CN211234319U - 一种基于图像的三维轴线误差检测仪 - Google Patents
一种基于图像的三维轴线误差检测仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211234319U CN211234319U CN201922281449.0U CN201922281449U CN211234319U CN 211234319 U CN211234319 U CN 211234319U CN 201922281449 U CN201922281449 U CN 201922281449U CN 211234319 U CN211234319 U CN 211234319U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- support
- camera
- adjusting shaft
- image
- error detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种基于图像的三维轴线误差检测仪，包括对称布置在调整轴两侧的左测量组件和右测量组件，左测量组件和右测量组件位于同一水平轴线；调整轴包括左调整轴和右调整轴；左调整轴和右调整轴之间布置有标定板；左测量组件和右测量组件通信连接有计算机。
Description
技术领域
本实用新型属于轴线误差检测设备技术领域，涉及一种基于图像的三维轴线误差检测仪。
背景技术
在工业机器装配中，对于轴线装配要求高的零件，由于现场装配环境复杂，凭借工装夹具及常规的检测仪器，不可避免的在装配过程中存在误差。特别对于两轴间距很大而轴线平行度要求较高的场合，现有的检测手段如三坐标测量仪、水平仪等存在人为检测误差，激光干涉仪等对光学性能要求较高且对光学元件调节复杂，对于远距离的两轴线平行度检测难以实施，造成轴线的平行度无法保证，对机器的正常运行造成严重的隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于图像的三维轴线误差检测仪，解决了现有技术中存在的远距离双轴线的平行度无法保证，对机器的正常运行产生隐患的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于图像的三维轴线误差检测仪，包括对称布置在调整轴两侧的左测量组件和右测量组件，左测量组件和右测量组件位于同一水平轴线；调整轴包括左调整轴和右调整轴；左调整轴和右调整轴之间布置有标定板；左测量组件和右测量组件通信连接有计算机。
左测量组件包括第一支架；第一支架底部连接有固定底座，顶部连接有左上摄像机；第一支架滑动连接有第一支杆，第一支架与第一支杆呈90°角；第一支杆末端连接有左下摄像机；左上摄像机和左下摄像机与计算机通信连接。
左上摄像机与第一支架之间还连接有旋转关节。
第一支架上还刻有刻度。
右测量组件包括第二支架，第二支架顶部连接有固定底座，顶部连接有右上摄像机；第二支架滑动连接有第二支杆，第二支架与第二支杆呈90°角；第二支架末端连接有右下摄像机；右上摄像机和右下摄像机与计算机通信连接。
右上摄像机与第二支架之间还连接有旋转关节。
第二支架上还刻有刻度。
标定板正反两侧有形状、位置完全相同的十字标识。
左调整轴底部连接有第一支撑脚；右调整轴底部连接有第二支撑脚。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型检测过程自动化程度高、精度高，属于非接触式测量，通过双目摄像机对待测零部件多角度拍摄，进行二维到三维的变换和空间点重建，利用计算机进行识别处理，将待测物体轴线与标定轴线进行数据比对，计算出待测物体轴线所需转动角度与移动距离，达到了零件装配中三维轴线的误差检测。
附图说明
图1是本实用新型基于图像的三维轴线误差检测仪的标定过程示意图；
图2是本实用新型基于图像的三维轴线误差检测仪的误差检测过程示意图；
图3是本实用新型基于图像的三维轴线误差检测仪的标定板示意图；
图4是本实用新型基于图像的三维轴线误差检测仪的单轴平行度误差调节示意图；
图5是本实用新型基于图像的三维轴线误差检测仪的两轴平行度误差调节示意图。
图中，1.左下摄像机，2.第一支杆，3.第一支架，4.左上摄像机，5.左标定轴，6.左调整轴，7.第一支撑脚，8.标定板，9.右标定轴，10.右调整轴，11.右上摄像机，12.第二支架，13.第二支杆，14.第二支撑脚，15.计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
实施例如图1所示，一种基于图像的三维轴线误差检测仪，包括对称布置在调整轴两侧的左测量组件和右测量组件，左测量组件和右测量组件位于同一水平轴线；所述调整轴包括左调整轴6和右调整轴10，其中心轴线为左标定轴5和右标定轴9；所述左调整轴6和右调整轴10之间布置有标定板8；左测量组件和右测量组件通信连接有计算机15，本例中采用通信线缆。
左测量组件包括第一支架3；所述第一支架3底部连接有固定底座，支撑整个左测量组件，顶部连接有左上摄像机4；所述第一支架3滑动连接有第一支杆2，第一支架3与第一支杆2呈90°角；所述第一支杆2末端连接有左下摄像机1；所述左上摄像机4和左下摄像机1与计算机15通信连接，将采集的图像信息传输给计算机15中的图像处理软件MATLAB进行处理，将图像信息转化为误差信息。
左上摄像机4与第一支架3之间还连接有旋转关节，带动摄像机进行旋转，满足左上摄像机4的水平放置与斜向下45度放置。
第一支架3上还刻有刻度，第一支杆2可根据刻度在第一支架3上滑动以适应不同轴径，使左下摄像机1和左上摄像机4的视野范围完全覆盖待测左调整轴6。
右测量组件包括第二支架12，所述第二支架12顶部连接有固定底座，顶部连接有右上摄像机11；所述第二支架12滑动连接有第二支杆(13)，第二支架12与第二支杆13呈90°角；所述第二支架12末端连接有右下摄像机；所述右上摄像机11和右下摄像机与计算机15通信连接。
