CN116558414B - 一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于三维扫描技术领域，具体涉及一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置。该用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置包括测仪本体，所述测仪本体的侧部设有高清相机，所述高清相机为两处，所述握柄上开设有收纳槽，所述收纳槽垂直设置，所述收纳槽内设有支撑机构，活塞杆的两端滑动于导向座和吸附座内，因此活塞杆被向上拖拽时就会导致导向座内形成负压，该吸附动作随转臂为实现向上旋转至水平状而同步实现，便于操作，使用后的支撑机构能够合理的回转到收纳槽中，使测仪本体恢复到正常手持状态，满足于对小工件实施三维测量时，无需手持测仪本体，针对于小工件实施三维测量时可节省手持使用时的劳动力。

Description

一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置

技术领域

本发明属于三维扫描技术领域，特别涉及一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置。

背景技术

测量装置对产品扫描后通过输入线将其图像信号输入电脑，得到其轮廓形状的图像，利用电脑端匹配的测量软件对其图像进行多维测量，以获得该产品件的多组数据信息，此类测量装置为工业扫描仪，在扫描仪的两端或一端设置高清相机，使用时手部握在手柄处，然后使高清相机对准产品实施扫描。

测量工件时，需要手持扫描仪围绕在工件周边来回旋转，手持时间较长，特别是针对于小型的工件来说，为了使其三维图像呈现到终端电脑时，手持式旋转扫描的方式需要将旋转控制在平稳的状态，才能获得相对平稳的图像，由此会造成手臂因拖举时间较长而产生疲劳，因此在测量过程中如何减少疲劳时当下所要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，自带工件拖举功能，可减少手臂疲劳。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，包括测仪本体，所述测仪本体的中部设有握柄，所述测仪本体的侧部设有高清相机，所述高清相机为两处，且分别邻近于所述握柄的上下两端，上端的高清相机通过万向节安装在握柄上，所述握柄上开设有收纳槽，所述收纳槽沿握柄的长度方向延伸，所述收纳槽内设有支撑机构，所述支撑机构的顶端转接在所述收纳槽的顶端，所述支撑机构的底端随其闭合在所述收纳槽内时与所述收纳槽的底端重合，所述收纳槽内设有吸附机构，所述吸附机构的底端与所述测仪本体的底面相通，所述支撑机构与所述吸附机构之间设有连杆结构，所述支撑机构向上旋转至水平状态时，通过连杆结构以带动所述吸附机构吸气，并使得所述测仪本体的底面形成吸附效应。

作为进一步优选的：自所述测仪本体的底面向上开设有与所述收纳槽相通的通孔，所述吸附机构包括吸附座、活塞杆、导向座以及第一铰接座，所述吸附座贯穿在所述通孔内，所述吸附座贯穿并胶合在所述通孔内，所述吸附座的底端设有开口方向面向于所述测仪本体底面的吸罩，所述导向座固定在所述收纳槽的顶端，且与所述吸附座在同一垂直轴线上，所述活塞杆的一端配合在所述吸附座内，所述活塞杆的另一端沿着所述收纳槽向上延伸滑动于所述导向座内，所述第一铰接座固定在所述活塞杆上，所述吸罩的底端设有胶环，所述胶环向下略凸起于所述测仪本体的底面。

作为进一步优选的：所述支撑机构包括转臂和加长座，所述转臂的一端设有铰接轴，所述铰接轴贯穿在所述收纳槽的顶端，所述转臂的顶端铰接在所述铰接轴上，所述转臂由自由端向铰接端开设有滑槽，所述加长座的两端设有滑轨，所述加长座通过滑轨滑动配合滑槽的方式滑动配合在所述转臂内，所述转臂的底面上固定有第二铰接座，所述连杆结构的一端铰接在所述第一铰接座上，所述连杆结构的另一端铰接在所述第二铰接座上，使得所述连杆结构铰接在所述转臂和所述活塞杆之间。

作为进一步优选的：所述加长座的长度方向上开设有槽口，所述槽口与所述第二铰接座在同一直线上，所述加长座沿着所述转臂的滑腔向外滑动时使得所述转臂的长度变长的同时，又使得所述槽口途经于所述第二铰接座。

