CN109489564B - 一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法 - Google Patents

Abstract

本发明系提供一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法，包括升降定位支架，升降定位支架中固定有镜头，升降定位支架的底部固定有防护安装罩和摆臂套，摆臂套内活动连接有中空弧面摆臂，摆臂套的底部固定有绝缘环形托板，绝缘环形托板的上表面设有n个第一导电片，碰撞信号连接器的输入端与第一导电片连接导通，碰撞信号连接器的输出端连接有碰撞触发电路，中空弧面摆臂的顶部固定有绝缘环形触盘，绝缘环形触盘的下表面设有n个第二导电片，相对的第一导电片和第二导电片之间设有导电球；碰撞到障碍物时，导电球与第二导电片接触，升降定位支架停止前进并回退一个安全距离。本发明具有优良的防撞功能，能够避免镜头碰撞损坏。

Description

一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法

技术领域

本发明涉及影像测量仪，具体公开了一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法。

背景技术

影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上，依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而生的。影像测量仪能够快速读取光学尺的位移数值，通过建立在空间几何基础上的软件模块运算，瞬间得到所要的结果，并在屏幕上产生图形，供操作人员对照，从而能够直观低分辨测量结果可能存在的偏差。

进行测量工作时，需要将待测物放到影像测量仪的测量位置，再对影像测量仪进行调节，确保影像测量仪对焦到待测物上，测量过程中，很容易因为错误操作而导致测量仪的测量镜头碰撞到障碍物，镜头在碰撞的过程中容易受损，特别是错误操作一直延续而无法及时停止，将导致镜头严重受损，还会损坏待测物等其他结构。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法，具有优良的防撞功能，能够有效避免镜头碰撞损坏。

为解决现有技术问题，本发明公开一种具有自动防撞功能的影像测量仪，包括升降定位支架，升降定位支架中固定有镜头，镜头的输出端连接有CCD模块，升降定位支架的底部依次固定有防护安装罩和摆臂套，摆臂套内活动连接有中空弧面摆臂，中空弧面摆臂的底部固定有照明机构，镜头依次穿过防护安装罩、摆臂套、中空弧面摆臂和照明机构；

摆臂套的底部固定有绝缘环形托板，绝缘环形托板的上表面设有n个第一导电片，n为大于0的整数，绝缘环形托板上设有一碰撞信号连接器，碰撞信号连接器的输入端与第一导电片连接导通，碰撞信号连接器的输出端连接有碰撞触发电路，中空弧面摆臂的顶部固定有绝缘环形触盘，绝缘环形触盘的下表面设有n个第二导电片，第一导电片和第二导电片匹配，相对的第一导电片和第二导电片之间设有导电球，n个第一导电片、n个第二导电片和n个导电球分别形成n个常闭导通回路，绝缘环形触盘的上表面通过复位弹簧与防护安装罩连接。

进一步的，镜头为自动变倍变焦镜头。

进一步的，n＝3，三个第一导电片均匀分布在绝缘环形托板上，三个第二导电片均匀分布于绝缘环形触盘下。

进一步的，第一导电片上设有圆形缺口，导电球位于圆形缺口上。

进一步的，绝缘环形托板上设有n个半球凹槽，半球凹槽与圆形缺口匹配，导电球安装于半球凹槽上。

进一步的，照明机构包括灯罩，灯罩内设有灯盘，灯盘下连接有若干发光灯珠。

进一步的，导电球为镀铜钢球。

进一步的，碰撞触发电路包括第一放大模块，第一放大模块的输入端与碰撞信号连接器连接，第一放大模块的输出端连接有防撞结果运算芯片，防撞结果运算芯片的输出端连接有第二放大模块，第二放大模块的两个输出端分别连接有发光二极管和光耦合器，光耦合器的输出端连接有信号输出连接器。

