CN115615318B - 一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，包括：测量台体、测量台架，第一水平移动驱动件驱动测量台架沿着第一水平方向滑动连接在测量台体的台面上，测量台体的台面上安装工件放置平台；竖直移动驱动件，安装在测量台架内，竖直移动驱动件的伸缩端贯穿测量台架下端；安装板、第一图像尺寸测量装置，第一图像尺寸测量装置安装在安装板上，所述安装板固定连接在竖直移动驱动件的伸缩端；控制器，分别与第一图像尺寸测量装置、显示器电连接。本发明解决了：目前的图像尺寸测量仪中图像尺寸测量装置的通常位置固定，当零件尺寸变化，无法根据零件调整图像尺寸测量装置的测量位置，使得测量不方便的问题。

Description

一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台

技术领域

本发明涉及尺寸测量技术领域，特别涉及一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台。

背景技术

图像尺寸测量仪用于测量二维尺寸，广泛应用在各种不同的精密产业中。目前主要用于在卡尺、角度尺很难测量到或根本测量不到的但在装配中起着重要的零部件尺寸、角度等，如硅胶、电路板的爬电距离、电器间隙、控制面板的灯孔、塑料件的某些尺寸等等，还可用于对某些零部件的图片进行照片用于分析不良原因。图像尺寸测量仪中包括图像尺寸测量装置，图像尺寸测量装置通常包括相机。

目前的图像尺寸测量仪中图像尺寸测量装置的通常位置固定，当零件尺寸变化，无法根据零件调整图像尺寸测量装置的测量位置，使得测量不方便。

发明内容

本发明提供一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，用以解决背景技术提出的：目前的图像尺寸测量仪中图像尺寸测量装置的通常位置固定，当零件尺寸变化，无法根据零件调整图像尺寸测量装置的测量位置，使得测量不方便。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，包括：

测量台体、测量台架，测量台架沿着第一水平方向滑动连接在测量台体的台面上，测量台体的台面上安装工件放置平台；

第一水平移动驱动件，用于驱动测量台架沿着第一水平方向滑动；

竖直移动驱动件，安装在测量台架内，竖直移动驱动件的伸缩端贯穿测量台架下端；

安装板、第一图像尺寸测量装置，第一图像尺寸测量装置安装在安装板上，所述安装板固定连接在竖直移动驱动件的伸缩端；

控制器、图像处理器，控制器分别与第一图像尺寸测量装置、图像处理器、显示器电连接。

优选的，测量台体一侧连接有置物台体，置物台体上安装有显示器；所述第一水平移动驱动件、竖直移动驱动件均为电动伸缩杆或液压缸或气缸；所述测量台体和置物台体下端均连接有移动轮。

优选的，所述第一图像尺寸测量装置包括：

光学镜头和工业相机，所述光学镜头和工业相机均安装在安装板上；

所述运动平台还包括光源，所述光源、光学镜头和工业相机分别与控制器电连接；

所述安装板上安装有位移传感器，所述位移传感器与控制器电连接。

优选的，所述光源包括：环形光源和第一光源，所述运动平台还包括：

L形支架，连接在安装板下端；

环形光源连接在L形支架上、且位于第一图像尺寸测量装置和工件放置平台之间；

所述第一光源位于工件放置平台下方或安装在安装板上；

所述位移传感器为光栅测微传感器。

优选的，所述测量台体包括：柜体，所述柜体内上部安装有水平隔板；所述测量台架下端滑动贯穿测量台体，所述测量台架下端与水平隔板上端滑动连接，所述第一光源为远心平行光源，所述测量台架下部连接有远心平行光源，所述远心平行光源位于水平隔板上方。

优选的，所述测量台架包括：竖直架和其上端一体连接的水平架，所述水平架内设置第一安装腔，所述竖直移动驱动件上端的固定端与第一安装腔内壁沿着第二水平方向滑动连接，所述第二水平方向垂直于第一水平方向，所述水平架下端设置供竖直移动驱动件的伸缩端水平滑动的第一通孔；

所述第一安装腔内还连接有第二水平移动驱动件，所述第二水平移动驱动件的固定端与第一安装腔内壁固定连接，所述第二水平移动驱动件的伸缩端与竖直移动驱动件的固定端连接。

优选的，所述测量台体上端设置工件放置箱，所述工件放置箱上端开口，所述工件放置箱连接工件放置平台，所述工件放置箱内设置辅助机构，所述辅助机构包括：

水平限位板，上端固定连接若干第一弹簧下端，所述第一弹簧上端与工件放置箱上端内壁固定连接，工件放置平台下端固定连接有若干第一竖直导向杆，所述第一竖直导向杆下端沿着上下方向滑动贯穿水平限位板；

对称位于工件放置平台左右的两组辅助结构，所述辅助结构包括：第一固定板，固定连接在水平限位板上端；辅助板，下端固定连接在第一固定板上端，所述工件放置箱上端设置供辅助板上部上下滑动的第二通孔；辅助连接板，连接在辅助板上端，辅助连接板上端安装第二图像尺寸测量装置；若干组辅助连接组，沿着工件放置平台前后方向间隔布置，辅助连接组连接工件放置平台及第一固定板相互靠近的一侧；

所述辅助连接组包括：摆动块，两端分别与工件放置平台及第一固定板相互靠近的一侧转动连接；水平连接轴，摆动块中部通过前后方向的水平连接轴与工件放置箱前侧和/或后侧内壁转动连接。

