一種影像測量儀的3d光學(xué)檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，包括鏡頭、固定機(jī)構(gòu)、安裝部件、光柵投影裝置和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動部件；所述安裝部件可移動地設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)的下端，在所述安裝部件的底部設(shè)置有光柵投影裝置，所述轉(zhuǎn)動部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動部件的另一端；本實(shí)用新型通過安裝部件和轉(zhuǎn)動部件的多方向移動，使安裝在轉(zhuǎn)動部件上的鏡頭實(shí)現(xiàn)了多方位全面的采集圖像，并且設(shè)置有光柵投影裝置，與鏡頭配合實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的采集，為使用者提供更多更全面的樣品參數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭采樣方向不足且只能采集二維數(shù)據(jù)的問題。
【專利說明】一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)檢測裝置，具體地是一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]影像測量儀，是基于機(jī)器視覺的自動邊緣提取、自動理匹、自動對焦、測量合成、影像合成等人工智能技術(shù)，具有自動測量、CNC (Computer numerical control:計(jì)算機(jī)數(shù)控)走位自動測量、自動學(xué)習(xí)批量測量，影像地圖目標(biāo)指引，全視場鷹眼放大等優(yōu)異的功能。同時(shí)，基于機(jī)器視覺與微米精確控制下的自動對焦過程，可以滿足清晰造影下輔助測高需要(亦可加入觸點(diǎn)測頭完成坐標(biāo)測高)。支持空間坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的優(yōu)異軟件性能，可在工件隨意放置的情況下進(jìn)行批量測量，亦可使用夾具進(jìn)行大批量掃描測量與SPC(StatisticalProcess Control,統(tǒng)計(jì)過程控制)結(jié)果分類。全自動影像測量儀，是在數(shù)字化影像測量儀(又名CNC影像儀)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的人工智能型現(xiàn)代光學(xué)非接觸測量儀器。其承續(xù)了數(shù)字化儀器優(yōu)異的運(yùn)動精度與運(yùn)動操控性能，融合機(jī)器視覺軟件的設(shè)計(jì)靈性，屬于當(dāng)今最前沿的光學(xué)尺寸檢測設(shè)備。全自動影像測量儀能夠便捷而快速進(jìn)行三維坐標(biāo)測量與SPC結(jié)果分類，滿足現(xiàn)代制造業(yè)對尺寸檢測日益突出的要求:更高速、更便捷、更精準(zhǔn)的測量需要，解決制造業(yè)發(fā)展中又一個(gè)瓶頸技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的CN102081218A、名稱為《影像測量儀的對焦裝置》中公布了一種影像測量儀的對焦裝置，包括一光學(xué)裝置、一圖案光裝置、一同軸光裝置、一分光鏡、一影像攫取裝置及一光源，所述光源用于照射一待測工件，所述光學(xué)裝置用于根據(jù)圖案光裝置或同軸光裝置所發(fā)出的光線對所述待測工件進(jìn)行光學(xué)成像，所述影像攫取裝置用于通過該光學(xué)裝置感應(yīng)所述待測工件的圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號以傳輸給一電腦系統(tǒng)進(jìn)行對焦分析，所述圖案光裝置通過所述分光鏡與上述光學(xué)裝置相連；所述同軸光裝置通過所述分光鏡與上述光學(xué)裝置相連；所述圖案光裝置與同軸光裝置以該分光鏡為垂點(diǎn)成90度夾角；所述分光鏡用于將所述圖案光裝置或同軸光裝置發(fā)出的光線傳送到所述光學(xué)裝置。上述影像測量儀的對焦裝置可準(zhǔn)確的對表面待測工件進(jìn)行對焦。
[0004]該專利中的對焦裝置采樣獲得的圖片為二維圖像，在檢測方面只能對樣品的表面進(jìn)行檢測，在對樣品的體積等立體的數(shù)據(jù)則無法獲得，滿足不了現(xiàn)在企業(yè)對樣品檢測的需要，并且鏡頭采樣角度較少，在樣品較大或者形狀比較特殊的情況下，采集不到完整的圖像，達(dá)不到檢測的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為此，本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)中影像測量儀的對焦裝置采集的圖像為二維圖像，采集角度較少，無法滿足客戶需要三維檢測的問題，從而提出一種采用光柵測量技術(shù)的能實(shí)現(xiàn)三維檢測多角度采集圖像的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下方案:[0007]—種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，
[0008]包括鏡頭，用于采集圖像；
[0009]固定機(jī)構(gòu)，為中空的、具有用于連接影像測量儀的固定結(jié)構(gòu)；
[0010]還包括安裝部件、光柵投影裝置和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動部件；
[0011]所述安裝部件可移動地設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)的下端，在所述安裝部件的底部設(shè)置有光柵投影裝置，所述轉(zhuǎn)動部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動部件的另一端。
[0012]所述固定機(jī)構(gòu)與所述安裝部件連接位置之間還設(shè)置有搖擺部件，所述固定機(jī)構(gòu)的下端一側(cè)與所述搖擺部件通過連接軸連接，所述連接軸連接有驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，所述安裝部件上側(cè)與所述搖擺部件下端連接，所述搖擺部件可沿軸帶動安裝部件搖擺。