进一步的，第一放大模块和防撞结果运算芯片之间连接有信号稳定模块，光耦合器还连接有抗干扰滤波模块。

本发明还公开一种具有自动防撞功能的影像测量仪的防撞方法，采用上述任一具有自动防撞功能的影像测量仪，依次包括以下步骤：

A、初始状态下，导电球与第二导电片接触形成常闭导通回路，碰撞信号连接器输入高电平，碰撞触发电路输出继续动作的信号，升降定位支架的升降动作不受影响；

B、照明机构碰撞到障碍物时，绝缘环形托板与绝缘环形触盘的间距增大，复位弹簧被压缩，至少一个导电球与第二导电片瞬间分离，碰撞信号连接器输入低电平，碰撞触发电路输出停止回退信号，升降定位支架停止前进并回退一个设定好的安全距离；

C、升降定位支架回退到安全距离后静止，复位弹簧伸长恢复，绝缘环形托板与绝缘环形触盘的间距减小，所有的导电球都与各个第二导电片接触恢复到初始状态。

本发明的有益效果为：本发明公开一种具有自动防撞功能的影像测量仪及其防撞方法，设置可靠的防撞监测结构，在照明机构的上下、四周任一位置接触到障碍物时，碰撞触发电路将获得一个碰撞信号，并控制外部升降机构驱动升降定位支架停止前进并退回，能够有效避免照明机构或镜头与障碍物发生进一步的挤压，具有优良的防撞功能，能够有效避免照明机构或镜头碰撞损坏，还能避免作业人员身体受伤，确保影像测量仪工作时动作的可靠性。

附图说明

图1为本发明剖开部分外壳后的结构示意图。

图2为本发明在图1中A的放大结构示意图。

图3为本发明的仰视结构示意图。

图4为本发明沿图3中B-B’的剖面结构示意图。

图5为本发明中碰撞触发电路的线路结构示意图。

图6为本发明中转换电路的线路结构示意图。

附图标记为：升降定位支架10、CCD模块111、镜头11、防护安装罩12、摆臂套20、绝缘环形托板21、第一导电片22、碰撞信号连接器23、中空弧面摆臂30、绝缘环形触盘31、第二导电片32、复位弹簧33、照明机构40、灯罩41、灯盘42、发光灯珠43、导电球50。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图6。

本发明实施例公开一种具有自动防撞功能的影像测量仪，包括升降定位支架10，升降定位支架10与外部升降机构的输出端固定连接，外部升降机构能够驱动升降定位支架10实现升降运动，升降定位支架10中固定有镜头11，镜头11的输出端连接有CCD模块111，升降定位支架10的底部依次固定有防护安装罩12和摆臂套20，摆臂套20内活动连接有中空弧面摆臂30，中空弧面摆臂30的底部固定有照明机构40，镜头11依次穿过防护安装罩12、摆臂套20、中空弧面摆臂30和照明机构40，镜头11的输入端即图像获取端位于照明机构40的中心处；

摆臂套20的底部固定有绝缘环形托板21，镜头11穿过绝缘环形托板21的中心，绝缘环形托板21的上表面设有n个第一导电片22，n为大于0的整数，绝缘环形托板21上设有一碰撞信号连接器23，碰撞信号连接器23的输入端与各个第一导电片22连接导通，碰撞信号连接器23的输出端连接有碰撞触发电路，中空弧面摆臂30的顶部固定有绝缘环形触盘31，镜头11穿过绝缘环形触盘31的中心，绝缘环形触盘31的下表面设有n个第二导电片32，第一导电片22和第二导电片32匹配，相对的两个第一导电片22和第二导电片32之间设有导电球50，n个第一导电片22、n个第二导电片32和n个导电球50分别形成n个常闭导通回路，绝缘环形触盘31的上表面通过复位弹簧33与防护安装罩12连接，优选地，复位弹簧33为波形复位弹簧，复位弹簧33的两端分别与防护安装罩12和绝缘环形触盘31固定连接，照明机构40不受外力的情况下，导电球50与第二导电片32之间设有间距。

复位弹簧33连接绝缘环形触盘31和防滑安装罩12，即照明机构40通过中空弧面摆臂30、绝缘环形触盘31和复位弹簧33与防滑安装罩12连接，即中空弧面摆臂30被吊起，初始状态下，中空弧面摆臂30与摆臂套20的接触面为弧面，中空弧面摆臂30能够在摆臂套20内沿直线或曲线做任意轨迹的运动，当照明机构40在上下四周任一位置接触到障碍物时，都能够将碰撞动作反馈到中空弧面摆臂30上，因此碰撞保护是无死角盲区的。

