影像式钢卷尺或直尺全自动标准装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其是一种基于机器视觉技术的全自动测长装置，特别是基于机器视觉技术对工作钢卷尺、标准钢卷尺、钢直尺和纤维卷尺等线纹类计量设备的检测的影像式钢卷尺或直尺全自动标准装置。
【背景技术】
[0002]钢卷尺是普通的长度测量量具，其准确度直接影响到测量精度。目前，计量检定机构对钢卷尺周期检定、企业质量检验部门对产品出厂检验按照《JJG4-1999钢卷尺》检定规程和相关产品标准，通常采用的钢卷尺检定装置由长检台(一般长为5m)、分度值为0.0lmm的读数显微镜与标准钢卷尺组成。在长检台的一边放置标准钢卷尺，另一边放置被检钢卷尺，两个钢卷尺零位对齐，然后手工移动读数显微镜，在每米处对标准钢卷尺和被检钢卷尺进行比较测量，并人工记录数据，计算示值误差，进行相对比较检定钢卷尺的示值误差。劳动强度相当大、操作极不方便、检定效率低下、容易因人为读数误差造成测量准确度不高，更无法进行数据的自动存储，对后续证书、检验报告出具也带来许多不便。
[0003]普通钢直尺的读数检定是根据规程《JJG 1-1999钢直尺检定规程》采用三等标准金属线纹尺检定。这种手动检定需要人眼观察读数显微镜，操作不方便。我国目前的几何量控制意识已接近欧美国家水平，上个世纪，我国已制定了《钢卷尺/直尺》检定规程和相关产品标准，GB/T19022标准规定测量设备必须受控，必须进行计量确认。根据计量确认的定义，计量确认的第一步就是计量校准。为了保证钢卷尺/直尺的测量精度，必须保证钢卷尺/直尺标准装置的检测灵敏度、分辨率和可靠性。但是我国现有对钢卷尺/直尺的测量方法与装置基本采用人工零位对齐、人工比对、人工记录数据，测量精度以及准确度等级受到人为因素的影响，精度不能得到保证。在测量、计算等环节都需要人工参与，从而导致效率较低。
[0004]因此需要研制出影像式钢卷尺/直尺全自动标准装置以解决以上实际工作中遇到的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种影像式钢卷尺或直尺全自动标准装置，结构巧妙，操作方便。
[0006]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案:一种影像式钢卷尺或直尺全自动标准装置，由均设在大理石平台上的影像式标准钢卷尺/钢直尺全自动标准装置和影像式工作钢卷尺全自动标准装置组成；影像式标准钢卷尺/钢直尺全自动标准装置包括第一绕尺带和尺带分段传送机构、第一尺带压紧机构、第一自动调焦摄像机构、第一尺带压平机构、第一尺盒固定装置、第一测力机构、第一尺带限制机构、移动式自动调焦摄像系统和尺架固定调节装置；影像式工作钢卷尺全自动标准装置包括第二绕尺带和尺带分段传送机构、第二尺带压紧机构、第二自动调焦摄像机构、第二尺带压平机构、半米尺限位机构、尺带限位机构、第二尺盒固定装置、第二测力机构、第二尺带限制机构和零位夹具固定丰吴块。
[0007]进一步地，影像式工作钢卷尺全自动标准装置还包括尺架固定调节装置和收取机构。
[0008]进一步地，第一自动调焦摄像机构和第二自动调焦摄像机构均设有8个，分别设在原点处、10mm处、500mm处、I米处、2米处、3米处、4米处、5米处。
[0009]进一步地，第一尺带限位机构和第二尺带限位机构均设有6个，分别设置在500mm处、I米处、2米处、3米处、4米处、5米处的自动调焦摄像机构的正下方。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:采用多点式机器视觉系统读数的方法来代替人眼和增加自动收放钢卷尺的方法而实现自动检定工作钢卷尺和可移动式的机器视觉系统读数的方法+多点式机器视觉系统读数的方法检定钢直尺和标准钢卷尺的这种一机多用的复合系统，从而减轻工作强度，大大提高检测效率。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型影像式钢卷尺或直尺全自动标准装置的结构示意图；
[0012]图2为绕尺带和尺带分段传送机构的结构示意图；
[0013]图3为图2的俯视图；
