一种基于远心光学技术的视觉测量仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于远心光学技术的视觉测量仪，包含外壳组件，载物台组件，镜头微调机构组件，备用光源支架组件，远心平行光源组件，镜头固定组件，支架组件，双远心镜头，工业相机，所述的载物台组件、镜头微调机构组件、备用光源支架组件、远心平行光源组件安装在支架组件上，所述的镜头固定组件安装在镜头微调机构组件上，所述的双远心镜头安装在镜头固定组件上，所述的工业相机安装在双远心镜头的上部，所述的支架安装在外壳组件内，本发明专利技术具有结构简单美观，使用维护方便，测量功能多样，测量精度高优点，并且可以对图像获取组件进行俯仰角的微调，可以最大限度的保持光线的同轴度，极大的提高了测量的精度。

A Vision Measuring Instrument Based on Telecentric Optics Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于远心光学技术的视觉测量仪
本专利技术涉及机器视觉检测
，尤其是涉及一种基于远心光学技术的视觉测量仪。
技术介绍
近些年国内外都在加快发展智能制造技术，而机器视觉技术被认为智能制造技术当中不可或缺的最重要的技术环节之一，机器视觉技术可以为实现自动化生产提供视觉上的检测、定位、识别、引导等功能，使传统制造业实现更高的自动化乃至智能化。基于机器视觉技术的快速测量仪现在被普遍的应用在工厂企业和科研实验室，这种快速测量仪，具有价格低廉，使用方便，占地空间小的优点，可以非常方便的测量一些产品的外观瑕疵、机械尺寸等，但是其局限性也很多，例如测量功能有限，单一，测量精度低等缺点。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提出了一种基于远心光学技术的视觉测量仪，这种机器视觉检测设备，以远心机器视觉技术为基础，进行了集成化的设计，具有测量精度高、低畸变、测量功能多样，结构简单紧凑美观，可以用于工厂企业生产产品的检测，也可以用于科研院校用于科学研发。本专利技术采用的技术方案是：包括：包含：外壳组件，载物台组件，镜头微调机构组件，备用光源支架组件，远心平行光源组件，镜头固定组件，支架组件，双远心镜头，工业相机。所述的载物台组件安装在支架组件的中部，所述的镜头微调机构组件安装在支架组件的上部，所述备用光源支架组件安装在支架组件中部，位于镜头微调机构组件和载物台组件之间，所述的远心平行光源组件安装在支架组件的底部，所述的镜头固定组件安装在镜头微调机构组件上，所述的载物台组件，镜头微调机构组件，备用光源支架组件，远心平行光源组件，镜头固定组件，支架组件、双远心镜头、工业相机全部安装在外壳组件内。所述的外壳组件包含机头外壳，底座外壳，前按钮面板，后开关插座面板，后挡板，所述的机头外壳安装在底座外壳上部，所述的前按钮面板安装在底座外壳的底座前部，所述的后开罐插座面板安装在底座外壳的底座后部，所述的后挡板安装在底座外壳的后面的中部位置。所述的载物台组件包含载物框架，透光载物板，挡板，升降机构，所述的载物框架安装在升降机构上，所述的透光载物板安装在载物框架上，所述的挡板安装在载物框架上。所述的镜头微调机构组件包含第一方形框，第二方形框，镜头安装座，所述的第二方形框安装在第一方形框内，所述的镜头安装座安装在第二方形框内，在所述的第一方形框两个对边的侧面开有X轴齿轮孔和第一X轴转轴孔，在开有X轴齿轮孔的边框上部开有X轴调节螺栓孔，所述的X轴调节螺栓孔和X轴齿轮孔是相通的，在所述的第二方形框其中两个对边的侧面开有Y轴齿轮孔和Y轴转轴孔，在开有Y轴齿轮孔的边框上部开有Y轴调节螺栓孔，所述的Y轴调节螺栓孔和Y轴齿轮孔是相通的，在所述的第二方形框另外两个对面的侧面开有第二X轴转轴孔和第三X轴转轴孔，所述的镜头安装座为方形框结构，在其中的两个对边上连接有X轴微调齿轮、X轴微调螺栓、X轴转轴，其中X轴微调齿轮和X轴微调螺栓咬合连接，在另外的两个对面上连接有Y轴微调齿轮、Y轴微调螺栓、Y轴转轴，其中Y轴微调齿轮和Y轴微调螺栓咬合连接，在镜头安装座的中间开有圆形的镜头安装孔。所述的备用光源支架组件由光源安装架、滑块、滑柱，紧固块，安装块构成，所述的光源安装架安装在滑块上，所述的滑块和紧固块安装在滑柱上，所述的安装块安装在滑柱的顶端。