一种铁附件尺寸智能测量装置的制作方法

本发明涉及一种测量装置，特别是涉及一种铁附件尺寸智能测量装置。

背景技术：

尺寸检测是电力铁附件物资质量检测中最常规的检测项目，主要用于测量铁附件的各种特征尺寸，包括角钢的长度、边厚度和边宽度，槽钢的腰高、腿宽和腰厚，扁钢的长度、宽度和厚度，以及所有铁附件上圆孔的尺寸和相对位置，以确定铁附件的尺寸是否满足标准和使用要求、是否可以进行正确地装配。配电变压器台成套设备附件箱中包含铁附件多达13件，目前普遍采用游标卡尺、螺旋测微仪和钢卷尺等对铁附件的特征尺寸进行人工测量。由于铁附件形状各异，人工测量过程中需要不断调整测量位置，测量效率低，人为误差大，精度难以保证。为了高效、高质量完成铁附件的大批量检测，需要一种可自动化完成所有特征尺寸检测的装置。

中国专利申请号cn201721440969.6公开了一种新型智能圆孔内径测量装置。测量时，孔定位器会定位圆孔的位置，从而移动测量头对准圆孔。之后，测量头移动到孔内，测量头上的伸缩测量器伸出顶住孔壁并转动。cpu处理器将转动测得的数据传输到计算机，根据转动时间、速度及转动距离，计算得到圆孔直径。

中国专利申请号cn201810798073.8公开了一种圆孔直径视觉测量方法，包括以下步骤：调整工业相机参数，对已知直径的圆孔待测物体进行图像采集，并采用圆孔直径测量的方法，获得该已知直径的圆孔待测物体的亚像素圆孔直径，计算测试图像的物象比例系数；计算待测物体的时候，通过上述工业相机，获取待测物体的图像，利用图像圆孔直径测量的方法，获得待测物体的亚像素圆孔直径，通过上述的物象比例系数，获得待测物体真实的圆孔直径。

中国专利申请号cn201820960511.1公开了一种基于机器视觉的产品测量装置，该装置包括底座、传送装置、机器视觉尺寸测量系统、以及推送系统和工控主机。机器视觉尺寸测量系统包括上视机器视觉尺寸测量系统和侧视机器视觉尺寸测量系统，通过设置的上视机器视觉尺寸测量系统可以检测工件正面尺寸，通过设置的侧视机器视觉尺寸测量系统可以检测工件侧面尺寸。

上述专利cn201721440969.6和cn201810798073.8分别通过接触式和非接触式的方法测量圆孔的直径，可实现单个样品上单个圆孔直径的测量，但是对于单个样品多个圆孔及单个样品非圆孔特征尺寸的测量却没有涉及。上述专利cn201820960511.1可同时检测工件的正面和侧面尺寸，但仅用于小尺寸规则样品的尺寸检测。对于铁附件这种形式多样、特征尺寸繁多的样品，测量时间长，上述专利很难用于电力设备检测中的大批量测量工作。

技术实现要素：

鉴于现有铁附件尺寸检测方法的不足，本发明的目的在于提供一种铁附件尺寸智能测量装置。该装置可实现角钢、槽钢和扁钢上所有特征尺寸的一站式测量，包括长度、宽度、厚度、圆孔直径、圆孔相对位置等，结构紧凑合理、操作简单快捷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁附件尺寸智能测量装置，包括测量台、测量基准台、标准标定块、滑轨、双目摄像机、多个测量卡手，其特征在于：

所述测量基准台设置在所述测量台上方，所述标准标定块设置在所述测量基准台的一端，所述滑轨通过轴承安装在所述测量基准台的端部上，所述双目摄像机通过转向滑块安装于所述滑轨上；所述多个测量卡手安装在所述测量基准台的侧面，均匀布置在测量基准台的长度方向上。

