一种计算机视觉测量设备

1.本发明涉及视觉测量技术领域，特别涉及一种计算机视觉测量设备。


背景技术：

2.焊接工艺作为一种传统的加工方法，在国防建设和民用制造中起到了不可低估的作用，焊接工艺应用广泛，各类制造行业都大量运用，但焊接过程是一个复杂冶金的过程，受各类因素的干扰，因此在焊缝中会出现各类缺陷，如夹渣、裂纹、未焊透、未熔合、气孔等。
3.为了确保在焊接过程中构件产品不出现质量问题，就必须要对其中的焊缝进行无损检测，长久以来，焊缝(受力部件，包含但不限于特种设备领域)探伤的手段以人工进行射线探伤(rt)为主，检验检测人员需要有相当的技术经验,现场检测时，需要携带相关耗材，设备及环境客观因素影响，微小的缺陷仍无法检出,探伤图像具有复杂度高、易畸变等特点，清晰度受胶片成像影响，需要判定经验丰富的人员进行人工判定,而且工作时间长，视觉容易疲劳，误判率不稳定，效率低下，其主观判定的公正性存疑。
4.因此需要一种计算机视觉测量设备进行检测减少人力检测带来的误差、效率低下等问题，如现有技术(cn 216525479 u)公开的一种计算机视觉测量设备，包括底座，底座顶部设置有测量装置，一号电机一端固定安装在一号箱内壁，一号电机输出端通过联轴器与螺纹杆一端固定连接，螺纹杆螺纹贯穿螺纹板与螺纹板螺纹连接，观测仪固定安装在螺纹板一端，限位杆贯穿螺纹板与螺纹板滑动连接，支撑腿固定安装在限位杆一端，一号箱固定安装在支撑块顶端，支撑块固定安装在底座顶端，二号箱固定安装在底座顶端，二号电机一端固定安装在二号箱内壁，二号电机输出端通过联轴器与转杆一端固定连接，转杆另一端与拉杆一端固定连接，一号滑块固定安装在拉杆另一端；该测量设备在一定程度上解决了人工检测误差较大，费时费力的问题。
5.然而在实际的应用过程中，由于制作工艺的不同，焊接材料多种多样，一般可分为板材和管材两类，上述这种平面类型的装置仅可对传统的板式结构进行测量，具有测量范围小的缺点。


技术实现要素：

6.为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种计算机视觉测量设备，包括基座构件和控制箱组件、升降总成、测量检测总成、主夹总成、辅夹总成，所述升降总成包括升降主座，所述测量检测总成包括横移齿轮、横移齿条、测量模块、底联板，所述主夹总成包括主夹体、主夹爪、主夹槽、主弹齿，所述辅夹总成包括辅旋撑、辅夹体、辅夹爪、辅夹槽、辅弹齿；
7.所述基座构件为结构基体，整体为倒t形结构，所述升降总成中可自动上下移动的门形结构的升降主座连接在的基座构件的上端一侧，所述测量检测总成中的横移齿轮旋设在升降主座内，所述升降主座的下端安装连接有底联板，所述横移齿轮的下端啮合有横移齿条，且所述横移齿条滑动连接在底联板中，所述横移齿条的底面均匀的安装有数组测量模块，所述基座构件上端的另一侧安装有控制箱组件，且数组所述测量模块均与控制箱组
件电联；
8.所述主夹总成中u形结构的主夹体旋设在基座构件上端的一侧，所述主夹体内中的后端对称的弹性连接有两组主夹爪，所述主夹体的前端对称的开设有主夹槽，且每组所述主夹槽内都弹性连接有主弹齿，所述辅夹总成中的辅旋撑横向的滑设在基座构件的底面顶端，所述辅旋撑内旋接有u形结构的辅夹体，且所述辅夹体与主夹体位置对应，所述辅夹体的内中后端对称的弹性连接有两组辅夹爪，所述辅夹体的前端对称的开设有辅夹槽，且每组所述辅夹槽内都弹性连接有辅弹齿。
9.所述基座构件中的底板为平板形结构，所述底板顶面中竖直的连接有两组立板；
10.所述升降总成中的顶板固定连接在两组立板的顶端，所述顶板的一侧固定连接有l形结构的连接板，所述连接板的上端外侧面安装连接有丝杠电机，且所述丝杠电机与控制箱组件电联；
11.所述丝杠电机下端的旋轴处固定连接有丝杠，所述连接板的下端主面与丝杠对应的位置上开设有丝杠过孔，所述丝杠自丝杠过孔旋插至连接板的下方，所述升降主座的上端与丝杠对应的位置上连接固定有丝杠底座，所述丝杠的下端配合连接在丝杠底座中；
