CN210344822U - 一种微位移复合测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了测量技术领域内的一种微位移复合测量装置，包括支撑架，支撑架的上侧固定连接有连接架，支撑架上连接有可升降的底板，连接架上可转动地连接有用于安装透镜的透镜支架和用于安装激光笔的安装支架，激光笔发射出的光线照射在底板上，透镜的中心线和光源的轴线在一个平面内，远离安装支架的透镜支架所在一端朝外的连接架上固定连接有固定支架和可转动地连接有调节支架，调节支架上可滑动地连接有第一平面镜，固定支架上连接有可上下滑动的第二平面镜，第一平面镜的反射面和第二平面镜的反射面相对设置，第一平面镜上方的连接架上连接有朝向第二平面镜的照相设备；本实用新型分辨率高，提高测量精度。

Description

一种微位移复合测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种微位移复合测量装置。

背景技术

随着加工制造技术的不断发展，对微位移非接触的测量装置的需求不断提高。现有技术中，经常使用激光三角法非接触测量物体的微位移，使用该方法检测时，激光笔发出光线照射在物体上侧，照射在物体上侧的光线经过透镜成像折射出去，在一个投影板上形成光斑，照相设备拍下投影板上的光斑，得到光斑的位置坐标，但是光斑很小，当物体有微位移时，光斑位置基本重叠在一起，根本无法辨别，分辨率不高，测量精度很低。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于解决现有技术中分辨率不高的技术问题，提供一种微位移复合测量装置，此装置结构简单，分辨率高，提高测量精度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种微位移复合测量装置，包括支撑架，所述支撑架的上侧固定连接有连接架，支撑架上连接有可升降的底板，所述连接架上可转动地连接有用于安装透镜的透镜支架和用于安装激光笔的安装支架，激光笔发射出的光线照射在底板上，所述透镜的中心线和光源的轴线在一个平面内，远离安装支架的透镜支架所在一端朝外的连接架上固定连接有固定支架和可转动地连接有调节支架，所述调节支架上可滑动地连接有第一平面镜，所述固定支架上连接有可上下滑动的第二平面镜，所述第一平面镜的反射面和第二平面镜的反射面相对设置，所述第一平面镜上方的连接架上连接有朝向第二平面镜的照相设备。

本实用新型中，在高度方向上，第一平面镜的上侧不低于第二平面镜的上侧，第一平面镜的上侧低于照相机的照相镜头的最高点所在位置；透镜支架可转动地连接在连接架上；转动安装支架，即调节激光器发射出去的光线角度，调节完安装支架的角度后，固定安装支架，转动透镜支架，使反射出去的光线通过透镜，底板上没有用于反射光线的物体时，激光器发射出去的光线照射到底板上，底板将光线反射通过透镜，调节底板的高度，使反射出去的光线经过透镜，转动调节支架，使成像点清晰地成像在第一平面镜上，停止转动调节支架，第一平面镜将清晰的成像点反射至第二平面镜，第二平面镜再将光线反射到第一平面镜上，成像点位置经过多次反射后被放大，放大后的成像点在第二平面镜上，此时，使用相机拍摄坐标位置，方便后期的图像处理；本实用新型结构简单，将激光三角和光杠杆测量结合起来，经过透镜反射出去的光线能在第一平面镜上清晰地成像，经过第一平面镜和第二平面镜的多次反射，放大了成像点的位置坐标，使成像点更加容易区分，在底板上放置待测物体，物体的厚度有微位移时，照相设备中成像的光斑位置也能明显区分开，方便微位移测量；可应用于光学测量的工作中。

为了进一步实现底板的升降，所述支撑架的上部开有升降孔，支撑架的下侧固定连接有升降电机，所述升降电机上设有转动轴，转动轴向上伸出，转动轴上螺纹连接有升降板，升降板的下侧排布有呈矩形布置的四个导向杆，导向杆可沿着升降架的下部上下滑动，底板固定连接在升降板的上方，底板可向上穿过升降孔。

为了实现成像面的角度调整，所述连接架的后侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与调节支架连接。

为了限制第一平面镜向下滑动，还包括限位件一，所述限位件一包括水平部一，所述水平部一的两侧分别设有水平部二和水平部三，所述水平部一朝向第一平面镜的一侧连接有限位部一，第一平面镜的下侧抵触在限位部一的上侧，所述调节支架在前后方向上的两侧分别设有滑动轨一，水平部二可沿着调节支架前侧的滑动轨一滑动，水平部三可沿着调节支架后侧的滑动轨一滑动，水平部二和水平部三分别贴合在调节支架的前后两侧；所述水平部一上开有方便与调节支架连接的连接孔。

为了限制第二平面镜向下滑动，还包括限位件二，所述限位件二包括滑动部，所述滑动部朝向第二平面镜的一侧连接有限位部二，所述第二平面镜抵触在限位部的上侧，所述连接架的左侧设有滑动轨二，滑动部可沿着滑动轨二滑动，滑动部贴合在连接架的左侧，滑动轨二两侧朝外的滑动部上分别开有至少一个方便与连接架连接的固连孔。

