大视场高精度智能光学测量仪的制作方法

本实用新型涉及光学视觉测量检测领域，尤其是涉及一种大视场高精度智能光学测量仪。

背景技术：

近年来，随着科学技术的进步，在工业生产过程当中，相对于传统测量检验方法，使用光学视觉技术进行测量检验具有无接触、快速、准确和智能化的优点，对提高产品检验的一致性、产品的安全性、降低工人的劳动强度以及实现企业高效的安全生产和自动化管理具有不可替代的作用，因此高精度的光学视觉智能测量仪越来越多的应用在各行各业的工业生产的过程当中。

传统的光学视觉智能测量仪大多只能检测微小零部件的测量，待检工件的尺寸长和宽不超过100mm，因此检测范围有限，对于稍微大一些的零部件或者稍大的尺寸检测就无能为力了。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供大视场高精度智能智能光学测量仪，这种测量仪具有检测视场范围大，可以检测更大的工件尺寸，使智能光学视觉测量仪的检测范围从几十毫米提高到几百毫米。

本实用新型公开的大视场高精度光学视觉智能测量仪采用的技术方案是：包含：柜体、工控计算机、远心镜头、远心镜头固定座、工业相机、远心光源、远心光源固定座、光源控制器、测量台、开关电源、空气开关、智能光学视觉测量系统；

所述的柜体为长方形柜体，包含安装台、元器件安装板、控制按钮面板、走线槽，显示器键鼠安装架，所述的安装台位于柜体的上部，所述的控制按钮面板安装在柜体一侧正面靠上的部位，所述的显示器键鼠安装架位于柜体的另一侧上，所述的走线槽和元器件安装板位于柜体的下部柜仓内；

所述的工控计算机包括主机、显示器、键盘鼠标；所述的主机位于柜体的下部的柜仓内，所述的显示器和键盘鼠标安装在柜体的显示器键鼠安装架上；

所述的远心镜头固定座安装在柜体上部安装台的一侧，所述的远心光源固定座安装在柜体上部安装台的另一侧，所述的远心镜头安装在远心镜头固定座上，所述的远心光源安装在远心光源固定座上，所述的测量台安装在柜体上部的安装台上，位于远心镜头和远心光源之间，远心镜头、远心光源和测量台的中心点位于同一中轴平面内，所述的工业相机安装在远心镜头下端，所述的光源控制器位于柜体下部柜仓的元器件安装板上，并连接远心光源，所述的开关电源、空气开关安装在元器件安装板上，其中开关电源为光源控制器和工业相机连接供电。

进一步地，所述的远心镜头为折返式双远心镜头，这种镜头为直角形状，其光路为直角光路，其入瞳孔径Ф＝235mm，放大倍率为0.187，景深为40mm，工作距离400±3％mm，远心度＜0.04度，畸变率＜0.1％，相机接口为F口。

进一步地，所述的工业相机为面阵相机，输出颜色为黑白，传感器为CCD，传感器的尺寸36mm×24mm，输出方式为Gig千兆以太网输出，镜头接口为F口。

进一步地，所述的远心光源折返式远心光源，其外形为直角形状，其光路为直角光路，其光束直径245mm，工作距离200-400mm，平行度＜0.1。

进一步地，所述的测量台包括滑块座、载物台、升降螺纹柱、固定块、固定块螺栓、滑块定位螺栓、滑轨、升降定位螺栓、升降螺栓；

所述的测量台有两根方形滑轨，滑轨的两端固定在固定块上，所述的固定块使用固定块螺栓固定在所述的柜体的安装台上；

滑块座为凹形方形块，安装固定在所述的滑轨上，所述的滑块座两侧使用滑块定位螺栓用于固定定位在所述的滑轨上，所述的滑块座上面固定有两根升降螺纹柱；升降螺纹柱上安装有载物台、升降定位螺栓、升降螺栓，所述的载物台为方形，载物台下方使用升降螺栓用于支撑升降，载物台上方使用升降定位螺栓用于定位紧固载物台。

进一步地，所述的工业相机、光源控制器由开关电源供电，所述的工业相机、光源控制器与工控计算机主机进行通信。

本实用新型的有益效果：

本实用新型大视场高精度智能光学测量仪，硬件主要包括柜体、工控计算机、远心镜头、远心镜头固定座、工业相机、远心光源、远心光源固定座、光源控制器、测量台；软件主要由智能光学视觉测量系统组成，因此可以快速的对工件被测物进行尺寸测量，具有测量精度高、快速、无接触、智能的优点。

本实用新型大视场高精度智能光学测量仪，采用大视场组合的远心镜头、工业相机和大型柜体测量台组合，远心镜头入瞳孔径Ф235mm，放大倍率为 0.187，景深为40mm，工作距离400±3％mm，远心度＜0.04度，畸变率＜0.1％；工业相机为面阵相机，传感器有效感光面积为36mm×24mm，因此本实用新型的视场达到了Ф＝200mm，比传统的智能光学视觉测量仪的视场大了3-5倍，其重复测量精度≤2μm。具有极高的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型提出的大视场高精度智能光学测量仪结构示意图；

