专利名称：一种带同轴光功能的影像测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及影像测量设备，具体说是一种带同轴光功能的影像测量仪。
背景技术：
目前在市场上和影像测量仪行业内，常用的影像测量仪，它们都配有上光源和底光源，可以对工件的轮廓及工件的表面进行测量，但是底光源发出的底光是不能照到盲孔的里面，普通上光源发出的上光也不能照到盲孔的里面。所以普通的影像测量仪是不能测量这些带盲孔的工件。如图3所示，带盲孔的特殊工件35的上表面上设有一个盲孔34，从图3可以看到，从底光源组件37发出的底光36是不能从带盲孔的特殊工件35的下面照到盲孔的里面，安装在显微镜31下端的普通上光源组件32发出的上光33也不能照到盲孔的里面，所以无法对带盲孔的特殊工件进行测量。为了解决测量盲孔的问题，美国NAVITAR公司有一种方案，在显微镜中安装一个半反射、半透射镜片，呈45度角固定在显微镜镜头内，显微镜侧面开口可以引入光纤光源， 光纤光源发出的光线通过半反射、半透射镜片，从显微镜内部中间垂直射出同轴光，照到工件的盲孔内，达到可以进行测量目的。但是NAVITAR公司的这种同轴光镜头有一个重要的缺陷是，他们将这个半反射、 半透射镜片固定在显微镜镜头的里面。当影像测量仪不作盲孔测量，只是对工件的轮廓及工件的表面进行一般测量时，这个固定在显微镜镜头里面的半反射、半透射镜片将会起到障碍作用，它会影响显微镜镜头的分辨力，让影像模糊，降低测量精度。另外NAVITAR公司的这种同轴光镜头用光纤作光源成本太高，比普通光源多出1000多人民币，客户很难接受。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带同轴光功能的影像测量仪，在显微镜下端设置可拆装的同轴光组件，可根据影像测量需要随时拆装，结构简单，成本较低，可对带盲孔的特殊工件进行测量。为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是—种带同轴光功能的影像测量仪，其特征在于，包括内部设有电控装置的电脑桌机台6，所述电控装置内置24V开关电源，提供光源需要的3V电压、电子尺需要的5V电压、CXD需要的12V电压；所述电控装置还内置I/O板，I/ 0板和光源、电子尺、CXD连接，装有影像测量软件的电脑主机7置于电脑桌机台6内，电脑主机上装有PCI控制卡和影像采集卡，电控装置通过数据线和PCI控制卡连接，影像采集卡与CXD连接，电脑主机通过电控装置控制光源的亮度、传输电子尺读数信号、采集图像资料，电脑桌机台6上表面设有大理石基座8，大理石基座8上设有X/Y移动工作台5，[0012]大理石基座立柱1竖直的固定在大理石基座8上，且位于X/Y移动工作台5后侧正中，大理石基座立柱1作为Z轴垂直于X/Y移动工作台5所在的X/Y轴，内置有电荷耦合元件CXD和光源装置的升降机构2装配在大理石基座立柱1上，升降机构2的下端设有与电荷耦合元件CXD配套的显微镜3，所述显微镜3下端设有可拆装的同轴光组件4，显示器9通过支架固定在大理石基座立柱1的侧面，与电脑主机7连接，电脑桌机台6里面设有分别对应于X/Y/Z三轴的三套分辨率为0. OOlmm的光学尺测量系统。在上述技术方案的基础上，所述同轴光组件包括与显微镜的底部口径适配的同轴光座21，同轴光座内腔的下端嵌装有棱镜22，棱镜内侧壁镀有增透膜和反射膜，增透膜和反射膜的比例为7:3，同轴光压块23用四颗螺丝固定在同轴光座下端的右侧面上，且同轴光压块23的左侧端面与棱镜22的右侧端面抵接，同轴光套沈和同轴光丝环M中间装有一个凸镜25，所述凸镜25的外径是18mm， 凸镜的焦点到凸镜平面的距离是12mm，同轴光套26、同轴光丝环M和凸镜25合称凸镜组，凸镜组居中放置在同轴光压块23内，同轴光盖210旋装在同轴光压块23右端面上，同轴光盖210内居中装有LED点光源27，LED点光源27摆放位置正好在凸镜25的焦点上，带有同轴光连线套28的同轴光连线四把同轴光组件连接到影像测量仪的控制系统。在上述技术方案的基础上，所述棱镜22的尺寸为23mmX23mmX23mm。本实用新型所述的带同轴光功能的影像测量仪，在显微镜下端设置可拆装的同轴光组件，可根据影像测量需要随时拆装，结构简单，成本较低，可对带盲孔的特殊工件进行测量。