优选的，还包括：

第一图像处理模块，包括：区域划分单元，用于将第一图像尺寸测量装置采集的第一工件图像进行区域划分，得到若干区域图像，划分的区域包括：上表面区域、前侧面区域、后侧面区域、左侧面区域、右侧面区域；第一提取单元，用于提取区域图像的亚像素边缘轮廓；第一分割单元，用于对所述区域图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第一子轮廓；第一拟合单元，用于提取第一子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第一子轮廓；

第二图像尺寸测量装置，设置在测量台架的侧部或测量台体上端、且位于工件放置平台一侧，用于对工件侧部进行图像尺寸测量，得到对应的第二工件图像；

第二图像测量模块，包括：第二提取单元，用于提取第二工件图像的亚像素边缘轮廓；第二分割单元，用于对所述第二工件图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第二子轮廓；第二拟合单元，用于提取第二子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第二子轮廓；

第一计算模块，用于计算第一子轮廓的关键尺寸信息与对应的第二子轮廓的关键尺寸信息的差值；

可靠度评估模块，基于第一计算模块的计算结果确定第一图像尺寸测量装置的测量可靠性；

工件位置检测模块，用于在对工件测量过程中实时检测工件放置平台上工件的实际位置信息；

第二位置检测装置，用于在对工件测量过程中实时检测第一图像尺寸测量装置在安装板上的实际位置信息；

第二计算模块，用于计算工件放置平台上工件的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；

第三计算模块，用于计算第一图像尺寸测量装置在安装板上的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；

调整策略制定单元，用于基于可靠度评估模块、第二计算模块、第三计算模块确定对第一图像尺寸测量装置和/或工件位置的调整策略。

优选的，所述测量台体的左侧还连接有预处理台体，所述预处理台体下端连接有移动轮，所述预处理台体上端连接有预处理装置，所述预处理装置包括：处理箱，安装在预处理台体上端，所述处理箱左侧设置进料口，所述处理箱体右侧设置出料口，所述处理箱内设置：

传输装置，安装在处理箱内、且传输方向为左右方向；

第一箱体，安装在处理箱内下端内壁、且靠近进料口处，所述第一箱体上端开口，第一箱体内上端设置第三水平支撑板；

第二箱体，安装在所述处理箱内上端内壁、且位于第一箱体正上方；

第一过滤网，沿着上下方向滑动连接在第二箱体内；

第一固定架，固定连接在处理箱内上端内壁，第一固定架下端转动连接集水壳上端，所述集水壳通过连接软管与第二箱体下部的出水口连接，集水壳下部设置出水口；

第一连接杆，上端与第一过滤网下端固定连接，第一连接杆下端与集水壳上部活动连接；

第二弹簧，两端分别与集水壳及第二箱体固定连接；

第二竖直连接杆，上端与处理箱上端内壁固定连接；

第三竖直连接杆，上部沿着上下方向滑动连接在第二竖直连接杆下端的第一滑槽内，第三竖直连接杆上端与第一滑槽内壁之间连接有第三弹簧；

出风筒，连接在第三竖直连接杆下端，所述出风筒连通有热风源。

优选的，所述预处理装置还包括：调整箱，左右两端均开口、且位于处理箱的右侧；所述调整箱内设置：

第一水平支撑板，固定连接在调整箱内壁；

第二水平支撑板，外壁与调整箱内壁沿着上下方向滑动连接，第二水平支撑板下端与第一水平支撑板上端之间连接有第四弹簧；

左摆动板、右摆动板，上部与调整箱上端的固定块转动连接，左摆动板和右摆动板之间连接有复位弹簧；

竖直连杆，下端固定连接在第二水平支撑板上端，竖直连杆上端连接水平连杆，水平连杆设置供左摆动板和右摆动板沿着上下方向贯通的贯通孔；

两组左右对称的限位组件，所述限位组件包括：连接架，上端与水平连杆下端固定连接；水平伸缩杆，固定端与连接架固定连接，水平伸缩杆的伸缩端连接有驱动轮，驱动轮与左摆动板左侧或右摆动板右侧接触。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的第一种实施例的立体结构示意图；

图2为本发明的第二种实施例的左视结构示意图；

图3为本发明的第三种实施例的左视结构示意图；

图4为图3中A处的结构放大示意图；

图5为本发明的第四种实施例的立体结构示意图；

图6为图5中设置预处理装置的主视结构示意图；

图7为图6中B处的结构放大示意图；

图8为本发明的调整箱的左视内部结构示意图；

图9为本发明的第二箱体的一种实施例的左视结构示意图。

图中：1、测量台体；2、置物台体；3、测量台架；31、竖直架；32、水平架；33、第一安装腔；34、第二水平移动驱动件；4、第一水平移动驱动件；5、竖直移动驱动件；6、安装板；7、光学镜头；8、工业相机；9、环形光源；10、远心平行光源；11、L形支架；12、水平隔板；13、移动轮；14、工件放置箱；15、辅助机构；151、水平限位板；152、第一弹簧；153、第一固定板；154、辅助板；155、辅助连接板；156、摆动块；157、水平连接轴；158、第一竖直导向杆；16、工件放置平台；17、显示器；18、预处理台体；19、预处理装置；191、处理箱；192、传输装置；193、第一箱体；194、第二箱体；195、第一过滤网；196、第一固定架；197、第一连接杆；198、第二竖直连接杆；199、第三竖直连接杆；1910、第一水平支撑板；1911、第二水平支撑板；1912、左摆动板；1913、右摆动板；1914、复位弹簧；1915、竖直连杆；1916、水平连杆；1917、连接架；1918、水平伸缩杆；1919、驱动轮；1920、集水壳；1921、出风筒；1922、第三水平支撑板；1923、第二过滤网；1924、微型水泵；1925、第三凹槽；1926、第一凹槽；1927、水平段；1928、竖直段；1929、竖直配合杆；1930、凸起；1931、支撑块；1932、调整箱；20、工件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：本发明实施例提供了一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，如图1-2所示，包括：

