一种移动式图像速测仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动式图像速测仪，其安装底板上表面装设远心平行光源，远心平行光源上端侧装设精密移动平台，精密移动平台包括工作台框架、工作台玻璃放置板、活动安装框架、X轴驱动组件、Z轴驱动组件；安装底板上表面于远心平行光源旁侧装设主体立柱，主体立柱上端部的相机紧固件装设千兆网高清工业相机，千兆网高清工业相机配装高景深双侧远心镜头，高景深双侧远心镜头下端侧装设圆环低角度无影灯，装设于主体立柱的无影灯驱动组件与圆环低角度无影灯驱动连接；该移动式图像速测仪配装与计算机电连接的控制器。通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖、测量效率高、测量准确且误差小、测量尺寸范围大且适应性强的优点。
【专利说明】
一种移动式图像速测仪
技术领域
[0001]本发明涉及精密测量装置技术领域，尤其涉及一种移动式图像速测仪。
【背景技术】
[0002]精密尺寸测量仪器主要应用于五金、电子、模具、手机配件、航空、线路板、弹簧、刀具等各行各业;其中，目前主要使用卡尺、千分表、高度尺、传统投影仪、影像仪、三坐标测量机等长度计量器具来对产品的外观尺寸进行测量。随着工业制造工艺及精密零件尺寸的提高，很多零件需要部分抽检甚至全检，工人们必须投入大量人力和时间来测试产品尺寸。
[0003]另外，在利用传统测量设备来实现产品尺寸检测的过程中，一般需要人为来建立测量基准，且只有放置于平台上方才可使用量具检测。由于每个人建立的坐标和取点、线、圆方式不一样，造成测量误差，测量完成后再整理所有数据报表到公司指定模版中，既耽误时间又花费力气。
[0004]需进一步指出，传统影像测量设备的镜头物镜倍率一般在0.7-4.5倍，通过CCD成像后，电脑上的视场约为2_8mm;测量尺寸稍微大一点的产品必须移动X、Y工作台来抓取产品尺寸。目前市场上用的远心镜头只能在视场范围内量测尺寸，大于视场的产品将无法量测尺寸，即使量测也只能接助于影像测量仪的原理和主体结构来抓取图像边缘轮廓点云，再转入世界坐标系进行拟合测量，同时产品必须在摆正的情况下才可以进行量测。其中，现在工业上用的影像检测的不足和缺陷主要体现在以下几点；
1、不能任意摆放产品，否则程序无法正常读取；
2、工作台移动过程中会发生左右偏摆情况，所拍的照片无法精确读取图像位移值；
3、超过1cm以上的广品，基本上无法再进彳丁尚精度测量；
4、不同人测量的产品数据不一样，主要是每个人建立的基准和抓取图象位置不同造成；
5、有高度差的零件，需要调节镜头高度来对清晰。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种移动式图像速测仪，该移动式图像速测仪结构设计新颖、测量效率高、测量准确且误差小、测量尺寸范围大且适应性强。
[0006]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0007]—种移动式图像速测仪，包括有安装底板，安装底板的上表面装设有远心平行光源，远心平行光源的上端侧可相对活动地装设有精密移动平台，精密移动平台包括有呈全围边框形状的工作台框架以及装设于工作台框架中间位置的工作台玻璃放置板，工作台框架的正下方可相对左右活动地装设有呈全围边框形状的活动安装框架，活动安装框架对应工作台框架装设有X轴驱动组件，X轴驱动组件与工作台框架驱动连接，安装底板的上表面于远心平行光源的旁侧装设有Z轴驱动组件，Z轴驱动组件与活动安装框架驱动连接；
安装底板的上表面于远心平行光源的旁侧装设有呈竖向布置的主体立柱，主体立柱的上端部装设有相机紧固件，相机紧固件装设有千兆网高清工业相机，千兆网高清工业相机配装有高景深双侧远心镜头，高景深双侧远心镜头的下端侧可相对上下活动地装设有位于高景深远心镜头与精密移动平台之间的圆环低角度无影灯，主体立柱对应圆环低角度无影灯装设有无影灯驱动组件，无影灯驱动组件与圆环低角度无影灯驱动连接；