12.所述连接板下端底面以丝杠过孔为中心对称的固定有数组导柱，所述升降主座的上端主面与导柱对应的位置上开设有导柱滑孔，数组所述导柱分别滑插在对应的导柱滑孔中；
13.所述测量检测总成中的两组横移轴孔对应的开设在升降主座门形结构下端的侧壁，两组所述横移轴孔中共同旋转连接有横移轴，所述横移齿轮插接固定在横移轴中；
14.所述横移齿条与底联板对应的位置上开设有齿条滑槽，所述横移齿条通过齿条滑槽滑动连接诶在底联板中，所述底联板的底面与横移齿条主体对应的位置上连接有两组齿条限板，所述横移齿条的底端滑动连接在两组齿条限板中；
15.所述横移齿条的底端固定连接有数组测量模块联板，每组所述测量模块都安装连接在对应的测量模块联板中；
16.所述横移轴的外轴端与横移电机的旋转连接固定，所述横移电机的主体固定安装在升降主座的侧面，且所述横移电机与控制箱组件电联；
17.所述控制箱组件中的控制箱底板水平固定在其中一组所述立板的上端一侧，所述控制箱底板的上平面安装连接有控制箱；
18.所述主夹总成中的主夹座的后端主体固定连接在两组立板的中间位置的底端一侧，所述主夹座中横向的开设有主旋位，所述主夹体的后端安装连接有主旋轴，所述主旋轴自主旋位及两组立板之间的空挡旋插至两组立板的另一端；
19.所述主旋轴的后端插接固定有微调齿轮，所述微调齿轮的下侧啮合有微调驱动齿轮，所述微调驱动齿轮与微调电机轴连接，所述微调电机的主体固定连接在底板的顶面，且所述微调电机与控制箱组件电联；
20.所述主夹体的u形结构的后端两侧壁与两组主夹爪对应的位置上开设有主夹位，每组所述主夹位的内端都开设有孔径大于主夹位的主夹弹位，两组所述主夹爪的后端都固定连接有主夹柱，两组所述主夹柱都滑动插接在对应的主夹位中，每组所述主夹柱中都套接安装有主夹压簧，所述主夹压簧的一端卡接安装在主夹弹位的底面，另一端卡接在主夹爪的后背面；
21.每组所述主夹柱的后端都安装连接有外径大于主夹柱的主夹后限板；
22.所述主夹体的主顶面与两组主夹槽对应的位置上开设有主弹齿位，两组所述主弹齿分别卡接在对应的主弹齿位中，且每组所述主弹齿的下顶面都凸出于主夹槽的顶面，每组所述主弹齿的顶端还盖设有主盖板，两组所述主盖板都固定连接在对应的主夹体的顶面；
23.所述辅夹总成中的两组辅助滑轨横向且平行的固定连接在底板顶面与主夹体对应的位置上，每组所述辅助滑轨的顶面都滑动连接有辅助滑块，两组所述辅助滑块的上端都固定连接有滑块联板，所述辅旋撑固定连接在滑块联板顶面与主夹体对应的位置上，所述辅夹体的后端连接固定有辅旋柱，所述辅旋柱旋转连接在辅旋撑中；
24.所述辅夹体的u形结构的后端两侧壁与两组辅夹爪对应的位置上开设有辅夹位，每组所述辅夹位的内端都开设有孔径大于辅夹位的辅夹弹位，两组所述辅夹爪的后端都固定连接有辅夹柱，两组所述辅夹柱都滑动插接在对应的辅夹位中，每组所述辅夹柱中都套接安装有辅夹压簧，所述辅夹压簧的一端卡接安装在辅夹弹位的底面，另一端卡接在辅夹爪的后背面；
25.每组所述辅夹柱的后端都安装连接有外径大于辅夹柱的辅夹后限板；
26.所述辅夹体的顶面与两组辅夹槽对应的位置上都开设有辅弹齿位，两组所述辅弹齿分别卡接在对应的辅弹齿位中，且每组所述辅弹齿的下顶面都凸出于辅夹槽的顶面，每组所述辅弹齿的顶端还盖设有辅盖板，两组所述辅盖板都固定连接在对应的辅夹体的顶面。
27.进一步地，两组所述立板之间设置有一定距离的空挡。
28.进一步地，所述升降主座的上端主面与丝杠底座对应的位置上开设有与丝杠对应的过孔，用于为丝杠与丝杠底座的配合提供空间。
29.进一步地，两组所述辅助滑轨的后端都连接有滑块限板，所述滑块限板的底端固定连接在底板的顶面，用于防止辅助滑块超程滑动。
30.与现有技术相比，本发明提供的一种计算机视觉测量设备具有如下优点：