测量台体1、测量台架3，测量台架3沿着第一水平方向滑动连接在测量台体1的台面上，测量台体1的台面上安装工件放置平台16；

第一水平移动驱动件4，用于驱动测量台架3沿着第一水平方向滑动；

竖直移动驱动件5，安装在测量台架3内，竖直移动驱动件5的伸缩端贯穿测量台架3下端；

安装板6、第一图像尺寸测量装置，第一图像尺寸测量装置安装在安装板6上，所述安装板6固定连接在竖直移动驱动件5的伸缩端；

控制器、图像处理器，控制器分别与第一图像尺寸测量装置、图像处理器、显示器17电连接。控制器、图像处理装置的位置可根据需要设置，可设置在测量台体内或外部。

其中，第一图像尺寸测量装置可参照现有的图像尺寸测量装置，其通常具有CCD相机、光学镜头、光源，具体的图像尺寸测量原理为现有技术，在此不再赘述。如图1，第一水平方向可为左右方向（X轴方向），下述的第二水平方向可为前后方向（Y轴方向）；

优选的，测量台体1一侧连接有置物台体2，置物台体2上安装有显示器17；所述第一水平移动驱动件4、竖直移动驱动件5均为电动伸缩杆或液压缸或气缸；所述测量台体1和置物台体2下端均连接有移动轮13；

优选的，所述测量台架3包括：竖直架31和其上端一体连接的水平架32，所述水平架32内设置第一安装腔33，所述竖直移动驱动件5上端的固定端与第一安装腔33内壁沿着第二水平方向滑动连接，所述第二水平方向垂直于第一水平方向，所述水平架32下端设置供竖直移动驱动件5的伸缩端水平滑动的第一通孔；

所述第一安装腔33内还连接有第二水平移动驱动件34，所述第二水平移动驱动件34的固定端与第一安装腔33内壁固定连接，所述第二水平移动驱动件34的伸缩端与竖直移动驱动件5的固定端连接。

第一水平移动驱动件4、第二水平移动驱动件34、竖直移动驱动件5均为电动伸缩杆或液压缸或气缸（或滚珠丝杠，滚珠丝杠同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点）；

上述技术方案的有益效果为：通过控制第一水平移动驱动件4带动测量台架3在测量台体1的台面上沿着第一水平方向（X轴方向）滑动，从而带动测量台架3上的第一图像尺寸测量装置移动，对工件20放置平台16上的工件20进行可调整X向位置的检测；控制第二水平移动驱动件34带动竖直移动驱动件5在水平架32上沿着第二水平方向（Y轴方向）滑动，从而带动竖直移动驱动件5及其上的安装板6及第一图像尺寸测量装置移动，对工件20放置平台16上的工件20进行可调整Y向位置的检测；且控制竖直移动驱动件5伸缩可带动安装板6及其上的图像尺寸测量装置上下移动（Z轴方向移动），对工件20放置平台16上的工件20进行可调整Z向位置的检测；以上通过对图像尺寸测量装置X轴方向、Y轴方向、Z轴方向可调整范围的移动，从而能够扩展图像尺寸测量装置对工件20放置平台16上的工件20的检测范围，使得测量更加方便、精确。且本申请的通过第一图像尺寸测量装置实现图像尺寸测量，与现有的卡尺、角度尺等测量相比，具有测量速度快、测量精度高的优点。

本发明解决了：目前的图像尺寸测量仪中图像尺寸测量装置的通常位置固定，当零件尺寸变化，无法根据零件调整图像尺寸测量装置的测量位置，使得测量不方便的问题。

实施例2，在实施例1的基础上，如图2所示，第一图像尺寸测量装置包括：光学镜头7和工业相机8，所述光学镜头7和工业相机8均安装在安装板6上；所述运动平台还包括光源，所述光源、光学镜头7和工业相机8分别与控制器电连接。其中，光源可直接安装于安装板6上。可仅仅设置一个光源。相机可为CMOS相机。所述安装板6上安装有位移传感器（也可安装在测量台体1上），所述位移传感器与控制器电连接。优选的，所述位移传感器为光栅测微传感器/光栅位移传感器，所述位移传感器用于检测第一图像尺寸测量装置的移动位置信息；其中，也可设置X向光栅位移传感器、Y向光栅位移传感器、Z向光栅位移传感器，以分别检测X、Y、Z向的位移，具体位置根据需要设置；

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案具有结构简单的优点。所述位移传感器用于检测第一图像尺寸测量装置的移动位置信息，通过位移传感器检测信息控制第一水平移动驱动件4、第二水平移动驱动件34和竖直移动驱动件5工作，以调整第一图像尺寸测量装置的位置，保证了第一图像尺寸测量装置的位置调节精度；

光栅测量具有结构简单、测量精度高、易于实现自动化和数字化等优点，便于保证本发明的第一图像尺寸测量装置的移动精度，从而使得测量更加精准。

实施例3，在实施例2的基础上，如图2所示，所述光源包括：环形光源9和第一光源，所述运动平台还包括：L形支架11，连接在安装板6下端；环形光源9连接在L形支架11上、且位于第一图像尺寸测量装置和工件放置平台16之间；所述第一光源位于工件放置平台16下方或安装在安装板6上。