本发明设置可靠的防撞监测结构，在照明机构的上下、四周任一位置接触到障碍物时，碰撞触发电路将获得一个碰撞信号，并控制外部升降机构驱动升降定位支架停止前进并退回，能够有效避免照明机构或镜头与障碍物发生进一步的挤压，具有优良的防撞功能，能够有效避免照明机构或镜头碰撞损坏，还能避免作业人员身体受伤，确保影像测量仪工作时动作的可靠性。

在本实施例中，镜头11为自动变倍变焦镜头。

在本实施例中，n＝3，三个第一导电片22均匀分布在绝缘环形托板21上，三个第二导电片32均匀分布于绝缘环形触盘31下，三个导电球50分别对应三个第一导电片22和三个第二导电片32之间设置，形成三个常闭导通回路，从三个位置监测照明机构40的碰撞情况，能够有效提高防撞监测的效果，避免测量仪整体的结构被损坏。

在本实施例中，第一导电片22上设有圆形缺口，导电球50位于圆形缺口上。

基于上述实施例，绝缘环形托板21上设有n个半球凹槽，半球凹槽与圆形缺口匹配，导电球50安装于半球凹槽上，导电球50放置在半球凹槽上，能够有效确保导电球50的位置稳定，此外，第一导电片22与第二导电片32之间的最大间距为d，导电球50的直径为R，半球凹槽的深度为h，d>R-h，R>d，能够确保导电球50不会脱离第一导电片22和第二导电片32之间。

在本实施例中，照明机构40包括灯罩41，灯罩41内设有灯盘42，镜头11穿过灯罩41和灯盘42的中心，灯盘42下连接有若干发光灯珠43，优选地，发光灯珠43为LED灯珠。

在本实施例中，导电球50为镀铜钢球，镀铜能够有效确保导电球50的导电效率，确保碰撞信号能够准确传递。

在本实施例中，碰撞触发电路包括第一放大模块，第一放大模块的输入端与碰撞信号连接器连接，第一放大模块的输出端连接有防撞结果运算芯片，防撞结果运算芯片的输出端连接有第二放大模块，第二放大模块的两个输出端分别连接有发光二极管和光耦合器，光耦合器的输出端连接有信号输出连接器。第一放大模块包括n个第一电阻和n个第一三极管，优选地，第一三级管使用S8050，碰撞信号连接器的输出端通过第一电阻串联第一三级管的基极，第一三极管的集电极连接5V直流电，12V直流电与5V直流电的转换电路如图6所示，第一三极管的发射极连接防撞结果运算芯片的输入端，优选地，防撞结果运算芯片使用7LS32，第二放大模块包括一个第二三极管，优选地，第二三极管为S8050，防撞结果运算芯片的输出端连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接5V直流电，第二三极管的发射极连接光耦合器的输入端，优选地，光耦合器使用6N137。

基于上述实施例，第一放大模块和防撞结果运算芯片之间连接有信号稳定模块，信号稳定模块包括若干独立的第二电阻，各个第二电阻分别稳定各个第一放大模块的输出信号，光耦合器还连接有抗干扰滤波模块，抗干扰滤波模块包括第三电阻和电容，光耦合器分别与第三电阻和电容连接。

本发明实施例还公开一种具有自动防撞功能的影像测量仪的防撞方法，采用上述任一具有自动防撞功能的影像测量仪，依次包括以下步骤：

A、初始状态下，导电球50与第二导电片32接触形成常闭导通回路，碰撞信号连接器23输入高电平，碰撞触发电路输出继续动作的信号，外部升降机构驱动升降定位支架10的升降动作不受影响；

B、照明机构40碰撞到障碍物时，绝缘环形托板21与绝缘环形触盘31的间距增大，复位弹簧33被压缩，至少一个导电球50与第二导电片32瞬间分离，碰撞信号连接器输入低电平，碰撞触发电路输出停止回退信号，升降定位支架10停止前进并回退一个设定好的安全距离；

