CN108332675A - 一种半封闭型圆孔测量装置具及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半封闭型圆孔测量装置，其包括：机架、安装在机架上方的第一环形光源组件、安装在机架左侧的第二环形光源组件、安装在机架右侧的第三环形光源组件、以及设置在第一环形光源组件下方的条形光源，所述条形光源位于第二环形光源组件和第三环形光源组件之间。半封闭型圆孔测量装置可以准确获取被底面四周遮挡边遮盖的半封闭圆孔的直径尺寸，在不剖切待测物料的前提下进行精确测量，可大大降低人力、物力的浪费；可以提升测量精度，更好的控制品质。本发明还公开了一种半封闭型圆孔测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种半封闭型圆孔测量装置及其测量方法。
背景技术
一种半封闭型圆孔检测存在的问题和缺点：对于底面四周有遮挡边圆孔特征检测，传统的检测工艺无法做到无伤检测；一般的检测工艺为：将待测料件剖切去除遮挡边后，再进行正向打光测试。这种工艺的缺点在于：1.由于待测物料底面四周有遮挡边，无法做到正面拍照测量，需要将待测物料剖切；2.由于对物料造成破坏，待测尺寸变化不可预估；3.浪费物料、增加人工、物资成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种半封闭型圆孔测量装置，其结构简单，能够实现螺丝上锁功能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种半封闭型圆孔测量装置，其包括：机架、安装在机架上方的第一环形光源组件、安装在机架左侧的第二环形光源组件、安装在机架右侧的第三环形光源组件、以及设置在第一环形光源组件下方的条形光源，所述条形光源位于第二环形光源组件和第三环形光源组件之间。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：半封闭型圆孔测量装置可以准确获取被底面四周遮挡边遮盖的半封闭圆孔的直径尺寸，在不剖切待测物料的前提下进行精确测量，可大大降低人力、物力的浪费；可以提升测量精度，更好的控制品质，由于是非接触式测量，受操作者影响小，测量效率高；在不损伤物料的前提下可以对正面被遮挡的半封闭圆孔进行精确测量，完成测量后的物料可以继续使用，减少物资的浪费。
本发明所要解决的另一技术问题在于：提供一种半封闭型圆孔测量方法，其结构简单，能够实现螺丝上锁功能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种半封闭型圆孔测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提供机架、安装在机架上方的第一环形光源和第一相机、安装在机架左侧的第二环形光源和第二相机、安装在机架右侧的第三环形光源和第三相机、以及设置在第一环形光源下方的条形光源，所述条形光源位于第二环形光源和第三环形光源之间；
(2)打开第一环形光源、条形光源将待测物料打亮，第一相机拍取正面图像，用于拟合计算半封闭圆孔的厚度；
(3)打开第二环形光源、条形光源，第二相机用于避让底部挡边并拍取成一定角度的图片，拟合计算圆孔的直径；
(4)打开第三环形光源、条形光源，第三相机用于避让底部挡边并拍取成一定角度的图片。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：半封闭型圆孔测量方法可以准确获取被底面四周遮挡边遮盖的半封闭圆孔的直径尺寸，在不剖切待测物料的前提下进行精确测量，可大大降低人力、物力的浪费；可以提升测量精度，更好的控制品质，由于是非接触式测量，受操作者影响小，测量效率高；在不损伤物料的前提下可以对正面被遮挡的半封闭圆孔进行精确测量，完成测量后的物料可以继续使用，减少物资的浪费。
附图说明
图1为本发明的半封闭型圆孔测量装置的立体图。
图2为如图1所示半封闭型圆孔测量装置的另一视角立体图。
图3为如图1所示半封闭型圆孔测量装置的正视图。
图4至图8为所示半封闭型圆孔测量装置标定示意图。
图9为待测物料示意图示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明。
如图1至图3所示，为符合本发明的一种半封闭型圆孔测量装置100，其包括：机架10、安装在机架10上方的第一环形光源组件11、安装在机架左侧的第二环形光源组件12、安装在机架右侧的第三环形光源组件13、以及设置在第一环形光源组件11下方的条形光源14。所述条形光源14位于第二环形光源组件12和第三环形光源组件13之间。
所述第一环形光源组件11的光源射向下方，所述第二环形光源组件12 的光源射向右下方，所述第三环形光源组件13的光源射向左下方。
所述机架10大致呈倒T字形，所述机架10包括中间部103和自中间部 103的底端分别向外延伸形成的第一安装脚101和第二安装脚102，所述第二环形光源组件11安装在第一安装脚101上，所述第三环形光源组件13安装在第二安装脚102上。
所述第一环形光源组件11沿竖直方向延伸设置，所述第二环形光源组件 12和第一环形光源组件11之间的夹角与第三环形光源组件13和第一环形光源组件11之间的夹角相等。
所述第一环形光源组件11包括第一相机111、位于第一相机111下侧的第一远心镜头112、位于第一远心镜头112下方的第一环形光源113、以及安装于第一远心镜头112的第一固定件114，所述第一固定件114固定于机架 10。
所述第二环形光源组件12包括第二相机121、位于第二相机121下侧的第二远心镜头122、位于第二远心镜头122下方的第二环形光源123、以及安装于第二远心镜头122的第二固定件124，所述第二固定件124固定于第一安装脚101。
所述第三形光源组件13包括第三相机131、位于第三相机131下侧的第三远心镜头132、位于第三远心镜头132下方的第三环形光源133、以及安装在第三远心镜头132的第三固定件134，所述第三固定件134固定于第二安装脚102。
