内； 所述第三连接块设置有沿x轴方向的第三插孔， 所述第三连接杆的前端间隔设置有第 六安装板， 所述第六安装板设有第六安装孔， 所述第三转轴穿过所述第三插孔并插设于所 述第六安装孔内。 5.根据权利要求4所述的镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 所述第 一直线模组的轴 线、 所述第二直线模组的轴线和所述第三直线模组的轴线分别垂直于所述固定基座的上下 端面， 且所述第一直线模组的轴线、 所述第二直线模组的轴线和所述第三直线模组的轴线 之间的间距相等； 所述第一安装孔的轴 线、 所述第 二安装孔的轴 线和第六安装孔的轴 线分别垂直于所述 固定基座的前后端面， 且所述第一安装孔的轴线与所述第一转轴的轴线垂直相交， 所述第 二安装孔的轴线与所述第二转轴的轴线垂直相交， 所述第三转轴的轴线与第三安装孔的轴 线垂直相交。 6.根据权利要求4所述的镜头位姿自动调节装置， 其特征在于， 在镜头位姿自动调节装 置的初始状态下， 所述第一安装孔的轴线与所述第一转轴的轴线相交形成第一交点， 所述 第二安装孔的轴线与所述第二转轴的轴线相交形成第二交点， 所述第三转轴与所述第三安 装孔的轴线相交形成第三交点， 连接所述第一交点、 所述第二交点和所述第三交点构成等 腰三角形。 7.一种视觉检测系统， 其特征在于， 使用 如权利要求1～6任意一项所述的镜头位姿自 动调节装置， 包括镜头位姿自动调节装置、 摄像装置、 龙门架、 工作台和底座， 所述龙门架和 所述工作台设置于所述底座的表面， 所述镜头位姿自动调节装置固定安装于所述龙门架， 所述摄像装置安装于所述镜头位姿自动调节装置的动平台， 所述工作台用于放置待检测的 工件， 所述摄 像装置用于采集工件的表面信息 。 8.根据权利要求7所述的视觉检测系统， 其特征在于， 所述摄像装置包括工业相机、 镜 头、 第一摄像安装板、 第二摄像安装板、 第一镜头安装块和第二镜头安装块， 所述第一摄像 安装板固定安装于所述动平台的上表面， 所述第一镜头安装块与所述第一摄像安装板固定 连接， 所述第二摄像安装板固定安装于所述动平台的下表面， 所述第二镜头安装块与所述 第二摄像安装板固定连接； 所述镜头夹装于所述第 一镜头安装块和所述第 二镜头安装块， 所述工业相机与所述镜 头的顶端固定连接 。 9.一种调节方法， 其特征在于， 应用于如权利要求2～6任意一项所述的镜头位姿自动 调节装置， 包括以下步骤： 测量镜头相对工件表面的角度偏差和高度距离， 得到测量结果； 根据测量结果计算镜头所需绕x轴转动的角度α、 绕y轴转动的角度β和 沿z轴移动的位 移h；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115015273 A 3