[实用新型]基于线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置

说明书

本实用新型涉及一种基于线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置，由线激光器、旋转云台、丝杠滑块、滑块连接板、工业相机、丝杠模组、控制开关、电路板和电机驱动器组成。本实用新型选用高分辨率的工业CCD相机，采用旋转云台带动线激光器实现扫描功能，丝杠传动带动滑块组件可实现相机和结构光的转站目的，增加了系统的测量范围。该系统避免了双目视觉中目标匹配问题，通过结构光与高速摄像机的精密配合，可实现大尺寸三维立体的高精度测量。

技术领域

本实用新型属于视觉测量技术领域，涉及一种基于线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置，尤其适用于非接触式工业检测。

背景技术

大型锻件主要用于制造重大装备的关键和重要部件，是重大装备制造的关键技术之一，主要用于电力、冶金、造船、重型机械等领域。其质量直接影响到重大装备的整体水平和运行可靠性，是发展先进装备制造业的前提，是衡量一个国家制造业发展水平和先进程度的重要标志之一。传统的测量方式主要采用机械式量具，如大尺寸接杆式内径千分尺、带千分尺的卡规等。这些量具体积庞大，重量也大，需要数人同时操作。

随着机器视觉技术的发展，目前国内外已经开展了相关的研究及应用实验，将机器视觉系统引入到零件尺寸测量中来，但是目前大多数研究集中在小型轴类零件的识别与参数测量，并且是在一个视觉区域中对测量对象的测量，对大型零件尺寸测量及多视觉区域的研究相对较少。

综上所述，提出一种符合现代化工厂生产要求的非接触性大尺寸零件的线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置具有较大的应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置，实现非接触测量并达到良好的可靠性和测量精度。

基于线结构光扫描的大型锻件尺寸视觉测量装置，由线激光器、旋转云台、丝杠滑块、滑块连接板、工业相机、丝杠模组、控制开关、电路板，电机驱动器、光平面和测量区域组成。测量对象为本视觉测量装置的测量对象，光平面为线结构光光平面，测量区域为工业相机的视觉测量区域。大型锻件尺寸视觉测量平台包括线激光器和固定并带动其转动扫描的旋转云台。旋转云台由固定连接件、电机和云台支座组成。固定连接件为圆筒状，固定连接件的径向安装紧定螺钉，用于安装固定线激光器。云台支座在旋转云台的最下面，和水平底座相连接。电机固联在云台支座上。固定连接件和电机的电机轴固定连接。工业相机由连接底托、相机镜头和镜头锁紧圈组成，是镜头对焦环，相机镜头通过镜头锁紧圈与工业相机连接，镜头对焦环在相机镜头上用于调节焦距。将旋转云台安放在工业相机一定距离的水平底座上，所述水平底座通过螺钉连接在丝杠模组的滑块上，测量装置水平移动，实现多视觉区域的测量。旋转云台通过螺栓固定连接在滑块连接板上。工业相机成测量角度固定在滑块连接板的另一端。滑块连接板与丝杠模组上的丝杠滑块通过螺钉连接。控制开关为本测量装置的控制开关，电路板为控制丝杠模组和旋转云台的控制电路板，电机驱动器为丝杠模组上电机的驱动器。

本实用新型的有益效果是：选用高分辨率的工业CCD相机，采用旋转云台带动线激光器实现扫描功能，丝杠传动带动滑块组件可实现相机和结构光的转站目的，增加了系统的测量范围。该系统避免了双目视觉中目标匹配问题，通过结构光与高速摄像机的精密配合，可实现大尺寸三维立体的高精度测量。

附图说明

图1为本实用新型装置的总体结构示意图；

图2为本实用新型装置大型锻件尺寸视觉测量平台的结构示意图；

图3为本实用新型装置旋转云台2的结构示意图；

图4为本实用新型装置工业相机5的结构示意图；

图5为本实用新型装置滑块连接板的结构示意图；

图6为本实用新型扫描测量流程图；

图7为本实用新型坐标系示意图；