该移动式图像速测仪配装有与计算机电连接的控制器，远心平行光源、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、千兆网高清工业相机、圆环低角度无影灯、无影灯驱动组件分别与控制器电连接。
[0008]其中，所述X轴驱动组件包括有螺装于所述活动安装框架的X轴驱动电机以及可相对转动地装设于活动安装框架且呈左右水平延伸的X轴驱动丝杆，X轴驱动电机的动力输出轴通过联轴器与X轴驱动丝杆连接，活动安装框架对应X轴驱动丝杆装设有X轴丝杆螺母，X轴丝杆螺母与X轴驱动丝杆相配合。
[0009]其中，所述Z轴驱动组件包括有分别螺装于所述安装底板上表面的电机安装座、位于电机安装座旁侧的固定安装座，电机安装座的上端部装设有Z轴驱动电机，固定安装座可相对转动地装设有呈竖向布置的Z轴驱动丝杆，Z轴驱动电机与Z轴驱动丝杆驱动连接，固定安装座的上端侧可相对上下活动地装设有活动连接座，活动连接座对应Z轴驱动丝杆螺装有Z轴丝杆螺母，Z轴丝杆螺母与Z轴驱动丝杆相配合。
[0010]其中，所述Z轴驱动电机的动力输出轴装设有主动同步带轮，所述Z轴驱动丝杆的下端部装设有从动同步带轮，主动同步带轮与从动同步带轮之间绕装有传动同步带。
[0011]其中，所述无影灯驱动组件包括有螺装于所述主体立柱的无影灯驱动安装座，无影灯驱动安装座装设有无影灯驱动电机以及呈竖向布置的无影灯驱动丝杆，无影灯驱动电机的动力输出轴通过联轴器与无影灯驱动丝杆连接，所述圆环低角度无影灯装设有无影灯驱动块，无影灯驱动块对应无影灯驱动丝杆螺装有无影灯丝杆螺母，无影灯丝杆螺母与无影灯驱动丝杆相配合。
[0012]其中，所述相机紧固件包括有螺装于所述主体立柱上端部的第一紧固件，第一紧固件螺装有第二紧固件，第一紧固件与第二紧固件之间开设有上下完全贯穿的套卡孔，所述千兆网高清工业相机嵌卡于第一紧固件与第二紧固件之间的套卡孔内。
[0013]其中，所述安装底板装设有移动手柄。
[0014]其中，所述安装底板的下表面装设有呈均匀间隔分布的防震脚垫。
[0015]本发明的有益效果为:本发明所述的一种移动式图像速测仪，其安装底板上表面装设远心平行光源，远心平行光源上端侧装设精密移动平台，精密移动平台包括工作台框架、工作台玻璃放置板、活动安装框架、X轴驱动组件、Z轴驱动组件;安装底板上表面于远心平行光源旁侧装设主体立柱，主体立柱上端部的相机紧固件装设千兆网高清工业相机，千兆网高清工业相机配装高景深双侧远心镜头，高景深双侧远心镜头下端侧装设圆环低角度无影灯，主体立柱对应圆环低角度无影灯装设无影灯驱动组件，无影灯驱动组件与圆环低角度无影灯驱动连接;该移动式图像速测仪配装与计算机电连接的控制器，远心平行光源、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、千兆网高清工业相机、圆环低角度无影灯、无影灯驱动组件分别与控制器电连接。通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖、测量效率高、测量准确且误差小、测量尺寸范围大且适应性强的优点。
【附图说明】
[0016]下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图2为本发明另一视角的结构不意图。
[0019]图3为本发明的精密移动平台的结构示意图。
[0020]图4为本发明的无影灯驱动组件的结构示意图。
[0021]在图1至图4中包括有:
I一一安装底板2—一远心平行光源
3—一精密移动平台31—一工作台框架 32一一工作台玻璃放置板 33—一活动安装框架
34——X轴驱动组件341——X轴驱动电机 342——X轴驱动丝杆 343——X轴丝杆螺母
35——Z轴驱动组件351——电机安装座
352--固定安装座353--Z轴驱动电机
354——Z轴驱动丝杆355——活动连接座
4——主体立柱5——相机紧固件 51一一第一紧固件 52—一第二紧固件