31.(1).本发明通过将测量的主体测量检测总成设置于可上下自动移动的升降总成中，并在测量检测总成的下端设置可自动横向移动的横移齿条，数组测量模块均匀的连接在横移齿条的下端，可实现数组测量模块的上下及横向的双向移动，更有利于对待测量样品全面高精度的测量。
32.(2).为了能同步的适用于板形结构的样品及圆筒形结构的样品的测量，本发明在测量检测总成的下端设有主夹总成，并通过在主夹总成内设置弹动连接的主夹爪，与设置主弹齿的主夹槽，可实现对板形结构样品与圆筒形结构样品的快速装夹；同时，为了进一步提高视觉测量的可观测范围，本发明在主夹体的后端还设置有自动旋转的驱动机构，可实现装夹样品完成后的主夹体在一定范围内的旋转微调，可消除由于制作工艺导致的观测目标位置不统一的现状。
33.(3).同时，为了提高主夹总成的支撑稳固性，本发明还设有辅夹总成，通过在辅夹总成中设置与主夹体正对的，可自由滑动的辅夹体，可实现对待测量样品的双向装夹，且由于辅夹体可自由旋转，可实现对待装夹样品的稳定装夹，更有利于测量检测总成对样品的测量。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明提供的一种计算机视觉测量设备的整体结构示意图；
36.图2为本发明基座构件的结构示意图；
37.图3为本发明升降总成的安装结构示意图；
38.图4为本发明升降总成的结构示意图；
39.图5为本发明测量检测总成第一视角的结构示意图；
40.图6为本发明测量检测总成第二视角的结构示意图；
41.图7为本发明控制箱组件的结构示意图；
42.图8为本发明主夹总成的安装结构示意图；
43.图9为本发明主夹总成旋转部分的结构示意图；
44.图10为本发明主夹总成装夹部分的结构示意图；
45.图11为本发明辅夹总成的安装结构示意图；
46.图12为本发明辅夹总成装夹部分的结构示意图。
47.附图标记：1、基座构件；2、升降总成；3、测量检测总成；4、控制箱组件；5、主夹总成；6、辅夹总成；101、底板；102、立板；201、顶板；202、连接板；203、丝杠电机；204、丝杠；205、丝杠过孔；206、升降主座；207、丝杠底座；208、导柱；209、导柱滑孔；301、横移轴孔；302、横移轴；303、横移齿轮；304、横移齿条；305、测量模块联板；306、测量模块；307、底联板；308、齿条滑槽；309、齿条限板；310、横移电机；401、控制箱底板；402、控制箱；501、主夹座；502、主旋位；503、主旋轴；504、主夹体；505、主夹爪；506、主夹槽；507、微调齿轮；508、微调驱动齿轮；509、微调电机；510、主夹位；511、主夹弹位；512、主夹柱；513、主夹后限板；514、主夹压簧；515、主弹齿位；516、主弹齿；517、主盖板；601、辅助滑轨；602、辅助滑块；603、滑块限板；604、滑块联板；605、辅旋撑；606、辅旋柱；607、辅夹体；608、辅夹爪；609、辅夹槽；610、辅夹位；611、辅夹弹位；612、辅夹柱；613、辅夹后限板；614、辅夹压簧；615、辅弹齿位；616、辅弹齿；617、辅盖板。
具体实施方式
48.下面参照附图对本发明提供的一种计算机视觉测量设备进行实例描述。
49.实施例一：
50.本发明对待测量样品的装夹的实例如图1、图2、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，基座构件1为结构基体，基座构件1中的底板101为平板形结构，底板101顶面中竖直的连接有两组立板102，两组立板102之间设置有一定距离的空挡；
51.控制箱组件4中的控制箱底板401水平固定在其中一组立板102的上端一侧，控制箱底板401的上平面安装连接有控制箱402；
52.主夹总成5中的主夹座501的后端主体固定连接在两组立板102的中间位置的底端一侧，主夹座501中横向的开设有主旋位502，主夹体504的后端安装连接有主旋轴503，主旋
