CN207923060U - 一种2d光学表面尺寸检测仪及光学表面尺寸检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种2D光学表面尺寸检测仪及光学表面尺寸检测系统，涉及尺寸检测技术领域。检测仪包括底座、立柱、尺寸检测装置、多个环形定向光源、控制器；底座设置有位移平台，位移平台具有用于放置待测物的容纳腔，容纳腔内具有用于检测待测物的边缘在容纳腔的位置的检测组件；尺寸检测装置设置于立柱，包括安装外壳、设置于安装外壳内的相机与镜头以及镭射测距仪；多个环形定向光源设置于立柱，且与容纳腔内的多个检测组件一一对应，且均位于位移平台的正上方，环形定向光源用于照射位移平台上放置的待测物；控制器被配置为根据检测组件的检测结果控制对应位置的环形定向光源打开。此检测仪可有效地提高测量精度，从而可有效地提高工作效率。

Description

一种2D光学表面尺寸检测仪及光学表面尺寸检测系统

技术领域

本实用新型涉及尺寸检测技术领域，具体而言，涉及一种2D光学表面尺寸检测仪及光学表面尺寸检测系统。

背景技术

在生产过程中对产品的尺寸进行全面检测，是管控产品质量的一道主要工序，现有技术提供了一种光学表面尺寸检测仪，此光学表面检测仪存在检测精度低、工作效率低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种2D光学表面尺寸检测仪，此2D光学表面尺寸检测仪可有效地提高测量精度，从而可有效地提高工作效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种光学表面尺寸检测系统，包括上述的2D光学表面尺寸检测仪，此系统可有效地提高测量精度，从而可有效地提高工作效率。

本实用新型是这样实现的：

一种2D光学表面尺寸检测仪，包括：

底座，底座设置有位移平台，位移平台可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，位移平台具有容纳腔，容纳腔用于放置待测物，容纳腔内具有多个间隔设置的用于检测待测物的边缘在容纳腔的位置的检测组件；

立柱，与底座垂直设置，且与底座活动连接；

尺寸检测装置，设置于立柱，并与立柱滑动连接，尺寸检测装置包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头以及镭射测距仪；

多个环形定向光源，多个环形定向光源同心设置于立柱，且与容纳腔内的多个检测组件一一对应设置，且均位于位移平台的正上方，环形定向光源用于照射位移平台上放置的待测物；

控制器，与尺寸检测装置、检测组件以及多个环形定向光源电均连接，且控制器被配置为根据检测组件的检测结果控制对应位置的环形定向光源打开。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，一一对应设置的环形定向光源与检测组件均位于同一竖直线上。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，2D光学表面尺寸检测仪具有用于驱动位移平台沿相互垂直的第一方向与第二方向移动的驱动装置，驱动装置与控制器电连接。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，尺寸检测装置的安装外壳与立柱滑动连接，立柱具有滑动槽，安装外壳具有与滑动槽匹配的滑动辊，滑动辊在滑动槽内滑动，使得尺寸检测装置与底座相对靠近或远离；

安装外壳还具有拧紧螺钉，拧紧螺钉用于使得立柱与尺寸检测装置相对固定。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，2D光学表面尺寸检测仪还包括手柄，手柄设置于尺寸检测装置上方，用于在尺寸检测装置与底座相对远离或靠近的过程中供操作人员握持。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，2D光学表面尺寸检测仪还包括人机交互装置，人机交互装置与控制器电连接，用于显示待测物的尺寸的检测结果。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，2D光学表面尺寸检测仪还包括与人机交互装置均电连接的鼠标与键盘。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，底座设置有启动按钮以及暂停按钮，启动按钮与暂停按钮均与控制器电连接，启动按钮用于一键启动2D光学表面尺寸检测仪，暂停按钮用于暂定检测作业。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，控制器为可编程逻辑控制器、单片机或计算机中的任一种。

