基于多向显微相机的高精度测量装置系统的制作方法

本实用新型涉及工件测量标定装置系统领域，尤其涉及基于多向显微相机的高精度测量装置系统。

背景技术：

在工厂、车间的日常加工生产过程中，对工件、物体的测量是进行物品生产的重要过程，而对工件物体进行标定更是一项要求十分精准的测定方式。在对工件物体进行相应的测量标定过程中，由于传送带的不稳定性或者工件物体的摆放产生一定的倾斜，测量装置无法测量/标定得到精准的工件物体的精准参数。面对传统的直接测量/标定无法得到真实的工件物体的精准参数，对进行测量的装置系统的要求更高了，如何更为高效精准的对工件物体进行测量/标定，成为需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供基于多向显微相机的高精度测量装置系统，通过采用单项测量方式与多项测量方式，对工件的不同测量/标定需求进行操作，进一步提升了工件物体的测量/标定效率；通过显微相机装置对工件物体的边缘进行直接采集监测，便于后续对产生倾斜的工件进行角度偏差分析，从而使得工件物体的测量/标定的精准度大大提高。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供基于多向显微相机的高精度测量装置系统，包括单项测量装置系统和多项测量装置系统。

单项测量装置系统中，包括第一导轨、第一显微相机装置和第二显微相机装置；第一显微相机装置滑动装设在第一导轨的一端；第二显微相机装置滑动装设在第一导轨的另一端；第一导轨固定安装在生产线上的被测物体的上方；第一显微相机装置和第二显微相机装置分别对准被测物体上相应的边缘位置。

单项测量装置系统中，包括图像分析板和显示屏；第一显微相机装置和第二显微相机装置分别独立通过数据连接线路与图像分析板相连；多项测量装置系统中，包括第一导轨和第二导轨，第一导轨的一端与第二导轨的一端相连。

多项测量装置系统中，包括第一显微相机装置、第二显微相机装置和第三显微相机装置；第一显微相机装置装设在第一导轨与第二导轨相连的位置处；第二显微相机装置滑动装设在第一导轨的另一端；第三显微相机装置滑动装设在第二导轨的另一端；第一导轨和第二导轨固定安装在生产线上的被测物体的上方；第一显微相机装置、第二显微相机装置和第三显微相机装置分别对准被测物体上相应的边缘位置。

第一导轨与第二导轨的连接位置处设有相机调整段板；相机调整段板上开设有调整槽；包括转位调整动力装置和伸缩动力装置；伸缩动力装置上设有伸缩连杆机构；伸缩连杆机构的端侧与转位调整动力装置固定连接；转位调整动力装置上设有转动连杆机构；转动连杆机构的端侧固定连接有支撑基板。

多项测量装置系统中，包括图像分析板和显示屏；第一显微相机装置、第二显微相机装置和第三显微相机装置分别独立通过数据连接线路与图像分析板相连。

单项测量装置系统和多项测量装置系统中，图像分析板通过数据连接线路与显示屏相连。

其中，第一导轨和第二导轨上都开设有固定槽结构；第一显微相机装置、第二显微相机装置和第三显微相机装置上都装设有固定螺栓结构；固定螺栓在第一显微相机装置、第二显微相机装置和第三显微相机装置上的位置与固定槽在第一导轨和第二导轨上的位置相配合；固定螺栓与固定槽槽体相接触的端侧设有橡胶层。

其中，显示屏所在的显示装置上设有数据上传接口，数据上传接口上连接有与生产线总控中心相连接的数据传输线路。

其中，相机调整段板的调整槽内侧壁上固定装设有第一限位开关挡板和第二限位开关挡板；支撑基板上固定连接有环侧限位连板；第一限位开关挡板、第二限位开关挡板的位置位于支撑基板转动时环侧限位连板的路径位置上。

其中，第一显微相机装置的底部固定连接有相机底基板；相机底基板的底侧面上开设有凹槽结构；相机底基板上的凹槽结构内固定设有电磁吸附板结构；相机底基板上的凹槽结构尺寸与支撑基板的结构尺寸相配合；支撑基板上设有一层磁性材料板；相机底基板上的电磁吸附板的结构、位置与支撑基板上的磁性材料板的结构、位置相配合。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过采用单项测量方式与多项测量方式，对工件的不同测量/标定需求进行操作，进一步提升了工件物体的测量/标定效率；通过显微相机装置对工件物体的边缘进行直接采集监测，便于后续对产生倾斜的工件进行角度偏差分析，从而使得工件物体的测量/标定的精准度大大提高，使得工件物体的后续加工生产以及质检操作更加高效便捷。

2、本实用新型通过在第一导轨与第二导轨之间设置的相机调整段板，并在相机调整段板上设置支撑基板，通过伸缩动力装置对支撑基板进行位置调节，通过转位调整动力装置对支撑基板进行圆周位置调节，并通过第一限位开关挡板、第二限位开关挡板对环侧限位连板的限位进行第一显微相机装置的位置调整到位确认操作；通过相机底基板上的电磁吸附板与支撑基板上的磁性材料板进行吸附固定，使得第一显微相机装置的位置调节及其拍摄监测操作更加稳固。

