CN202339186U - 一种可调节式光电检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光电检测仪技术领域，尤其涉及一种可调节式光电检测系统。本实用新型包括底板、垂直支撑架、支撑板、支撑盘、紧固螺钉、调节螺钉、第一转角板、第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座、数码摄像机、第二转角板、第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座、激光器、工件安装座、纵向移动板、横向移动板、驱动台、计算机处理系统。本实用新型通过调节数码摄像机和激光器的空间位置，获得合适的光源和测量视场范围，调节性强，操作方便，结构合理，系统适用范围广，适用于中、小成型零件的几何尺寸的静态或动态检测，同时还可应用于其他物体外型的检测。

Description

一种可调节式光电检测系统

技术领域

本实用新型涉及光电检测仪技术领域，尤其涉及一种可调节式光电检测系统。

背景技术

激光三角法测量是三维曲面非接触测量的主要测量方法之一，其不接触被测物件表面且测量精度高，因而广泛应用于工业产品的测量。对于一些成型工艺生产的具有三维曲面的零件，如塑料零件、金属钣金零件的尺寸精度检测需要采用光学方法测量的检测系统对其进行检测。

目前的光电检测系统如专利号为200820206221.4的中国专利公开了一种“基于激光组合模块图的光学检测系统”，包括激光器、可调支撑座、数码摄像机，激光器和数码摄像机安装在可调支撑座上，激光器发出的激光图案投射在被测物件表面，数码摄像机采集激光图案在被测物件表面反射的图像，并通过电缆将测量信号传送至计算机，经过计算机处理即可获得被测物件表面的三维几何信息。其中可调支撑座包括底座、竖杆和横杆，激光器和数码摄像机均安装在横杆上，该可调节支撑座使得激光器和数码摄像机的安装位置能实现初步调节，但是受其结构的局限，检测调节步骤繁多、操作不方便，而且激光器和数码摄像机的可调范围较小，导致测量视场范围也较小，因此其通用性不强。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可调节式光电检测系统，本可调节式光电检测系统通过调节数码摄像机和激光器的空间位置，获得合适的光源和测量视场范围，调节性强，操作方便，结构合理，系统适用范围广。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种可调节式光电检测系统，包括底板、垂直支撑架、支撑板、支撑盘、紧固螺钉、调节螺钉、第一转角板、第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座、数码摄像机、第二转角板、第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座、激光器、工件安装座、纵向移动板、横向移动板、驱动台、计算机处理系统；支撑盘上设有回转销钉，第一转角板和第二转角板分别套设于回转销钉，第一转角板依次连接有第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座，数码摄像机安装在相机座上，第二转角板依次连接有第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座，激光器安装在光源座上，驱动台安装在底板上，数码摄像机和激光器通过电缆分别与计算机处理系统连接。

其中，第一延伸板沿垂直于支撑盘的方向设有第一滑轨，相机座与第一滑轨滑动连接；第二延伸板沿垂直于支撑盘的方向设有第二滑轨，光源座与第二滑轨滑动连接。

其中，第一调节板为可沿第一转角板的长度方向移动的移动连接件，第二调节板为可沿第二转角板的长度方向移动的移动连接件。

其中，支撑盘通过支撑板与垂直支撑架连接，支撑盘可相对于支撑板上下移动，支撑板可相对于垂直支撑架上下移动。

其中，工件安装座、纵向移动板、横向移动板从上至下依次设置在驱动台上，工件安装座可沿纵向移动板纵向移动，工件安装座可沿横向移动板横向移动。

其中，所述底板上设有多个可供驱动台安装的安装孔，驱动台可根据不同的安装孔在地板上选择不同的安装位置。

本实用新型的有益效果为：本可调节式光电检测系统，包括底板、垂直支撑架、支撑板、支撑盘、紧固螺钉、调节螺钉、第一转角板、第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座、数码摄像机、第二转角板、第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座、激光器、工件安装座、纵向移动板、横向移动板、驱动台、计算机处理系统。由激光器、数码摄像机组成检测单元，被测工件安装在工件安装座上，激光器发出的激光图案投影在被测工件表面，数码摄像机将被测工件表面形成的激光图案影像拍摄后，通过电缆传到计算机处理系统，结合检测单元已有的标定数据，计算机处理系统进行图像处理和空间三角法运算，得到被测工件上有激光投影图案的表面位置的三维几何信息。本可调节式光电检测系统，通过调节数码摄像机和激光器的空间位置，获得合适的光源和测量视场范围，调节性强，操作方便，结构合理，系统适用范围广。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型作进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的检测装置的立体图。

