一种影像测量仪的3d光学检测装置制造方法
【专利摘要】一种影像测量仪的3D光学检测装置，包括镜头、固定机构、安装部件、光栅投影装置和至少两个转动部件；所述安装部件可移动地设置在所述固定机构的下端，在所述安装部件的底部设置有光栅投影装置，所述转动部件一端与所述安装部件转动连接，所述镜头设置在所述转动部件的另一端；本实用新型通过安装部件和转动部件的多方向移动，使安装在转动部件上的镜头实现了多方位全面的采集图像，并且设置有光栅投影装置，与镜头配合实现三维数据的采集，为使用者提供更多更全面的样品参数，解决了现有技术中镜头采样方向不足且只能采集二维数据的问题。
【专利说明】一种影像测量仪的3D光学检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学检测装置，具体地是一种影像测量仪的3D光学检测装置。
【背景技术】
[0002]影像测量仪，是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术，具有自动测量、CNC (Computer numerical control:计算机数控)走位自动测量、自动学习批量测量，影像地图目标指引，全视场鹰眼放大等优异的功能。同时，基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程，可以满足清晰造影下辅助测高需要(亦可加入触点测头完成坐标测高)。支持空间坐标旋转的优异软件性能，可在工件随意放置的情况下进行批量测量，亦可使用夹具进行大批量扫描测量与SPC(StatisticalProcess Control,统计过程控制)结果分类。全自动影像测量仪，是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能，融合机器视觉软件的设计灵性，属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标测量与SPC结果分类，满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求:更高速、更便捷、更精准的测量需要，解决制造业发展中又一个瓶颈技术。
[0003]现有技术中的CN102081218A、名称为《影像测量仪的对焦装置》中公布了一种影像测量仪的对焦装置，包括一光学装置、一图案光装置、一同轴光装置、一分光镜、一影像攫取装置及一光源，所述光源用于照射一待测工件，所述光学装置用于根据图案光装置或同轴光装置所发出的光线对所述待测工件进行光学成像，所述影像攫取装置用于通过该光学装置感应所述待测工件的图像并将其转换为电信号以传输给一电脑系统进行对焦分析，所述图案光装置通过所述分光镜与上述光学装置相连；所述同轴光装置通过所述分光镜与上述光学装置相连；所述图案光装置与同轴光装置以该分光镜为垂点成90度夹角；所述分光镜用于将所述图案光装置或同轴光装置发出的光线传送到所述光学装置。上述影像测量仪的对焦装置可准确的对表面待测工件进行对焦。
[0004]该专利中的对焦装置采样获得的图片为二维图像，在检测方面只能对样品的表面进行检测，在对样品的体积等立体的数据则无法获得，满足不了现在企业对样品检测的需要，并且镜头采样角度较少，在样品较大或者形状比较特殊的情况下，采集不到完整的图像，达不到检测的要求。
实用新型内容
[0005]为此，本实用新型解决现有技术中影像测量仪的对焦装置采集的图像为二维图像，采集角度较少，无法满足客户需要三维检测的问题，从而提出一种采用光栅测量技术的能实现三维检测多角度采集图像的一种影像测量仪的3D光学检测装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下方案:[0007]—种影像测量仪的3D光学检测装置，
[0008]包括镜头，用于采集图像；
[0009]固定机构，为中空的、具有用于连接影像测量仪的固定结构；
[0010]还包括安装部件、光栅投影装置和至少两个转动部件；
[0011]所述安装部件可移动地设置在所述固定机构的下端，在所述安装部件的底部设置有光栅投影装置，所述转动部件一端与所述安装部件转动连接，所述镜头设置在所述转动部件的另一端。
[0012]所述固定机构与所述安装部件连接位置之间还设置有摇摆部件，所述固定机构的下端一侧与所述摇摆部件通过连接轴连接，所述连接轴连接有驱转装置，所述安装部件上侧与所述摇摆部件下端连接，所述摇摆部件可沿轴带动安装部件摇摆。
[0013]所述连接轴与所述驱转装置之间还设置有主动轴，所述连接轴与所述主动轴之间通过相互齿合的齿轮联动。
[0014]所述安装部件与所述摇摆部件下侧通过垂直转轴连接，所述垂直转轴连接有第一驱动装置。
[0015]所述转动部件与所述安装部件通过旋转轴连接，所述旋转轴连接有第二驱动装置。
[0016]所述转动部件在所述安装部件的多个同一方向对称设置两个。
[0017]所述转动部件对称设置在所述安装部件的两端。
[0018]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，
[0019](I)本实用新型所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置，包括镜头，用于采集图像；固定机构，为中空的、具有用于连接影像测量仪的固定结构；还包括安装部件、光栅投影装置和至少两个转动部件；所述安装部件可移动地设置在所述固定机构的下端，在所述安装部件的底部设置有光栅投影装置，所述转动部件一端与所述安装部件转动连接，所述镜头设置在所述转动部件的另一端；本实用新型通过安装部件和转动部件的多方向移动，使安装在转动部件上的镜头实现了多方位全面的采集图像，并且设置有光栅投影装置，与镜头配合实现三维数据的采集，为使用者提供更多更全面的样品参数，解决了现有技术中镜头采样方向不足且只能采集二维数据的问题。
[0020](2)本实用新型所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置，包括所述固定机构与所述安装部件连接位置之间还设置有摇摆部件，所述固定机构的下端一侧与所述摇摆部件通过连接轴连接，所述连接轴连接有驱转装置，所述安装部件上侧与所述摇摆部件下端连接，所述摇摆部件可沿轴带动安装部件摇摆，在被测样品较大或者形状比较特殊时，所述摇摆部件可以带动安装部件和转动部件移动，采集到水平角度较难采集的地方。