所述的远心平行光源组件由远心光源、反射镜、远心光源固定座、反射镜固定座、光源控制器构成，所述的远心光源安装在远心光源固定座上，所述的反射镜安装在反射镜固定座上，所述的远心光源固定座、反射镜固定座、光源控制器安装在支架组件上。所述的镜头固定组件由法兰盘、卡箍构成，所述的卡箍位于法兰盘的下部，并且与法兰盘固定连接。所述的支架组件由底板、竖板、连接板、后盖板构成，所述的底板位于支架组件的底部，所述的竖版安装在底板上，所述的连接板位于竖版的上部，所述的后盖板安装在竖版后部。进一步地，征在于，所述的底座外壳上的前按钮面板上设有光源开关，连续触发开关按钮和单次触发开关按钮，所述的底座外壳上的后开关插座面板设有电源开关键按钮，设有电源线插座，VGA插座，GPIO接线端子，网线LAN口。进一步地，所述的透光载物板使用亚克力透光板制成。进一步地，所述的升降机构由调节旋钮，横向转轴，横向转轴固定座，主动斜齿轮，从动斜齿轮，滑轨，升降丝杠，升降座构成，所述的调节按钮安装在横向转轴的两端，所述的主动斜齿轮安装在横向转轴的中间部位与从动斜齿轮咬合连接，所述的横向转轴安装在横向转轴固定座上，所述的从动斜齿轮与升降丝杠连接，所述的升降座安装在升降丝杠和滑轨上，滑轨位于升降座的两侧，升降丝杠位于升降座的中间。进一步地，所述的光源安装架由两条为L型角铁架固定在滑块上构成，L型角铁架上具有呈直线分布的多个光源固定安装孔和光源滑槽安装孔，在光源安装架的一端开有安装孔用于将光源安装架安装在滑块上，所述的滑块为L型角铁形状，滑块两侧开有两个滑柱孔，滑块上开有呈直线均匀分布的光源安装架安装孔，用于调节光源安装架的之间距离。进一步地，所述的透光载物板、远心光源、反射镜、光源控制器共同构成了可以提供背光照射的折返远心平行同轴光源。进一步地，所述的镜头固定组件大小不做限制，根据实际需要可以配套多个口径大小不一的镜头固定组件，用于本专利技术设备更换不同型号的双远心镜头。进一步地，所述的备用光源支架组件用于安装环形光源，碗形光源，直线光源，方形光源等其它光源，用于拓展本专利技术设备不同的检测需求。本专利技术的有益效果：本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，由外壳组件，载物台组件，镜头微调机构组件，备用光源支架组件，远心平行光源组件，镜头固定组件，支架组件，双远心镜头，工业相机构成集成构成，具有结构简单紧凑美观，安装放置方便，占用空间小等优点。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，所述的载物台组件包含载物框架，透光载物板，挡板，升降机构，所述的载物框架安装在升降机构上，所述的透光载物板安装在载物框架上，所述的挡板安装在载物框架上，这种结构可以将被测物放置在载物台上，载物台可以上下升降，可以很方便的调节镜头与被测物、光源三者之间的间距获得更加清晰和需要的被测物的成像。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，所述的远心镜头安装在镜头微调机构上，这种微调机构可以调节远心镜头的在X轴和Y轴上的俯仰角，因此可以获得更加清晰的成像，提高了检测的精度，以及设备使用的时候的容错性。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，所述备用光源支架组件安装在支架组件中部，位于载物台组件和镜头之间的位置，可以根据实际需要在所述的备用光源支架上安装其它光源使用，例如环形光源、直线光源、方框形光源等，拓展了本专利技术的使用功能，实现了检测功能的多样性。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，所述的远心平行光源组件安装在支架组件的底部，所述的远心平行光源组件能够为被测物提供背光照射的远心平行光，这种光源能够非常突出显示出待测件的边缘特征，获得待测件清晰的边缘图像，提高检测的精度。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，使用了双远心镜头和工业相机进行图像获取，双远心镜头具有极低的畸变率，超大景深，无视差的优点，因此使用在本专利技术可以获得极佳的成像效果，极大的提高了本专利技术的检测精度。