61 千兆网尚清工业相机62 尚景深双侧远心镜头 7 圆环低角度无影灯 8 无影灯驱动组件 81 无影灯驱动安装座 82 无影灯驱动电机 83 无影灯驱动丝杆 84 无影灯驱动块
85--无影灯丝杆螺母 91--移动手柄
92一一防震脚垫。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
[0023]如图1至图4所示，一种移动式图像速测仪，包括有安装底板I，安装底板I的上表面装设有远心平行光源2，远心平行光源2的上端侧可相对活动地装设有精密移动平台3，精密移动平台3包括有呈全围边框形状的工作台框架31以及装设于工作台框架31中间位置的工作台玻璃放置板32，工作台框架31的正下方可相对左右活动地装设有呈全围边框形状的活动安装框架33，活动安装框架33对应工作台框架31装设有X轴驱动组件34，X轴驱动组件34与工作台框架31驱动连接，安装底板I的上表面于远心平行光源2的旁侧装设有Z轴驱动组件35，Z轴驱动组件35与活动安装框架33驱动连接。
[0024]进一步的，安装底板I的上表面于远心平行光源2的旁侧装设有呈竖向布置的主体立柱4，主体立柱4的上端部装设有相机紧固件5，相机紧固件5装设有千兆网高清工业相机61，千兆网高清工业相机61配装有高景深双侧远心镜头62，高景深双侧远心镜头62的下端侧可相对上下活动地装设有位于高景深远心镜头与精密移动平台3之间的圆环低角度无影灯7，主体立柱4对应圆环低角度无影灯7装设有无影灯驱动组件8，无影灯驱动组件8与圆环低角度无影灯7驱动连接。
[0025]更进一步的，该移动式图像速测仪配装有与计算机电连接的控制器，远心平行光源2、X轴驱动组件34、Z轴驱动组件35、千兆网高清工业相机61、圆环低角度无影灯7、无影灯驱动组件8分别与控制器电连接。
[0026]其中，X轴驱动组件34包括有螺装于活动安装框架33的X轴驱动电机341以及可相对转动地装设于活动安装框架33且呈左右水平延伸的X轴驱动丝杆342，X轴驱动电机341的动力输出轴通过联轴器与X轴驱动丝杆342连接，活动安装框架33对应X轴驱动丝杆342装设有X轴丝杆螺母343，X轴丝杆螺母343与X轴驱动丝杆342相配合。
[0027]另外，Z轴驱动组件35包括有分别螺装于安装底板I上表面的电机安装座351、位于电机安装座351旁侧的固定安装座352，电机安装座351的上端部装设有Z轴驱动电机353，固定安装座352可相对转动地装设有呈竖向布置的Z轴驱动丝杆354，Z轴驱动电机353与Z轴驱动丝杆354驱动连接，固定安装座352的上端侧可相对上下活动地装设有活动连接座355，活动连接座355对应Z轴驱动丝杆354螺装有Z轴丝杆螺母，Z轴丝杆螺母与Z轴驱动丝杆354相配合。需进一步解释，本发明的Z轴驱动电机353可通过同步带传动机构驱动Z轴驱动丝杆354转动，相应的，Z轴驱动电机353的动力输出轴装设有主动同步带轮，Z轴驱动丝杆354的下端部装设有从动同步带轮，主动同步带轮与从动同步带轮之间绕装有传动同步带；当然，上述传动机构并不构成对本发明的限制，即本发明的Z轴驱动电机353还可以通过链条传动机构、齿轮传动机构与Z轴驱动丝杆354驱动连接。
[0028]在本发明工作过程中，千兆网高清工业相机61与高景深双侧远心镜头62组成成像系统，千兆网高清工业相机61将测量零件的实际外观由模拟信号转换成数字信号，且千兆网高清工业相机61将数字信号传输至控制器，控制器将数据二进制化后传输至计算机处理并生成BMP格式图片；其中，对于具有高度差的零件而言，高景深远心双侧镜头的景深可以达到15-70mm，在景深范围内的零件无需对焦即可进行测量。圆环低角度无影灯7作为低角度光源系统，圆环低角度无影灯7通过无影灯驱动组件8进行驱动而实现升降动作，在圆环低角度无影灯7实现升降动作的过程中，可改变圆环低角度无影灯7的照射角度和照射亮度。精密移动平台3作为测量零件的承载以及移动系统，且精密移动平台3可通过Z轴驱动组件35进行驱动来实现升降移动，以调节产品图像成像焦距;且精密移动平台3可通过X轴驱动组件34进行驱动来实现水平左右移动，以实现多张图片截取以及后续拼接，图片拼接方式能够有效地代替光栅计数，并将测量视场扩大，以达到更快捷、更有效地检验零件尺寸。远心平行光源2作为轮廓光源系统，远心平行光源2所发出的平行光能够有效地减少漫反射所带来的图像失真现象。