[0014]图4为绕尺带和尺带分段传送机构结构示意图；
[0015]图5为图4的左视图；
[0016]图6为自动调焦摄像机构的结构示意图；
[0017]图7为图6中A-A向剖视图；
[0018]图8为尺带压平机构的结构示意图；
[0019]图9为图8中A-A向剖视图；
[0020]图10半米尺限位机构的结构示意图；
[0021]图11为图10中A-A向剖视图；
[0022]图12为尺带限位机构的结构示意图；
[0023]图13为图12中A-A向剖视图；
[0024]图14为尺架固定调节装置和收取机构的结构示意图；
[0025]图15为图14的左视图；
[0026]图16为尺盒固定装置、测力和尺带限制机构的结构示意图；
[0027]图17为图16的左视图；
[0028]图18为零位夹具固定模块的结构示意图；
[0029]图19为图18中A-A向剖视图；
[0030]图20为图18中B-B向剖视图；
[0031]图21为移动式自动调焦摄像系统结构示意图；
[0032]图22为图21的左视图；
[0033]图23为图21的俯视图；
[0034]图24为尺架固定调节装置的结构示意图；
[0035]图25为图24的左视图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0037]如图1所示，本实用新型技术由影像式标准钢卷尺/钢直尺全自动标准装置和影像式工作钢卷尺全自动标准装置组成。两套检定装置共用一个大理石平台和外罩，控制系统和其他机械结构系统相互独立。大理石平台37为整机工作的测量平台(外形为5260*580*400)，同时在系统结构中，也是最主要结构件，其他所有结构件都以大理石平台37作为安装固定的基础。在大理石平台37的底部分别均匀分布安装地脚来来支撑大理石平台37。
[0038]1、影像式工作钢卷尺全自动标准装置包括绕尺带18、尺带分段传送机构19、自动调焦摄像机构、尺带压平机构31、半米尺限位机构、尺带限位机构26、尺盒固定装置32、测力机构33、尺带限制机构28和零位夹具固定模块。
[0039]影像式工作钢卷尺全自动标准装置还包括尺架固定调节装置34和收取机构35，尺架固定调节装置34和收取机构35该固定在大理石平台37的右端上，位于尺盒固定装置32、测力机构33和尺带限制机构28的左侧。
[0040]影像式工作钢卷尺全自动标准装置还包括有控制盒23，该控制盒23固定在大理石平台37的左侧下方。
[0041]影像式工作钢卷尺全自动标准装置工作原理:将钢卷尺尺端固定在仪器的初始零位装置，同时此零位在摄像机的视场之内。钢卷尺尺盒固定在右侧的安装夹具内，钢卷尺尺带通过压平装置贴在检定台面上，由自动压平装置将尺带压平，然后人工手动通过CCD进行零位识别(确定钢卷尺首端零位)，其余各摄像点分别将各自图像采集后将其转换成数字图像，并输入计算机进行数字图像处理，通过图像识别寻找线纹边界点，计算摄像机的中心和被检线纹中心坐标，再通校准后的精确定位距离加上或减去图像识别精算出CCD中心到被检线纹中心的距离，得出固定点被检线纹处的实际测量值，进而比较确定被检线纹的示值误差。
[0042]当被检钢卷尺长度大于工作台长度5米时，通过首次测完5米后，5米处的线纹示值误差已确定，再通过自动送尺带机构送完一段尺带后，由检定员将钢卷尺首端固定在收尺带装置上，再由送尺带装置将5米处的被检线纹移送至CCD的原点处，再次将5米的被检线纹的中心转换为测第二次测量的零位，最后由其他固定点的CCD再次分析计算第6米、第7米、第8米、第9米、第10米的被检线纹的示值误差。对于所有大于5米的钢卷尺都利用首尾相接的分段法检定。
[0043]当被检钢卷尺的长度小于5米而标称长度为0.5的整数倍时，检定员只需将钢卷尺固定在检定台面上的相应固定点，再由人工选取钢卷尺零位，按照大于5米的钢卷尺测量方法即可实现自动检定。
[0044]2、影像式标准钢卷尺/钢直尺全自动标准装置包括绕尺带机构1、尺带分段传送机构2、尺带压紧机构3、反射镜4、移动式自动调焦摄像系统5、同步带张紧机构、光栅尺7、同步带传动机构29、大理石平板27、尺带限位机构9、气动三联件17、尺架固定调节装置16、尺带压平机构10、尺盒固定装置13、测力机构14、拉力计、