影像测量刀具系统及其测量方法_2

文档序号:9908493阅读:来源:国知局
性。角度旋转装置使横向镜头可以绕纵向镜头旋转,工作台移 动机构配合横向镜头可以绕纵向镜头可以实现五个轴的测量,角度旋转装置且避免了多次 装夹造成的重复定位误差,极大的提高了测量精度与效率;本发明放大率高达240倍,可以 清晰的分辨刀具或者精密零件的轮廓;并且可直接测量刀具几何参数,可大大提高刀具或 者精密零件大批量生产时的质量稳定性和一致性。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明结构图。
[0022] 图2是本发明配合磨针机后的结构图。
[0023] 图3是本发明角度旋转装置的结构图。
[0024]图4是本发明图3的剖开图。
[0025]标注说明:1.电脑主机;2.控制台;3 . Y向调节轴;4. X向调节轴;5 .工作台面;6.玻 璃块;7.横向转角镜头表面灯;8.横向镜头;9.横向摄录机;10.旋转拉手;11.纵向镜头;12. 纵向摄录机;13.纵向镜头表面灯;14.升降机构;15.升降手轮;16.底光源板;17.夹持待测 刀具的夹具;18.工作台移动机构;19.角度旋转装置;191.旋转气缸;192.底座;193.固定 套;194.转动套;195.封盖;196.转轴;197.轴承;198.限位块;199.第一外齿圈;1910.第二 外齿圈;1911.轴向挡板;1913.转动块;20.显示器;21.钣金仪器座;22.鼠标键盘;23.磨针 机。
【具体实施方式】
[0026] 请参阅图1-4所示,本发明关于一种影像测量刀具系统,包括钣金仪器座21、显示 器20、电脑主机1、鼠标键盘22、控制台2,所述的控制台2、鼠标键盘22、电脑主机1和显示器 20设于钣金仪器座21上,所述的鼠标键盘22和显示器20分别与电脑主机1连接,电脑主机1 与控制台2连接,还包括工作台移动机构18、升降机构14、工作台面5、玻璃块6、夹持待测刀 具的夹具17、底光源板16、横向图像采集装置、纵向图像采集装置,所述的工作台移动机构 18和升降机构14设于控制台2上并与控制台2连接,所述的工作台移动机构18运行行程为 200x100mm,所述的工作台面5设于工作台移动机构18上方,所述的工作台面5采用金属制 成,工作台面5的尺寸为404x228mm,所述的玻璃块6设于工作台面5上表面,所述的玻璃块6 尺寸为260x160mm,采用玻璃块使光照效果更好,所述的夹持待测刀具的夹具17设于玻璃块 6中部,所述的纵向图像采集装置固定于升降机构14上并设于夹持待测刀具的夹具17上方, 所述的横向图像采集装置通过角度旋转装置19沿纵向图像采集装置轴心旋转连接,所述的 纵向图像采集装置包括纵向镜头表面灯13、纵向镜头11和纵向摄录机12,所述的横向图像 采集装置包括横向转角镜头表面灯7、横向转角镜头、横向摄录机9,所述的底光源板16设于 工作台面5上并设于纵向摄像镜头一侧。
[0027]电脑主机1内安装有刀具测量处理单元,刀具测量处理单元为本领域常规技术手 段,刀具测量处理单元可以将刀具真实图像与此工件的CAD图纸进行比较,并能测量差值, 刀具测量处理单元还具有仿形功能,即根据测量数据生成CAD图纸;对于工件测量领域,双 镜头测量系统为最先进的测量仪器,使用者将更容易获得最佳的测量结果。
[0028] 进一步地,所述的角度旋转装置19包括旋转拉手10、旋转驱动部分和角度调节限 定部分,所述旋转驱动部分包括旋转气缸191,所述角度调节限定部分包括底座192、固定套 193、转动套194、封盖195、转轴196、限位块198、第一外齿圈199、第二外齿圈1910、轴向挡板 1911、固定块及转动块1913;所述旋转气缸191的驱动轴与转轴196的一端相连接,所述底座 192和固定套193均通过轴承197依次套装在转轴196的气缸连接端,所述第一外齿圈199套 在转轴196外侧并固装在固定套193侧部,所述第二外齿圈1910套在转轴196外侧并固装在 