本实用新型有如下附图图1带同轴光功能的影像测量仪的结构示意图，图2同轴光组件的结构示意图，图3现有影像测量仪测量带盲孔的特殊工件示意图，图4本实用新型测量带盲孔的特殊工件示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型所述的带同轴光功能的影像测量仪，包括内部设有电控装置的电脑桌机台6，所述电控装置内置24V开关电源，提供光源需要的3V电压、电子尺需要的5V电压、CXD需要的12V电压；所述电控装置还内置I/O板，I/ 0板和光源、电子尺、CXD连接，
4[0035]装有影像测量软件的电脑主机7置于电脑桌机台6内，电脑主机上装有PCI控制卡和影像采集卡，电控装置通过数据线和PCI控制卡连接，影像采集卡与CXD连接，电脑主机通过电控装置控制光源的亮度、传输电子尺读数信号、采集图像资料，电脑桌机台6上表面设有大理石基座8，大理石基座8上设有X/Y移动工作台5，X/Y移动工作台用于摆放待测工件，所述 X/Y移动工作台5能在水平方向上前后、左右移动，大理石基座立柱1竖直的固定在大理石基座8上，且位于X/Y移动工作台5后侧正中，大理石基座立柱1作为Z轴垂直于X/Y移动工作台5所在的X/Y轴，内置有电荷耦合元件CXD和光源装置的升降机构2装配在大理石基座立柱1上，升降机构2的下端设有与电荷耦合元件CXD配套的显微镜3，所述显微镜3下端设有可拆装的同轴光组件4，显示器9通过支架固定在大理石基座立柱1的侧面，与电脑主机7连接，显示器9 用于显示被测工件的放大图像和相关的测量数据等，电脑桌机台6里面设有分别对应于X/Y/Z三轴的三套分辨率为0. OOlmm的光学尺测量系统(图中未示出)。本实用新型使用大理石基座和大理石基座立柱是为了确保电脑桌机台的精密和稳定。通过电控装置及影像测量软件，可以对工件进行测量；通过可拆装的同轴光组件对带盲孔的特殊工件的进行测量。在上述技术方案的基础上，如图2所示，所述同轴光组件是针对测量带盲孔工件而进行特殊设计，包括与显微镜的底部口径适配的同轴光座21，通过同轴光座21可以将整个同轴光组件很容易的装上或取下，例如，可在同轴光座21的十字对称线上用四颗螺丝环形均布锁紧，同轴光座内腔的下端嵌装有棱镜22，所述棱镜22的尺寸为23mmX 23mmX 23mm，棱镜内侧壁镀有增透膜和反射膜，增透膜和反射膜的比例为7 3，该比例是指通过的光线和反射的光线比例，即7成光线通过，3成光线反射，设置增透膜和反射膜目的是让通光性能更好，既能将光线反射照亮盲孔，又没有产生杂光，达到一个最佳状态，同轴光压块23用四颗螺丝固定在同轴光座下端的右侧面上，且同轴光压块23的左侧端面与棱镜22的右侧端面抵接，同轴光压块23对棱镜22起限位作用，防止其从同轴光座21内脱落，同轴光套沈和同轴光丝环M中间装有一个凸镜25，所述凸镜25的外径是18mm， 凸镜的焦点到凸镜平面的距离是12mm，同轴光套26、同轴光丝环M和凸镜25合称凸镜组， 例如在同轴光套内壁设有台阶和螺牙，同轴丝环拧在同轴光套内壁螺牙上，同轴丝环把凸镜压在台阶上，凸镜组居中放置在同轴光压块23内，凸镜组可自由装上和取出，例如同轴光压块上设有螺丝，可以通过螺丝锁紧固定凸镜组，松开螺丝就可以取出凸镜组，同轴光盖210旋装在同轴光压块23右端面上，同轴光盖210内居中装有LED点光源27，LED点光源27摆放位置正好在凸镜25的焦点上，也就是说LED点光源的位置到凸镜的平面的距离是12mm，目的是让点光源通过凸镜的聚光变成一束平行光，再通过棱镜的反射，把光线折射到盲孔的里面，从而有效的对盲孔内部进行测量，带有同轴光连线套观的同轴光连线四把同轴光组件连接到影像测量仪的控制系统。用计算机可以对光线的强弱进行调节。同轴光盖有一个U型开口，正好卡住同轴光线套，同轴光连线从同轴光线套内穿过，同轴光线套用来保护同轴光连线和LED点光源。图4为本实用新型的一个具体使用示例。