作为进一步优选的：所述加长座的延伸末端固定有转座，所述加长座带着所述转座退回至所述加长座内时，所述加长座的末端重合与所述转臂的自由端，所述转座上转动配合有转盘，所述转盘的顶端部分 凸起于所述加长座的顶面，所述转臂的滑腔顶面与所述加长座的顶面之间留有高度尺寸大于所述转盘凸起在所述加长座顶面部分的高度，邻近于所述握柄顶端的所述高清相机通过万向节设置在所述测仪本体内，所述转座的底部设有马达，所述马达的输出轴穿过所述转座连接于所述转盘。

作为进一步优选的：所述转臂的外壁面上设有橡胶套，所述橡胶套呈弧形向外凸起。

作为进一步优选的：所述转臂的滑腔两侧壁上各设有若干处定位孔，定位孔邻近于所述转臂的自由端，所述加长座的底面两侧各设有一处定位组件，所述定位组件包括固定在所述加长座底面上的焊柱、焊接在所述焊柱上的弹簧板，以及固定在所述弹簧板自由端上的定位销，所述弹簧板朝向于所述加长座的侧方向倾斜，并使得所述定位销贯穿通过于所述加长座的侧壁后与所述转臂上的定位孔在同一直线上，两弹簧板上焊接有呈相向方向弯曲的夹持部，两夹持部之间的距离略小于所述导向座的宽度，所述转臂向下旋转至闭合在所述收纳槽内时，两夹持部夹紧在所述导向座的两侧面上，所述导向座的两侧面为斜面。

作为进一步优选的：所述导向座的两侧面与所述收纳槽的两侧面之间留有间隙，所述吸附座的上半部分与所述收纳槽的两侧面之间留有间隙，间隙的上下两端分别与两高清相机的安装位置相通。

本发明的技术效果和优点：

在现有的测仪本体上开设了收纳槽，收纳槽中设置了支撑机构，支撑机构向上打开时，可作为小型工件测量时的临时性托举结构，将其内部的加长座向外拉出，以使转臂的长度变长，同时利用加长座的自由端作为支撑平台用于放置工件，将工件放在加长座的自由端上时，上方的高清相机采用万向节转动于安装槽中，转动顶端的高清相机，使高清相机的拍摄范围对准该工件，并将工件的三维尺寸扫描到终端电脑上，转臂向上旋转的同时，会向上拖拽连杆结构，连杆结构由两根铰接在一起的连杆组成，连杆结构被向上拖拽时就会通过第一铰接座带动活塞杆向上滑移，由于活塞杆的两端滑动于导向座和吸附座内，因此活塞杆被向上拖拽时就会导致导向座内形成负压，负压集中于吸罩内，并通过其负压时产生的吸附作用将测仪本体的底面吸附在水平桌面上，由于测仪本体的底面被吸附，因此坐落在加长座自由端的工件所产生的重力不会导致测仪本体侧歪，胶环的设置可使吸罩吸附在水平桌面上时密封性得以提高，该吸附动作随转臂为实现向上旋转至水平状而同步实现，便于操作，使用后的支撑机构能够合理的回转到收纳槽中，使测仪本体恢复到正常手持状态，由此可知，本发明在实际使用时，可分担一部分小型工件测量时，无需手持使用，满足于对小工件实施三维测量时，针对于小工件实施三维测量时可节省手持使用时的劳动力，减少手臂疲劳。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中测仪本体局部剖开后的结构示意图；

图3是本发明中支撑机构向上展开后的结构示意图；

图4是本发明中图3的仰视视角下的结构示意图；

图5是本发明中图3的主视平面结构示意图；

图6是本发明中去除加长座时的仰视视角下的结构示意图；

图7是本发明中图6引出的所拆除的加长座的结构示意图。

图中：1、测仪本体；2、握柄；3、高清相机；4、收纳槽；5、支撑机构；51、转臂；511、滑槽；512、第二铰接座；513、橡胶套；514、定位孔；52、加长座；521、滑轨；522、槽口；53、铰接轴；6、吸附机构；61、吸附座；611、吸罩；612、胶环；62、活塞杆；63、导向座；64、第一铰接座；7、连杆结构；8、通孔；9、转座；91、转盘；92、马达；10、定位组件；101、焊柱；102、弹簧板；103、定位销；104、夹持部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-图7所示的一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，包括测仪本体1，测仪本体1的中部设有握柄2，测仪本体1的侧部设有高清相机3，高清相机3为两处，且分别邻近于握柄2的上下两端，握柄2上开设有收纳槽4，收纳槽4沿握柄2的长度方向延伸，收纳槽4内设有支撑机构5，支撑机构5的顶端转接在收纳槽4的顶端，支撑机构5的底端随其闭合在收纳槽4内时与收纳槽4的底端重合，收纳槽4内设有吸附机构6，吸附机构6的底端与测仪本体1的底面相通，支撑机构5与吸附机构6之间设有连杆结构7，支撑机构5向上旋转至水平状态时，通过连杆结构7以带动吸附机构6吸气动作，并使得测仪本体1的底面形成吸附效应。

