[实用新型]激光扫描三维成像和CCD二维成像组合测量装置

说明书

本实用新型涉及激光扫描三维成像和CCD二维成像的组合测量装置，包括底座、运动轴、三维相机、背光源、工作台、镜头支架及二维成像设备，所述运动轴、背光源、镜头支架及工作台分别设于所述底座上，所述三维相机设于所述运动轴上，所述工作台悬置于所述背光源上方，所述背光源及工作台置于所述镜头支架下方，所述二维成像设备设于所述镜头支架上，所述三维相机的镜头所述工作台相对，所述运动轴与所述工作台平行。使测量的精度提高，测量的操作更加简单快捷，能够实现高效的锂电池主体长度尺寸测量；降低生产效率。

技术领域

本实用新型属于数据成像测量技术改进领域，尤其涉及一种激光扫描三维成像和CCD二维成像组合测量装置。

背景技术

在自动化生产装配工艺过程中，需要把锂电池精密装配至电子产品中，锂电池的尺寸值将直接影响装配后产品的性能，因此在精密装配过程中需测量出锂电池的主体长度尺寸，以确定该电池的主体长度尺寸是否适用于该产品装配。锂电池顶主体边的边缘形状为不规则的斜坡状，顶主体边不规则的形状对测量精度影响很大，且顶主体边周围存在电池电极耳、顶封胶等异物，使光学成像难度增加，因此，需要通过各种有效的方法检测出锂电池顶主体边位置和锂电池底边位置，从而测量出锂电池的主体长度尺寸。

目前，测量锂电池的主体长度尺寸是先使用机械接触式方法检测出锂电池顶主体边位置，再电通过电池上方CCD光学成像检测出锂电池底边位置，然后根据锂电池顶主体边位置和锂电池底边位置计算测量出锂电池的主体长度尺寸。

现有检测方式有不足之处，使用机械接触式方法检测锂电池顶主体边位置检测精度低、准确度差、速度慢，在换型测量不同型号锂电池时需进行的换型调试时间长，降低了生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光扫描三维成像和CCD二维成像组合测量装置，旨在解决使用机械接触式方法检测锂电池顶主体边位置检测精度低、准确度差、速度慢，在换型测量不同型号锂电池时需进行的换型调试时间长，降低了生产效率的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种激光扫描三维成像和CCD二维成像组合测量方法，所述激光扫描三维成像和CCD二维成像组合测量方法包括以下步骤：

S1、三维成像，利用三维相机通过线激光运动扫描被测物主体边采集位置坐标在三维坐标系中构建被测物主体边的3D成像图；

S2、坐标转换，在三维坐标点集M0中分离出用于测量运算纬度的二维坐标点集M1；

S3、坐标校正，通过坐标校正公式将从三维坐标点集中分离出用于测量运算维度的二维坐标点集校正为与CCD的二维坐标系平行的坐标点集M2，坐标校正公式：Tx = Ox*cosθ + Oy*sinθ；Ty = Oy*cosθ - Ox*sinθ；

S4、坐标映射，将坐标点集M2所在坐标系的所有点映射至CCD二维坐标系中生成新的坐标点集M3；

S5、二维成像，通过CCD拍摄被测物位置图像提取被测物底边在CCD二维坐标系中的所有坐标点集N；

S6、主体长度计算，根据坐标点集M3和坐标点集N利用长度公式计算出被测物主体长度，计算长度公式：D = (d1 + d2 + d3 + … + dn)/ n；

其中，其中Ox、 Oy是原坐标点，Tx、Ty是根据夹角θ较正为与CCD的二维坐标系平行的坐标点。

本实用新型的进一步技术方案是：所述步骤S6还包括以下步骤：

S61、在CCD二维坐标系中将坐标点集N进行最小二乘法拟合直线，其直线方程，直线方程：ax + by + c = 0；

S62、根据CCD二维坐标系中图像像素比例值计算坐标点集M3所有点到拟合直线的距离。