一种基于线结构光的便携尺寸测量仪的制作方法

本实用新型属于测量设备领域，涉及一种基于线结构光的便携尺寸测量仪

背景技术：

现有的工业尺寸测量方式多使用三坐标测量机，测量时，把被测零件放在工作台上，测头与零件表面接触，三坐标测量机的检测系统可以随时给出测球中心点在坐标系中的精确位置。当测球沿着工件的几何型面移动时，就可以得出被测几何面上各点的坐标值。将这些数据送入计算机，通过相应的软件进行处理，就可以精确地计算出被测工件的几何尺寸，现状和位置公差等。此设备在实际应用中存在一些缺陷，对环境要求相对较高，操作人员水平有一定的限制，对于某些参数的评价不是太准确。且传统三坐标测量仪价格十分昂贵，多使用机械测头探测测量，接触物体表面，对易磨损或柔软易变形物体，无法精确测量。

技术实现要素：

本实用新型提出一种基于线结构光的便携尺寸测量仪，要解决测量慢，携带困难，接触物体表面测量的难题，做到便携、通用性强、非接触测量。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种基于线结构光的便携尺寸测量仪，其包括：外支撑机构和测量机构两部分，所述外支撑机构主要包括底座、箱盖、合扇、把手、可折叠支撑杆、连接轴、嵌合槽、支撑座、标定板固定架，所述箱盖通过所述合扇与所述底座相连，所述底座上开有所述嵌合槽，所述箱盖一端嵌合在所述嵌合槽内，所述可折叠支撑杆有四对，所述连接轴有五个，五个所述连接轴连接四对所述可折叠支撑杆和所述支撑座，所述测量机构主要包括机箱、线激光器、激光散热器、摄像头、ARM9控制板、触摸屏、电源模块、开关、散热通风口，所述线激光器布置于所述机箱下端，所述激光散热器布置在所述线激光器后端，经所述散热通风口散热，所述摄像头位于所述机箱左侧，所述ARM9控制板固定在所述触摸屏下端，所述触摸屏嵌于所述机箱上表面，所述电源模块安装在所述机箱内部靠右端，所述开关布置于所述触摸屏旁，控制所述触摸屏的通断电，所述测量机构的机箱固定于外支撑机构的顶端，所述可折叠支撑杆伸展时激光垂直向下照射。

为了保证测量精度和标定准确性，保证所述线激光器与所述摄像头距离固定，所述机箱与所述底座高度固定，在仪器使用前应进行标定，进一步的为了使激光面与标定面重合，在底座激光线照射处设计一对标定板固定架，用于固定标定板进行标定。

以上所述的基于线结构光的便携尺寸测量仪其特征在于：所述线激光器位于所述机身下端，其垂直向下向物体发射线结构光，根据物体形状在物体表面偏折形成一条高亮光带，所述摄像头获取含有线结构光的图像，所述ARM9控制板处理器对图片进行预处理，激光光条中心线提取，再通过标定板标定后确定二维图像中像素点与空间实际长度的对应关系，可得到任一点与初始激光线高度的差值，即该点的距底座的高度，通过人工在所述触摸屏上选择结构光带的起始点和终止点来确定测量区域，经过换算后得到这段光带的长度即所要测量的工件表面尺寸。

本实用新型设计的有益效果：机构精简，成本较低，便于携带，非接触测量，测量精准，应用范围广，可靠性高。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型所述一种基于线机构光的便携尺寸测量仪整体机构示意图。

图2是本实用新型所述一种新型基于线机构光的便携尺寸测量仪底座俯视图。

图3是本实用新型所述一种新型基于线机构光的便携尺寸测量仪散热器示意图。

图4是本实用新型所述一种新型基于线机构光的便携尺寸测量机箱局部视图。

图5是本实用新型所述一种新型基于线机构光的便携尺寸测量机箱剖视图。

图6是本实用新型所述一种新型基于线机构光的便携尺寸测量仪摄像头拍摄角度下的标定板示意图。

图中：1、底座 2、合扇 3、箱盖 4、标定板固定架 5、摄像头 6、线激光器 7、触摸屏 8、开关 9、机箱 10、连接轴、11、可折叠支撑杆 12、把手 13、嵌合槽 14、支撑座 15、激光散热器 16、散热通风口 17、机箱连接装置 18、电源模块 19、 ARM9控制板

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种基于线结构光的便携尺寸测量仪,如图1所示，包括外支撑机构和测量机构两部分，外支撑机构主要包括底座1、箱盖3、合扇2、把手12、可折叠支撑杆11、连接轴10、嵌合槽13、支撑座14、标定板固定架4，所述箱盖3通过所述合扇2与所述底座1相连，所述底座1上开有所述嵌合槽13，所述箱盖3一端嵌合在所述嵌合槽13内，所述可折叠支撑杆11有四对，所述连接轴10有五个，五个所述连接轴10连接四对所述可折叠支撑杆11和所述支撑座14，测量机构主要包括机箱9、线激光器6、激光散热器15、摄像头5、 ARM9控制板19、触摸屏7、电源模块18、开关8、散热通风口16，所述线激光器6布置于所述机箱9下侧，所述激光散热器布置在所述线激光器6后端，经所述散热通风口16散热。所述摄像头5置于所述机箱9左侧，所述摄像头5拍摄方向基于两个所述标定板固定架连线位置倾斜60度，所述ARM9控制板19固定在所述触摸屏7下端槽内，所述触摸屏7嵌于所述机箱9上表面，所述电源模块18安装在所述机箱9内部靠右端，所述开关8与所述触摸屏 7相连接，并控制所述触摸屏7的通断电，所述测量机构的机箱9固定于外支撑机构的顶端，所述可折叠支撑杆11打开时激光垂直向下照射。

在仪器使用前应进行标定，所述标定板固定架4上竖直插入标定板，所述线激光器射出的线结构光与标定板平行且保持固定距离，所述摄像头5拍摄一张照片存为标定图，所述触摸屏7显示所述摄像头5获取画面，操作者通过操作进行标定和选择测量的初始点和终止点，数据信息通过所述ARM9控制板19处理器运行算法得出结果。

本实用新型工作过程如下：打开所述箱盖3，将所述可折叠支撑杆11拉伸到固定位置，此时所述线激光器6与所述底座1平面垂直，将电源线一端插于机箱接口，一端接入220V 市电为系统供电；打开所述开关8，所述摄像头5和所述线激光器6处于运行状态，将标定板插于所述标定板固定架4内，所述线激光器6射出一条线结构光与标定板共线，所述摄像头5拍摄一张标定板照片存为标定图，所述摄像头5拍摄画面显示于所述触摸屏7上，标定完后可取下标定板，将被测物体近似放置于两个所述标定板固定架4连线的中心位置，所述线激光器6垂直扫描物体被测位置，所述摄像头5拍取画面并将画面信息经过所述ARM9控制板19传输到触摸屏上，从画面中提取线结构光中心线像素点，并用红色像素点显示，操作者在点击所述触摸屏7上的红色像素点来选择测量的起始点和终止点，所述ARM9控制板19 处理器运行算法显示两点间的实际长度和两点的高度，测量结束。