轴503自主旋位502及两组立板102之间的空挡旋插至两组立板102的另一端，主旋轴503的后端插接固定有微调齿轮507，微调齿轮507的下侧啮合有微调驱动齿轮508，微调驱动齿轮508与微调电机509轴连接，微调电机509的主体固定连接在底板101的顶面，且微调电机509与控制箱组件4电联，主夹体504的u形结构的后端两侧壁与两组主夹爪505对应的位置上开设有主夹位510，每组主夹位510的内端都开设有孔径大于主夹位510的主夹弹位511，两组主夹爪505的后端都固定连接有主夹柱512，两组主夹柱512都滑动插接在对应的主夹位510中，每组主夹柱512中都套接安装有主夹压簧514，主夹压簧514的一端卡接安装在主夹弹位511的底面，另一端卡接在主夹爪505的后背面，每组主夹柱512的后端都安装连接有外径大于主夹柱512的主夹后限板513，使得主夹柱512在主夹压簧514弹力的作用下既可向内移动，又无法脱离主夹位510，主夹体504的主顶面与两组主夹槽506对应的位置上开设有主弹齿位515，两组主弹齿516分别卡接在对应的主弹齿位515中，且每组主弹齿516的下顶面都凸出于主夹槽506的顶面，每组主弹齿516的顶端还盖设有主盖板517，两组主盖板517都固定连接在对应的主夹体504的顶面；
53.辅夹总成6中的两组辅助滑轨601横向且平行的固定连接在底板101顶面与主夹体504对应的位置上，每组辅助滑轨601的顶面都滑动连接有辅助滑块602，两组辅助滑块602的上端都固定连接有滑块联板604，辅旋撑605固定连接在滑块联板604顶面与主夹体504对应的位置上，辅夹体607的后端连接固定有辅旋柱606，辅旋柱606旋转连接在辅旋撑605中，辅夹体607的u形结构的后端两侧壁与两组辅夹爪608对应的位置上开设有辅夹位610，每组辅夹位610的内端都开设有孔径大于辅夹位610的辅夹弹位611，两组辅夹爪608的后端都固定连接有辅夹柱612，两组辅夹柱612都滑动插接在对应的辅夹位610中，每组辅夹柱612中都套接安装有辅夹压簧614，辅夹压簧614的一端卡接安装在辅夹弹位611的底面，另一端卡接在辅夹爪608的后背面，每组辅夹柱612的后端都安装连接有外径大于辅夹柱612的辅夹后限板613，使得辅夹柱612在辅夹压簧614弹力的作用下既可向内移动，又无法脱离辅夹位610；
54.作为具体的，辅夹体607的顶面与两组辅夹槽609对应的位置上都开设有辅弹齿位615，两组辅弹齿616分别卡接在对应的辅弹齿位615中，且每组辅弹齿616的下顶面都凸出于辅夹槽609的顶面，每组辅弹齿616的顶端还盖设有辅盖板617，两组辅盖板617都固定连接在对应的辅夹体607的顶面；
55.作为具体的，两组辅助滑轨601的后端都连接有滑块限板603，滑块限板603的底端固定连接在底板101的顶面，用于防止辅助滑块602超程滑动；
56.本发明通过基座构件1中的底板101放置在操作平面上；
57.板形样品的装夹；
58.将待测量的板形样品的一端卡接在主夹总成5中两组主夹槽506中，由于两组主夹槽506的上端都弹性连接有主弹齿516，且主弹齿516的底面凸出于主夹槽506的顶面，板形顶面的一端会在两组主弹齿516弹性的压力下，卡接在两组主夹槽506中；
59.此时，根据板形样品的长度移动辅夹总成6中的滑块联板604，使得两组辅夹槽609刚好可卡接在板形样品的另一端；
60.由于与两组辅夹槽609的上端都弹性连接有辅弹齿616，且辅弹齿616的底面凸出于辅夹槽609的顶面，板形顶面的另一端会在两组辅弹齿616弹性的压力下，卡接在两组辅
夹槽609中，通过两组微调电机509及两组辅夹槽609对板形结构的双向装夹，可实现对不同长度的板形结构的样品的稳定装夹；
61.圆筒形样品的装夹；
62.将待测量的圆筒形样品的一端卡接在主夹总成5中的两组主夹爪505中，由于两组主夹爪505的后端都弹性连接有主夹压簧514，两组主夹压簧514的后端都卡接在主夹弹位511的底面，在主夹压簧514弹力的作用下，两组主夹爪505会有向内的移动压力，通过主夹压簧514的弹性压力，可实现对圆筒形样品一端的装夹；