一种光学表面尺寸检测系统，包括上述的2D光学表面尺寸检测仪。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种2D光学表面尺寸检测仪，包括底座、立柱、尺寸检测装置、环形定向光源以及控制器。提供的底座为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座具有位移平台，位移平台可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，使得位移平台内设置的用于放置待测物的容纳腔也可在第一方向或第一方向上移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，立柱与底座活动连接，使得设置于立柱的尺寸检测装置可相对远离或靠近容纳腔，进而使得尺寸检测装置可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。并且，此检测仪还包括位于容纳腔的多个检测组件以及与多个检测组件一一对应的多个环形定向光源，多个环形定向光源同心设置于立柱，环形定向光源的设置可以为待测物提供更宽、更充足的多个方向的环形光照，使得待测物在进行检测时，表面的阴影更小，从而使得尺寸检测装置在进行检测时检测的结果更精准。并且，控制器可根据检测组件的定位来控制对应的环形定向光源开启，其余的环形定向光源可关闭，从而节约成本。同时，多个同心设置的环形定向光源可满足不同尺寸的待测物，避免待测物太小时照射不清楚，以及待测物太大时无法照射完整的缺陷，提高了整个检测仪的自动化程度以及实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪在第三视角下的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的多个环形定向光源与检测装置一一对应的原理示意图。

图标：100-2D光学表面尺寸检测仪；101-底座；103-位移平台；105-容纳腔；107-检测组件；109-立柱；111-尺寸检测装置；113-环形定向光源；115-控制器；117-手柄；119-人机交互装置；121-鼠标；123-键盘；125-启动按钮；127-暂停按钮；129-镭射测距仪。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1为本实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪100在第一视角下的结构示意图；图2为本实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪100在第二视角下的结构示意图；图3为本实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪100在第三视角下的结构示意图；图4为本实施例提供的多个环形定向光源113与检测装置一一对应的原理示意图。请参阅图1至图4，本实施例提供了一种2D光学表面尺寸检测仪100，包括：底座101、立柱109、尺寸检测装置111、多个环形定向光源113以及控制器115。

请再次参阅图1至图4，在本实施例中，底座101为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座101的上方设置有位移平台103，位移平台103可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，位移平台103具有容纳腔105，当位移平台103沿第一方向或第二方向移动时，可带动容纳腔105沿第一方向或第二方向移动。容纳腔105用于放置待测物，当位移平台103沿第一方向或第二方向移动时，使得容纳腔105内的待测物也可沿第一方向或第二方向移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，容纳腔105内具有多个间隔设置的用于检测待测物的边缘在容纳腔105的位置的检测组件107；检测组件107的设置可以完全定位待测物，使得待测物的位置得到确定，进而可自动调节其他检测组件107，以便于进行尺寸检测。同时，需要说明的是，在本实施例中，当待测物大于系统检测的视野时，可利用位移平台103将待测物分成几个视野分开量测，最后再将全部视野合并起来。

请再次参阅图1至图4，在本实施例中，立柱109与底座101垂直设置，且与底座101活动连接，使得设置于立柱109的尺寸检测装置111可相对远离或靠近容纳腔105，进而使得尺寸检测装置111可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。

请再次参阅图1至图4，在本实施例中，尺寸检测装置111设置于立柱109，并与立柱109滑动连接。尺寸检测装置111与立柱109可相对滑动使得检测待测物尺寸时，当待测物固定后，尺寸检测装置111可自动对焦调节自身的高度，进而方便尺寸的测量。

具体地，尺寸检测装置111包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头以及镭射测距仪129。当然，在本实用新型的其他实施例中，相机与镜头的型号可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。在本实施例中，镭射测距仪129主要量测相机和光学镜头与待测物的距离，因为待测物的高度通常都不一样，藉由雷射测距仪的量测回馈给升降平台来调整相机和光学镜头与待测物最好的量测距离，使量测精度最佳化。相机可以为UV光、可见光、红外光的感光元件，镜头为低失真的远心镜头。