自测仪本体1的底面向上开设有与收纳槽4相通的通孔8，吸附机构6包括吸附座61、活塞杆62、导向座63以及第一铰接座64，吸附座61贯穿在通孔8内，吸附座61贯穿并胶合在通孔8内，吸附座61的底端设有开口方向面向于测仪本体1底面的吸罩611，导向座63固定在收纳槽4的顶端，且与吸附座61在同一垂直轴线上，活塞杆62的一端配合在吸附座61内，活塞杆62的另一端沿着收纳槽4向上延伸滑动于导向座63内，第一铰接座64固定在活塞杆62上，吸罩611的底端设有胶环612，胶环612向下略凸起于测仪本体1的底面。

支撑机构5包括转臂51和加长座52，转臂51的一端设有铰接轴53，铰接轴53贯穿在收纳槽4的顶端，转臂51的顶端铰接在铰接轴53上，转臂51由自由端向铰接端开设有滑槽511，加长座52的两端设有滑轨521，加长座52通过滑轨521滑动配合滑槽511的方式滑动配合在转臂51内，转臂51的底面上固定有第二铰接座512，连杆结构7的一端铰接在第一铰接座64上，连杆结构7的另一端铰接在第二铰接座512上，使得连杆结构7铰接在转臂51和活塞杆62之间。

本实施方式正常使用时，操作人员手部抓取在握柄2上，手持的方式使测仪本体1围绕着工件来回旋转，测仪本体1围绕着工件旋转时利用通电后的高清相机3将产品扫描到终端电脑上，并通过终端电脑上的三维测绘软件对呈像的产品各尺寸实施智能标记，从而完成智能化高效测量的目的，此为现有的使用方式，而本发明中为了使测仪本体1使用时，能够脱离手臂的把持，如果工件较小时（重量较小），操作人员将收纳槽4中的支撑机构5旋转至水平状，根据上述支撑机构5的具体结构可知，其转臂51向上旋转时由铰接轴53为旋转点，在实际安装时会在铰接轴53的外端设置棘轮机构（参照快速扳手中使用的正反转棘轮）以使转臂51向上旋转后位置自锁，将转臂51旋转至水平状态时，将其内部的加长座52向外拉出，以使转臂51的长度变长，同时利用加长座52的自由端作为支撑平台用于放置工件，将工件放在加长座52的自由端上时，上方的高清相机3采用万向节转动于安装槽中，转动顶端的高清相机3，使高清相机3的拍摄范围对准该工件，并将工件的三维尺寸扫描到终端电脑上，转臂51向上旋转的同时，会向上拖拽连杆结构7，连杆结构7由两根铰接在一起的连杆组成，连杆结构7被向上拖拽时就会通过第一铰接座64带动活塞杆62向上滑移，由于活塞杆62的两端滑动于导向座63和吸附座61内，因此活塞杆62被向上拖拽时就会导致导向座63内形成负压，负压集中于吸罩611内，并通过其负压时产生的吸附作用将测仪本体1的底面吸附在水平桌面上，由于测仪本体1的底面被吸附，因此坐落在加长座52自由端的工件所产生的重力不会导致测仪本体1侧歪，胶环612的设置可使吸罩611吸附在水平桌面上时密封性得以提高，该吸附动作随转臂51为实现向上旋转至水平状而同步实现，因此便于操作。

在本实施方式中，如图1、图2所示，小工件检测完毕后将工件取下，然后将转臂51再次回转至收纳槽4中合理收纳，转臂51在回转之前先将加长座52退回至转臂51内，加长座52退回后，其自由端与转臂51的自端重合，收纳到收纳槽4中时，两者之间的重合端抵触在收纳槽4的底面上，此时转臂51的外壁面上将与握柄2的外壁面重合，使握柄2恢复到手持式使用的状态。转臂51的外壁面上设有手持使用时便于抓握的橡胶套513，橡胶套513呈弧形向外凸起。