进一步的，所述铁附件尺寸智能测量装置还包括计算机，所述计算机与双目摄像机、测量卡手连接，并配置有控制系统和处理系统。

进一步的，所述测量台的下方安装有机架。

进一步的，所述测量基准台的长度方向上均匀装配有三块电磁铁，用于铁附件的固定和铁附件厚度零点标定。

进一步的，所述测量基准台是一个长3000mm、宽95mm、高75mm的凸台。

进一步的，所述测量基准台由电机驱动沿宽度方向移动，用于调整铁附件与摄像机的相对位置。

进一步的，所述双目摄像机包含两台相同的摄像机，两台摄像机安装在同一个转向滑块的下端，转向滑块用于调整摄像机与铁附件之间的相对位置。

进一步的，所述滑轨与测量台平面的夹角由电机驱动而改变，实现从0°到180°范围的转动，用于拍摄铁附件不同表面的图像。

进一步的，所述转向滑块通过电机驱动在所述滑轨上移动。

进一步的，所述测量卡手共有4个，并在测量中以5n的力压在铁附件的上表面，与测量基准台配合测量铁附件的厚度。

本发明能够自动测量附件箱中扁钢、角钢、槽钢形式铁附件的所有尺寸信息，减少人工重复性劳动，节约人力。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

通过轴承安装在测量台上的滑轨可由电机驱动改变滑轨平面与测量台平面的夹角，实现从0到180°范围的转动，用于拍摄样品上表面和侧面的图像。通过转向滑块安装在滑轨上的摄像机可由电机驱动沿滑轨移动，拍摄图像可覆盖铁附件的整个长度方向；测量基准台可由电机驱动沿宽度方向移动，拍摄图像可覆盖铁附件的整个宽度方向。通过测量卡手在竖直方向的移动，可直接测量铁附件的厚度。整个测量过程自动化完成，可实现角钢、槽钢和扁钢上所有特征尺寸的一站式测量。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图，其中摄像机位于测量台正上方；

图2是图1的俯视图，其中摄像机位于测量台侧面；

其中，1.测量台；2.测量基准台；3.机架；4.标准标定块；5.电磁铁；6.测量卡手；7.滑轨；8.双目摄像机；9.转向滑块；10.计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

一种铁附件尺寸智能测量装置，包括测量台1、测量基准台2、标准标定块4、滑轨7、双目摄像机8、多个测量卡手6，其特征在于：

所述测量基准台2设置在所述测量台1上方，所述标准标定块4设置在所述测量基准台2的一端，所述滑轨7通过轴承安装在所述测量基准台2的端部上，所述双目摄像机8通过转向滑块9安装于所述滑轨7上；所述多个测量卡手6安装在所述测量基准台2的侧面，均匀布置在测量基准台2的长度方向上。

所述铁附件尺寸智能测量装置还包括计算机10，所述计算机与双目摄像机、测量卡手连接，并配置有控制系统和处理系统。

所述测量台1的下方安装有机架3。

所述测量基准台2的长度方向上均匀装配有三块电磁铁5，用于铁附件的固定和铁附件厚度零点标定。

所述测量基准台2是一个长3000mm、宽95mm、高75mm的凸台。

所述测量基准台2由电机驱动沿宽度方向移动，用于调整铁附件与摄像机的相对位置。

所述双目摄像机8包含两台相同的摄像机，两台摄像机安装在同一个转向滑块的下端，转向滑块9用于调整摄像机与铁附件之间的相对位置。

所述滑轨7与测量台1平面的夹角由电机驱动而改变，实现从0°到180°范围的转动，用于拍摄铁附件不同表面的图像。

所述转向滑块9通过电机驱动在所述滑轨7上移动。

所述测量卡手6共有4个，并在测量中以5n的力压在铁附件的上表面，与测量基准台配合测量铁附件的厚度。

所述测量卡手包括卡手和固定卡槽，卡手能够在固定卡槽中沿竖直方向移动。在测量中，铁附件放置在测量基准台上面，通过电磁铁吸附固定，卡手由电机驱动，沿固定卡槽向下移动并压在铁附件上。卡手上安装有压力传感装置，当卡手与铁附件之间的压力达到5n时，卡手停止移动。测量并记录从测量基准台到卡手的距离，即得到铁附件的厚度。

所述标准标定块4的尺寸是已知的。在测量中，首先拍摄标准标定块4的图像，并将其尺寸与拍摄图像像素进行校对，完成标尺标定。

所述计算机10的尺寸测量系统基于opencv软件，在完成图像拍摄之后，根据标定的标尺可自动完成拍摄图像的尺寸测量。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。