其中，该实施例中，远心平行光源也可安装在安装板上；其中，L形支架11可包括竖直伸缩杆和其下端连接的水平支架，从而便于调整环形光源的上下位置；

上述技术方案的有益效果为：双远心镜头和工业相机8通过环形光源9中间的圆孔对被测物进行拍照测量，获取图像，再通过软件对图像进行分析，判断被测物外观瑕疵情况，这种可以外加光源的设计可以对被测物进行不同检测需求。其中，该环形光源9可作为备用光源。

实施例4，在实施例1的基础上，所述光学镜头7为双远心光学镜头，所述测量台体1包括：柜体，所述柜体内上部安装有水平隔板12；所述测量台架3下端滑动贯穿测量台体1，所述测量台架3下端与水平隔板12上端滑动连接，所述测量台架3下部连接有远心平行光源10，所述远心平行光源10位于水平隔板12上方。

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案便于使得远心平行光源10随着测量台架进行移动，便于保证照明效果。

实施例5，在实施例1-4中任一项的基础上，所述测量台体1上端设置工件放置箱14，所述工件放置箱14上端开口，所述工件放置箱14连接工件放置平台16，所述工件放置箱14内设置辅助机构15，所述辅助机构15包括：

水平限位板151，上端固定连接若干第一弹簧152下端，所述第一弹簧152上端与工件放置箱14上端内壁固定连接，工件放置平台16下端固定连接有若干第一竖直导向杆158，所述第一竖直导向杆158下端沿着上下方向滑动贯穿水平限位板151；

对称位于工件放置平台16左右的两组辅助结构，所述辅助结构包括：第一固定板153，固定连接在水平限位板151上端；辅助板154，下端固定连接在第一固定板153上端，所述工件放置箱14上端设置供辅助板154上部上下滑动的第二通孔；辅助连接板155，连接在辅助板154上端，辅助连接板155上端安装第二图像尺寸测量装置；若干组辅助连接组，沿着工件放置平台16前后方向间隔布置，辅助连接组连接工件放置平台16及第一固定板153相互靠近的一侧；

所述辅助连接组包括：摆动块156，两端分别与工件放置平台16及第一固定板153相互靠近的一侧转动连接；水平连接轴157，摆动块156中部通过前后方向的水平连接轴157与工件放置箱14前侧和/或后侧内壁转动连接。

其中，第二图像尺寸测量装置可参照实施例2或3的第一图像尺寸测量装置，此时调整安装板的方向为竖直即可；也可参照现有气体的图像尺寸测量装置；

其中，该实施例中也可在工件放置平台16的前后侧设置本申请的辅助结构，从而便于同时实现周侧的第二图像尺寸测量装置测量；

只有需要通过第二图像尺寸测量装置时，才设置该实施例的工件放置箱14，否则直接将工件放置平台16放置于测量台体1上；

其中，该实施例中辅助连接板155可滑动连接在辅助板154上端，此时通过电动伸缩杆驱动辅助连接板155可滑动连接在辅助板154上端，以调整辅助连接板155上第二图像尺寸测量装置的位置；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

1、当不需要测量时，第二图像尺寸测量装置位于对应的第二通孔内，对第二图像尺寸测量装置进行收纳，防止其长时间完全暴露在外导致布满灰尘影响测量结果；

2、当需要测量工件时，将工件放置于工件放置平台16上，在工件的重力作用下，工件向下移动的，带动工件放置平台16向下移动，工件放置平台16带动摆动块156与工件放置平台16连接的一侧向下移动，从而使得工件放置平台16的另一侧向上移动，从而摆动块156带动对应的第一固定板153、辅助板154、辅助连接板155及第二图像尺寸测量装置向上移动，从而带动工件不同侧方的第二图像尺寸测量装置同时移出第二通孔，对工件的不同侧部进行测量；通过第二图像尺寸测量装置测量可对第一图像尺寸测量装置测量的图像进出补充，防止第一图像尺寸测量装置测量工件侧部测量不准确，保证了测量结果。

3、上述技术方案可实现工件未放置于工件放置平台16时对第二图像尺寸测量装置的收纳，以及当工件放置于工件放置平台16时，在工件的重力作用下，使得不同侧方的第二图像尺寸测量装置从第二通孔伸出进行测量，上述技术方案避免使用电器件控制第二图像尺寸测量装置的伸出或收纳，控制方便；且当不需要测量时，避免第二图像尺寸测量装置等伸出于工件放置箱14，容易误损伤第二图像尺寸测量装置，以及容易影响工件的放入动作。

实施例6，在实施例1-5中任一项的基础上，还包括：

第一图像处理模块，包括：区域划分单元，用于将第一图像尺寸测量装置采集的第一工件图像进行区域划分，得到若干区域图像，划分的区域包括：上表面区域、前侧面区域、后侧面区域、左侧面区域、右侧面区域；第一提取单元，用于提取区域图像的亚像素边缘轮廓；第一分割单元，用于对所述区域图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第一子轮廓；第一拟合单元，用于提取第一子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第一子轮廓；

第二图像尺寸测量装置，设置在测量台架3的侧部或测量台体1上端、且位于工件放置平台16一侧，用于对工件侧部进行图像尺寸测量，得到对应的第二工件图像；

第二图像测量模块，包括：第二提取单元，用于提取第二工件图像的亚像素边缘轮廓；第二分割单元，用于对所述第二工件图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第二子轮廓；第二拟合单元，用于提取第二子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第二子轮廓；