[0013]所述連接軸與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置之間還設(shè)置有主動軸，所述連接軸與所述主動軸之間通過相互齒合的齒輪聯(lián)動。
[0014]所述安裝部件與所述搖擺部件下側(cè)通過垂直轉(zhuǎn)軸連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸連接有第一驅(qū)動裝置。
[0015]所述轉(zhuǎn)動部件與所述安裝部件通過旋轉(zhuǎn)軸連接，所述旋轉(zhuǎn)軸連接有第二驅(qū)動裝置。
[0016]所述轉(zhuǎn)動部件在所述安裝部件的多個(gè)同一方向?qū)ΨQ設(shè)置兩個(gè)。
[0017]所述轉(zhuǎn)動部件對稱設(shè)置在所述安裝部件的兩端。
[0018]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0019](I)本實(shí)用新型所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，包括鏡頭，用于采集圖像；固定機(jī)構(gòu)，為中空的、具有用于連接影像測量儀的固定結(jié)構(gòu)；還包括安裝部件、光柵投影裝置和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動部件；所述安裝部件可移動地設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)的下端，在所述安裝部件的底部設(shè)置有光柵投影裝置，所述轉(zhuǎn)動部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動部件的另一端；本實(shí)用新型通過安裝部件和轉(zhuǎn)動部件的多方向移動，使安裝在轉(zhuǎn)動部件上的鏡頭實(shí)現(xiàn)了多方位全面的采集圖像，并且設(shè)置有光柵投影裝置，與鏡頭配合實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的采集，為使用者提供更多更全面的樣品參數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭采樣方向不足且只能采集二維數(shù)據(jù)的問題。
[0020](2)本實(shí)用新型所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，包括所述固定機(jī)構(gòu)與所述安裝部件連接位置之間還設(shè)置有搖擺部件，所述固定機(jī)構(gòu)的下端一側(cè)與所述搖擺部件通過連接軸連接，所述連接軸連接有驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，所述安裝部件上側(cè)與所述搖擺部件下端連接，所述搖擺部件可沿軸帶動安裝部件搖擺，在被測樣品較大或者形狀比較特殊時(shí)，所述搖擺部件可以帶動安裝部件和轉(zhuǎn)動部件移動，采集到水平角度較難采集的地方。
[0021](3)本實(shí)用新型所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，所述安裝部件與所述固定機(jī)構(gòu)通過垂直轉(zhuǎn)軸連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸連接有第一驅(qū)動裝置，所述安裝部件可以通過驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步增加采集角度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中[0023]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的主視圖。
[0024]圖中附圖標(biāo)記表不為:1_固定機(jī)構(gòu)，2-搖擺部件，3-安裝部件，4-轉(zhuǎn)動部件，5-鏡頭，6-光柵投影裝置，7-垂直轉(zhuǎn)軸，8-第一驅(qū)動裝置，9-驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，10-旋轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面提供本實(shí)用新型所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置的【具體實(shí)施方式】。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本實(shí)施例所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，如圖1所示，包括鏡頭5，優(yōu)選的采用高精度(0.01_)、500萬分辨率的攝像頭，用于采集圖像；固定機(jī)構(gòu)1，其內(nèi)部為中空的，用于設(shè)置驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9和其他連接機(jī)構(gòu)，其還設(shè)置有用于連接影像測量儀的固定結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的為軌道連接機(jī)構(gòu)，連接在影像測量儀的軌道上；3D光學(xué)檢測裝置還包括安裝部件3、光柵投影裝置6和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動部件4 ;所述安裝部件3可移動地設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)I的下端，在所述安裝部件3的底部設(shè)置有光柵投影裝置6，利用光柵投影重建三維物體就是通過光柵投影裝置6將光柵圖樣投影于被測樣品表面，所述鏡頭5攝下物體表面上變形的光柵圖樣，然后由變形的光柵圖樣與原圖樣相位信息的關(guān)系確定深度信息，從而由深度信息重建出三維物體的表面。
[0028]所述轉(zhuǎn)動部件4 一端與所述安裝部件3轉(zhuǎn)動連接，所述鏡頭5優(yōu)選的設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動部件4的另一端，因此轉(zhuǎn)動部件4安裝鏡頭5的一端可以上下轉(zhuǎn)動，調(diào)整鏡頭5方向；本實(shí)用新型通過安裝部件3和轉(zhuǎn)動部件4的多方向移動，使安裝在轉(zhuǎn)動部件4上的鏡頭5實(shí)現(xiàn)了多方位全面的采集圖像，并且設(shè)置有光柵投影裝置6，與鏡頭5配合實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的采集，為使用者提供更多更全面的樣品參數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鏡頭5采樣方向不足且只能采集二維數(shù)據(jù)的問題。
