一種用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非接觸式視覺成像尺寸測(cè)量系統(tǒng)，更具體地，涉及一種用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式尺寸測(cè)量裝置以光電、電磁、超聲波等技術(shù)為基礎(chǔ)，在儀器的測(cè)量元件不與被測(cè)物體表面接觸的情況下，即可獲得被測(cè)物體的各種外表或內(nèi)在的尺寸數(shù)據(jù)特征。非接觸式尺寸測(cè)量系統(tǒng)與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)距系統(tǒng)相比精度更高、操作更方便、安全系數(shù)更高、潔凈度高、測(cè)量過(guò)程中對(duì)被測(cè)物的污染程度小，從而被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究的多個(gè)領(lǐng)域。
[0003]典型的非接觸式尺寸測(cè)量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測(cè)量法、視覺成像測(cè)量法、超聲波測(cè)量法等等，其中視覺成像測(cè)量法是指通過(guò)機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS相機(jī)和CCD相機(jī)兩種，CMOS相機(jī)像素較高，大約為2500萬(wàn)像素，CCD相機(jī)像素較低，大約為150萬(wàn)像素)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作，在測(cè)量缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費(fèi)者的功能方面具有不可估量的價(jià)值。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于待測(cè)物表面及內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀的測(cè)量具有一定的局限性:首先，由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的小尺寸待測(cè)物的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，放置在載具上比較難以?shī)A緊，或者夾緊過(guò)程中花費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又或者雖然夾緊了待測(cè)物，但是例如夾具、載具又會(huì)對(duì)環(huán)境光的照射產(chǎn)生遮擋，從而對(duì)待測(cè)物的成像質(zhì)量產(chǎn)生影響;其次，對(duì)于側(cè)面及內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的待測(cè)物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量組件的相機(jī)鏡頭相比待測(cè)物來(lái)說(shuō)尺寸較大，相機(jī)鏡頭不能夠充分深入到待測(cè)物的側(cè)面或內(nèi)部進(jìn)行拍照測(cè)量，從而使得測(cè)量小尺寸的待測(cè)物的側(cè)面或內(nèi)部尺寸并沒有比較有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，確保在載具組件中設(shè)置光偏轉(zhuǎn)器來(lái)提高對(duì)待測(cè)物特別是對(duì)尺寸結(jié)構(gòu)細(xì)小、復(fù)雜的待測(cè)物側(cè)面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的測(cè)量精度，并且提高測(cè)量成功率，減少測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0006]控制系統(tǒng)；
[0007]工作臺(tái)；
[0008]設(shè)于所述工作臺(tái)上的第一導(dǎo)軌組件，該第一導(dǎo)軌組件包括固接于所述工作臺(tái)上的左支座與右支座、以及跨接于所述左支座與右支座之間的第一導(dǎo)軌；
[0009]設(shè)于所述第一導(dǎo)軌上的測(cè)量組件，該測(cè)量組件可沿所述第一導(dǎo)軌來(lái)回往復(fù)地滑移;
[0010]設(shè)于所述工作臺(tái)之上、第一導(dǎo)軌之下、及左支座與右支座之間的自動(dòng)上下料組件；以及
[0011]設(shè)于所述自動(dòng)上下料組件旁側(cè)的至少一個(gè)用于夾緊待測(cè)物且具有良好透光性的載具組件，
[0012]其中，所述載具組件設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)待測(cè)物側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)光線的光偏轉(zhuǎn)器，所述測(cè)量組件、自動(dòng)上下料組件、以及載具組件與所述控制系統(tǒng)電連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述載具組件包括:
[0014]設(shè)于所述自動(dòng)上下料組件旁側(cè)且與所述第二導(dǎo)軌相平行的第四導(dǎo)軌；以及設(shè)于所述第四導(dǎo)軌上的載具，該載具可沿所述第四導(dǎo)軌來(lái)回往復(fù)滑動(dòng)，其中，所述載具包括與所述第四導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的載具基座以及設(shè)于該載具基座上的夾具支座、夾具壓頭、載盤組件、以及設(shè)于所述載具基座下用于驅(qū)動(dòng)所述夾具壓頭的旋轉(zhuǎn)氣缸。
[0015]優(yōu)選的是，所述載盤組件包括設(shè)于所述夾具壓頭正下方的用于放置待測(cè)物的待測(cè)物載盤、以及設(shè)于所述待測(cè)物載盤旁側(cè)的至少一個(gè)光偏轉(zhuǎn)器載盤，所述光偏轉(zhuǎn)器包括第一光偏轉(zhuǎn)器與第二光偏轉(zhuǎn)器，所述光偏轉(zhuǎn)器載盤上設(shè)有第一光偏轉(zhuǎn)器，所述待測(cè)物載盤上設(shè)有至少一個(gè)第二光偏轉(zhuǎn)器。