第一计算模块，用于计算第一子轮廓的关键尺寸信息与对应的第二子轮廓的关键尺寸信息的差值；

可靠度评估模块，基于第一计算模块的计算结果确定第一图像尺寸测量装置的测量可靠性；

控制器，分别与可靠度评估模块、第一报警器、第二报警器电连接，所述控制器基于可靠度评估模块控制第一报警器、第二报警器报警；

其中，第二图像尺寸测量装置测量位置可设置为固定；

可靠度评估模型如下：（1）

（2）

其中为第个区域的总偏移值；M为第个区域划分的第一子轮廓的数量，N为个区域划分的第一子轮廓中关键尺寸信息的数量；为第k个区域的第i个子轮廓的第j个关键尺寸信息的实际值，为第个区域的第i个子轮廓的第j个关键尺寸信息对应的基准值，为第个区域的第i个子轮廓的第j个关键尺寸信息与其对应的基准值的最大允许偏差，H为划分的区域的总数量，为第k个区域的重要度系数；Q为第一图像尺寸测量装置测量的总的偏移值；

当第k个区域的总偏移值大于对应的第一基准值时，控制器控制第一报警器报警，提示该区域检测测量可靠性差，需要重新测量；

当第一图像尺寸测量装置测量的总的偏移信息大于预设第二基准值时，控制器控制第二报警器报警，第一图像尺寸测量装置整体测量可靠性差，需要重新测量。

工件位置检测模块，用于在对工件测量过程中实时检测工件放置平台16上工件的实际位置信息；

第二位置检测装置，用于在对工件测量过程中实时检测第一图像尺寸测量装置在安装板6上的实际位置信息；

第二计算模块，用于计算工件放置平台16上工件的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；，W为第二计算模块的计算结果；为工件位置检测模块检测的第h个关键位置信息，为第h个关键位置信息对应的基准值；

第三计算模块，用于计算第一图像尺寸测量装置在安装板6上的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；，S为第三计算模块的计算结果；为第二位置检测装置信息检测的第g个关键位置信息，为第g个关键位置信息对应的基准值；

调整策略制定单元，用于基于可靠度评估模块、第二计算模块、第三计算模块确定对第一图像尺寸测量装置和/或工件位置的调整策略。

具体的，当第二报警器报警时，确定第一图像尺寸测量装置测量时对应的W和第二图像尺寸测量装置的W不相等，调整放置平台上工件位置后再测量一次；确定第二位置检测装置测量时对应的E和第二图像尺寸测量装置测量时的E不相等，调整第一图像尺寸测量装置位置后再测量一次。

上述技术方案的有益效果为：

（1）通过第二图像尺寸测量装置测量可对第一图像尺寸测量装置测量的图像进出补充，防止第一图像尺寸测量装置测量工件侧部测量不准确，保证了测量结果。

（2）将第一图像尺寸测量装置采集的第一工件图像进行区域划分，得到若干区域图像，划分的区域包括：上表面区域、前侧面区域、后侧面区域、左侧面区域、右侧面区域，实现将第一工件图像划分为不同的具体侧面区域，然后与对应的第二图像尺寸测量装置获取的第二工件图像进行比较，以评估第一图像尺寸测量装置的测量可靠性，其中：将图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第二子轮廓，然后提取第二子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第二子轮廓，便于保证对图像轮廓的分区域可靠拟合；

通过计算，确定各个区域的总偏移值，然后与对应的第一基准值比较，以确定各个区域的检测是否异常，当有区域检测异常控制器控制第一报警器报警，可对异常的区域重新测量；

当虽然各个区域的偏移值在对应的基准范围内，但是由于多个区域均偏移导致第一图像尺寸测量装置测量的总的偏移值过大，此时，第二报警器报警，以提示第一图像尺寸测量装置测量异常，可调整第一图像尺寸测量装置后对所有的区域重新测量；以上保证了测量可靠；

（3）通过第二计算模块计算工件放置平台16上工件的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值W，通过第三计算模块计算第一图像尺寸测量装置在安装板6上的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值S，以确定测量过程中工件的位置偏移状态以及第一图像尺寸测量装置的位置偏移状态，然后当第二报警器报警时，确定第一图像尺寸测量装置测量时对应的W和第二图像尺寸测量装置的W不相等，调整放置平台上工件位置后再测量一次；确定第二位置检测装置测量时对应的E和第二图像尺寸测量装置测量时的E不相等，调整第一图像尺寸测量装置位置后再测量一次，实现在上述测量异常时，针对性的调整对应装置，保证可靠测量。

实施例7，在实施例1-6中任一项的基础上，如图5-6、9所示，所述测量台体1的左侧还连接有预处理台体18，所述预处理台体18下端连接有移动轮13，所述预处理台体18上端连接有预处理装置19，所述预处理装置19包括：处理箱191，安装在预处理台体18上端，所述处理箱191左侧设置进料口，所述处理箱191体右侧设置出料口，所述处理箱191内设置：

传输装置192，安装在处理箱191内、且传输方向为左右方向；

第一箱体193，安装在处理箱191内下端内壁、且靠近进料口处，所述第一箱体193上端开口，第一箱体193内上端设置第三水平支撑板1922；

第二箱体194，安装在所述处理箱191内上端内壁、且位于第一箱体193正上方；

第一过滤网195，沿着上下方向滑动连接在第二箱体194内；

第一固定架196，固定连接在处理箱191内上端内壁，第一固定架196下端转动连接集水壳1920上端，所述集水壳1920通过连接软管与第二箱体194下部的出水口连接，集水壳1920下部设置出水口；