C、升降定位支架10回退到安全距离后静止，复位弹簧33伸长恢复，绝缘环形托板21与绝缘环形触盘31的间距减小，所有的导电球50都与各个第二导电片32接触，影像测量仪恢复到初始状态。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，包括升降定位支架（10），所述升降定位支架（10）中固定有镜头（11），所述镜头（11）的输出端连接有CCD模块（111），所述升降定位支架（10）的底部依次固定有防护安装罩（12）和摆臂套（20），所述摆臂套（20）内活动连接有中空弧面摆臂（30），所述中空弧面摆臂（30）的底部固定有照明机构（40），所述镜头（11）依次穿过所述防护安装罩（12）、所述摆臂套（20）、所述中空弧面摆臂（30）和所述照明机构（40）；

所述摆臂套（20）的底部固定有绝缘环形托板（21），所述绝缘环形托板（21）的上表面设有n个第一导电片（22），n为大于0的整数，所述绝缘环形托板（21）上设有一碰撞信号连接器（23），所述碰撞信号连接器（23）的输入端与所述第一导电片（22）连接导通，所述碰撞信号连接器（23）的输出端连接有碰撞触发电路，所述中空弧面摆臂（30）的顶部固定有绝缘环形触盘（31），所述绝缘环形触盘（31）的下表面设有n个第二导电片（32），所述第一导电片（22）和所述第二导电片（32）匹配，相对的所述第一导电片（22）和所述第二导电片（32）之间设有导电球（50），n个所述第一导电片（22）、n个所述第二导电片（32）和n个所述导电球（50）分别形成n个常闭导通回路，所述绝缘环形触盘（31）的上表面通过复位弹簧（33）与所述防护安装罩（12）连接；

所述镜头（11）为自动变倍变焦镜头；

n=3，三个所述第一导电片（22）均匀分布在所述绝缘环形托板（21）上，三个所述第二导电片（32）均匀分布于所述绝缘环形触盘（31）下。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述第一导电片（22）上设有圆形缺口，所述导电球（50）位于所述圆形缺口上。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述绝缘环形托板（21）上设有n个半球凹槽，所述半球凹槽与所述圆形缺口匹配，所述导电球（50）安装于所述半球凹槽上。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述照明机构（40）包括灯罩（41），所述灯罩（41）内设有灯盘（42），所述灯盘（42）下连接有若干发光灯珠（43）。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述导电球（50）为镀铜钢球。

6.根据权利要求1所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述碰撞触发电路包括第一放大模块，所述第一放大模块的输入端与所述碰撞信号连接器连接，所述第一放大模块的输出端连接有防撞结果运算芯片，所述防撞结果运算芯片的输出端连接有第二放大模块，所述第二放大模块的两个输出端分别连接有发光二极管和光耦合器，所述光耦合器的输出端连接有信号输出连接器。

7.根据权利要求6所述的一种具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，所述第一放大模块和所述防撞结果运算芯片之间连接有信号稳定模块，所述光耦合器还连接有抗干扰滤波模块。

8.一种具有自动防撞功能的影像测量仪的防撞方法，采用上述权利要求1-7任一所述的具有自动防撞功能的影像测量仪，其特征在于，依次包括以下步骤：

A、初始状态下，导电球（50）与第二导电片（32）接触形成常闭导通回路，碰撞信号连接器（23）输入高电平，碰撞触发电路输出继续动作的信号，升降定位支架（10）的升降动作不受影响；

B、照明机构（40）碰撞到障碍物时，绝缘环形托板（21）与绝缘环形触盘（31）的间距增大，所述复位弹簧（33）被压缩，至少一个所述导电球（50）与所述第二导电片（32）瞬间分离，所述碰撞信号连接器输入低电平，所述碰撞触发电路输出停止回退信号，所述升降定位支架（10）停止前进并回退一个设定好的安全距离；

C、所述升降定位支架（10）回退到安全距离后静止，所述复位弹簧（33）伸长恢复，所述绝缘环形托板（21）与所述绝缘环形触盘（31）的间距减小，所有的所述导电球（50）都与各个所述第二导电片（32）接触恢复到初始状态。