请再次参阅图1至图4，在本实施例中，多个环形定向光源113同心设置于立柱109，且与容纳腔105内的多个检测组件107一一对应设置，且均位于位移平台103的正上方，环形定向光源113用于照射位移平台103上放置的待测物。控制器115与尺寸检测装置111、检测组件107以及多个环形定向光源113电均连接，且控制器115被配置为根据检测组件107的检测结果控制对应位置的环形定向光源113打开。环形定向光源113的设置可以为待测物提供更宽、更充足的多个方向的环形光照，使得待测物在进行检测时，表面的阴影更小，从而使得尺寸检测装置111在进行检测时检测的结果更精准。并且，控制器115可根据检测组件107的定位来控制对应的环形定向光源113开启，其余的环形定向光源113可关闭，从而节约成本。同时，多个同心设置的环形定向光源113可满足不同尺寸的待测物，避免待测物太小时照射不清楚，以及待测物太大时无法照射完整的缺陷，提高了整个检测仪的自动化程度以及实用性。

作为优选的方案，控制器115为可编程逻辑控制器115(PLC)、单片机或计算机。可编程逻辑控制器115采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。当然，在本实用新型的其他实施例中，控制器115的种类可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

请再次参阅图4，在本实施例中，一一对应设置的环形定向光源113与检测组件107均位于同一竖直线上。当多个检测组件107中的任一个检测到待测物的边缘位置时，最靠近边缘位置的检测组件107可发送检测信号，控制器115则根据此监测信号控制该检测组件107对应位置的环形定向光源113亮起，进而可以完全适配待测物的形状，避免固定的环形定向光源113所带来的阴影以及不适配的问题。同时，需要说明的是，本实施例提供的环形定向光源113主要由四组条形灯组合而成，每组条形灯可独立调整照射角度、亮度以及开关。可以完全适用于需要不同照射角光源及亮度条件的物质检测。

具体地，在本实施例中，2D光学表面尺寸检测仪100具有用于驱动位移平台103沿相互垂直的第一方向与第二方向移动的驱动装置(图未示出)，驱动装置与控制器115电连接。驱动装置可以为驱动电机，在本实用新型的其他实施例中，也可以为其他驱动件，本实用新型不做限定。

具体地，在本实施例中，尺寸检测装置111的安装外壳与立柱109滑动连接，立柱109具有滑动槽，安装外壳具有与滑动槽匹配的滑动辊，滑动辊在滑动槽内滑动，使得尺寸检测装置111与底座101相对靠近或远离；滑动辊与滑动槽的配合使得尺寸检测装置111可相对远离或靠近底座101，同时通过安装外壳设置的拧紧螺钉，可以在相对位置固定后使得立柱109与尺寸检测装置111固定，避免影响待测物的尺寸的测量。

作为优选的方案，2D光学表面尺寸检测仪100还包括手柄117，手柄117设置于尺寸检测装置111上方，用于在尺寸检测装置111与底座101相对远离或靠近的过程中供操作人员握持。手柄117的设置可便于人手握持，能提高设备运行的稳定性与安全性。

请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，2D光学表面尺寸检测仪100还包括人机交互装置119，人机交互装置119与控制器115电连接，用于显示待测物的尺寸的检测结果。通过人机交互装置119的设置可以便于得到直观的待测物的尺寸，同时通过人机交互装置119还可以对各设备的运行情况进行观察，避免危险情况的发生，提高作业效率。其中，人机交互装置119可以为电子显示屏也可以为触摸显示屏，本实用新型不做限定。

请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，2D光学表面尺寸检测仪100还包括与人机交互装置119均电连接的鼠标121与键盘123。通过人机交互装置119的触摸可能会造成仪器各组件的晃动，为了进一步地提高各装置运行时的稳定性，通过设置的鼠标121与键盘123输入参数，可保证各部件的稳定性。

请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，底座101设置有启动按钮125以及暂停按钮127，启动按钮125与暂停按钮127均与控制器115电连接，启动按钮125用于一键启动2D光学表面尺寸检测仪100，暂停按钮127用于暂定检测作业。当然，在本实施例中，底座101还可以设置其他方便作业人员操作的按钮，本实用新型的实施例不再赘述。