为了进一步提高限位件二与连接架连接的可靠性，所述滑动部上固定连接有朝向第二平面镜的加强部，所述加强部上开有至少一个与连接架连接的加固孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述导向杆的下侧设有防止导向杆继续向上滑动的下限位阶，下限位阶可抵触在支撑架下侧；转动轴的上侧设有限制升降板继续上升的上限位阶，上限位阶可抵触在升降板上侧。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的立体结构图一。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本实用新型的立体结构图二。

其中，1升降板，2转动轴，3升降电机，4下限位阶，5导向杆，6上限位阶，7支撑架，8底板，9安装支架，10透镜支架，11限位件二，1101滑动部，1102限位部二，1103固连孔，1104加强部，1105加固孔，12固定支架，13第二平面镜，14相机，15第一平面镜，16调节支架，17限位件一，1701连接孔，1702水平部二，1703水平部一，1704限位部一，1705水平部三，18连接架，19升降孔，20激光笔，21固定孔，22紧固孔，23滑动轨二，24滑动轨一，25驱动电机，26输出轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1～图4所示的一种微位移复合测量装置，包括支撑架7，支撑架7的上侧固定连接有连接架18，支撑架7上连接有可升降的底板8，连接架18上可转动地连接有用于安装透镜的透镜支架10和用于安装激光笔20的安装支架9，激光笔20发射出的光线照射在底板8上，透镜的中心线和光源的轴线在一个平面内，远离安装支架9的透镜支架10所在一端朝外的连接架18上固定连接有固定支架12和可转动地连接有调节支架16，实现调节支架16转动的结构具体为，连接架18的后侧固定连接有驱动电机25，驱动电机25的输出轴26与调节支架16连接；调节支架16上可滑动地连接有第一平面镜15，固定支架12上连接有可上下滑动的第二平面镜13，第一平面镜15的反射面和第二平面镜13的反射面相对设置，第一平面镜15上方的连接架18上连接有朝向第二平面镜13的照相设备，照相设备优选为相机14。

为了进一步实现底板8的升降，支撑架7的上部开有升降孔19，支撑架7的下侧固定连接有升降电机3，升降电机3上设有转动轴2，转动轴2向上伸出，转动轴2上螺纹连接有升降板1，升降板1的下侧排布有呈矩形布置的四个导向杆5，导向杆5可沿着升降架的下部上下滑动，底板8固定连接在升降板1的上方，底板8可向上穿过升降孔19；导向杆5的下侧设有防止导向杆5继续向上滑动的下限位阶4，下限位阶4可抵触在支撑架7下侧；转动轴的上侧设有限制升降板继续上升的上限位阶6，上限位阶6可抵触在升降板上侧。

为了限制第一平面镜15向下滑动，还包括限位件一17，限位件一17包括水平部一1703，水平部一1703的两侧分别设有水平部二1702和水平部三1705，水平部一1703朝向第一平面镜15的一侧连接有限位部一1704，第一平面镜15的下侧抵触在限位部一1704的上侧，调节支架16在前后方向上的两侧分别设有滑动轨一24，水平部二1702可沿着调节支架16前侧的滑动轨一24滑动，水平部三1705可沿着调节支架16后侧的滑动轨一24滑动，水平部二1702和水平部三1705分别贴合在调节支架16的前后两侧；水平部一1703上开有方便与调节支架16连接的连接孔1701。

为了限制第二平面镜13向下滑动，还包括限位件二11，限位件二11包括滑动部1101，滑动部1101朝向第二平面镜13的一侧连接有限位部二1102，第二平面镜13抵触在限位部的上侧，连接架18的左侧设有滑动轨二23，滑动部1101可沿着滑动轨二23滑动，滑动部1101贴合在连接架18的左侧，滑动轨二23两侧朝外的滑动部1101上分别开有两个方便与连接架18连接的固连孔1103；滑动部1101上固定连接有朝向第二平面镜13的加强部1104，加强部1104上开有两个与连接架18连接的加固孔1105。