右上摄像机11与第二支架12之间还连接有旋转关节，带动摄像机进行旋转，满足右上摄像机11的水平放置与斜向下45度放置。
第二支架12上还刻有刻度，第二支杆13可根据刻度在第二支架12上滑动以适应不同轴径，使右下摄像机和右上摄像机11的视野范围完全覆盖待测右调整轴10。
所述标定板8正反两侧有形状、位置完全相同的十字标识，标定板8、第一支架3和第二支架12三个部件的底座在同一水平面上且轴线都在同一条直线上。
左调整轴6底部连接有第一支撑脚7，支撑左调整轴6；所述右调整轴10底部连接有第二支撑脚14，支撑右调整轴10。
两侧左测量组件和右测量组件的左上摄像机4和右上摄像机11有两个固定工位，向上可旋转至水平位置用于标定过程，向下可旋转至45度位置用于轴线检测过程，使装置结构简单。
本实用新型一种基于图像的三维轴线误差检测仪，工作过程分为两部分，分别是左右测量头的标定和三维轴线误差检测。
测量头的标定过程，如图1所示，要达到左标定轴5和右标定轴9平行，需要将左测量组件和右测量组件的摄像机位置完全相同。标定过程中，左测量组件和右测量组件的左上摄像机4和右上摄像机11工作，左下摄像机1和右下摄像机不工作，在左测量组件和右测量组件中间位置放置标定板8，分别将左上摄像机4和右上摄像机11调至水平位置，使其可以照射到标定板8，两摄像机将标定板8图像传输至计算机15，通过计算机中15的图像处理软件MATLAB输出标定板8的十字标识位置的误差信息，通过调节左上摄像机4和右上摄像机11的位置，完成左上摄像机4和右上摄像机11的标定。
三维轴线误差检测过程，左标定轴5和右标定轴9平行度误差检测分别为左标定轴5平行度误差检测、右标定轴9平行度误差检测和左右两侧轴线平行度误差检测。如图2所示，取掉标定板8，分别将左上摄像机4和右上摄像机11调至斜向下45度方向，使左右两侧的四个摄像机的数据分别统一到同一个坐标系下，四个摄像机的视场范围包含左调整轴6和右调整轴10。
(1)左标定轴5平行度误差检测，如图4所示，通过左下摄像机1和左上摄像机4对调整轴多角度拍摄，把拍摄的图像信息传输至计算机15的图像处理中心MATLAB，计算机15分别输出两个图像中左调整轴6与左标定轴5之间的角度误差，换算至X1Y1Z1世界坐标系上,分别为在X1OY1平面上左调整轴6与Y1轴夹角为θ1，在Y1OZ1平面上左调整轴6与Y1轴夹角为θ2，其中Y1轴与左标定轴5重合。通过移动左调整轴6使其达到水平位置，具体操作：左调整轴6在X1OY1平面上绕Z轴旋转角度θ1，在Y1OZ1平面上绕X轴旋转角度θ2，达到左调整轴6的轴线与左标定轴5重合，完成左调整轴6水平放置。
(2)右调整轴10平行度误差检测和左调整轴6平行度误差检测步骤完全相同，完成右调整轴10水平放置。(3)两侧轴线平行度误差检测，如图5所示，将左右两侧已调至平行的调整轴进行拍摄传输至计算机，以左调整轴6为基准，计算机输出在X2OZ2平面内移动距离分别为△y和△z，通过移动右调整轴10使其与左调整轴6平行，具体操作：右调整轴10在Y2OZ2平面上在Y2方向上移动△y的距离，在Z2方向上移动△z的距离，使两轴在完全YOZ方向上重合。
本实用新型一种基于图像的三维轴线误差检测仪，解决了现有技术中存在的零件装配中轴线误差无法精确量的问题。通过双目摄像机对待测零部件多角度拍摄，进行二维到三维的变换和空间点重建，利用计算机进行识别处理，将待测物体轴线与标定轴线进行数据比对，计算出待测物体轴线所需转动角度与移动距离，达到了零件装配中三维轴线的误差检测。
Claims (9)
1.一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，包括对称布置在调整轴两侧的左测量组件和右测量组件，左测量组件和右测量组件位于同一水平轴线；所述调整轴包括左调整轴(6)和右调整轴(10)；所述左调整轴(6)和右调整轴(10)之间布置有标定板(8)；左测量组件和右测量组件通信连接有计算机(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述左测量组件包括第一支架(3)；所述第一支架(3)底部连接有固定底座，顶部连接有左上摄像机(4)；所述第一支架(3)滑动连接有第一支杆(2)，第一支架(3)与第一支杆(2)呈90°角；所述第一支杆(2)末端连接有左下摄像机(1)；所述左上摄像机(4)和左下摄像机(1)与计算机(15)通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述左上摄像机(4)与第一支架(3)之间还连接有旋转关节。
4.根据权利要求2所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述第一支架(3)上还刻有刻度。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述右测量组件包括第二支架(12)，所述第二支架(12)顶部连接有固定底座，顶部连接有右上摄像机(11)；所述第二支架(12)滑动连接有第二支杆(13)，第二支架(12)与第二支杆(13)呈90°角；所述第二支架(12)末端连接有右下摄像机；所述右上摄像机(11)和右下摄像机与计算机(15)通信连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述右上摄像机(11)与第二支架(12)之间还连接有旋转关节。
7.根据权利要求5所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述第二支架(12)上还刻有刻度。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述标定板(8)正反两侧有形状、位置完全相同的十字标识。
