一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，包括：控制系统；工作台；第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于工作台上的左支座与右支座、第一导轨；测量组件，其可沿第一导轨往复滑移；设于所述工作台之上的自动上下料组件；以及至少一个载具组件，其中，所述检测组件设有至少一个其光源的高度及照射角度可调的补光装置，所述载具组件设有用于偏转待测物侧面或内部结构光线的光偏转器，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。本发明专利技术具有补光角度及范围可调，并提高对待测物特别是对尺寸结构细小、复杂的待测物侧面及内部结构的测量精度，并且提高测量成功率，减少测量时间，提高测量效率的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非接触式视觉成像尺寸测量系统，更具体地，涉及一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统。
技术介绍
非接触式尺寸测量装置以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的测量元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获得被测物体的各种外表或内在的尺寸数据特征。非接触式尺寸测量系统与传统的接触式测距系统相比精度更高、操作更方便、安全系数更高、洁净度高、测量过程中对被测物的污染程度小，从而被应用于工业生产及科学研究的多个领域。典型的非接触式尺寸测量方法如激光三角法、电涡流法、超声测量法、视觉成像测量法、超声波测量法等等，其中视觉成像测量法是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS相机和CCD相机两种，CMOS相机像素较高，大约为2500万像素，CCD相机像素较低，大约为150万像素)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，在测量缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。现有技术中的视觉成像测量系统对于待测物表面及内部的复杂结构形状的测量具有一定的局限性：首先，对于具有复杂结构的小尺寸待测物来说，测量过程中环境光不能充分照射到待测物表面特别是待测物的内部表面上，造成测量过程中相机曝光不足或者过度包括，使得获得的图像成像质量差，从而造成需要多次反复测量才能获得比较满意的测量结果，这无疑大大降低了测量效率、提高了测量成本；再次，由于复杂结构的小尺寸待测物的结构比较复杂，放置在载具上比较难以夹紧，或者夹紧过程中花费时间过长，又或者虽然夹紧了待测物，但是例如夹具、载具又会对环境光的照射产生遮挡，从而对待测物的成像质量产生影响；最后，对于侧面及内部具有复杂结构的待测物进行测量时，由于测量组件的相机镜头相比待测物来说尺寸较大，相机镜头不能够充分深入到待测物的侧面或内部进行拍照测量，从而使得测量小尺寸的待测物的侧面或内部尺寸并没有比较有效的解决方法。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，对现有的非接触式测量系统进行优化改进，通过采用补光角度及范围可调的方式来改善环境光对视觉成像测量的影响，提高对待测物特别是对尺寸结构细小、复杂的待测物侧面及内部结构的测量精度，并且提高测量成功率，减少测量时间，提高测量效率。为了实现根据本专利技术的这些目的和其他优点，提供了一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特征在于，包括：控制系统；工作台；设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往复地滑移；设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上下料组件；以及设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透光性的载具组件，其中，所述检测组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述载具组件设有用于偏转待测物侧面或内部结构光线的光偏转器，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。优选的是，所述测量组件包括套设在所述第一导轨上并且可沿该第一导轨左右往复滑动的支架、设于所述支架的一侧并且可沿该支架上下往复滑动的相机支座、以及设于该相机支座上的相机与补光装置，其中，所述补光装置设于所述相机的旁侧。优选的是，所述补光装置包括至少一根依次转动相连的摇臂、以及设于最后一根所述摇臂的末端的光源，其中，第一根所述摇臂的前端与所述相机支座通过第一球铰链连接，所述第一球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第一球铰链控制第一根所述摇臂，使得第一根所述摇臂在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第一球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。优选的是，相邻两根所述摇臂的连接处通过紧固螺栓锁紧或解锁，所述补光装置设有两个，且关于所述相机的径向对称中心对称地设于该相机的旁侧，所述光源与最后一根所述摇臂通过第二球铰链连接，所述第二球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第二球铰链控制所述光源，使得所述光源在没有外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第二球铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。