所述条形光源14安装在机架10的底部。所述半封闭型圆孔测量装置100，用于检测待检测物品，所述待检测物品200位于条形光源14的下方。所述第一环形光源113、第二环形光源123、第三环形光源133均设有用于调整焦距的旋动纽。
一种半封闭型圆孔测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提供机架10、安装在机架10上方的第一环形光源113和第一相机 111、安装在机架10左侧的第二环形光源123和第二相机121、安装在机架 10右侧的第三环形光源133和第三相机131、以及设置在第一环形光源113 下方的条形光源14，所述条形光源14位于第二环形光源123和第三环形光源之间133；
(2)打开第一环形光源113、条形光源14将待测物料打亮，第一相机111 拍取正面图像，用于拟合计算半封闭圆孔的厚度(w)；
(3)打开第二环形光源123、条形光源14，第二相机121用于避让底部挡边并拍取成一定角度(α1)的图片，拟合计算圆孔的直径(d)；
(4)打开第三环形光源133、条形光源14，第三相机133用于避让底部挡边并拍取成一定角度(α2)的图片；(α1＝α2)。
将待测物料200置于载具上，使用四组光源(进行切换照亮待测物料，拍取图像。
相机标定方式如下：
1.正面标定；(图4)
2.侧面正向标定1；(图5)
3.侧面正向标定2；(图6)
4.侧面成角度(α1)标定；(图7)
5.侧面成角度(α2)标定；(图8)
1.正面标定，如图4所示为标定相机1的像素值δ1；2.侧面正向标定，如图5、图6所示为拍取垂直安装的标定板Mark点变形直径(d1、d2)；3. 侧面成角度(α1α2)标定,如图7、图8所示为第二相机121、第三相机131 拍取成一定角度(α1α2)安装的标定板Mark点真实直径(D1、D2)。
计算公式：
D1＝cos(α1)d1
D2＝cos(α2)d2
其中D即为真实的待测半封闭圆孔直径，α即为第二相机121、第三相机 131的安装角度(α1α2),d即为第二相机121、第三相机131拍摄的图像，拟合后计算出的图像圆孔直径。
如图9所示，为待测物料示意图，其具有半封闭圆孔201和遮挡边202，其呈α图像的203。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：半封闭型圆孔测量装置及其方法可以准确获取被底面四周遮挡边遮盖的半封闭圆孔的直径尺寸，在不剖切待测物料的前提下进行精确测量，可大大降低人力、物力的浪费；可以提升测量精度，更好的控制品质，由于是非接触式测量，受操作者影响小，测量效率高；在不损伤物料的前提下可以对正面被遮挡的半封闭圆孔进行精确测量，完成测量后的物料可以继续使用，减少物资的浪费。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半封闭型圆孔测量装置，其特征在于，包括：机架、安装在机架上方的第一环形光源组件、安装在机架左侧的第二环形光源组件、安装在机架右侧的第三环形光源组件、以及设置在第一环形光源组件下方的条形光源，所述条形光源位于第二环形光源组件和第三环形光源组件之间。
2.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述第一环形光源组件的光源射向下方，所述第二环形光源组件的光源射向右下方，所述第三环形光源组件的光源射向左下方。
3.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述机架大致呈倒T字形，所述机架包括中间部和自中间部的底端分别向外延伸形成的第一安装脚和第二安装脚，所述第二环形光源组件安装在第一安装脚上，所述第三环形光源组件安装在第二安装脚上。
4.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述第一环形光源组件沿竖直方向延伸设置，所述第二环形光源组件和第一环形光源组件之间的夹角与第三环形光源组件和第一环形光源组件之间的夹角相等。
5.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述第一环形光源组件包括第一相机、位于第一相机下侧的第一远心镜头、位于第一远心镜头下方的第一环形光源、以及安装于第一远心镜头的第一固定件，所述第一固定件固定于机架。
6.如权利要求3项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述第二环形光源组件包括第二相机、位于第二相机下侧的第二远心镜头、位于第二远心镜头下方的第二环形光源、以及安装于第二远心镜头的第二固定件，所述第二固定件固定于第一安装脚。
7.如权利要求3项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述第三形光源组件包括第三相机、位于第三相机下侧的第三远心镜头、位于第三远心镜头下方的第三环形光源、以及安装在第三远心镜头的第三固定件，所述第三固定件固定于第二安装脚。
8.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述条形光源安装在机架的底部。
9.如权利要求1项所述的半封闭型圆孔测量装置，其特征在于：所述半封闭型圆孔测量装置，用于检测待检测物品，所述待检测物品位于条形光源的下方。
10.一种半封闭型圆孔测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提供机架、安装在机架上方的第一环形光源和第一相机、安装在机架左侧的第二环形光源和第二相机、安装在机架右侧的第三环形光源和第三相机、以及设置在第一环形光源下方的条形光源，所述条形光源位于第二环形光源和第三环形光源之间；
(2)打开第一环形光源、条形光源将待测物料打亮，第一相机拍取正面图像，用于拟合计算半封闭圆孔的厚度；
(3)打开第二环形光源、条形光源，第二相机用于避让底部挡边并拍取成一定角度的图片，拟合计算圆孔的直径；
(4)打开第三环形光源、条形光源，第三相机用于避让底部挡边并拍取成一定角度的图片。
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