图3为本实用新型的检测装置的前视图。

图4为本实用新型的检测装置的俯视图。

图5为本实用新型的检测装置的侧视图。

图6为本实用新型的检测状态的示意图。

在图1至图6中包括有：

10—底板                  11—垂直支撑架      12—支撑板

13—支撑盘              14—光源座              15—激光器

16—第二延伸板     17—第二滑轨          18—第二转角座

19—第二调节板     20—导轨                  21—第二转角板

22—第一调节板     23—第一转角座      24—第一延伸板

25—第一滑轨          26—相机座              27—数码摄像机

28—第一转角板     29—手机面壳           30—工件安装座

31—纵向移动板     32—横向移动板      33—驱动台

34—回转销钉          35—紧固螺钉          36a、36b、36c—调节螺钉  

50—计算机处理系统。

具体实施方式

下面结合实施例来对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图6所示，手机面壳29件是一注塑成型件，成型表面精度要求较高，检测其几何形状尺寸精度需采用合理的检测方法。采用本可调节式光电检测系统进行检测，在工件安装座30上安装手机面壳29，通过调节数码摄像机27和激光器15的空间位置对工件表面的几何形状尺寸信息进行检测。

本可调节式光电检测系统，用于手机面壳29件检测，包括底板10、垂直支撑架11、支撑板12、支撑盘13、紧固螺钉35、调节螺钉、第一转角板28、第一调节板22、第一转角座23、第一延伸板24、相机座26、数码摄像机27、第二转角板21、第二调节板19、第二转角座18、第二延伸板16、光源座14、激光器15、工件安装座30、纵向移动板31、横向移动板32、驱动台33、计算机处理系统50；支撑盘13上设有回转销钉34，第一转角板28和第二转角板21分别套设于回转销钉34，数码摄像机27安装在相机座26上，相机座26与第一延伸板24连接，第一延伸板24与第一转角座23连接，第一转角座23与第一调节板22连接，第一调节板22与第一转角板28连接，激光器15安装在光源座14上，光源座14第二延伸板16连接，第二恶延伸板与第二转角座18连接，第二转角座18与第二调节板19连接，第二调节板19与第二转角板21连接，驱动台33安装在底板10上，数码摄像机27和激光器15通过电缆分别与计算机处理系统50连接。

在工件安装座30上安装手机面壳29。根据手机面壳29的形状特点，选择合理的定位支撑点。

第一转角板28、第二转角板21可绕回转销钉34转动，转动第一转角板28和第二转角板21可调节激光器15和数码摄像机27之间的张开角度。在支撑盘13上设有导轨20，当第一转角板28和第二转角板21调节到合适位置时，可通过调节螺钉36a将第一转角板28与导轨20卡紧，通过调节螺钉36b将第二转角板21与导轨20卡紧。这样可使得激光器15和数码摄像机27在检测时能保持稳固的状态。

第一延伸板24沿垂直于支撑盘13的方向设有第一滑轨25，相机座26与第一滑轨25滑动连接；第二延伸板16沿垂直于支撑盘13的方向设有第二滑轨17，光源座14与第二滑轨17滑动连接。改变相机座26在第一滑轨25上的位置可调节数码摄像机27与支撑盘13之间的距离，改变光源座14在第二滑轨17上的位置可调节激光器15与支撑盘13之间的距离。

第一调节板22为可沿第一转角板28的长度方向移动的移动连接件，第二调节板19为可沿第二转角板21的长度方向移动的移动连接件。第一调节板22可调节第一转角板28的延伸长度，第二调节板19可调节第二转角板21的延伸长度。

支撑盘13通过支撑板12与垂直支撑架11连接，支撑盘13可相对于支撑板12上下移动，支撑板12可相对于垂直支撑架11上下移动，调节螺钉36c可调节支撑板12的安装位置，改变支撑板12的安装位置可调节激光器15和数码摄像机27相对于底板10的高度。

