CN205679194U - 一种非接触式尺寸测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触式尺寸测量仪，包括光栅元件、投影物镜、聚光照明器、直线步进电机、镜头、光学接口器，所述光学接口器内安装有线阵CCD，所述线阵CCD的一端与垂直驱动模块相连，所述垂直驱动模块与时序产生电路相连，所述时序产生电路与信号处理电路相连，所述信号处理电路与图像输出模块相连。本实用新型利用光和CCD图像传感器拍摄并采集工件焊缝表面的原始图像信息，通过数字图像处理手段可以获取工件焊缝表面的三维信息，并计算其尺寸参数，该检测具有直观性、非接触性、高效性等优点，便于进行推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种非接触式尺寸测量仪。
背景技术
非接触式测量是指不接触被测物体的前提下进行精准测量。其测量精度可以达到微米级，非接触式测量仪利用CCD采集变焦镜下样品的影像，再配合XYZ轴移动平台及自动变焦镜，运用影像分析原理，通过计算机处理影像信号，对科研生产零件进行精密的几何数据的测量，并可进行CPK数值的分析。
非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。非接触测量方法可分为光学法和非光学法。光学法包括结构光法、激光三角法、激光测距法、干涉测量法和图像分析法等；而非光学法包括声学测量法、磁学测量法、X射线扫描法、电涡流测量法等。
目前，工件在焊接完成后，需要对焊缝的尺寸参数进行测量控制，由于焊接过程的复杂性，导致焊缝表面因材质反光特性不同，以及复杂的轮廓结构都会造成激光条纹的粗细不均、灰度变化强烈、噪声较多等问题，因此采用传统的非接触式测量方法无法满足测量的准确性。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中的不足，提供了一种非接触式尺寸测量仪。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种非接触式尺寸测量仪，包括光栅元件、投影物镜、聚光照明器、直线步进电机、镜头、光学接口器，所述光学接口器内安装有线阵CCD，所述线阵CCD的一端与垂直驱动模块相连，所述垂直驱动模块与时序产生电路相连，所述时序产生电路与信号处理电路相连，所述信号处理电路与图像输出模块相连。
进一步地，所述光栅元件采用光刻技术制作由6幅格雷码光栅和3幅相移光栅组成的物理光栅，最小条纹长34μm，厚度为2mm，投射条纹对比度1：100，每幅光栅图像移动投影及图像传输时间为0.5s。
进一步地，所述直线步进电机带动滚轴丝杆进行平移切换光栅元件，从而切换各幅光栅的图案；所述聚光照明器用于投射光栅元件的条纹图案，从而实现对工件表面的编码调制。
其工作原理为：用聚光照明器将光栅元件投影于被测工件表面，光栅条纹经过工件表面形状调制后会发生变形，其变形程度取决于物体表面高度及投射器与相机的相对位置，再由CCD进行采集，从而获得被测物体的三维图像。
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用光和CCD图像传感器拍摄并采集工件焊缝表面的原始图像信息，通过数字图像处理手段可以获取工件焊缝表面的三维信息，并计算其尺寸参数，该检测具有直观性、非接触性、高效性等优点，便于进行推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型的结构示意图。
所述一种非接触式尺寸测量仪，包括光栅元件1、投影物镜2、聚光照明器3、直线步进电机4、镜头5、光学接口器6，所述光栅元件1采用光刻技术制作由6幅格雷码光栅和3幅相移光栅组成的物理光栅，最小条纹长34μm，厚度为2mm，投射条纹对比度1：100，每幅光栅图像移动投影及图像传输时间为0.5s。所述直线步进电机4带动滚轴丝杆进行平移切换光栅元件1，从而切换各幅光栅的图案；所述聚光照明器3用于投射光栅元件1的条纹图案，从而实现对工件7表面的编码调制。
所述光学接口器6内安装有线阵CCD8，所述线阵CCD8的一端与垂直驱动模块9相连，所述垂直驱动模块9与时序产生电路10相连，所述时序产生电路10与信号处理电路11相连，所述信号处理电路11与图像输出模块12相连。
其工作原理为：用聚光照明器3将光栅元件1投影于被测工件表面，光栅条纹经过工件表面形状调制后会发生变形，其变形程度取决于物体表面高度及投射器与相机的相对位置，再由CCD进行采集，从而获得被测物体的三维图像。利用光和CCD图像传感器拍摄并采集工件焊缝表面的原始图像信息，通过数字图像处理手段可以获取工件焊缝表面的三维信息，并计算其尺寸参数，该检测具有直观性、非接触性、高效性等优点，便于进行推广使用。
上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种非接触式尺寸测量仪，其特征在于：包括光栅元件（1）、投影物镜（2）、聚光照明器（3）、直线步进电机（4）、镜头（5）、光学接口器（6），所述光学接口器（6）内安装有线阵CCD（8），所述线阵CCD（8）的一端与垂直驱动模块（9）相连，所述垂直驱动模块（9）与时序产生电路（10）相连，所述时序产生电路（10）与信号处理电路（11）相连，所述信号处理电路（11）与图像输出模块（12）相连。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式尺寸测量仪，其特征在于：所述光栅元件（1）采用光刻技术制作由6幅格雷码光栅和3幅相移光栅组成的物理光栅，最小条纹长34μm，厚度为2mm，投射条纹对比度1：100，每幅光栅图像移动投影及图像传输时间为0.5s。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式尺寸测量仪，其特征在于：所述直线步进电机（4）带动滚轴丝杆进行平移切换光栅元件（1），从而切换各幅光栅的图案；所述聚光照明器（3）用于投射光栅元件（1）的条纹图案，从而实现对工件（7）表面的编码调制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620598764.XU CN205679194U (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种非接触式尺寸测量仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620598764.XU CN205679194U (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种非接触式尺寸测量仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN205679194U true CN205679194U (zh) | 2016-11-09 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201620598764.XU Active CN205679194U (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种非接触式尺寸测量仪 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN205679194U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108555423A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-09-21 | 中国计量大学 | 三维焊缝自动识别装置及方法 |
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2016
- 2016-06-20 CN CN201620598764.XU patent/CN205679194U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108555423A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-09-21 | 中国计量大学 | 三维焊缝自动识别装置及方法 |
| CN108555423B (zh) * | 2018-01-16 | 2024-03-15 | 中国计量大学 | 三维焊缝自动识别装置及方法 |
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