[实用新型]基于多CCD的空间尺寸测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种基于多CCD的空间尺寸测量装置。

背景技术

CCD工业相机一般用于二维尺寸的测量，但是，有时必须需要测量空间尺寸才能为装配等工艺提供基础。现有一款如图1和图2所示的待测工件20，它具有两条水平的边框22以及两个水平的圆孔21（圆孔的轴线为水平方向），根据生产要求，现需要测量出这两个水平圆孔21距离两边框22中心线L的长度。由于边框中心线L和圆孔21不处于同一二维面上，涉及到空间尺寸的测量，传统的方法是靠非接触式三坐标测量机配合夹治具、棱镜才能够完成，这种方法费事费力，自动化程度低。

发明内容

本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种基于多CCD的空间尺寸测量装置，该装置成本较低、测量速度快，而且具有与三坐标测量机同样的测量精度。

本实用新型的技术方案是：一种基于多CCD的空间尺寸测量装置，包括机架，所述机架上设置有第一相机支撑架、第二相机支撑架、位于所述第一相机支撑架和第二相机支撑架之间的且其上带有多个标记点的待测工件定位座、以及用于带动所述待测工件定位座在机架上平移的气缸，所述第一相机支撑架上安装有垂直布置的、并能在X、Y、Z三个方向作平移运动的CCD工业相机Ⅰ，所述第二相机支撑架上安装有垂直布置的、并能在X、Y、Z三个方向作平移运动的CCD工业相机Ⅱ和CCD工业相机Ⅲ，所述CCD工业相机Ⅰ、CCD工业相机Ⅱ、CCD工业相机Ⅲ以及气缸均与一PLC程控器电连接，所述待测工件定位座上还设有将待测工件上的两个水平圆孔折射到竖直方向的棱镜。

所述待测工件定位座上开设有边框透光孔。

所述待测工件定位座上装有背光光源。

所述待测工件定位座上设有用于将待测工件紧紧吸附在该待测工件定位座上的真空吸附机构。

本实用新型的优点是：本实用新型通过三个CCD工业相机及棱镜的光学作用，再加上多CCD的数据融合方法，解决了空间尺寸精密测量的问题，其综合测量精度在±0.03毫米以内。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为待测工件的结构示意图，为了更清楚地表明本实用新型所要解决的技术问题，特将待测工件的主视图和俯视图画在一起；

图2为本实用新型实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中待测工件定位座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中坐标统一转换原理图。

其中：1-CCD工业相机Ⅰ，2-CCD工业相机Ⅱ，3-CCD工业相机Ⅲ，4-待测工件定位座，5-棱镜，6-标记点，7-边框透光孔，8-背光光源，9-气缸，10-机架，11-第一相机支撑架，12-第二相机支撑架，20-待测工件，21-圆孔，22-边框。

具体实施方式

如图2和图3所示，本实施例基于多CCD的空间尺寸测量装置，包括机架10，该机架10上设置有：第一相机支撑架11、第二相机支撑架12、位于所述第一相机支撑架和第二相机支撑架之间的待测工件定位座4、以及用于带动所述待测工件定位座在机架上平移的气缸9，所示待测工件定位座4上带有多个标记点6（如图4所示，本实施例在待测工件定位座共设置了A1、A2……D3、D4共16个标记点）。所述第一相机支撑架11上安装有垂直布置的CCD工业相机Ⅰ1，该CCD工业相机Ⅰ能够在X、Y、Z三个方向均能作平移运动。所述第二相机支撑架12上安装有垂直布置的CCD工业相机Ⅱ2和CCD工业相机Ⅲ3，CCD工业相机Ⅱ2和CCD工业相机Ⅲ3也能够在X、Y、Z三个方向作平移运动。所述CCD工业相机Ⅰ1、CCD工业相机Ⅱ2、CCD工业相机Ⅲ3以及气缸9均与一PLC程控器电连接，所述待测工件定位座4上还设有棱镜5，棱镜5用于将圆孔21从水平方向折射到竖直方向（即：从棱镜上方观察到的圆孔端面呈水平），从而使相机拍的两圆孔的图像与边框22处于同一水平面内，便于图像处理。

本例在所述待测工件定位座4上开设有边框透光孔7，该边框透光孔7使得光源可以透过它投射到待测工件20的边框22上，以便CCD拍照获取图像。

所述待测工件定位座4上装有与上述三个工业相机相对应的背光光源8。

为了使待测工件20能够稳稳地定位在待测工件定位座4上，本例还在所述待测工件定位座4上设置了真空吸附机构。

本实施例的使用方法如下：