63.此时，根据圆筒形样品的长度移动辅夹总成6中的滑块联板604，使得两组辅夹爪608刚好可卡接在圆筒形样品的另一端；
64.由于两组辅夹爪608的后端都弹性连接有辅夹压簧614，两组辅夹压簧614的后端都卡接在辅夹弹位611的内底面，在辅夹压簧614弹力的作用下，两组微调驱动齿轮508会有向内的移动压力，通过辅夹压簧614的弹性压力，可实现对圆筒形样品另一端的装夹。
65.实施例二：
66.本发明对样品的测量的实例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，升降总成2中的顶板201固定连接在两组立板102的顶端，顶板201的一侧固定连接有l形结构的连接板202，连接板202的上端外侧面安装连接有丝杠电机203，且丝杠电机203与控制箱组件4电联，丝杠电机203下端的旋轴处固定连接有丝杠204，连接板202的下端主面与丝杠204对应的位置上开设有丝杠过孔205，丝杠204自丝杠过孔205旋插至连接板202的下方，升降主座206的上端与丝杠204对应的位置上连接固定有丝杠底座207，丝杠204的下端配合连接在丝杠底座207中，连接板202下端底面以丝杠过孔205为中心对称的固定有数组导柱208，升降主座206的上端主面与导柱208对应的位置上开设有导柱滑孔209，数组导柱208分别滑插在对应的导柱滑孔209中，使得在丝杠204与丝杠底座207配合传动下，导柱滑孔209仅能竖直的上下移动；
67.测量检测总成3中的两组横移轴孔301对应的开设在升降主座206门形结构下端的侧壁，两组横移轴孔301中共同旋转连接有横移轴302，横移齿轮303插接固定在横移轴302中，横移齿条304与底联板307对应的位置上开设有齿条滑槽308，横移齿条304通过齿条滑槽308滑动连接诶在底联板307中，且横移齿条304与横移齿轮303啮合，底联板307的底面与横移齿条304主体对应的位置上连接有两组齿条限板309，横移齿条304的底端滑动连接在两组齿条限板309中，横移齿条304的底端固定连接有数组测量模块联板305，每组测量模块306都安装连接在对应的测量模块联板305中，横移轴302的外轴端与横移电机310的旋转连接固定，横移电机310的主体固定安装在升降主座206的侧面，且横移电机310与控制箱组件4电联；
68.待测量样品的检测；
69.通过操作控制箱组件4中的控制箱402启动升降总成2中的丝杠电机203，带动丝杠204的转动，可实现升降主座206的上下移动；
70.通过操作控制箱组件4中的控制箱402启动测量检测总成3中的横移电机310，带动横移轴孔301的转动，横移轴孔301带动横移齿轮303的转动，横移齿轮303可与横移齿条304形成配合传动，带动横移齿条304的横向移动，从而可带动连接在横移齿条304底面的数组测量模块306的移动，数组测量模块306通过横向移动，以及观测焦距的改变，可实现对待测
量样品的高精度的测量；
71.由于制作工艺的原因，待测量样品会出现观测目标的偏差；
72.此时，通过操作控制箱402启动主夹总成5中的微调电机509，带动微调驱动齿轮508的转动，微调驱动齿轮508与微调齿轮507形成配合传动，微调齿轮507带动主旋轴503及与主旋轴503连接的主夹体504的转动，从而可实现装夹在主夹体504内的待测量样品的角度的微调；
73.由于辅夹体607的后端的辅旋柱606自由的旋转在辅旋撑605中，可实现对待测量样品的顺畅的旋转。
74.最后应说明的是：以上列举的实施例仅用以说明本发明提供的一种计算机视觉测量设备不同类型的样品的装夹及测量过程的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。