[0021](3)本实用新型所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置，所述安装部件与所述固定机构通过垂直转轴连接，所述垂直转轴连接有第一驱动装置，所述安装部件可以通过驱动装置实现360度的旋转，进一步增加采集角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中[0023]图1是本实用新型的一个实施例的主视图。
[0024]图中附图标记表不为:1_固定机构，2-摇摆部件，3-安装部件，4-转动部件，5-镜头，6-光栅投影装置，7-垂直转轴，8-第一驱动装置，9-驱转装置，10-旋转轴。
【具体实施方式】
[0025]下面提供本实用新型所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置的【具体实施方式】。
[0026]实施例1
[0027]本实施例所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置，如图1所示，包括镜头5，优选的采用高精度(0.01_)、500万分辨率的摄像头，用于采集图像；固定机构1，其内部为中空的，用于设置驱转装置9和其他连接机构，其还设置有用于连接影像测量仪的固定结构，优选的为轨道连接机构，连接在影像测量仪的轨道上；3D光学检测装置还包括安装部件3、光栅投影装置6和至少两个转动部件4 ;所述安装部件3可移动地设置在所述固定机构I的下端，在所述安装部件3的底部设置有光栅投影装置6，利用光栅投影重建三维物体就是通过光栅投影装置6将光栅图样投影于被测样品表面，所述镜头5摄下物体表面上变形的光栅图样，然后由变形的光栅图样与原图样相位信息的关系确定深度信息，从而由深度信息重建出三维物体的表面。
[0028]所述转动部件4 一端与所述安装部件3转动连接，所述镜头5优选的设置在所述转动部件4的另一端，因此转动部件4安装镜头5的一端可以上下转动，调整镜头5方向；本实用新型通过安装部件3和转动部件4的多方向移动，使安装在转动部件4上的镜头5实现了多方位全面的采集图像，并且设置有光栅投影装置6，与镜头5配合实现三维数据的采集，为使用者提供更多更全面的样品参数，解决了现有技术中镜头5采样方向不足且只能采集二维数据的问题。
[0029]作为其他可以变换的实施方式，所述镜头5可以采用其他高精度、高分辨率的镜头5。
[0030]实施例2
[0031]在实施例1所述的一种影像测量仪的3D光学检测装置的基础上，如图1所示，所述固定机构I与所述安装部件3连接位置之间优选的还设置有摇摆部件2，所述固定机构I的下端一侧与所述摇摆部件2通过连接轴连接，所述连接轴连接有驱转装置9，所述驱转装置9优选的采用马达，所述驱转装置9优选的设置在固定机构I内部，所述驱转装置9通过连接轴转动所述摇摆部件2，作为其他可以变换的实施方式，所述连接轴与所述驱转装置9之间还设置有主动轴，所述连接轴与所述主动轴之间通过相互齿合的齿轮联动，所述驱转装置9通过主动轴带动连接轴旋转，进而转动所述摇摆部件2。
[0032]所述安装部件3上侧与所述摇摆部件2下端连接，所述摇摆部件2可沿轴带动安装部件3摇摆，在被测样品较大或者形状比较特殊时，所述摇摆部件2可以带动安装部件3和转动部件4移动,采集到水平角度较难采集的地方。
[0033]实施例3
[0034]在以上实施例所述的一种影像测量仪的3D光学测量装置的基础上，所述安装部件3与所述摇摆部件2下侧优选的通过垂直转轴7连接，所述垂直转轴7连接有第一驱动装置8。所述转动部件4与所述安装部件3通过旋转轴10连接，所述旋转轴10连接有第二驱动装置，所述第一驱动装置8和第二驱动装置优选的采用马达，在安装到影像测量仪时，所述驱转装置9与驱动装置与控制单元如PLC连接，根据设定的时间和速度运转。作为其他可以变换的实施方式，还可以采用其他驱动装置。
[0035]所述转动部件4优选的对称设置在所述安装部件3的两端，普通应用中，所述转动部件4设置两个已经能形成双目视觉体系，满足需求，但作为其他可以变换的实施方式，所述转动部件4在多个同一方向对称设置两个，可根据实际需要进行灵活配置，满足不同的工业需求。
[0036]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种影像测量仪的3D光学检测装置， 包括镜头，用于采集图像； 固定机构，为中空的、具有用于连接影像测量仪的固定结构； 其特征在于，还包括安装部件、光栅投影装置和至少两个转动部件； 所述安装部件可移动地设置在所述固定机构的下端，在所述安装部件的底部设置有光栅投影装置，所述转动部件一端与所述安装部件转动连接，所述镜头设置在所述转动部件的另一端。
2.根据权利要求1所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述固定机构与所述安装部件连接位置之间还设置有摇摆部件，所述固定机构的下端一侧与所述摇摆部件通过连接轴连接，所述连接轴连接有驱转装置，所述安装部件上侧与所述摇摆部件下端连接，所述摇摆部件可沿轴带动安装部件摇摆。
3.根据权利要求2所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述连接轴与所述驱转装置之间还设置有主动轴，所述连接轴与所述主动轴之间通过相互齿合的齿轮联动。
4.根据权利要求3所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述安装部件与所述摇摆部件下侧通过垂直转轴连接，所述垂直转轴连接有第一驱动装置。
5.根据权利要求4所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述转动部件与所述安装部件通过旋转轴连接，所述旋转轴连接有第二驱动装置。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述转动部件在所述安装部件的多个同一方向对称设置两个。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的影像测量仪的3D光学检测装置，其特征在于，所述转动部件对称设置在所述安装部件的两端。
【文档编号】G01B11/25GK203732045SQ201320886331
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】马栋梁 申请人:苏州矩阵光电有限公司