图2为本实用新型提出的大视场高精度智能光学测量仪的智能光学视觉测量系统示意图；

图3为本实用新型提出的大视场高精度智能光学测量仪的远心镜头示意图；

图4为本实用新型提出的大视场高精度智能光学测量仪的远心光源示意图；

图5为本实用新型提出的大视场高精度智能光学测量仪的测量台结构示意图；

附图标记说明

100-柜体，110-安装台，120-元器件安装板，130-控制按钮面板，140-走线槽，150-显示器键鼠安装架，200-主机，210-显示器，220-键盘鼠标，300-远心镜头，310-远心镜头固定座，320-工业相机，400-远心光源，410-远心光源固定座，420-光源控制器，500-测量台，510-滑块座，520-载物台，530-升降螺纹柱，540-固定块，550-固定快螺栓，560-滑块定位螺栓，570-滑轨，580-升降定位螺栓，590-升降螺栓，600-开关电源，700-空气开关。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～5所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；本实用新型公开的大视场高精度智能光学测量仪，包含：柜体100、工控计算机、远心镜头300、远心镜头固定座310、工业相机320、远心光源400、远心光源固定座410、光源控制器420、测量台500、开关电源600、空气开关700、智能光学视觉测量系统。

所述的柜体100为长方形柜体，包含安装台110、元器件安装板120、控制按钮面板130、走线槽140，显示器键鼠安装架150，所述的安装台110位于柜体100的上部，所述的控制按钮面板130安装在柜体100一侧正面靠上的部位，所述的显示器键鼠安装架150位于柜体100的另一侧上，所述的走线槽140和元器件安装板120位于柜体100的下部柜仓内；

所述的工控计算机包括主机200、显示器210、键盘鼠标220；所述的主机 200位于柜体的下部的柜仓内，所述的显示器210和键盘鼠标220安装在柜体 100的显示器键鼠安装架150上；

所述的远心镜头固定座310安装在柜体100上部安装台110的一侧，所述的远心光源固定座410安装在柜体100上部安装台110的另一侧，所述的远心镜头300安装在远心镜头固定座310上，所述的远心光源400安装在远心光源固定座410上，所述的测量台500安装在柜体100上部的安装台110上，位于远心镜头300和远心光源400之间，所述的远心镜头300、远心光源400和测量台500的中心点位于同一中轴平面内，所述的工业相机320安装在远心镜头300 下端，所述的光源控制器420位于柜体100下部柜仓的元器件安装板120上，并连接远心光源400，所述的开关电源600、空气开关700安装在元器件安装板 120上，其中开关电源600为光源控制器420和工业相机320连接供电。

优选的，如图1所示，220V市电经过空气开关700之后分别为工控计算机和开关电源600供电，工控计算机供电电路设有220V按钮开关，开关电源600 供电电路设有220V按钮开关，两个220V按钮开关安装在所述的控制按钮面板 130上，方便对设备进行开启和关闭。

优选的，如图1所示，所述的柜体100使用铝型材作为骨架框架，柜体100 后部使用喷塑面板进行封闭，靠近工控计算机主机200的部位开有散热孔，柜体100两侧使用喷塑面板进行封闭，柜体100前部中间开有两扇喷塑门，两侧使用喷塑面板进行封闭，柜体100的上部的安装台110使用铝型材并排拼成台面结构。

优选的，如图1、图3所示，所述的远心镜头300为折返式双远心镜头，这种镜头为直角形状，其光路为直角光路，其入瞳孔径Ф＝235mm，放大倍率为 0.187，景深为40mm，工作距离400±3％mm，远心度＜0.04度，畸变率＜0.1％，相机接口为F口。

优选的，如图1所示，所述的工业相机320为面阵相机，输出颜色为黑白，传感器为CCD，传感器的尺寸36mm×24mm，输出方式为Gig千兆以太网输出，镜头接口为F口。

优选的，如图1、图4所示，所述的远心光源400折返式远心光源，其外形为直角形状，其光路为直角光路，其光束直径245mm，工作距离200-400mm，平行度＜0.1°。

优选的，如图1，图5所示，所述的测量台500包括滑块座510、载物台520、升降螺纹柱530、固定块540、固定块螺栓550、滑块定位螺栓560、滑轨570、升降定位螺栓580、升降螺栓590；

所述的测量台500有两根方形滑轨570，滑轨570的两端固定在固定块540 上，所述的固定块540使用固定块螺栓550固定在所述的柜体100的安装台110 上；

所述的滑块座510为凹形方形块，安装固定在所述的滑轨570上，所述的滑块座510两侧使用滑块定位螺栓560用于固定定位在所述的滑轨570上，所述的滑块座510上面固定有两根升降螺纹柱530；升降螺纹柱530上安装有载物台520、升降定位螺栓580、升降螺栓590，所述的载物台520为方形，载物台 520下方使用升降螺栓590用于支撑升降，载物台520上方使用升降定位螺栓 580用于定位紧固载物台520。

优选的，如图1所示，所述的工业相机320、光源控制器420由开关电源 600供电，所述的工业相机320、光源控制器420与工控计算机的主机200进行通信，在本实用新型当中工控计算机通过网线和工业相机320进行通信，光源控制器420通过RS232接口和工控计算机进行通信。

优选的，如图2所示，智能光学视觉测量系统包括图像采集模块、图像处理模块、图像分析测量计算模块，光源控制模块、数据存储分析模块,所述的图像采集模块控制连接工业相机320，所述的光源控制模块控制连接光源控制器 420。优选的，如图2所示，所述的光源控制模块通过控制光源控制器420来控制远心光源400为被测物提供背光照明，所述的图像采集模块控制工业相机320 来获取被测物的图像，图像处理模块将获取的被测物图像进行图像处理，所述图像处理包含图像增强处理和图像分割处理，图像分析测量计算模块将被经过图像处理模块处理过的图像进行特征点提取、定位、尺寸计算，数据存储模块对被测物数据进行存储分析和输出。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。