[0016]優(yōu)選的是，所述載具組件設(shè)有兩個(gè)，且關(guān)于所述自動(dòng)上下料組件對(duì)稱設(shè)置。
[0017]優(yōu)選的是，所述光偏轉(zhuǎn)器載盤設(shè)有兩個(gè)，分別設(shè)于所述待測(cè)物載盤的左右兩側(cè)，并關(guān)于所述待測(cè)物載盤對(duì)稱設(shè)置。
[0018]優(yōu)選的是，所述夾具壓頭包括夾具主體與夾具爪部，所述夾具主體的中部附近與所述夾具支座樞接，而其末端附近由所述旋轉(zhuǎn)氣缸支撐并驅(qū)動(dòng)，所述夾具主體的前端的左右兩側(cè)對(duì)稱地固接有兩個(gè)所述夾具爪部。
[0019]優(yōu)選的是，所述夾具爪部包括:
[0020]與所述夾具主體固接的爪部基體；以及
[0021]—體式地結(jié)合該爪部基體并沿所述爪部基體的前端向前延伸的爪部主體，其中，所述爪部主體的下表面一體式地連接有多個(gè)凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個(gè)所述凸起部的下表面與待測(cè)物的接觸點(diǎn)處的尺寸特征相匹配。
[0022]優(yōu)選的是，所述光偏轉(zhuǎn)器載盤呈“凸”字形的塊狀結(jié)構(gòu)，所述光偏轉(zhuǎn)器為三棱柱狀的三棱鏡，所述光偏轉(zhuǎn)器載盤包括:
[0023]形成于其凸臺(tái)上的、并與所述待測(cè)物載盤相對(duì)處的第一斜面；以及
[0024]布置在所述第一斜面底部的直線型槽部，其中，所述第一光偏轉(zhuǎn)器的鏡面與所述第一斜面相貼合，所述第一斜面將該第一光偏轉(zhuǎn)器的鏡面的底部棱角引導(dǎo)至所述槽部的預(yù)定位置。
[0025]優(yōu)選的是，所述待測(cè)物載盤呈“凸”字形的塊狀結(jié)構(gòu)，所述待測(cè)物載盤包括:
[0026]形成于其凸臺(tái)上邊緣、并與所述光偏轉(zhuǎn)器載盤相對(duì)處的多個(gè)待測(cè)物放置槽;以及
[0027]形成于其凸臺(tái)上中心處的至少一個(gè)第二斜面，其中，所述第二光偏轉(zhuǎn)器的鏡面與所述第二斜面相貼合，待測(cè)物則放置于所述待測(cè)物放置槽中。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0029]1.由于所述載具組件包括:設(shè)于所述自動(dòng)上下料組件旁側(cè)且與所述第二導(dǎo)軌相平行的第四導(dǎo)軌、以及設(shè)于所述第四導(dǎo)軌上的載具，該載具可沿所述第四導(dǎo)軌來(lái)回往復(fù)滑動(dòng)，從而使得所述載具組件可以通過(guò)調(diào)節(jié)前后位置來(lái)與所述測(cè)量組件相配合，提高測(cè)量精度；
[0030]2.由于所述載盤組件包括設(shè)于所述夾具壓頭正下方的用于放置待測(cè)物的待測(cè)物載盤、以及設(shè)于所述待測(cè)物載盤旁側(cè)的至少一個(gè)光偏轉(zhuǎn)器載盤，其中，光偏轉(zhuǎn)器載盤上設(shè)有光第一光偏轉(zhuǎn)器，待測(cè)物載盤上設(shè)有第二光偏轉(zhuǎn)器，光偏轉(zhuǎn)器的是按一定規(guī)律改變光束在空間傳播方向的器件，在本發(fā)明中，所述光偏轉(zhuǎn)器均為呈三棱柱形的三棱鏡，主要作用是將待測(cè)物側(cè)面及待測(cè)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視角偏轉(zhuǎn)到上方來(lái)，以便于位于所述載具組件正上方的測(cè)量組件進(jìn)行測(cè)量；
[0031]3.由于所述夾具爪部包括:與所述夾具主體固接的爪部基體、以及一體式地結(jié)合該爪部基體并沿爪部基體的前端向前延伸的爪部主體，其中，所述爪部主體的下表面一體式地連接有多個(gè)凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個(gè)所述凸起部的下表面與待測(cè)物的接觸點(diǎn)處的尺寸特征相匹配，從而使得所述夾具主體既可以通過(guò)多個(gè)凸起部將待測(cè)物夾緊，又可以通過(guò)相鄰?fù)蛊鸩恐g的間距允許足夠的光線通過(guò)，以至于待測(cè)物內(nèi)部能夠得到充分光線照射，從而獲得成像質(zhì)量高的測(cè)量圖片；
[0032]4.由于所述光偏轉(zhuǎn)器載盤包括:形成于其凸臺(tái)上的并與所述待測(cè)物載盤相對(duì)處的第一斜面、以及布置在所述第一斜面底部的直線型槽部，其中，所述第一光偏轉(zhuǎn)器的鏡面與第一斜面相貼合，所述第一斜面將所述第一光偏轉(zhuǎn)器的鏡面的底部棱角引導(dǎo)至所述槽部的預(yù)定位置，采用這種結(jié)構(gòu)，可使得所述第一斜面在承載所述光偏轉(zhuǎn)器的同時(shí)，能夠防止該光偏轉(zhuǎn)器的滑落。
[0033]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例的整機(jī)軸測(cè)圖；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例的軸測(cè)圖；
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例中測(cè)量組件的軸測(cè)圖；
[0037]圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例中測(cè)量組件的正視圖；
[0038]圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例中自動(dòng)上下料組件的軸測(cè)圖；
[0039]圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量側(cè)面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視覺成像測(cè)量系統(tǒng)的一實(shí)施例中自動(dòng)上下料組件的正視圖；