第一外齿圈199侧部,在第一外齿圈199和第二外齿圈1910轴向方向上留有间隙,且第一外 齿圈199和第二外齿圈1910的齿形和齿数均相同,在轴向投影方向上,第一外齿圈199的外 齿与第二外齿圈1910的外齿交错设置,且第一、第二外齿圈1910的外齿之间相差半个相邻 齿间夹角;所述轴向挡板1911套在转轴196外侧并固装在第二外齿圈1910侧部,在轴向挡板 1911上设置有开口槽;所述封盖195套装在轴向挡板1911外侧的转轴196上,封盖195相对于 转轴196可轴向移动和绕转轴196转动;所述第一外齿圈199和第二外齿圈1910的轴向中心 线与转轴196的轴向中心线相重合;所述限位块198固装在第一外齿圈199和第二外齿圈 1910内侧面所对应的转轴196上,所述固定块、转动块1913均位于第一外齿圈199、第二外齿 圈1910内侧面与转轴196之间的环形空间内,且固定块和转动块1913分别位于限位块198的 两侧,固定块与轴向挡板1911固定连接,转动块1913通过连接杆与封盖195相固接,所述连 接杆通过轴向挡板1911的开口槽与封盖195相连接;所述转动套194位于固定套193与封盖 195之间,旋转拉手10套于转动套194外,且转动套194与封盖195相固接,所述第一外齿圈 199、第二外齿圈1910及轴向挡板1911均位于转动套194内部,在转动套194内壁上设置有内 齿,内齿的齿形与第一外齿圈199、第二外齿圈1910的齿形相同;所述转动套194内齿分别 与第一外齿圈199、第二外齿圈1910相啮合配合;所述转动套194轴向中心线与转轴196的轴 向中心线相重合。
[0029] 首先通过旋转拉手10将转动套194沿转轴196向外拉动,此时的转动套194内齿刚 好位于第一外齿圈199与第二外齿圈1910之间的间隙内,此时的固定块和转动块1913均处 于初始位置,即固定块和转动块1913刚好将限位块198夹合在中间;手动转动旋转拉手10使 转动套194转动,在封盖195和连接杆的带动下,转动块1913会随着转动套194 一同绕转轴 196转动,转动块1913移开限位块198的同时,也和固定块之间形成了一定的扇形空间,此时 的限位块198能够跟随转轴196转动的角度范围,就是扇形空间的扇形角范围;确定好角度 后,继续手动沿转轴196向外拉动转动套194,此时的转动套194内齿与第二外齿圈1910相啮 合,进而限定了转动套194轴向的位置,根据所要转动的角度不同,由于单个外齿圈能够调 节的角度范围最小单位为度,所以特殊情况下只需要第一外齿圈199就可满足角度调整要 求,此时可继续手动沿转轴196向内拉动转动套194,转动套194内齿与第一外齿圈199相啮 合,进而限定了转动套194轴向的位置。
[0030] 角度旋转装置19使横向镜头8可以绕纵向镜头11旋转,工作台移动机构18配合横 向镜头8可以绕纵向镜头11可以实现五个轴的测量,角度旋转装置19且避免了多次装夹造 成的重复定位误差,极大的提高了测量精度与效率。
[0031] 所述的工作台移动机构18包括相互垂直的X向丝杆和Y向丝杆,所述的X向丝杆和Y 向丝杆上分别设有X向调节轴4和Y向调节轴3。
[0032]所述的升降机构14上设有升降手轮15。
[0033] -种影像测量刀具系统测量方法,包括下列步骤:
[0034] (1)将待测刀具固定在夹持待测刀具的夹具17上,使前刀面面向横向镜头8,背向 底光源板16;
[0035] (2)利用电脑主机1通过控制台2分别对工作台移动机构18进行水平方向左右前后 移动控制和对升降机构14上下移动控制,工作台移动机构18使工作台面5沿X向或Y向移动 和升降机构14上下移动,在工作台面5移动过程中使工作台面5上方的纵向镜头11和横向镜 头8实时提取轮廓图像中刀具两侧的轮廓线,求解两直线夹角,角度旋转装置19使横向图像 采集装置
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