9.根据权利要求1所述的一种基于图像的三维轴线误差检测仪，其特征在于，所述左调整轴(6)底部连接有第一支撑脚(7)；所述右调整轴(10)底部连接有第二支撑脚(14)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922281449.0U CN211234319U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 一种基于图像的三维轴线误差检测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922281449.0U CN211234319U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 一种基于图像的三维轴线误差检测仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211234319U true CN211234319U (zh) | 2020-08-11 |
Family
ID=71921423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922281449.0U Expired - Fee Related CN211234319U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 一种基于图像的三维轴线误差检测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211234319U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117073586A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-11-17 | 青岛迈朗格智能制造有限公司 | 一种同轴双轴转台机械轴平行度检测装置及方法 |
-
2019
- 2019-12-18 CN CN201922281449.0U patent/CN211234319U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117073586A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-11-17 | 青岛迈朗格智能制造有限公司 | 一种同轴双轴转台机械轴平行度检测装置及方法 |
| CN117073586B (zh) * | 2023-10-17 | 2024-01-09 | 青岛迈朗格智能制造有限公司 | 一种同轴双轴转台机械轴平行度检测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108253906B (zh) | 一种桥壳圆度圆柱度检测装置工件轴线定位误差补偿方法 | |
| CN109870125B (zh) | 一种空心轴的孔轴同轴度测量装置及方法 | |
| CN107121093A (zh) | 一种基于主动视觉的齿轮测量装置及测量方法 | |
| JP2022039903A (ja) | ラインレーザーセンサ用のキャリブレーションブロック及びハンドアイキャリブレーション方法 | |
| CN105403148B (zh) | 一种曲轴各轴颈中心位置度测量装置的测量和标定方法 | |
| CN111982019B (zh) | 基于线结构光传感器的叶片截面轮廓高精度检测方法 | |
| CN105382631A (zh) | 一种五轴数控机床旋转轴误差的检测设备和方法 | |
| CN109596073A (zh) | 一种基于视觉测量的回转台中心轴线的原点位置标定方法 | |
| CN102607457A (zh) | 基于惯性导航技术的大尺寸三维形貌测量装置及方法 | |
| CN107121090A (zh) | 一种3d曲面玻璃的快速测量方法 | |
| CN109341601A (zh) | 一种视觉测量装置中回转台中心轴线的空间方位标定方法 | |
| CN111366070B (zh) | 一种复合式线激光测量系统多轴空间坐标系标定方法 | |
| CN103217100A (zh) | 一种大型客车车厢的在线双目视觉测量装置 | |
| CN110375674A (zh) | 一种精密制造设备的视觉检测系统 | |
| CN206847565U (zh) | 非接触测量深小孔径尺寸的测量装置 | |
| CN108527007A (zh) | 基于光学三角测量法的立式加工中心在机测量系统及方法 | |
| CN112013797B (zh) | 基于圆柱体和线结构光标定空间回转轴线的方法及其应用 | |
| CN104913739A (zh) | 一种曲轴曲拐偏心的视觉测量方法及装置 | |
| CN113119129A (zh) | 一种基于标准球的单目测距定位方法 | |
| CN111721198A (zh) | 一种复合式线激光测量系统多轴空间坐标系标定方法 | |
| CN103712572A (zh) | 结构光源与相机结合的物体轮廓三维坐标测量装置 | |
| CN211234319U (zh) | 一种基于图像的三维轴线误差检测仪 | |
| CN103697811A (zh) | 一种相机与结构光源结合获取物体轮廓三维坐标的方法 | |
| CN205342667U (zh) | 一种五轴数控机床旋转轴误差的检测设备 | |
| CN102539068B (zh) | 塑性测压敏感元件自动测量压力判读装置和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200811 Termination date: 20211218 |