第一连接杆197，上端与第一过滤网195下端固定连接，第一连接杆197下端与集水壳1920上部活动连接（可在第一连接杆197下部转动连接铰座，铰座与集水1920滑动连接）；

第二弹簧，两端分别与集水壳1920及第二箱体194固定连接；

第二竖直连接杆198，上端与处理箱191上端内壁固定连接；

第三竖直连接杆199，上部沿着上下方向滑动连接在第二竖直连接杆198下端的第一滑槽内，第三竖直连接杆199上端与第一滑槽内壁之间连接有第三弹簧；

出风筒1921，连接在第三竖直连接杆199下端，所述出风筒1921连通有热风源。

其中，该实施例中集水壳1920下部也可设置毛刷辊；上述传输装置可为皮带传输装置；

有时候加工完成的工件20表面存在脏污，直接检测，容易影响检测结果，因此需要设置上述预处理装置19；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：将工件20从进料口送入处理箱191内（可人工送入，或者在处理箱191外侧设置传输装置送入），工件20首先进入第二箱体194内，支撑在第三水平支撑板1922上，通过将水源输入第一箱体193内，水在第一箱体193内通过第一过滤网195首先进行一次过滤，过滤后的水通过连接软管进入集水壳1920内，然后通过集水壳1920的出水口排出对工件20表面进行冲洗，其中，在水压及水的重力下及第二弹簧的复位力作用下，使得第一过滤网195带动第一连接杆197上下移动，从而带动集水壳1920绕着第一固定架196摆动，以调整对工件20的冲洗范围，上述技术方案不需要电器件即可实现集水壳1920可调节范围的冲洗，使用更加方便。

实施例8，在实施例7的基础上，如图8所示，所述预处理装置19还包括：调整箱1932，左右两端均开口、且位于处理箱191的右侧；所述调整箱1932内设置：

第一水平支撑板1910，固定连接在调整箱1932内壁；

第二水平支撑板1911，外壁与调整箱1932内壁沿着上下方向滑动连接，第二水平支撑板1911下端与第一水平支撑板1910上端之间连接有第四弹簧；

左摆动板1912、右摆动板1913，上部与调整箱1932上端的固定块转动连接，左摆动板1912和右摆动板1913之间连接有复位弹簧1914；

竖直连杆1915，下端固定连接在第二水平支撑板1911上端，竖直连杆1915上端连接水平连杆1916，水平连杆1916设置供左摆动板1912和右摆动板1913沿着上下方向贯通的贯通孔；

两组左右对称的限位组件，所述限位组件包括：连接架1917，上端与水平连杆1916下端固定连接；水平伸缩杆1918，固定端与连接架1917固定连接，水平伸缩杆1918的伸缩端连接有驱动轮1919，驱动轮1919与左摆动板1912左侧或右摆动板1913右侧接触。

其中，该调整箱可设置在如图5所示的测量台体1上、靠近预处理箱191的一侧；其中，该实施例中还可在左摆动板1912、右摆动板1913上设置烘干风扇以根据需要进一步烘干，保证后续的测量精度；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：1、初始状态下，左摆动板1912、右摆动板1913相互远离，便于工件20进入左摆动板1912、右摆动板1913之间，当工件20进入左摆动板1912、右摆动板1913之间后、且工件20一定的部位支撑在第二水平支撑板1911上时，在工件20的重力作用下，第二水平支撑板1911向下移动，从而带动竖直连杆1915、水平连杆1916向下移动，从而水平连杆1916带动连接架1917、水平伸缩杆1918及驱动轮1919向下移动，从而两个驱动轮1919推动左摆动板1912、右摆动板1913相互靠近的摆动，从而可将工件20限位在左摆动板1912、右摆动板1913之间的部位，实现对工件20进入测量台体1前进行调整位置，避免工件20位置异常影响后续测量；2、根据不同工件20的宽度，在使用调整箱1932前首先调整水平伸缩杆1918，从而调整两个驱动轮1919之间的距离，以便于后续最终限位时的左摆动板1912、右摆动板1913之间距离可调。

实施例9，在实施例7或8的基础上，如图9所示，

所述第二箱体194内位于第三水平支撑板1922下端连接有第二过滤网1923；

所述第二箱体194一侧连接有微型水泵1924，所述微型水泵1924的进水口与第二箱体194下部的过滤水出口连接，所述微型水泵1924的出水口与第一箱体193的进水口连通；其中第二箱194体除了微型水泵1924排出的水，还可外接其他水源；

所述第二箱体194下端中部设置第三凹槽1925，所述第三凹槽1925的侧面为第一斜面；所述处理箱191内下端设置第二箱体194安装区域，所述第二箱体194下端设置左右对称的第一限位结构和左右对称的第二限位结构；

所述第一限位结构包括：第一凹槽1926，设置在第一箱体193下端；连接杆，沿着上下方向滑动连接在第一凹槽1926内，连接杆包括水平段1927和其下端的竖直段1928，所述水平段1927与第一凹槽1926内壁之间固定连接有第五弹簧，所述第二箱体194安装区域上端设置供竖直段1928下端插入的第一连接槽（竖直段1928可与第一连接槽卡接，连接杆与第一凹槽1926接触处也可设置弹性层）；竖直配合杆1929，下部滑动连接在第二箱体194安装区域上端的第二凹槽内，水平段1927下端设置供竖直配合杆1929上端插入的第二连接槽（可为与第二连接槽卡接），竖直配合杆1929与第二凹槽内壁之间连接有第六弹簧；

