【技术实现步骤摘要】
大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪及测量方法
本专利技术属于大尺寸工件光电检测
，具体涉及一种用于大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪及测量方法。
技术介绍
大尺寸工件的垂直度检测在工业测量领域有着十分重要的应用,比如飞机、大型船舶、航天火箭制造，核电蒸汽发生器加工，锅炉内部构件安装等均有涉及。由于大尺寸工件外形尺寸庞大，一般为直径轮廓大于4米、长度方向10米以上，因此不能采用三坐标测量机等测量设备，而激光跟踪仪由于使用复杂，测量时间长，易受震动环境影响，数据可靠度低，在制造加工过程中使用不便。以往垂直度的检测中，往往采用纯光学瞄准镜，通过人眼瞄准判定目标的方向，然后在光学瞄准镜的前端，人工加装一个五棱镜，进行手动旋转，人工瞄准垂直方向目标并进行读数，手工进行垂直度计算，整个过程操作极其复杂，耗时费工，且测量精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有垂直度测量操作极其复杂、耗时费工、且测量精度低的不足之处，而提供了大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪及测量方法。为实现上述...
【技术保护点】
1.大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：包括测量单元(1)以及控制单元(2)；/n所述测量单元(1)包括壳体，该壳体前端的端面设置有前窗口(10)，后端的端面设置有通孔；/n壳体内由前端向后端依次设置有光路切换单元(3)、光学周视扫描单元(4)、内调焦光学成像单元(5)以及CCD相机(6)；/n所述光路切换单元(3)对应的壳体上沿周向均匀设置有多个侧窗口(11)；/n所述光学周视扫描单元(4)用于协助内调焦光学成像单元(5)对前窗口的前视目标(8)以及各个侧窗口的侧视目标(9)进行成像；/n所述光路切换单元(3)用于对前视目标(8)和侧视目标(9)的成像光路进...
【技术特征摘要】
1.大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：包括测量单元(1)以及控制单元(2)；
所述测量单元(1)包括壳体，该壳体前端的端面设置有前窗口(10)，后端的端面设置有通孔；
壳体内由前端向后端依次设置有光路切换单元(3)、光学周视扫描单元(4)、内调焦光学成像单元(5)以及CCD相机(6)；
所述光路切换单元(3)对应的壳体上沿周向均匀设置有多个侧窗口(11)；
所述光学周视扫描单元(4)用于协助内调焦光学成像单元(5)对前窗口的前视目标(8)以及各个侧窗口的侧视目标(9)进行成像；
所述光路切换单元(3)用于对前视目标(8)和侧视目标(9)的成像光路进行切换；
所述CCD相机(6)位于内调焦光学成像单元(5)的焦面上，对各个目标进行清晰成像和瞄准判读；
所述控制单元(2)用于控制光路切换单元(3)、光学周视扫描单元(4)、内调焦光学成像单元(5)以及CCD相机(6)，并根据所得的目标图像数据计算垂直度误差。
2.根据权利要求1所述的大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：
所述光学周视扫描单元(4)包括半透半反五棱镜(41)、齿轮副(42)以及第一驱动电机(43)；
所述半透半反五棱镜(41)安装在壳体内的支架上；
所述第一驱动电机(43)通过齿轮副(42)驱动半透半反五棱镜(41)旋转。
3.根据权利要求2所述的大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：
所述内调焦光学成像单元(5)包括调焦透镜(51)、丝杠(52)、第二驱动电机(53)以及精密编码器；所述第二驱动电机(53)通过丝杠(52)带动调焦透镜(51)沿壳体轴向做直线运动，从而调节焦距；
所述精密编码器集成在第二驱动电机(53)上。
4.根据权利要求3所述的大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：
所述光路切换单元(3)包括机械光栏(31)、弹性拨杆(32)、第三驱动电机(33)以及光耦开关(34)；
所述机械光栏(31)位于前窗口与半透半反五棱镜(41)之间；第三驱动电机(33)带动弹性拨杆(32)推动机械光栏(31)打开或关闭；
光耦开关(34)用于对机械光栏(31)的转动幅度进行定位。
5.根据权利要求4所述的大尺寸工件垂直度检测的光电图像测量仪，其特征在于：所述壳体上开设有四个侧窗口。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李华，朱辉，常何民，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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