一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法，包括XY轴控制组件、Z轴控制组件、大视野范围镜头和高清摄像头，Z轴控制组件的第一丝杆电机安装在支撑座上，第一导向块和第一丝杆电机螺纹连接，并安装有支撑块；XY轴控制组件的底座和支撑座固定连接，第二丝杆电机和底座连接，中间座通过第二导向块和第二丝杆电机连接，第三丝杆电机和中间座连接，顶座通过第三导向块和第三丝杆电机连接，大视野范围镜头安装在第一导向块上、高清摄像头安装在支撑块上。通过大视野范围镜头和高清摄像头获取待测样品信息并对各个电机进行调整，自动移动待测样品然后拍照进行尺寸测量，可以提高样品的检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法
本专利技术涉及测量仪器领域，尤其涉及一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法。
技术介绍
在机械零部件加工过程中，加工完成的零部件是否符合标准，与设计是否存在偏差，是零部件投入使用前的最关键一步。对于零部件标准的检测，传统的测量手段有卡尺，千分尺等人工测量方式，但这种方式只能简单的手动测量长宽高，内外径，深度等简单尺寸，对于孔间距，孔位置等信息难以测量。较为现代化的工具显微镜，影像测量仪等测量工具，在测量使用时，要想能够清晰的观察待测样品，需要有较高的放大倍数，这样势必会导致视场范围小，测量时需要人工调整待测样品至镜头的视场范围中心，检测效率低下，且无法进行批量的检测。在检测不同样品时，由于视线对准存在误差，需要频繁的调节测量时焦距，使得检测效率低下，这些检测手段整体上不能满足机械零部件加工的测量要求与测量效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法，旨在解决现有测量仪需要人工调整样品位置导致测量效率降低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪，包括XY轴控制组件、Z轴控制组件、大视野范围镜头、高清摄像头和电机控制器，所述Z轴控制组件包括支撑座、第一丝杆电机、第一导向块和支撑块，所述第一丝杆电机与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座的一侧，所述第一导向块与所述第一丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述支撑座滑动连接，所述支撑块与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块的一侧；所述XY轴控制组件包括底座、中间座、顶座、第二丝杆电机、第三丝杆电机、第二导向块、第三导向块和透明玻璃，所述底座与所述支撑座固定连接，并位于所述第一导向块的一侧，所述第二丝杆电机与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述中间座通过所述第二导向块与所述第二丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述底座滑动连接，所述第三丝杆电机与所述中间座固定连接，并位于所述中间座的一侧，所述顶座通过所述第三导向块与所述第三丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述中间座滑动连接，并位于所述中间座远离所述底座的一侧，所述透明玻璃与所述顶座固定连接，并穿过所述顶座，所述大视野范围镜头与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块靠近所述顶座的一侧，所述高清摄像头与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧，所述电机控制器与所述第一丝杆电机、第二丝杆电机和所述第三丝杆电机电连接。其中，所述Z轴控制组件还包括防滑垫，所述防滑垫与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座远离所述底座的一侧。其中，所述Z轴控制组件还包括限位片，所述限位片与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座靠近所述第一导向块的一侧。其中，所述高清摄像头包括远心镜头和CCD相机，所述远心镜头与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧，所述CCD相机与所述远心镜头固定连接，并位于所述远心镜头远离所述顶座的一侧。其中，所述Z轴控制组件还包括底部照明器，所述底部照明器与所述支撑座固定连接，并位于所述底座与所述支撑座之间。其中，所述Z轴控制组件还包括顶部照明器，所述顶部照明器与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧。另一方面，本专利技术提供一种可自动调整待测样品位置的图像测量方法，包括：将待测样品放到顶座上；通过大视野范围镜头实时获取视场内第一图像数据；基于第一图像数据在视场内建立笛卡尔坐标系并提取待测样品特征值，计算出待测样品当前坐标；基于当前坐标，移动第二丝杆电机和第三丝杆电机，将待测物品移动至高清摄像头视场范围内；基于高清摄像头实时获取视场内第二图像数据；基于笛卡尔坐标系和第二图像数据移动第二丝杆电机和第三丝杆电机，使待测样品位于视场范围中心；获取待测样品在图像中的模糊度，根据待测样品的模糊度指数控制第一丝杆电机调整高清摄像头高度使成像清晰；获取清晰图像并计算待测样品的尺寸数据可根据导入的尺寸标注判断待测样品是否符合标注，同时标记不合格处，并给出测量结果报告。其中，基于当前坐标，移动第二丝杆电机和第三丝杆电机，将待测物品移动至高清摄像头视场范围内的具体步骤是：获取待测样品特征值并检测其中心坐标点；若坐标X值大于0，则控制第二丝杆电机将顶座向X轴负方向移动，若X值小于0则向X轴正方形移动；若坐标Y值大于0，则控制第三丝杆电机将顶座向Y轴负方向移动，若X值小于0则向Y轴正方形移动。本专利技术的一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪及测量方法，所述第一丝杆电机与所述支撑座固定连接，所述第一导向块与所述第一丝杆电机的丝杆螺纹连接使得所述第一丝杆电机可以带动所述第一导向块上下移动，所述支撑块与所述第一导向块固定连接，使得所述支撑块可以跟随所述第一导向块上下移动；所述底座与所述支撑座固定连接，所述第二丝杆电机与所述底座固定连接，所述中间座与所述第二丝杆电机的丝杆螺纹连接，使得在所述底座的支撑下，转动所述第二丝杆电机可以使所述中间座相对所述底座滑动；所述第三丝杆电机与所述中间座固定连接，所述顶座通过所述第三导向块与所述第三丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述中间座滑动连接，使得所述第三丝杆电机转动可以带动所述顶座相对所述中间座滑动，从而可以调整Y方向的位置；所述大视野范围镜头与所述第一导向块固定连接，用于对待测样品进行粗定位；所述高清摄像头与所述支撑块固定连接，用于精确调整待测样品的位置，并再次拍照测量尺寸。