[0029]在本发明工作过程中，待测量零件放置于精密移动平台3的工作台玻璃放置板32上表面，且控制器控制远心平行光源2、千兆网高清工业相机61、圆环低角度无影灯7启动，千兆网高清工业相机61采集测量零件的图像数据并将图像数据传输至控制器，控制器再将图像数据传输至计算机并通过计算机对图像数据进行处理分析，以获得测量结果。
[0030]在X轴驱动组件34驱动工作台框架31、工作台玻璃放置板32实现水平左右移动的过程中，X轴驱动电机341通过由X轴驱动丝杆342、X轴丝杆螺母343所组成的丝杆传动机构驱动工作台框架31左右移动，工作台框架31再带动工作台玻璃放置板32同步左右移动。
[0031]另外，在Z轴驱动组件35驱动测量零件升降移动的过程中，Z轴驱动电机353通过由Z轴驱动丝杆354、Z轴丝杆螺母所组成的丝杆传动机构驱动活动连接座355上下移动，上下移动的活动连接座355带动活动安装框架33、工作台框架31以及工作台玻璃放置板32同步上下移动。
[0032]综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明具有结构设计新颖、测量效率高、测量准确且误差小、测量尺寸范围大且适应性强的优点。
[0033]作为优选的实施方式，如图1和图4所示，无影灯驱动组件8包括有螺装于主体立柱4的无影灯驱动安装座81，无影灯驱动安装座81装设有无影灯驱动电机82以及呈竖向布置的无影灯驱动丝杆83，无影灯驱动电机82的动力输出轴通过联轴器与无影灯驱动丝杆83连接，圆环低角度无影灯7装设有无影灯驱动块84，无影灯驱动块84对应无影灯驱动丝杆83螺装有无影灯丝杆螺母85，无影灯丝杆螺母85与无影灯驱动丝杆83相配合。
[0034]在无影灯驱动组件8驱动环形低角度无影灯升降移动的过程中，无影灯驱动电机82通过无影灯驱动丝杆83、无影灯丝杆螺母85所组成的丝杆传动机构驱动无影灯驱动块84上下移动，无影灯驱动块84再带动圆环低角度无影灯7同步上下移动。
[0035]作为优选的实施方式，如图1和图2所示，相机紧固件5包括有螺装于主体立柱4上端部的第一紧固件51，第一紧固件51螺装有第二紧固件52，第一紧固件51与第二紧固件52之间开设有上下完全贯穿的套卡孔，千兆网高清工业相机61嵌卡于第一紧固件51与第二紧固件52之间的套卡孔内。
[0036]作为优选的实施方式，如图1至图3所示，安装底板I装设有移动手柄91;另外，安装底板I的下表面装设有呈均匀间隔分布的防震脚垫92。其中，移动手柄91用于起到方便整体移动的功能，防震脚垫92用于起到防震支撑的功能。
[0037]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种移动式图像速测仪，其特征在于:包括有安装底板(I)，安装底板(I)的上表面装设有远心平行光源(2)，远心平行光源(2)的上端侧可相对活动地装设有精密移动平台(3)，精密移动平台(3)包括有呈全围边框形状的工作台框架(31)以及装设于工作台框架(31)中间位置的工作台玻璃放置板(32)，工作台框架(31)的正下方可相对左右活动地装设有呈全围边框形状的活动安装框架(33)，活动安装框架(33)对应工作台框架(31)装设有X轴驱动组件(34)，X轴驱动组件(34)与工作台框架(31)驱动连接，安装底板(I)的上表面于远心平行光源(2)的旁侧装设有Z轴驱动组件(35)，Z轴驱动组件(35)与活动安装框架(33)驱动连接； 