在本实施方式中：如图3所示，加长座52的长度方向上开设有槽口522，槽口522与第二铰接座512在同一直线上，加长座52沿着转臂51的滑腔向外滑动时使得转臂51的长度变长的同时，又使得槽口522途经于第二铰接座512，槽口522的开设使加长座52沿着转臂51的滑腔来回滑行时不会受阻。

在本实施方式中：如图3、图5以及图7所示，加长座52的延伸末端固定有转座9，加长座52带着转座9退回至加长座52内时，加长座52的末端重合与转臂51的自由端，转座9上转动配合有转盘91，转盘91的顶端部分凸起于加长座52的顶面，转臂51的滑腔顶面与加长座52的顶面之间留有高度尺寸大于转盘91凸起在加长座52顶面部分的高度，邻近于握柄2顶端的高清相机3通过万向节设置在测仪本体1内，转座9的底部设有马达92，马达92通电时为慢速，马达92的输出轴穿过转座9连接于转盘91，握柄2上设置电性控制于马达92通电工作时带动转盘91旋转的按钮。检测小工件时，转臂51向上旋转后将加长座52向外拉出而增加转臂51的长度，目的在于除了将工件支撑在能够被上端的高清相机3扫描以外，工件放在转盘91上在转盘91旋转作用下，还能够使工件的四周轮廓依次暴露在高清相机3的扫描拍摄范围内，因此转盘91的设置使加长座52为拖举小型工件扫描时更加合理。

在本实施方式中，如图4、图7所示：转臂51的滑腔两侧壁上各设有若干处定位孔514，定位孔514邻近于转臂51的自由端，加长座52的底面两侧各设有一处定位组件10，定位组件10包括固定在加长座52底面上的焊柱101、焊接在焊柱101上的弹簧板102，以及固定在弹簧板102自由端上的定位销103，弹簧板102朝向于加长座52的侧方向倾斜，并使得定位销103贯穿通过于加长座52的侧壁后与转臂51上的定位孔514在同一直线上，两弹簧板102上焊接有呈相向方向弯曲的夹持部104，两夹持部104之间的距离略小于导向座63的宽度，转臂51向下旋转至闭合在收纳槽4内时，两夹持部104夹紧在导向座63的两侧面上，导向座63的两侧面为斜面。加长座52沿着转臂51的滑腔滑行至使其上面的定位销103与转臂51上的某一处定位孔514重合时，定位销103在弹簧板102的弹性作用下就会插入该处定位孔514内，对加长座52的滑行位置实施限制，以防止加长座52从转臂51上脱落，由于加长座52与转臂51之间通过轨道配合，因此可确保加长座52在支撑工件时，不会下弯变形。加长座52退回至转臂51内，并随转臂51闭合在收纳槽4中合理收纳时，两夹持部104利用弹簧板102的弹性作用夹紧在导向座63的两侧壁上，使转臂51回收在收纳槽4中时防止自由脱落。