附图说明

图1为本实用新型的单项测量装置系统的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大的结构示意图；

图3为本实用新型的多项测量装置系统的结构示意图；

图4为本实用新型中相机调整段板的位置结构示意图；

图5为本实用新型中第一显微相机装置与相机调整段板及其相关结构的配合结构示意图；

图6为本实用新型中第一显微相机装置与第三显微相机装置同向监测的结构示意图；

图7为本实用新型装置系统对测量工件的倍数标定的结构示意图；

图8为本实用新型装置系统对测量工件的测量标定的结构示意图；

图9为本实用新型装置系统对测量工件的测量操作的结构示意图；

其中：1-第一导轨；2-第一显微相机装置；3-第二显微相机装置；4-被测物体；5-图像分析板；6-显示屏；7-固定槽；8-固定螺栓；9-第二导轨；10-第三显微相机装置；11-相机调整段板；12-调整槽；13-转位调整动力装置；14-转动连杆机构；15-支撑基板；16-第一限位开关挡板；17-第二限位开关挡板；18-环侧限位连板；19-磁性材料板；20-相机底基板；21-电磁吸附板；22-伸缩动力装置；23-伸缩连杆机构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例一：

本实用新型为基于多向显微相机的高精度测量装置系统。

如图1、图2、图3所示，如仅测量工件长度、宽度或高度，装置系统只需一根导轨、两个显微相机。如同时测量工件长度、宽度和高度中的两项，则装置需两根相互连接的导轨，三个显微相机。导轨固定在生产线上待测工件的正上方，显微相机固定在导轨上，分别对准待测工件各边边缘处，通过连接线接入图像分析板。图像分析板控制各显微相机拍摄待测工件边缘处图像，获取图像并进行分析处理，计算出待测工件尺寸，在显示屏上显示，同时通过数据上传接口上送至生产线总控中心。

本实用新型装置系统中：采用多个显微相机分别对准工件左边缘/下边缘和右边缘/上边缘拍照后统一由图像分析板进行分析处理，分别获得工件左边缘/下边缘、右边缘/上边缘位置，计算得到高精度的工件尺寸数据，包括装置安装、倍数标定、测量标定和测量操作。其中，装置安装、倍数标定、测量标定一般只需进行一次，之后即可反复进行测量操作。

如图1、图2、图3所示，本实用新型装置系统安装，包括如下步骤：

（1）将导轨固定在生产线上，确保工件被移送过来测量时处于导轨正下方；

（2）将第一显微相机装置沿导轨移动到工件左边缘（如同时测量工件长和宽，则为左下边缘）位置处，使工件左边缘/下边缘处于第一显微相机装置的视窗内，最好能使其处于视窗中间区域，旋紧固定螺栓使相机装置固定在导轨上；

（3）同上将第二显微相机装置移动到工件右边缘（如同时测量工件长和宽，则为右下边缘）位置处并固定在导轨上；

（4）如同时测量工件长和宽，则同上将第三显微相机装置移动到工件左上边缘位置处并固定在导轨上。

具体实施例二：

本实用新型装置系统中，倍数标定包括如下步骤：

（1）使用USB连接线将装置连接上电脑，打开电脑中的标定软件，切换显示各相机视频，按住相机倍数调节按钮微调各相机镜头按钮使待测工件边缘在相机中清晰成像,完成后松开按钮，除非再次进行倍数标定，否则不再调节镜头；

（2）将标定纸放置于各相机对准的工件边缘处；

（3）点击软件中的倍数标定按钮，输入标定纸刻度线间距（设为d0 μm）后点确认按钮，软件通知图像分析控制板进入倍数标定状态，将刻度线间距传送给图像分析控制板；

（4）图像分析板依次控制各显微相机拍照、获取图像并开始倍数标定处理，如图7所示；

（5）图像分析板分析出标定纸刻度线方向（设刻度线与纵轴夹角为θi，即其垂线与横轴夹角为θi，式中下标i(i=1，2，3)代表第i个相机，下同）、左右两边最边缘的两条刻度线间隔数量（设为ni）、两条刻度线中心在水平方向的间距（设为xi像素），设两条刻度线中心垂直方向间隔距离为liμm，则li = ni * d0，则放大倍数βi = li / (xi * cosθi)；

（6）标定完成后移除标定纸。

具体实施例三：

本实用新型装置系统中，测量标定包括如下步骤：

（1）对装置下的工件，采用人工方式精确测量出其长度/宽度（设为l11/w11）；

（2）使用USB连接线将装置连接上电脑，打开电脑中的标定软件；

（3）点击软件中的测量标定按钮，输入工件长度/宽度数据后点确认按钮，软件通知装置进入测量标定状态；

（4）图像分析板控制各显微相机拍照、获取图像并开始测量标定处理，如图5所示；

（5）以长度标定为例，图像分析板分析出工件左右两侧边缘方向（设边缘与纵轴夹角为α1，即其垂线与横轴夹角为α1）、左侧边缘与视窗右边界间距（设为x11像素）、右侧边缘与视窗左边界间距（设为x12像素）,则横向两相机间距l0 = l11 /cosα1–β1x11–β2x12；

（6）标定完成后移除USB连接线，进入测量状态。

具体实施例四：

本实用新型装置系统中，测量操作包括如下步骤：

（1）当工件被送到装置下时，生产线总控中心传递信号给图像分析板，图像分析板控制各显微相机拍照、获取图像并开始测量处理，如图9所示；

（2）以长度测量为例，图像分析板分析出工件左右两侧边缘方向（设边缘与纵轴夹角为α2，即其垂线与横轴夹角为α2）、左侧边缘与视窗右边界间距（设为x21像素）、右侧边缘与视窗左边界间距（设为x22像素）,则工件长度l21=(l0 +β1x21+β2x22)*cosα2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。