一种大尺寸零件表面柔性测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种大尺寸零件表面柔性测量系统，包括基座、激光跟踪仪、多关节机械臂、光学跟踪多靶球、双目相机、驱动装置和控制装置，基座上有固定待测零件的安装位；激光跟踪仪设安装位一侧，激光跟踪仪的跟踪头朝向安装位与多关节机械臂的活动端相对，活动端设于安装位的上方；光学跟踪多靶球和双目相机均设于活动端；驱动装置驱动活动端与待测零件的相对位置发生改变；控制装置与多关节机械臂、双目相机和驱动装置电连接，控制活动端的位置并获取图像信息。光学跟踪多靶球接受激光跟踪仪发射的激光并反射回去，双目相机实时拍摄图像信息，对待测零件进行三维重建，得到三维尺寸及表面特征信息，实现高精度的尺寸测量和质量检测。检测。检测。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸零件表面柔性测量系统


[0001]本技术涉及三维测量
，尤其涉及一种大尺寸零件表面柔性测量系统。

技术介绍

[0002]随着制造业工艺水平的不断提高与大型零部件制造领域的不断发展，对于大尺寸零件的三维测量提出了更高的要求，然而传统的测量手段难以满足高精度、高效率要求。现有的结构光三维测量技术以测量精度优良和测量高效等优势逐渐被广泛运用于各种零件的精确测量。
[0003]但是结构光三维测量对大型零部件的测量存在有部分不足，由于几何尺寸大、结构复杂的零部件，对测量精度和测量范围的要求都比较高，这对大尺寸三维测量技术提出了挑战。然而对于结构光三维测量的现有技术，在测量过程中，测量相机一般不能保证对测量零件的全方位测量，当测量零件尺寸较大的时候，需要用多个相机同时进行拍摄，使得整个测量系统所需要的标定装置、拍摄装置、校准仪以及标定方法所需要的测量成本相对较高；同时过于复杂、大型的零部件的测量也会不全面。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术的实施例提供了一种大尺寸零件表面柔性测量系统，旨在降低测量成本，对大尺寸零件进行全方位精确测量。
[0005]本技术的实施例提供一种大尺寸零件表面柔性测量系统，包括：
[0006]基座，所述基座上有一安装位，用于固定待测零件；
[0007]激光跟踪仪，设于所述安装位一侧，所述激光跟踪仪的跟踪头朝向所述安装位，用于发射激光；
[0008]多关节机械臂，所述多关节机械臂的活动端设于所述安装位的上方，并与所述激光跟踪仪相对设置；
[0009]光学跟踪多靶球，设于所述多关节机械臂的活动端，用于接收所述激光并反射回所述激光跟踪仪；
[0010]双目相机，设于所述多关节机械臂的活动端，用于采集所述多关节机械臂活动端所在位置的图像信息；
[0011]驱动装置，用于驱动所述多关节机械臂的活动端与所述待测零件的相对位置发生改变；以及，
[0012]控制装置，与所述多关节机械臂、所述双目相机和所述驱动装置电连接，用于控制所述活动端相对所述待测零件的位置并获取所述图像信息。
[0013]可选地，所述驱动装置包括：
[0014]转盘，所述转盘转动设于所述安装位，所述待测零件安装于所述转盘上；
[0015]驱动组件，驱动所述转盘转动。
[0016]可选地，所述驱动组件包括：
[0017]转轴，所述转轴垂直固定于所述转盘的中心的下方；
[0018]第一电机，所述第一电机的输出轴与所述转轴固定，以驱动所述转轴转动。
[0019]可选地，所述驱动组件包括：
[0020]转柱，所述转柱向下凸设于所述转盘中心；
[0021]副齿轮，与所述转柱固定连接；
[0022]主齿轮，与所述副齿轮相啮合；以及，
[0023]第二电机，所述第二电机的输出轴与所述主齿轮同轴连接，以驱动所述主齿轮转动。
[0024]可选地，所述驱动装置包括：
[0025]电磁轨道，设于安装位外侧；以及，
[0026]AGV小车，设于所述电磁轨道上，用于安装所述多关节机械臂。
[0027]可选地，所述电磁轨道自所述安装位向外侧方向上设有多层。
[0028]可选地，所述多关节机械臂至少包括三个关节。
[0029]可选地，每一所述关节均设为枢接结构，所述枢接结构包括：
[0030]第一连接臂，所述第一连接臂的一端设有通孔；
[0031]第二连接臂，所述第二连接臂靠近所述第一连接臂的一侧面上凸设有连接柱，所述连接柱穿设于所述通孔，以使得所述第一连接臂与所述第二连接臂转动连接；以及，
[0032]第三电机，所述第三电机的输出轴与所述连接柱固定连接，以驱动所述第二连接臂转动。
[0033]可选地，所述第一连接臂和所述第二连接臂均可以设为一根杆件；或，