在本实施方式中：导向座63的两侧面与收纳槽4的两侧面之间留有间隙，吸附座61的上半部分与收纳槽4的两侧面之间留有间隙，间隙的上下两端分别与两高清相机3的安装位置相通，间隙的预留目的在于穿接电线，电线向上下两高清相机3连接时途经于间隙，不会因转臂51的存在而对现有的电线产生障碍，收纳槽4的结构合理。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，其特征在于，包括测仪本体(1)，测仪本体(1)的中部设有握柄(2)，测仪本体(1)的侧部设有高清相机(3)，高清相机(3)为两处，且分别邻近于握柄(2)的上下两端，上端的高清相机(3)通过万向节安装在握柄(2)上，握柄(2)上开设有收纳槽(4)，收纳槽(4)沿握柄(2)的长度方向延伸，收纳槽(4)内设有支撑机构(5)，支撑机构(5)的顶端转接在收纳槽(4)的顶端，支撑机构(5)的底端随其闭合在收纳槽(4)内时与收纳槽(4)的底端重合，收纳槽(4)内设有吸附机构(6)，吸附机构(6)的底端与测仪本体(1)的底面相通，支撑机构(5)与吸附机构(6)之间设有连杆结构(7)，支撑机构(5)向上旋转至水平状态时，通过连杆结构(7)以带动吸附机构(6)吸气动作，并使得测仪本体(1)的底面形成吸附效应，自测仪本体(1)的底面向上开设有与收纳槽(4)相通的通孔(8)，吸附机构(6)包括吸附座(61)、活塞杆(62)、导向座(63)以及第一铰接座(64)，吸附座(61)贯穿在通孔(8)内，吸附座(61)贯穿并胶合在通孔(8)内，吸附座(61)的底端设有开口方向面向于测仪本体(1)底面的吸罩(611)，导向座(63)固定在收纳槽(4)的顶端，且与吸附座(61)在同一垂直轴线上，活塞杆(62)的一端配合在吸附座(61)内，活塞杆(62)的另一端沿着收纳槽(4)向上延伸滑动于导向座(63)内，第一铰接座(64)固定在活塞杆(62)上，吸罩(611)的底端设有胶环(612)，胶环(612)向下略凸起于测仪本体(1)的底面，支撑机构(5)包括转臂(51)和加长座(52)，转臂(51)的一端设有铰接轴(53)，铰接轴(53)贯穿在收纳槽(4)的顶端，转臂(51)的顶端铰接在铰接轴(53)上，转臂(51)由自由端向铰接端开设有滑槽(511)，加长座(52)的两端设有滑轨(521)，加长座(52)通过滑轨(521)滑动配合滑槽(511)的方式滑动配合在转臂(51)内，转臂(51)的底面上固定有第二铰接座(512)，连杆结构(7)的一端铰接在第一铰接座(64)上，连杆结构(7)的另一端铰接在第二铰接座(512)上，使得连杆结构(7)铰接在转臂(51)和活塞杆(62)之间，加长座(52)的长度方向上开设有槽口(522)，槽口(522)与第二铰接座(512)在同一直线上，加长座(52)沿着转臂(51)的滑腔向外滑动时使得转臂(51)的长度变长的同时，又使得槽口(522)途经于第二铰接座(512)。

2.根据权利要求1所述的用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，其特征在于：加长座(52)的延伸末端固定有转座(9)，加长座(52)带着转座(9)退回至加长座(52)内时，加长座(52)的末端重合与转臂(51)的自由端，转座(9)上转动配合有转盘(91)，转盘(91)的顶端部分 凸起于加长座(52)的顶面，转臂(51)的滑腔顶面与加长座(52)的顶面之间留有高度尺寸大于转盘(91)凸起在加长座(52)顶面部分的高度，邻近于握柄(2)顶端的高清相机(3)通过万向节设置在测仪本体(1)内，转座(9)的底部设有马达(92)，马达(92)的输出轴穿过转座(9)连接于转盘(91)。

3.根据权利要求2所述的用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，其特征在于：转臂(51)的外壁面上设有橡胶套(513)，橡胶套(513)呈弧形向外凸起。

4.根据权利要求3所述的用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，其特征在于：转臂(51)的滑腔两侧壁上各设有若干处定位孔(514)，定位孔(514)邻近于转臂(51)的自由端，加长座(52)的底面两侧各设有一处定位组件(10)，定位组件(10)包括固定在加长座(52)底面上的焊柱(101)、焊接在焊柱(101)上的弹簧板(102)，以及固定在弹簧板(102)自由端上的定位销(103)，弹簧板(102)朝向于加长座(52)的侧方向倾斜，并使得定位销(103)贯穿通过于加长座(52)的侧壁后与转臂(51)上的定位孔(514)在同一直线上，两弹簧板(102)上焊接有呈相向方向弯曲的夹持部(104)，两夹持部(104)之间的距离略小于导向座(63)的宽度，转臂(51)向下旋转至闭合在收纳槽(4)内时，两夹持部(104)夹紧在导向座(63)的两侧面上，导向座(63)的两侧面为斜面。

5.根据权利要求4所述的用于工件尺寸测量的工业线扫相机测量装置，其特征在于：导向座(63)的两侧面与收纳槽(4)的两侧面之间留有间隙，吸附座(61)的上半部分与收纳槽(4)的两侧面之间留有间隙，间隙的上下两端分别与两高清相机(3)的安装位置相通。