本实用新型中，固定孔21与安装支架9连通，紧固孔22和透镜支架10连通，激光笔20和透镜的安装角度调整结束后，分别使用两个紧固螺钉旋进固定孔21和紧固孔22，两个紧固螺钉分别抵触在安装支架9和透镜支架10上，使安装支架9和透镜支架10无法转动；在高度方向上，第一平面镜15的上侧不低于第二平面镜13的上侧，第一平面镜15的上侧低于照相机14的照相镜头的最高点所在位置；透镜支架10可转动地连接在连接架18上；转动安装支架9，即调节激光器发射出去的光线角度，调节完安装支架9的角度后，固定安装支架9；转动透镜支架10，使反射出去的光线通过透镜，底板8上没有用于反射光线的物体时，激光器发射出去的光线照射到底板8上，底板8将光线反射到透镜上，升降电机3动作，转动轴2转动，转动轴2的转动带动升降板1的升降，升降板1的升降带动底板8的升降，当底板8移动至指定高度时，升降电机3停止动作，从底板8上反射出去的光线刚好经过透镜轴的中心点，驱动电机25动作，输出轴26转动，第一平面镜15转动一个在第一平面镜15上的成像点反射至第二平面镜13，第二平面镜13再将光线反射到第一平面镜15上，成像点的位置经过多次反射后被放大，放大后的成像点在第二平面镜13上，此时，相机14拍摄放大后的成像点位置，记录此时输出轴26的位置，为了获得清晰的图像，输出轴26连续转动，相机14拍摄输出轴26不同转动角度下经过放大后的图像位置，从拍摄的若干个成像中物体的位移很小时，仍然能清楚地辨别出两个光斑，获得光斑的位置；物体上表面相对于基平面的距离发生变化时，为了获得清晰的图像，输出轴26转动，输出轴26连续转动，相机14拍摄输出轴26不同转动角度下经过第一平面镜15和第二平面镜13反射放大后的图像位置，从拍摄的若干个成像中选取出最清晰的图像，分析该图像的位置坐标，最清晰的图像对应的输出轴26的角度已知，返回最清晰图像下对应的输出轴26所在位置；当底板8上放置有物体时，激光笔20发出的光线照射在物体上侧并反射到透镜中，透镜成像至第一平面镜15上，驱动电机25动作，输出轴26转动，控制输出轴26连续转动，相机14拍摄输出轴26不同转动角度下经过第一平面镜15和第二平面镜13反射放大后的图像，从拍摄的若干个成像中选取出最清晰的图像，分析该图像的位置坐标，从而计算出物体的高度变化，实现物体的厚度测量；本实用新型结构简单，将激光三角法和光杠杆测量结合起来，经过透镜发射出去的光线能在第一平面镜15上清晰地成像，经过第一平面镜15和第二平面镜13的多次反射，放大成像点的位置坐标，使成像点的位置能在照相机14中更加清晰地区分开来，方便实现物体厚度的测量；可应用于光学测量的工作中。

本实用新型并不局限于上述实施例，照相设备不局限于以上实施例中给出的CCD相机，照相设备还可为CMOS等方便进行图像处理的相机，本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型保护范围内。

Claims (7)

1.一种微位移复合测量装置，其特征在于：包括支撑架，所述支撑架的上侧固定连接有连接架，支撑架上连接有可升降的底板，所述连接架上可转动地连接有用于安装透镜的透镜支架和用于安装激光笔的安装支架，激光笔发射出的光线照射在底板上，所述透镜的中心线和光源的轴线在一个平面内，远离安装支架的透镜支架所在一端朝外的连接架上固定连接有固定支架和可转动地连接有调节支架，所述调节支架上可滑动地连接有第一平面镜，所述固定支架上连接有可上下滑动的第二平面镜，所述第一平面镜的反射面和第二平面镜的反射面相对设置，所述第一平面镜上方的连接架上连接有朝向第二平面镜的照相设备。

2.根据权利要求1所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：所述支撑架的上部开有升降孔，支撑架的下侧固定连接有升降电机，所述升降电机上设有转动轴，转动轴向上伸出，转动轴上螺纹连接有升降板，升降板的下侧排布有呈矩形布置的四个导向杆，导向杆可沿着升降架的下部上下滑动，底板固定连接在升降板的上方，底板可向上穿过升降孔。

3.根据权利要求1所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：所述连接架的后侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与调节支架连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：还包括限位件一，所述限位件一包括水平部一，所述水平部一的两侧分别设有水平部二和水平部三，所述水平部一朝向第一平面镜的一侧连接有限位部一，第一平面镜的下侧抵触在限位部一的上侧，所述调节支架在前后方向上的两侧分别设有滑动轨一，水平部二可沿着调节支架前侧的滑动轨一滑动，水平部三可沿着调节支架后侧的滑动轨一滑动，水平部二和水平部三分别贴合在调节支架的前后两侧；所述水平部一上开有方便与调节支架连接的连接孔。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：还包括限位件二，所述限位件二包括滑动部，所述滑动部朝向第二平面镜的一侧连接有限位部二，所述第二平面镜抵触在限位部的上侧，所述连接架的左侧设有滑动轨二，滑动部可沿着滑动轨二滑动，滑动部贴合在连接架的左侧，滑动轨二两侧朝外的滑动部上分别开有至少一个方便与连接架连接的固连孔。

6.根据权利要求5所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：所述滑动部上固定连接有朝向第二平面镜的加强部，所述加强部上开有至少一个与连接架连接的加固孔。

7.根据权利要求2所述的一种微位移复合测量装置，其特征在于：所述导向杆的下侧设有防止导向杆继续向上滑动的下限位阶，下限位阶可抵触在支撑架下侧；转动轴的上侧设有限制升降板继续上升的上限位阶，上限位阶可抵触在升降板上侧。

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