安装底板(I)的上表面于远心平行光源(2)的旁侧装设有呈竖向布置的主体立柱(4)，主体立柱(4)的上端部装设有相机紧固件(5)，相机紧固件(5)装设有千兆网高清工业相机(61)，千兆网高清工业相机(61)配装有高景深双侧远心镜头(62)，高景深双侧远心镜头(62)的下端侧可相对上下活动地装设有位于高景深远心镜头与精密移动平台(3)之间的圆环低角度无影灯(7)，主体立柱(4)对应圆环低角度无影灯(7)装设有无影灯驱动组件(8)，无影灯驱动组件(8)与圆环低角度无影灯(7)驱动连接； 该移动式图像速测仪配装有与计算机电连接的控制器，远心平行光源(2)、X轴驱动组件(34)、Z轴驱动组件(35)、千兆网高清工业相机(61)、圆环低角度无影灯(7)、无影灯驱动组件(8)分别与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述X轴驱动组件(34)包括有螺装于所述活动安装框架(33)的X轴驱动电机(341)以及可相对转动地装设于活动安装框架(33)且呈左右水平延伸的X轴驱动丝杆(342)，X轴驱动电机(341)的动力输出轴通过联轴器与X轴驱动丝杆(342)连接，活动安装框架(33)对应X轴驱动丝杆(342)装设有X轴丝杆螺母(343)，X轴丝杆螺母(343)与X轴驱动丝杆(342)相配合。3.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述Z轴驱动组件(35)包括有分别螺装于所述安装底板(I)上表面的电机安装座(351)、位于电机安装座(351)旁侧的固定安装座(352)，电机安装座(351)的上端部装设有Z轴驱动电机(353)，固定安装座(352)可相对转动地装设有呈竖向布置的Z轴驱动丝杆(354)，Z轴驱动电机(353)与Z轴驱动丝杆(354)驱动连接，固定安装座(352)的上端侧可相对上下活动地装设有活动连接座(355)，活动连接座(355)对应Z轴驱动丝杆(354)螺装有Z轴丝杆螺母，Z轴丝杆螺母与Z轴驱动丝杆(354)相配合。4.根据权利要求3所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述Z轴驱动电机(353)的动力输出轴装设有主动同步带轮，所述Z轴驱动丝杆(354)的下端部装设有从动同步带轮，主动同步带轮与从动同步带轮之间绕装有传动同步带。5.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述无影灯驱动组件(8)包括有螺装于所述主体立柱(4)的无影灯驱动安装座(81)，无影灯驱动安装座(81)装设有无影灯驱动电机(82)以及呈竖向布置的无影灯驱动丝杆(83)，无影灯驱动电机(82)的动力输出轴通过联轴器与无影灯驱动丝杆(83)连接，所述圆环低角度无影灯(7)装设有无影灯驱动块(84)，无影灯驱动块(84)对应无影灯驱动丝杆(83)螺装有无影灯丝杆螺母(85)，无影灯丝杆螺母(85)与无影灯驱动丝杆(83)相配合。6.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述相机紧固件(5)包括有螺装于所述主体立柱(4)上端部的第一紧固件(51)，第一紧固件(51)螺装有第二紧固件(52)，第一紧固件(51)与第二紧固件(52)之间开设有上下完全贯穿的套卡孔，所述千兆网高清工业相机(61)嵌卡于第一紧固件(51)与第二紧固件(52)之间的套卡孔内。7.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述安装底板(I)装设有移动手柄(91)。8.根据权利要求1所述的一种移动式图像速测仪，其特征在于:所述安装底板(I)的下表面装设有呈均匀间隔分布的防震脚垫(92)。
【文档编号】G01C11/00GK105953729SQ201610402468
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月9日
【发明人】王和云, 孙顺平, 黄尚金
【申请人】佛山市勾股动力信息技术有限公司