通过所述大视野范围镜头和所述高清摄像头获取待测样品信息并自动对各个电机进行调整，从而自动移动待测样品然后拍照进行尺寸测量，可以进一步提高样品的检测效率，减小人工测量所带来的主观因素影响，高效准确的测量样品是否符合设计标准并分析误差，从而解决现有测量仪需要人工调整样品位置导致测量效率降低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪的结构图；图2是本专利技术的XY轴控制组件的分解图；图3是本专利技术的一种使用所述图像测量仪测量待测样品的方法的流程图；图4是基于当前坐标，移动第二丝杆电机和第三丝杆电机，将待测物品移动至高清摄像头视场范围内的流程图。1-XY轴控制组件、2-Z轴控制组件、3-大视野范围镜头、4-高清摄像头、5-电机控制器、11-底座、12-中间座、13-顶座、14-第二丝杆电机、15-第三丝杆电机、16-第二导向块、17-第三导向块、18-透明玻璃、21-支撑座、22-第一丝杆电机、23-第一导向块、24-支撑块、25-底部照明器、26-顶部照明器、27-防滑垫、28-限位片、41-远心镜头、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪，其特征在于，/n包括XY轴控制组件、Z轴控制组件、大视野范围镜头、高清摄像头和电机控制器，所述Z轴控制组件包括支撑座、第一丝杆电机、第一导向块和支撑块，所述第一丝杆电机与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座的一侧，所述第一导向块与所述第一丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述支撑座滑动连接，所述支撑块与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块的一侧；所述XY轴控制组件包括底座、中间座、顶座、第二丝杆电机、第三丝杆电机、第二导向块、第三导向块和透明玻璃，所述底座与所述支撑座固定连接，并位于所述第一导向块的一侧，所述第二丝杆电机与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述中间座通过所述第二导向块与所述第二丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述底座滑动连接，所述第三丝杆电机与所述中间座固定连接，并位于所述中间座的一侧，所述顶座通过所述第三导向块与所述第三丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述中间座滑动连接，并位于所述中间座远离所述底座的一侧，所述透明玻璃与所述顶座固定连接，并穿过所述顶座，所述大视野范围镜头与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块靠近所述顶座的一侧，所述高清摄像头与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧，所述电机控制器与所述第一丝杆电机、第二丝杆电机和所述第三丝杆电机电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪，其特征在于，
包括XY轴控制组件、Z轴控制组件、大视野范围镜头、高清摄像头和电机控制器，所述Z轴控制组件包括支撑座、第一丝杆电机、第一导向块和支撑块，所述第一丝杆电机与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座的一侧，所述第一导向块与所述第一丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述支撑座滑动连接，所述支撑块与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块的一侧；所述XY轴控制组件包括底座、中间座、顶座、第二丝杆电机、第三丝杆电机、第二导向块、第三导向块和透明玻璃，所述底座与所述支撑座固定连接，并位于所述第一导向块的一侧，所述第二丝杆电机与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述中间座通过所述第二导向块与所述第二丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述底座滑动连接，所述第三丝杆电机与所述中间座固定连接，并位于所述中间座的一侧，所述顶座通过所述第三导向块与所述第三丝杆电机的丝杆螺纹连接，并与所述中间座滑动连接，并位于所述中间座远离所述底座的一侧，所述透明玻璃与所述顶座固定连接，并穿过所述顶座，所述大视野范围镜头与所述第一导向块固定连接，并位于所述第一导向块靠近所述顶座的一侧，所述高清摄像头与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧，所述电机控制器与所述第一丝杆电机、第二丝杆电机和所述第三丝杆电机电连接。


2.如权利要求1所述的一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪，其特征在于，
所述高清摄像头包括远心镜头和CCD相机，所述远心镜头与所述支撑块固定连接，并位于所述支撑块靠近所述顶座的一侧，所述CCD相机与所述远心镜头固定连接，并位于所述远心镜头远离所述顶座的一侧。


3.如权利要求1所述的一种可自动调整待测样品位置的图像测量仪，其特征在于，
所述Z轴控制组件还包括防滑垫，所述防滑垫与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座远离所述底座的一侧。


4.如权利要求3所述的一种可自动调整待测样品位置的图像测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭承恒，韦卫军，刘良勇，冯云，陈婷婷，
申请(专利权)人：桂林量具刃具有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45