本专利技术一种基于远心光学技术的视觉测量仪，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于远心光学技术的视觉测量仪，包含：外壳组件(100)，载物台组件(200)，镜头微调机构组件(300)，备用光源支架组件(400)，远心平行光源组件(500)，镜头固定组件(600)，支架组件(700)，双远心镜头(800)，工业相机(900)；所述的载物台组件(200)安装在支架组件(700)的中部，所述的镜头微调机构组件(300)安装在支架组件(700)的上部，所述备用光源支架组件(400)安装在支架组件(700)中部，位于镜头微调机构组件(300)和载物台组件(200)之间，所述的远心平行光源组件(500)安装在支架组件(700)的底部，所述的镜头固定组件(600)安装在镜头微调机构组件(300)上，所述的载物台组件(200)，镜头微调机构组件(300)，备用光源支架组件(400)，远心平行光源组件(500)，镜头固定组件(600)，支架组件(700)、双远心镜头(800)、工业相机(900)全部安装在外壳组件(100)内；所述的外壳组件(100)包含机头外壳(110)，底座外壳(120)，前按钮面板(130)，后开关插座面板(140)，后挡板(150)，所述的机头外壳(110)安装在底座外壳(120)上部，所述的前按钮面板(130)安装在底座外壳(120)的底座前部，所述的后开关插座面板(140)安装在底座外壳(120)的底座后部，所述的后挡板(150)安装在底座外壳(120)的后面的中部位置；所述的载物台(200)组件包含载物框架(210)，透光载物板(220)，挡板(230)，升降机构(240)，所述的载物框架(210)安装在升降机构(240)上，所述的透光载物板(220)安装在载物框架(210)上，所述的挡板(230)安装在载物框架(210)上；所述的镜头微调机构组件(300)包含第一方形框(310)，第二方形框(320)，镜头安装座(330)，所述的第二方形框(320)安装在第一方形框(310)内，所述的镜头安装座(330)安装在第二方形框(320)内，在所述的第一方形框(310)两个对边的侧面开有X轴齿轮孔(311)和第一X轴转轴孔(313)，在开有X轴齿轮孔(311)的边框上部开有X轴调节螺栓孔(312)，所述的X轴调节螺栓孔(312)和X轴齿轮孔(311)是相通的，在所述的第二方形框(320)其中两个对边的侧面开有Y轴齿轮孔(321)和Y轴转轴孔(323)，在开有Y轴齿轮孔(321)的边框上部开有Y轴调节螺栓孔(322)，所述的Y轴调节螺栓孔(322)和Y轴齿轮孔(321)是相通的，在所述的第二方形框(320)另外两个对面的侧面开有第二X轴转轴孔(324)和第三X轴转轴孔(325)，所述的镜头安装座(330)为方形框结构，在其中的两个对边上连接有X轴微调齿轮(331)、X轴微调螺栓(332)、X轴转轴(333)，其中X轴微调齿轮(331)和X轴微调螺栓(332)咬合连接，在另外的两个对面上连接有Y轴微调齿轮(334)、Y轴微调螺栓(335)、Y轴转轴(336)，其中Y轴微调齿轮(334)和Y轴微调螺栓(335)咬合连接，在镜头安装座(330)的中间开有圆形的镜头安装孔(337)；所述的备用光源支架组件(400)由光源安装架(410)、滑块(420)、滑柱(430)，紧固块(440)，安装块构成(450)，所述的光源安装架(410)安装在滑块(420)上，所述的滑块(420)和紧固块(440)安装在滑柱(430)上，所述的安装块(450)安装在滑柱(430)的顶端；所述的远心平行光源组件(500)由远心光源(510)、反射镜(520)、远心光源固定座(530)、反射镜固定座(540)、光源控制器(550)构成，所述的远心光源(510)安装在远心光源固定座(530)上，所述的反射镜(520)安装在反射镜固定座(540)上，所述的远心光源固定座(530)、反射镜固定座(540)、光源控制器(550)安装在支架组件(700)上；所述的镜头固定组件(600)由卡箍(610)、法兰盘(620)构成，所述的卡箍(610)位于法兰盘(620)的下部，并且与法兰盘(620)固定连接；所述的支架组件(700)由底板(710)、竖板(720)、连接板(730)、后盖板(740)构成，所述的底板(710)位于支架组件(700)的底部，所述的竖版(720)安装在底板(710)上，所述的连接板(730)位于竖版(720)的上部，所述的后盖板(740)安装在竖版(720)后部。...

