一种基于视觉的非接触式精密测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及零件精密测量技术领域，具体为一种基于视觉的非接触式精密测量系统。


背景技术：

2.在对挖掘机动臂和斗杆机的毛坯孔尺寸进行测量时，通常会采用雷尼绍测头进行工件测量，雷尼绍测头为接触式，因此对零件的测量效率低，产品加工ct约45min，测量一个产品所消耗时间约为12min，占总工时26％，产品加工精度1mm，检测精度0.1mm，产品固定后移动位置，产品最大孔径内孔155mm，外孔250mm，因此对产品的测量精度较低，从而给使用者的使用带来不便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于视觉的非接触式精密测量系统，具备便于使用者使用，测量效率高以及测量精度高的优点，解决了现有的部分雷尼绍测头的测量方式不便于使用者使用，测量效率较低以及测量精度较低的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉的非接触式精密测量系统，包括控制台和探测头元件，所述控制台通过信号与探测头元件连接，所述探测头元件包括pc mini，所述pc mini分别双向电连接有ccd lens、激光仪和led照明灯，所述ccd lens、激光仪和led照明灯电连接有锂离子电池，所述锂离子电池的输入端电连接有充电器。
5.优选的，所述控制台包括数控系统，所述数控系统双向电连接有无线lan一。
6.优选的，所述pc mini包括无线lan二。
7.优选的，所述ccd lens包括工业相机和红色环形光源。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
9.1、本实用新型通过设置控制台、探测头元件、pc mini、ccd lens、激光仪、led照明灯、锂离子电池、充电器、无线lan一和无线lan二的配合使用，解决了现有的部分雷尼绍测头的测量方式不便于使用者使用，测量效率较低以及测量精度较低的问题，该基于视觉的非接触式精密测量系统，具备便于使用者使用，测量效率高以及测量精度高的优点，值得推广。
10.2、本实用新型相机采用500万像素工业相机 4mm镜头 红色环形光进行取图，激光测距采用品牌sick；500万像素ccd对孔形状进行拍照取较长，经过软件图像处理后测量孔的中心位置。
11.拍照视野：200
‑
250mm工作距离：145mm；
12.测量孔的中心坐标；
13.激光测量工件两个端面的对称满足要求；
14.采用10000毫安锂电池供电，相机为12v，光源与控制器为24v，无线wifi传输，激光
仪对孔端面的2点进行测量，可测量孔端面的z轴方向位置和倾斜角；
15.系统自动触发相机工作，ccd拍照与激光测距同时进行，节拍约为500ms取图控制器将取得图像通过无线传输至控制台；
16.由控制台接收图片后软件进行分析测量毛坯孔的中心坐标，并根据测量的坐标计算孔与孔之间的尺寸，并且能够将测量的坐标传输至机床；
17.软件处理时间应小于1000ms。
18.采用非接触式测量，通过ccd拍照的方式测量孔的中心坐标；
19.采用激光测量工件两个端面的对称；
20.利用无线传输的方式，ccd与激光取图后传给控制中心进行分析；
21.拍照视野：200
‑
250mm工作距离：145mm；
22.论证方案一：采用ccd相机 光源 镜头&激光测量位置高度方式分析；
23.论证方案二：结构光的方式测量孔的位置中心度以及高度方式分析；
24.测量ct小于5min；
25.在工程机械的boom工件等孔位置的测量中，当孔中心位置的测量结果偏离指定尺寸的时候，将自动对被测孔的中心位置进行加工余量容许范围内的补偿功能，这样可以免除操作人员介入操作(如孔加工位置的修正操作)的同时，提高产品的成品率和生产效率。
附图说明
26.图1为本实用新型系统原理示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.本实用新型中的控制台、探测头元件、pc mini、ccd lens、激光仪、led照明灯、锂离子电池、充电器、无线lan一和无线lan二等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
31.请参阅图1，一种基于视觉的非接触式精密测量系统，包括控制台和探测头元件，控制台通过信号与探测头元件连接，探测头元件包括pc mini，pc mini分别双向电连接有ccd lens、激光仪和led照明灯，ccd lens、激光仪和led照明灯电连接有锂离子电池，锂离子电池的输入端电连接有充电器；
32.控制台包括数控系统，数控系统双向电连接有无线lan一；
33.pc mini包括无线lan二；
34.ccd lens包括工业相机和红色环形光源；
35.使用时，测量头元件从孔端面距离约145mm的位置开始进行测量，按以下的流程进行；
36.系统以测量孔圆心为中心，
37.对x轴和y轴进行定位，(z轴是原点)；
38.距离孔端面～测量头约145mm的距离，对z轴进行定位；
39.系统内部触发500万像素ccd拍照取图对孔的形状进行拍摄；
40.y轴移动后用激光变位仪对下侧的孔端面进行测量；
41.y轴移动后用激光变位仪对上侧的孔端面进行测量；
42.取得图像与距离数据后进行无线传输给控制台。
43.综上所述：该基于视觉的非接触式精密测量系统，通过设置控制台、探测头元件、pc mini、ccd lens、激光仪、led照明灯、锂离子电池、充电器、无线lan一和无线lan二的配合使用，解决了现有的部分雷尼绍测头的测量方式不便于使用者使用，测量效率较低以及测量精度较低的问题。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。