所述第二限位限位结构包括：支撑块1931，通过第七弹簧与第二箱体194安装区域上端的凸起1930的左侧或右侧连接，所述支撑块1931设置与第一斜面接触配合的第二斜面。

所述处理箱191内下端设置第二箱体194安装区域，可根据需要在不同位置进行冲洗，以及可设置多个冲洗部位；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

1、当需要将第二箱体194安装至对应的第二箱体194安装区域，将第二箱体194放置于如图9所示的位置，使得竖直段1928的下部连接在第一连接槽内，实现第二箱体194与处理箱191之间的一次限位；竖直配合杆1929连接在第二凹槽内，实现第二箱体194与处理箱191之间的二次限位；且通过第一斜面和第二斜面的配合，可实现对第二箱体194的再次限位以及支撑，保证了处理箱191与第二箱体194之间的连接可靠性；

2、由于微型水泵1924的设置，可能会导致第二箱体194有微小的振动，为了避免第二箱体194直接连接在处理箱191上引起较大的噪声，上述第五弹簧、第六弹簧、第七弹簧的设置在上述连接的基础上，可起到多个方向的缓冲作用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，包括：

测量台体(1)、测量台架(3)，测量台架(3)沿着第一水平方向滑动连接在测量台体(1)的台面上，测量台体(1)的台面上安装工件放置平台(16)；

第一水平移动驱动件(4)，用于驱动测量台架(3)沿着第一水平方向滑动；

竖直移动驱动件(5)，安装在测量台架(3)内，竖直移动驱动件(5)的伸缩端贯穿测量台架(3)下端；

安装板(6)、第一图像尺寸测量装置，第一图像尺寸测量装置安装在安装板(6)上，所述安装板(6)固定连接在竖直移动驱动件(5)的伸缩端；

控制器、图像处理器，控制器分别与第一图像尺寸测量装置、图像处理器、显示器(17)电连接；

所述测量台体(1)上端设置工件放置箱(14)，所述工件放置箱(14)上端开口，所述工件放置箱(14)连接工件放置平台(16)，所述工件放置箱(14)内设置辅助机构(15)，所述辅助机构(15)包括：

水平限位板(151)，上端固定连接若干第一弹簧(152)下端，所述第一弹簧(152)上端与工件放置箱(14)上端内壁固定连接，工件放置平台(16)下端固定连接有若干第一竖直导向杆(158)，所述第一竖直导向杆(158)下端沿着上下方向滑动贯穿水平限位板(151)；

对称位于工件放置平台(16)左右的两组辅助结构，所述辅助结构包括：第一固定板(153)，固定连接在水平限位板(151)上端；辅助板(154)，下端固定连接在第一固定板(153)上端，所述工件放置箱(14)上端设置供辅助板(154)上部上下滑动的第二通孔；辅助连接板(155)，连接在辅助板(154)上端，辅助连接板(155)上端安装第二图像尺寸测量装置；若干组辅助连接组，沿着工件放置平台(16)前后方向间隔布置，辅助连接组连接工件放置平台(16)及第一固定板(153)相互靠近的一侧；

所述辅助连接组包括：摆动块(156)，两端分别与工件放置平台(16)及第一固定板(153)相互靠近的一侧转动连接；水平连接轴(157)，摆动块(156)中部通过前后方向的水平连接轴(157)与工件放置箱(14)前侧和/或后侧内壁转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，测量台体(1)一侧连接有置物台体(2)，置物台体(2)上安装有显示器(17)；第一水平移动驱动件(4)、竖直移动驱动件(5)均为电动伸缩杆或液压缸或气缸；测量台体(1)和置物台体(2)下端均连接有移动轮(13)。

3.根据权利要求1所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，所述第一图像尺寸测量装置包括：

光学镜头(7)和工业相机(8)，所述光学镜头(7)和工业相机(8)均安装在安装板(6)上；

所述运动平台还包括光源，所述光源、光学镜头(7)和工业相机(8)分别与控制器电连接；

所述安装板(6)上安装有位移传感器，所述位移传感器与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，所述光源包括：环形光源(9)和第一光源，所述运动平台还包括：

L形支架(11)，连接在安装板(6)下端；

环形光源(9)连接在L形支架(11)上、且位于第一图像尺寸测量装置和工件放置平台(16)之间；

所述第一光源位于工件放置平台(16)下方或安装在安装板(6)上；

所述位移传感器为光栅测微传感器。

5.根据权利要求4所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，所述光学镜头(7)为双远心光学镜头；

所述测量台体(1)包括：柜体，所述柜体内上部安装有水平隔板(12)；所述测量台架(3)下端滑动贯穿测量台体(1)，所述测量台架(3)下端与水平隔板(12)上端滑动连接，所述第一光源为远心平行光源(10)，所述测量台架(3)下部连接有远心平行光源(10)，所述远心平行光源(10)位于水平隔板(12)上方。

6.根据权利要求1所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，

所述测量台架(3)包括：竖直架(31)和其上端一体连接的水平架(32)，所述水平架(32)内设置第一安装腔(33)，所述竖直移动驱动件(5)上端的固定端与第一安装腔(33)内壁沿着第二水平方向滑动连接，所述第二水平方向垂直于第一水平方向，所述水平架(32)下端设置供竖直移动驱动件(5)的伸缩端水平滑动的第一通孔；