本实施例还提供了一种光学表面尺寸检测系统(图未示出)，此光学表面尺寸检测系统包括上述的2D光学表面尺寸检测仪100。

本实用新型的实施例提供的2D光学表面尺寸检测仪100以及光学表面尺寸检测系统的工作原理及有益效果为：

2D光学表面尺寸检测仪100，包括底座101、立柱109、尺寸检测装置111、环形定向光源113以及控制器115。提供的底座101为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座101具有位移平台103，位移平台103可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，使得位移平台103内设置的用于放置待测物的容纳腔105也可在第一方向或第一方向上移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，立柱109与底座101活动连接，使得设置于立柱109的尺寸检测装置111可相对远离或靠近容纳腔105，进而使得尺寸检测装置111可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。并且，此检测仪还包括位于容纳腔105的多个检测组件107以及与多个检测组件107一一对应的多个环形定向光源113，多个环形定向光源113同心设置于立柱109，环形定向光源113的设置可以为待测物提供更宽、更充足的多个方向的环形光照，使得待测物在进行检测时，表面的阴影更小，从而使得尺寸检测装置111在进行检测时检测的结果更精准。并且，控制器115可根据检测组件107的定位来控制对应的环形定向光源113开启，其余的环形定向光源113可关闭，从而节约成本。同时，多个同心设置的环形定向光源113可满足不同尺寸的待测物，避免待测物太小时照射不清楚，以及待测物太大时无法照射完整的缺陷，提高了整个检测仪的自动化程度以及实用性。

光学表面尺寸检测系统，包括上述的2D光学表面尺寸检测仪100，此系统可有效地提高测量精度，从而可有效地提高工作效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于，包括：

底座，所述底座设置有位移平台，所述位移平台可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，所述位移平台具有容纳腔，所述容纳腔用于放置待测物，所述容纳腔内具有多个间隔设置的用于检测所述待测物的边缘在所述容纳腔的位置的检测组件；

立柱，与所述底座垂直设置，且与所述底座活动连接；

尺寸检测装置，设置于所述立柱，并与所述立柱滑动连接，所述尺寸检测装置包括安装外壳、从上至下依次设置于所述安装外壳内的相机以及与所述相机电连接的镜头以及镭射测距仪；

多个环形定向光源，多个所述环形定向光源同心设置于所述立柱，且与所述容纳腔内的多个检测组件一一对应设置，且均位于所述位移平台的正上方，所述环形定向光源用于照射所述位移平台上放置的所述待测物；

控制器，与所述尺寸检测装置、检测组件以及多个所述环形定向光源电均连接，且所述控制器被配置为根据所述检测组件的检测结果控制对应位置的所述环形定向光源打开。

2.根据权利要求1所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

一一对应设置的环形定向光源与检测组件均位于同一竖直线上。

3.根据权利要求1所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述2D光学表面尺寸检测仪具有用于驱动所述位移平台沿相互垂直的第一方向与第二方向移动的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述尺寸检测装置的所述安装外壳与所述立柱滑动连接，所述立柱具有滑动槽，所述安装外壳具有与所述滑动槽匹配的滑动辊，所述滑动辊在所述滑动槽内滑动，使得所述尺寸检测装置与所述底座相对靠近或远离；

所述安装外壳还具有拧紧螺钉，所述拧紧螺钉用于使得所述立柱与所述尺寸检测装置相对固定。

5.根据权利要求4所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述2D光学表面尺寸检测仪还包括手柄，所述手柄设置于所述尺寸检测装置上方，用于在所述尺寸检测装置与所述底座相对远离或靠近的过程中供操作人员握持。

6.根据权利要求1所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述2D光学表面尺寸检测仪还包括人机交互装置，所述人机交互装置与所述控制器电连接，用于显示所述待测物的尺寸的检测结果。

7.根据权利要求6所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述2D光学表面尺寸检测仪还包括与所述人机交互装置均电连接的鼠标与键盘。

8.根据权利要求1所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述底座设置有启动按钮以及暂停按钮，所述启动按钮与所述暂停按钮均与所述控制器电连接，所述启动按钮用于一键启动所述2D光学表面尺寸检测仪，所述暂停按钮用于暂定检测作业。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的2D光学表面尺寸检测仪，其特征在于：

所述控制器为可编程逻辑控制器、单片机或计算机中的任一种。

10.一种光学表面尺寸检测系统，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述2D光学表面尺寸检测仪。