如图4所示，本实用新型所述的带同轴光功能的影像测量仪，将同轴光功能加在影像测量仪上，对具有盲孔的特殊工件进行测量，同轴光组件42可以将一束同轴光43从显微镜41内部中心射出，光线直接射入带盲孔的特殊工件45的盲孔44内，光线的强弱可以通过计算机来调节，这样电荷耦合元件CCD能清楚地看到盲孔44内的状况，从而可以对此类特殊工件进行精密测量。本实用新型把同轴光组件42设计成外置式，作一般性测量时，可以将同轴光组件 42取下换成普通的上光源而不影响电荷耦合元件CCD的分辨力。本实用新型将一粒LED点光源通过专用的凸镜变成一束平行光射入显微镜内，再通过专用棱镜的反射，把光线折射到盲孔的里面，可以对特殊盲孔工件进行测量。这种装置可以取代光纤，达到节省成本的目的。
权利要求1.一种带同轴光功能的影像测量仪，其特征在于，包括内部设有电控装置的电脑桌机台(6)，所述电控装置内置24V开关电源，提供光源需要的3V电压、电子尺需要的5V电压、CXD需要的12V电压；所述电控装置还内置I/O板，I/O 板和光源、电子尺、CXD连接，装有影像测量软件的电脑主机(7)置于电脑桌机台(6)内，电脑主机上装有PCI控制卡和影像采集卡，电控装置通过数据线和PCI控制卡连接，影像采集卡与CXD连接，电脑主机通过电控装置控制光源的亮度、传输电子尺读数信号、采集图像资料， 电脑桌机台(6 )上表面设有大理石基座(8 )， 大理石基座(8 )上设有X/Y移动工作台(5 )，大理石基座立柱(1)竖直的固定在大理石基座(8 )上，且位于X/Y移动工作台(5 )后侧正中，大理石基座立柱(1)作为Z轴垂直于X/Y移动工作台(5)所在的X/Y轴，内置有电荷耦合元件CXD和光源装置的升降机构(2)装配在大理石基座立柱(1)上， 升降机构(2)的下端设有与电荷耦合元件CXD配套的显微镜(3)，所述显微镜(3)下端设有可拆装的同轴光组件(4)，显示器(9 )通过支架固定在大理石基座立柱(1)的侧面，与电脑主机(7)连接， 电脑桌机台(6)里面设有分别对应于X/Y/Z三轴的三套分辨率为0. OOlmm的光学尺测量系统。
2.如权利要求1所述的带同轴光功能的影像测量仪，其特征在于，所述同轴光组件包括与显微镜的底部口径适配的同轴光座(21)，同轴光座内腔的下端嵌装有棱镜(22)，棱镜内侧壁镀有增透膜和反射膜，增透膜和反射膜的比例为7:3，同轴光压块(23)用四颗螺丝固定在同轴光座下端的右侧面上，且同轴光压块(23)的左侧端面与棱镜(22)的右侧端面抵接，同轴光套(26)和同轴光丝环(24)中间装有一个凸镜(25)，所述凸镜(25)的外径是 18mm，凸镜的焦点到凸镜平面的距离是12mm，同轴光套(26)、同轴光丝环(24)和凸镜(25) 合称凸镜组，凸镜组居中放置在同轴光压块(23)内，同轴光盖(210)旋装在同轴光压块(23)右端面上，同轴光盖(210)内居中装有LED点光源(27)，LED点光源(27)摆放位置正好在凸镜(25)的焦点上，带有同轴光连线套(28)的同轴光连线(29)把同轴光组件连接到影像测量仪的控制系统。
3.如权利要求2所述的带同轴光功能的影像测量仪，其特征在于所述棱镜(22)的尺寸为 23mmX 23mmX 23mm0
专利摘要本实用新型涉及一种带同轴光功能的影像测量仪，包括设于电脑桌机台上表面的大理石基座，大理石基座上设有X/Y移动工作台，大理石基座立柱竖直的固定在大理石基座上，且位于X/Y移动工作台后侧正中，内置有CCD和光源装置的升降机构装配在大理石基座立柱上，升降机构的下端设有与CCD配套的显微镜，所述显微镜下端设有可拆装的同轴光组件，电脑桌机台里面设有分别对应于X/Y/Z三轴的三套分辨率为0.001mm的光学尺测量系统。本实用新型所述的带同轴光功能的影像测量仪，在显微镜下端设置可拆装的同轴光组件，可根据影像测量需要随时拆装，结构简单，成本较低，可对带盲孔的特殊工件进行测量。
文档编号G01B11/30GK202002621SQ20112003643
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月11日 优先权日2011年2月11日
发明者张松涛, 黄志良 申请人:珠海市怡信测量科技有限公司