所述第一安装腔(33)内还连接有第二水平移动驱动件(34)，所述第二水平移动驱动件(34)的固定端与第一安装腔(33)内壁固定连接，所述第二水平移动驱动件(34)的伸缩端与竖直移动驱动件(5)的固定端连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，还包括：

第一图像处理模块，包括：区域划分单元，用于将第一图像尺寸测量装置采集的第一工件图像进行区域划分，得到若干区域图像，划分的区域包括：上表面区域、前侧面区域、后侧面区域、左侧面区域、右侧面区域；第一提取单元，用于提取区域图像的亚像素边缘轮廓；第一分割单元，用于对所述区域图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第一子轮廓；第一拟合单元，用于提取第一子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第一子轮廓；

第二图像尺寸测量装置，设置在测量台架(3)的侧部或测量台体(1)上端、且位于工件放置平台(16)一侧，用于对工件侧部进行图像尺寸测量，得到对应的第二工件图像；

第二图像测量模块，包括：第二提取单元，用于提取第二工件图像的亚像素边缘轮廓；第二分割单元，用于对所述第二工件图像的亚像素边缘轮廓进行分割，获得多个第二子轮廓；第二拟合单元，用于提取第二子轮廓的多个测量边缘点，通过最小二乘法进行拟合处理以识别出“线”、“圆”或“圆弧”，得到多个拟合后的第二子轮廓；

第一计算模块，用于计算第一子轮廓的关键尺寸信息与对应的第二子轮廓的关键尺寸信息的差值；

可靠度评估模块，基于第一计算模块的计算结果确定第一图像尺寸测量装置的测量可靠性；

控制器，分别与可靠度评估模块、第一报警器、第二报警器电连接，所述控制器基于可靠度评估模块控制第一报警器、第二报警器报警；

工件位置检测模块，用于在对工件测量过程中实时检测工件放置平台(16)上工件的实际位置信息；

第二位置检测装置，用于在对工件测量过程中实时检测第一图像尺寸测量装置在安装板(6)上的实际位置信息；

第二计算模块，用于计算工件放置平台(16)上工件的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；

第三计算模块，用于计算第一图像尺寸测量装置在安装板(6)上的实际位置信息与对应的基准位置信息的差值；

调整策略制定单元，用于基于可靠度评估模块、第二计算模块、第三计算模块确定对第一图像尺寸测量装置和/或工件位置的调整策略。

8.根据权利要求1所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，所述测量台体(1)的左侧还连接有预处理台体(18)，所述预处理台体(18)下端连接有移动轮(13)，所述预处理台体(18)上端连接有预处理装置(19)，所述预处理装置(19)包括：处理箱(191)，安装在预处理台体(18)上端，所述处理箱(191)左侧设置进料口，所述处理箱(191)体右侧设置出料口，所述处理箱(191)内设置：

传输装置(192)，安装在处理箱(191)内、且传输方向为左右方向；

第一箱体(193)，安装在处理箱(191)内下端内壁、且靠近进料口处，所述第一箱体(193)上端开口，第一箱体(193)内上端设置第三水平支撑板(1922)；

第二箱体(194)，安装在所述处理箱(191)内上端内壁、且位于第一箱体(193)正上方；

第一过滤网(195)，沿着上下方向滑动连接在第二箱体(194)内；

第一固定架(196)，固定连接在处理箱(191)内上端内壁，第一固定架(196)下端转动连接集水壳(1920)上端，所述集水壳(1920)通过连接软管与第二箱体(194)下部的出水口连接，集水壳(1920)下部设置出水口；

第一连接杆(197)，上端与第一过滤网(195)下端固定连接，第一连接杆(197)下端与集水壳(1920)上部活动连接；

第二弹簧，两端分别与集水壳(1920)及第二箱体(194)固定连接；

第二竖直连接杆(198)，上端与处理箱(191)上端内壁固定连接；

第三竖直连接杆(199)，上部沿着上下方向滑动连接在第二竖直连接杆(198)下端的第一滑槽内，第三竖直连接杆(199)上端与第一滑槽内壁之间连接有第三弹簧；

出风筒(1921)，连接在第三竖直连接杆(199)下端，所述出风筒(1921)连通有热风源。

9.根据权利要求8所述的一种用于扩展图像尺寸测量范围的高精度运动平台，其特征在于，所述预处理装置(19)还包括：调整箱(1932)，左右两端均开口、且位于处理箱(191)的右侧；所述调整箱(1932)内设置：

第一水平支撑板(1910)，固定连接在调整箱(1932)内壁；

第二水平支撑板(1911)，外壁与调整箱(1932)内壁沿着上下方向滑动连接，第二水平支撑板(1911)下端与第一水平支撑板(1910)上端之间连接有第四弹簧；

左摆动板(1912)、右摆动板(1913)，上部与调整箱(1932)上端的固定块转动连接，左摆动板(1912)和右摆动板(1913)之间连接有复位弹簧(1914)；

竖直连杆(1915)，下端固定连接在第二水平支撑板(1911)上端，竖直连杆(1915)上端连接水平连杆(1916)，水平连杆(1916)设置供左摆动板(1912)和右摆动板(1913)沿着上下方向贯通的贯通孔；

两组左右对称的限位组件，所述限位组件包括：连接架(1917)，上端与水平连杆(1916)下端固定连接；水平伸缩杆(1918)，固定端与连接架(1917)固定连接，水平伸缩杆(1918)的伸缩端连接有驱动轮(1919)，驱动轮(1919)与左摆动板(1912)左侧或右摆动板(1913)右侧接触。

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