[0029]作為其他可以變換的實(shí)施方式，所述鏡頭5可以采用其他高精度、高分辨率的鏡頭5。
[0030]實(shí)施例2
[0031]在實(shí)施例1所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置的基礎(chǔ)上，如圖1所示，所述固定機(jī)構(gòu)I與所述安裝部件3連接位置之間優(yōu)選的還設(shè)置有搖擺部件2，所述固定機(jī)構(gòu)I的下端一側(cè)與所述搖擺部件2通過連接軸連接，所述連接軸連接有驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9優(yōu)選的采用馬達(dá)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9優(yōu)選的設(shè)置在固定機(jī)構(gòu)I內(nèi)部，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9通過連接軸轉(zhuǎn)動所述搖擺部件2，作為其他可以變換的實(shí)施方式，所述連接軸與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9之間還設(shè)置有主動軸，所述連接軸與所述主動軸之間通過相互齒合的齒輪聯(lián)動，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9通過主動軸帶動連接軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)動所述搖擺部件2。
[0032]所述安裝部件3上側(cè)與所述搖擺部件2下端連接，所述搖擺部件2可沿軸帶動安裝部件3搖擺，在被測樣品較大或者形狀比較特殊時(shí)，所述搖擺部件2可以帶動安裝部件3和轉(zhuǎn)動部件4移動,采集到水平角度較難采集的地方。
[0033]實(shí)施例3
[0034]在以上實(shí)施例所述的一種影像測量儀的3D光學(xué)測量裝置的基礎(chǔ)上，所述安裝部件3與所述搖擺部件2下側(cè)優(yōu)選的通過垂直轉(zhuǎn)軸7連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸7連接有第一驅(qū)動裝置8。所述轉(zhuǎn)動部件4與所述安裝部件3通過旋轉(zhuǎn)軸10連接，所述旋轉(zhuǎn)軸10連接有第二驅(qū)動裝置，所述第一驅(qū)動裝置8和第二驅(qū)動裝置優(yōu)選的采用馬達(dá)，在安裝到影像測量儀時(shí)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置9與驅(qū)動裝置與控制單元如PLC連接，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間和速度運(yùn)轉(zhuǎn)。作為其他可以變換的實(shí)施方式，還可以采用其他驅(qū)動裝置。
[0035]所述轉(zhuǎn)動部件4優(yōu)選的對稱設(shè)置在所述安裝部件3的兩端，普通應(yīng)用中，所述轉(zhuǎn)動部件4設(shè)置兩個(gè)已經(jīng)能形成雙目視覺體系，滿足需求，但作為其他可以變換的實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)動部件4在多個(gè)同一方向?qū)ΨQ設(shè)置兩個(gè)，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活配置，滿足不同的工業(yè)需求。
[0036]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置， 包括鏡頭，用于采集圖像； 固定機(jī)構(gòu)，為中空的、具有用于連接影像測量儀的固定結(jié)構(gòu)； 其特征在于，還包括安裝部件、光柵投影裝置和至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動部件； 所述安裝部件可移動地設(shè)置在所述固定機(jī)構(gòu)的下端，在所述安裝部件的底部設(shè)置有光柵投影裝置，所述轉(zhuǎn)動部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動部件的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述固定機(jī)構(gòu)與所述安裝部件連接位置之間還設(shè)置有搖擺部件，所述固定機(jī)構(gòu)的下端一側(cè)與所述搖擺部件通過連接軸連接，所述連接軸連接有驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，所述安裝部件上側(cè)與所述搖擺部件下端連接，所述搖擺部件可沿軸帶動安裝部件搖擺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述連接軸與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置之間還設(shè)置有主動軸，所述連接軸與所述主動軸之間通過相互齒合的齒輪聯(lián)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述安裝部件與所述搖擺部件下側(cè)通過垂直轉(zhuǎn)軸連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸連接有第一驅(qū)動裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部件與所述安裝部件通過旋轉(zhuǎn)軸連接，所述旋轉(zhuǎn)軸連接有第二驅(qū)動裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部件在所述安裝部件的多個(gè)同一方向?qū)ΨQ設(shè)置兩個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的影像測量儀的3D光學(xué)檢測裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部件對稱設(shè)置在所述安裝部件的兩端。
【文檔編號】G01B11/25GK203732045SQ201320886331
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】馬棟梁 申請人:蘇州矩陣光電有限公司