优选的是，所述载具组件包括：设于所述自动上下料组件旁侧且与所述第二导轨相平行的第四导轨；以及设于所述第四导轨上的载具，该载具可沿所述第四导轨来回往复滑动，其中，所述载具包括与所述第四导轨滑动连接的载具基座以及设于该载具基座上的夹具支座、夹具压头、载盘组件、以及设于所述载具基座下用于驱动所述夹具压头的旋转气缸。优选的是，所述载盘组件包括设于所述夹具压头正下方的用于放置待测物的待测物载盘、以及设于所述待测物载盘旁侧的至少一个光偏转器载盘，所述光偏转器包括第一光偏转器与第二光偏转器，所述光偏转器载盘上设有第一光偏转器，所述待测物载盘上设有至少一个第二光偏转器。优选的是，所述光偏转器载盘设有两个，分别设于所述待测物载盘的左右两侧，并关于所述待测物载盘对称设置，所述夹具压头包括夹具主体与夹具爪部，所述夹具主体的中部附近与所述夹具支座枢接，而其末端附近由所述旋转气缸支撑并驱动，所述夹具主体的前端的左右两侧对称地固接有两个所述夹具爪部。优选的是，所述夹具爪部包括：与所述夹具主体固接的爪部基体；以及一体式地结合该爪部基体并沿所述爪部基体的前端向前延伸的爪部主体，其中，所述爪部主体的下表面一体式地连接有多个凸起部，相邻所述凸起部之间间隔有一定距离，每个所述凸起部的下表面与待测物的接触点处的尺寸特征相匹配。优选的是，所述光偏转器载盘呈“凸”字形的块状结构，所述光偏转器为三棱柱状的三棱镜，所述光偏转器载盘包括：形成于其凸台上的、并与所述待测物载盘相对处的第一斜面；以及布置在所述第一斜面底部的直线型槽部，其中，所述第一光偏转器的镜面与所述第一斜面相贴合，所述第一斜面将该第一光偏转器的镜面的底部棱角引导至所述槽部的预定位置。优选的是，所述待测物载盘呈“凸”字形的块状结构，所述待测物载盘...

【技术保护点】
一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特征在于，包括：控制系统；工作台；设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往复地滑移；设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上下料组件；以及设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透光性的载具组件，其中，所述检测组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述载具组件设有用于偏转待测物侧面或内部结构光线的光偏转器，所述测量组件、自动上下料组件、以及载具组件与所述控制系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特征在于，包括：
控制系统；
工作台；
设于所述工作台上的第一导轨组件，该第一导轨组件包括固接于所述工
作台上的左支座与右支座、以及跨接于所述左支座与右支座之间的第一导轨；
设于所述第一导轨上的测量组件，该测量组件可沿所述第一导轨来回往
复地滑移；
设于所述工作台之上、第一导轨之下、及左支座与右支座之间的自动上
下料组件；以及
设于所述自动上下料组件旁侧的至少一个用于夹紧待测物且具有良好透
光性的载具组件，
其中，所述检测组件设有向待测物空间发射补充光的至少一个补光装置，该
补光装置被设置成其光源的高度及照射角度可调，所述载具组件设有用于偏
转待测物侧面或内部结构光线的光偏转器，所述测量组件、自动上下料组件、
以及载具组件与所述控制系统电连接。
2.如权利要求1所述的补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特
征在于，所述测量组件包括套设在所述第一导轨上并且可沿该第一导轨左右
往复滑动的支架、设于所述支架的一侧并且可沿该支架上下往复滑动的相机
支座、以及设于该相机支座上的相机与补光装置，其中，所述补光装置设于
所述相机的旁侧。
3.如权利要求2所述的补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特
征在于，所述补光装置包括至少一根依次转动相连的摇臂、以及设于最后一
根所述摇臂的末端的光源，其中，第一根所述摇臂的前端与所述相机支座通
过第一球铰链连接，所述第一球铰链为带有一定阻尼力的阻尼球铰链，该第
一球铰链控制第一根所述摇臂，使得第一根所述摇臂在没有外力的情况下保
持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第一球铰链转动一定角
度后保持该角度下的姿态不动。
4.如权利要求3所述的补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特

\t征在于，相邻两根所述摇臂的连接处通过紧固螺栓锁紧或解锁，所述补光装
置设有两个，且关于所述相机的径向对称中心对称地设于该相机的旁侧，所
述光源与最后一根所述摇臂通过第二球铰链连接，所述第二球铰链为带有一
定阻尼力的阻尼球铰链，该第二球铰链控制所述光源，使得所述光源在没有
外力的情况下保持某一姿态不动，而在受到一定外力的情况下绕所述第二球
铰链转动一定角度后保持该角度下的姿态不动。
5.如权利要求1所述的补光可调且可测量侧面或内部的测量系统，其特
征在于，所述载具组件包括：
设于所述自动上下料组件旁侧且与所述第二导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加富，缪磊，陈琦，
申请(专利权)人：苏州富强科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32