[发明专利]零件尺寸自动化检测装置及方法

权利要求书

1.一种零件尺寸自动化检测装置，其特征在于，包括：

直线滑台(1)，设置有滑块(11)，所述滑块(11)固定有第一电动角位移台(2)，所述第一电动角位移台(2)固定有第二电动角位移台(3)，所述第二电动角位移台(3)固定有旋转台(4)，其中，所述第一电动角位移台(2)沿第一方向往复运动，所述第二电动角位移台(3)在第一角度范围内绕所述第一方向偏转，所述旋转台(4)在第二角度范围内绕第二方向偏转，所述旋转台(4)用于固定待检测零件且绕第三方向转动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直；

激光传感器(5)，可调节固定于所述待检测零件上方，用于对所述待检零件进行三维点云数据采集；

上位机(6)，电性连接控制所述直线滑台(1)、所述第一电动角位移台(2)、所述第二电动角位移台(3)、所述旋转台(4)以及所述激光传感器(5)，获取所述待检测零件的三维数据并给出检测结果；

分拣机械手(7)，电性连接所述上位机(6)，用于根据所述检测结果分拣所述待检测零件。

2.根据权利要求1所述零件尺寸自动化检测装置，其特征在于，

所述零件尺寸自动化检测装置还包括基座(8)与活动支架(9)，其中，所述直线滑台(1)、所述活动支架(9)以及所述分拣机械手(7)分别可拆卸固定于所述基座(8)的顶面；

所述激光传感器(5)活动连接所述活动支架(9)并置于所述旋转台(4)上方，所述激光传感器(5)沿第三方向运动。

3.根据权利要求2所述零件尺寸自动化检测装置，其特征在于，

所述基座(8)为精密双频阻尼隔振光学平台；

所述活动支架(9)包括沿所述第三方向设置的支撑杆(91)，所述支撑杆(91)一端可拆卸连接所述基座(8)，且沿所述第三方向在所述支撑杆(91)上间隔设置有两固定板(92)，两所述固定板(92)分别转动连接一丝杠(93)的两端，所述丝杠螺纹连接有螺母(94)，所述激光传感器(5)固定于所述螺母(94)。

4.根据权利要求3所述零件尺寸自动化检测装置，其特征在于，

两所述固定板(92)之间的所述支撑杆(91)设置有沿所述第三方向的滑轨(95)，所述螺母(94)沿所述滑轨(95)往复运动；

所述螺母(94)固定有沿所述第一方向延伸的延伸板(97)，所述激光传感器(5)通过所述延伸板(97)连接所述螺母(94)。

5.一种零件尺寸自动化检方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待检测零件固定在如权利要求1至4中任意一项所述的零件尺寸自动化检测装置的旋转台(4)上，并通过调整滑块(11)将所述待检测零件置于激光传感器(5)正下方；

通过上位机(6)控制第一电动角位移台(2)、第二电动角位移台(3)以及旋转台(4)，调整所述待检测零件的位姿；

所述激光传感器(5)采集多个位姿下的所述待检测零件的三维点云数据；

所述上位机(6)基于接收的所述三维点云数据，构建所述待检测零件的点云模型，并对比标准模型给出检测结果；

所述上位机(6)基于所述检测结果控制所述分拣机械手(7)对待检测零件进行分拣。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述构建所述待检测零件的点云模型之前，所述方法还包括：

将所述三维点云数据进行投影，获取投影坐标系与点云边缘数据；

对照双目结构光相机采集的待检测零件图像，提取缺失部分的坐标信息；

将所述缺失部分的坐标信息转换至所述投影坐标系，确定缺失部分的三维点云坐标信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述述上位机(6)基于接收的所述三维点云数据，构建所述待检测零件的点云模型，包括：

对所述三维点云数据补充所述缺失部分的三维点云坐标信息，得到组合三维点云数据；

利用Hausdorff距离对所述组合三维点云数据进行精简；

采取主成分分析法对精简后的所述组合三维点云数据进行配准，得到所述点云模型。