【技术特征摘要】
1.一种基于远心光学技术的视觉测量仪，包含：外壳组件(100)，载物台组件(200)，镜头微调机构组件(300)，备用光源支架组件(400)，远心平行光源组件(500)，镜头固定组件(600)，支架组件(700)，双远心镜头(800)，工业相机(900)；所述的载物台组件(200)安装在支架组件(700)的中部，所述的镜头微调机构组件(300)安装在支架组件(700)的上部，所述备用光源支架组件(400)安装在支架组件(700)中部，位于镜头微调机构组件(300)和载物台组件(200)之间，所述的远心平行光源组件(500)安装在支架组件(700)的底部，所述的镜头固定组件(600)安装在镜头微调机构组件(300)上，所述的载物台组件(200)，镜头微调机构组件(300)，备用光源支架组件(400)，远心平行光源组件(500)，镜头固定组件(600)，支架组件(700)、双远心镜头(800)、工业相机(900)全部安装在外壳组件(100)内；所述的外壳组件(100)包含机头外壳(110)，底座外壳(120)，前按钮面板(130)，后开关插座面板(140)，后挡板(150)，所述的机头外壳(110)安装在底座外壳(120)上部，所述的前按钮面板(130)安装在底座外壳(120)的底座前部，所述的后开关插座面板(140)安装在底座外壳(120)的底座后部，所述的后挡板(150)安装在底座外壳(120)的后面的中部位置；所述的载物台(200)组件包含载物框架(210)，透光载物板(220)，挡板(230)，升降机构(240)，所述的载物框架(210)安装在升降机构(240)上，所述的透光载物板(220)安装在载物框架(210)上，所述的挡板(230)安装在载物框架(210)上；所述的镜头微调机构组件(300)包含第一方形框(310)，第二方形框(320)，镜头安装座(330)，所述的第二方形框(320)安装在第一方形框(310)内，所述的镜头安装座(330)安装在第二方形框(320)内，在所述的第一方形框(310)两个对边的侧面开有X轴齿轮孔(311)和第一X轴转轴孔(313)，在开有X轴齿轮孔(311)的边框上部开有X轴调节螺栓孔(312)，所述的X轴调节螺栓孔(312)和X轴齿轮孔(311)是相通的，在所述的第二方形框(320)其中两个对边的侧面开有Y轴齿轮孔(321)和Y轴转轴孔(323)，在开有Y轴齿轮孔(321)的边框上部开有Y轴调节螺栓孔(322)，所述的Y轴调节螺栓孔(322)和Y轴齿轮孔(321)是相通的，在所述的第二方形框(320)另外两个对面的侧面开有第二X轴转轴孔(324)和第三X轴转轴孔(325)，所述的镜头安装座(330)为方形框结构，在其中的两个对边上连接有X轴微调齿轮(331)、X轴微调螺栓(332)、X轴转轴(333)，其中X轴微调齿轮(331)和X轴微调螺栓(332)咬合连接，在另外的两个对面上连接有Y轴微调齿轮(334)、Y轴微调螺栓(335)、Y轴转轴(336)，其中Y轴微调齿轮(334)和Y轴微调螺栓(335)咬合连接，在镜头安装座(330)的中间开有圆形的镜头安装孔(337)；所述的备用光源支架组件(400)由光源安装架(410)、滑块(420)、滑柱(430)，紧固块(440)，安装块构成(450)，所述的光源安装架(410)安装在滑块(420)上，所述的滑块(420)和紧固块(440)安装在滑柱(430)上，所述的安装块(450)安装在滑柱(430)的顶端；所述的远心平行光源组件(500)由远心光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永平，张光南，李亚峰，同理顺，刘淑娟，郭嘉禄，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61