[0034]所述第一连接臂和所述第二连接臂均包括两个并行连接的连接杆和多根固定杆，多根所述固定杆沿所述连接杆的延伸方向间隔设置，且每一所述固定杆的两端分别与两个所述连接杆固定连接。
[0035]本技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本技术的大尺寸零件表面柔性测量系统通过在基座安装位安装待测零件，利用激光跟踪仪向光学跟踪多靶球发生激光，通过光学跟踪多靶球接受激光并反射给激光跟踪仪，再通过将双目相机和光学跟踪多靶球安装在同一位置，利用双目相机实时拍摄光学跟踪多靶球接受和反射激光所在的位置信息，通过驱动装置驱动多关节机械臂的活动端与待测零件的相对位置发生改变，双目相机可以实时拍摄多个位置的图像信息，再通过控制装置获取的多个位置的图像信息采用三维点云拼接技术进行待测零件的三维重建，从而得到待测零件的三维尺寸及表面特征信息，实现高精度的尺寸测量和质量检测。
附图说明
[0036]图1是本技术提供的大尺寸零件表面柔性测量系统的一实施例的结构示意图；
[0037]图2是图1的正视示意图；
[0038]图3是图2中的A部分放大示意图；
[0039]图4是图2的俯视示意图。
[0040]图中：大尺寸零件表面柔性测量系统100、基座1、激光跟踪仪2、多关节机械臂3、枢接结构31、第一连接臂31a、第二连接臂31b、第三电机31c、光学跟踪多靶球4、双目相机5、转盘6。
具体实施方式
[0041]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。
[0042]请参考图1至图4，本技术提供的一种大尺寸零件表面柔性测量系统100，包括基座1、激光跟踪仪2、多关节机械臂3、光学跟踪多靶球4、双目相机5、驱动装置和控制装置，所述基座1上有一安装位，用于固定待测零件；激光跟踪仪2设于所述安装位一侧，所述激光跟踪仪2的跟踪头朝向所述安装位，用于发射激光；所述多关节机械臂3的活动端设于所述安装位的上方，并与所述激光跟踪仪2相对设置；光学跟踪多靶球4设于所述多关节机械臂3的活动端，用于接收所述激光并反射回所述激光跟踪仪2；双目相机5设于所述多关节机械臂3的活动端，用于采集所述多关节机械臂3活动端所在位置的图像信息；驱动装置用于驱动所述多关节机械臂3的活动端与所述待测零件的相对位置发生改变；控制装置与所述多关节机械臂3、所述双目相机5和所述驱动装置电连接，用于控制所述活动端相对所述待测零件的位置并获取所述图像信息。
[0043]通过在基座1安装位安装待测零件，利用激光跟踪仪2向光学跟踪多靶球4发生激光，通过光学跟踪多靶球4接受激光并反射给激光跟踪仪2，再通过将双目相机5和光学跟踪多靶球4安装在同一位置，利用双目相机5实时拍摄光学跟踪多靶球4接受和反射激光所在的位置信息，通过驱动装置驱动多关节机械臂3的活动端与待测零件的相对位置发生改变，双目相机5可以实时拍摄多个位置的图像信息，再通过控制装置获取的多个位置的图像信息采用三维点云拼接技术进行待测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸零件表面柔性测量系统，其特征在于，包括：基座，所述基座上有一安装位，用于固定待测零件；激光跟踪仪，设于所述安装位一侧，所述激光跟踪仪的跟踪头朝向所述安装位，用于发射激光；多关节机械臂，所述多关节机械臂的活动端设于所述安装位的上方，并与所述激光跟踪仪相对设置；光学跟踪多靶球，设于所述多关节机械臂的活动端，用于接收所述激光并反射回所述激光跟踪仪；双目相机，设于所述多关节机械臂的活动端，用于采集所述多关节机械臂活动端所在位置的图像信息；驱动装置，用于驱动所述多关节机械臂的活动端与所述待测零件的相对位置发生改变；以及，控制装置，与所述多关节机械臂、所述双目相机和所述驱动装置电连接，用于控制所述活动端相对所述待测零件的位置并获取所述图像信息。2.如权利要求1所述的大尺寸零件表面柔性测量系统，其特征在于，所述驱动装置包括：转盘，所述转盘转动设于所述安装位，所述待测零件安装于所述转盘上；驱动组件，驱动所述转盘转动。3.如权利要求2所述的大尺寸零件表面柔性测量系统，其特征在于，所述驱动组件包括：转轴，所述转轴垂直固定于所述转盘的中心的下方；第一电机，所述第一电机的输出轴与所述转轴固定，以驱动所述转轴转动。4.如权利要求2所述的大尺寸零件表面柔性测量系统，其特征在于，所述驱动组件包括：转柱，所述转柱向下凸设于所述转盘中心；副齿轮，与所述转柱固定连接；主齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢知音，周剑，徐中贵，谢乔飞，欧明星，李时东，邱达，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：新型
国别省市：