本可调节式光电检测系统通过调节数码摄像机27和激光器15的空间位置，从而获得合适的光源和测量视场范围，调节性强，操作方便，结构合理，系统适用范围广，适用于中、小成型零件的几何尺寸的静态或动态检测，当然还可应用于其他物体外型的检测。

当激光器15和数码摄像机27的空间位置调整完成后，将数码摄像机27和激光器15进行标定，得到数码摄像机27和激光器15在检测平台坐标系下的位置、方向描述。

激光器15发出的激光图案可以包括点、点阵、线条、线条阵、圆环、圆环阵等形状的图案，激光图案投影在手机面壳29的表面，数码摄像机27再将此刻线列激光的投影在手机面壳29的影像拍摄后记录在计算机处理系统50。

本实施例中激光器15发出线列激光，线列激光在手机面壳29表面形成投影形状，记录此刻手机面壳29该投影截面的形状信息，运用图像处理与空间三角法对数码摄像机27获得的手机面壳29上的线列激光的投影影象进行处理和计算，得到手机面壳29表面该截面形状的几何的检测数据信息。

工件安装座30、纵向移动板31、横向移动板32从上至下依次设置在驱动台33上，工件安装座30可沿纵向移动板31纵向移动，工件安装座30可沿横向移动板32横向移动。底板10上设有多个可供驱动台33安装的安装孔，驱动台33通过紧固螺钉35与底板10固定连接，驱动台33可根据不同的安装孔在底板10上选择不同的安装位置。驱动工件安装座30沿横向移动板32进行横向方向步进，再将此位置线列激光的投影在手机面壳29的影像进行记录和处理，得到手机面壳29另一截面的形状的几何的检测数据信息。通过多次驱动工件安装座30沿横向移动板32进行横向方向步进，得到手机面壳29多个截面的形状的几何的检测数据信息，计算机处理系统50将检测到的手机面壳29所有截面的几何信息拼合，得到整个手机面壳29表面的几何信息。

需要说明的是，若被测工件纵向方向超过线列激光的长度范围时，可以通过驱动纵向移动板31纵向移动一个线列激光距离，再进行另一区域的测量。控制被测工件在工作台的不同位置，可以将被测工件分成多个检测区域进行测量，将多个区域测量的数据进行拼合，获得工件装体三维几何形状信息。

另外，激光器15、数码摄像机27和被测工件的支撑座系统有若干尺寸规格，通过调节本系统的可调零件获得不同大小的工件的局部或整体三维几何信息。

将被测工件的几何信息数据与其CAD模型进行比较，可以得到该工件的精度数据。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种可调节式光电检测系统，其特征在于：包括底板、垂直支撑架、支撑板、支撑盘、紧固螺钉、调节螺钉、第一转角板、第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座、数码摄像机、第二转角板、第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座、激光器、工件安装座、纵向移动板、横向移动板、驱动台、计算机处理系统；支撑盘上设有回转销钉，第一转角板和第二转角板分别套设于回转销钉，第一转角板依次连接有第一调节板、第一转角座、第一延伸板、相机座，数码摄像机安装在相机座上，第二转角板依次连接有第二调节板、第二转角座、第二延伸板、光源座，激光器安装在光源座上，驱动台安装在底板上，数码摄像机和激光器通过电缆分别与计算机处理系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调节式光电检测系统，其特征在于：第一延伸板沿垂直于支撑盘的方向设有第一滑轨，相机座与第一滑轨滑动连接；第二延伸板沿垂直于支撑盘的方向设有第二滑轨，光源座与第二滑轨滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调节式光电检测系统，其特征在于：第一调节板为可沿第一转角板的长度方向移动的移动连接件，第二调节板为可沿第二转角板的长度方向移动的移动连接件。

4.根据权利要求1所述的一种可调节式光电检测系统，其特征在于：支撑盘通过支撑板与垂直支撑架连接，支撑盘可相对于支撑板上下移动，支撑板可相对于垂直支撑架上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种可调节式光电检测系统，其特征在于：工件安装座、纵向移动板、横向移动板从上至下依次设置在驱动台上，工件安装座可沿纵向移动板纵向移动，工件安装座可沿横向移动板横向移动。

6.根据权利要求1所述的一种可调节式光电检测系统，其特征在于：所述底板上设有多个可供驱动台安装的安装孔，驱动台可根据不同的安装孔在底板上选择不同的安装位置。

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