CN219841914U - 一种全自动水准泡综合参数检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动水准泡综合参数检测仪。本实用新型中设备外框架机构用于支撑、稳固检测仪中各执行机构，设备外框架机构上安装有微位移检测机构和相机位置调节机构，水平校准装置摆放于微位移检测机构上，微位移检测机构的正上方为相机位置调节机构；其中微位移检测机构由三点平衡式载物台和三组对称分布于同一圆心的微位移斜块顶升机构组成，用于控制被检测物件的姿态调整；水平校准装置用于三点平衡式载物台的调平操作；相机位置调节机构用于将CCD工业相机移动到待检测水准泡位置并采集图像。本实用新型中实现基于纯视觉技术水准泡多参数检测的自动化要求，摆脱人工操作，检测速度快，检测精度高。

Description

一种全自动水准泡综合参数检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种水准泡综合参数检测仪，尤其涉及一种全自动水准泡综合参数检测仪。

背景技术

水准泡广泛应用于经纬仪、水平仪、罗盘仪、电子秤、全站仪等多种光电仪器，其类型有管状水准泡和圆形水准泡等，水准泡主要用于仪器水平位置和垂直位置等参数的校准，是仪器重要的组成零件，水准泡的精度高低直接决定了仪器测量结果的好坏，角值、水泡居中程度、稳定时间、刻线长度、刻线宽度等都是水准泡的重要质量指标。由于水准泡形式多样，不同形式的水准泡有着不同的技术指标，以角值的公称和误差为例，如果在制造过程中没有对管壁的研磨精度进行严格把控将直接影响水准泡角值参数的质量指标。现在的水准泡生产厂家大多仍采用人眼观察等人工检测方式来判断水准泡是否合格，这种方法不仅劳动强度大，速度慢、效率低，且易发生有主观标准不一引起的检测失误。而在国标中提及的水准泡参数检测技术中，对仪器的操作与参数读取仍是人工操作，依旧可能出现认为操作误差。因此在水准泡的生产过程中需要一种有效的参数质量检测方法来代替人工检测，从而使的检测工作自动化、规范化、智能化。

实用新型内容

针对背景技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种全自动水准泡综合参数检测仪。

本实用新型中解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全自动水准泡综合参数检测仪，包括设备外框架机构、微位移检测机构、水平校准装置、相机位置调节机构；

所述设备外框架机构用于支撑、稳固检测仪中各执行机构，所述设备外框架机构上安装有所述微位移检测机构和相机位置调节机构，所述水平校准装置摆放于所述微位移检测机构上，所述微位移检测机构的正上方为所述相机位置调节机构；

所述相机位置调节机构用于控制CCD工业相机在xOy平面内移动；微位移检测机构用于控制被检测水准泡的姿态；水平校准装置用于调整微位移检测机构的检测台水平度；

所述相机位置调节机构包括双滑轨移动机构和相机光源装置，相机光源装置安装在双滑轨移动机构下方，通过控制双滑轨移动机构的运动来改变相机光源装置的位置实现对待检测水准泡的定位和采集数据；

所述微位移检测机构由三组相同的微位移斜块顶升机构和一个三点平衡式载物台组成，三点平衡式载物台放置在对称分布于同一圆心的三组微位移斜块顶升机构的支撑顶杆顶尖上，通过控制第一第二和第三微位移斜块顶升机构中支撑顶杆的升降来实现载物台的倾斜和调平；

所述微位移斜块顶升机构包括支撑顶杆、滑轮支架、滑轮、丝杆、带螺纹孔的斜滑块、联轴器、第一丝杆支撑座、第二丝杆支撑座、步进电机、O型带槽固定台；其中第一丝杆支撑座与第二丝杆支撑座用螺丝分别安装于O型带槽固定台侧面，用于支撑和固定丝杆和步进电机内的转轴；带螺纹孔的斜滑块放置于O型带槽固定台内，斜面朝上，通过螺纹孔与丝杆装配，丝杆与步进电机使用联轴器通过基米螺丝进行刚性连接，步进电机通过螺丝安装于O型带槽固定台侧面；支撑顶杆安装于O型带槽固定台上方装配孔处，滑轮支架与支撑顶杆间为刚性连接；滑轮通过销钉安装于滑轮支架下方，滑轮表面与带螺纹孔的斜滑块上斜面接触；步进电机驱动丝杆转动，从而带动带螺纹孔的斜滑块进行水平方向运动，继而通过带螺纹孔的斜滑块的上斜面带动支撑顶杆实现变水平方向运动为垂直方向运动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述双滑轨移动机构包括xOy平面移动双滑轨装置、x方向步进电机、y方向步进电机，用于控制相机移动到达指定位置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述相机光源装置包括CCD工业相机、L型打孔钢板、环形光源；CCD工业相机和环形光源通过垫片和螺丝共同安装在L型打孔钢板上，L型打孔钢板通过螺丝安装于双滑轨移动机构上；用于控制光强、获取图像。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述水平校准装置包括电子水平仪模块、x方向管式水准泡校准件、y方向管式水准泡校准件、放置板；电子水平仪模块安装于放置板上方，用于微位移检测机构中三点平衡式载物台水平度初调平；x方向管式水准泡校准件、y方向管式水准泡校准件安装于放置板上方，分别用于对微位移检测机构中三点平衡式载物台的x轴水平度和y轴水平度的精细调平。

与背景技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中采用自动化的方式实现对水准泡综合参数的检测，提高检测精度并杜绝了人工检测发生主观性错误的可能，同时解放人力，降低生产成本。

2.本实用新型中实现工业相机的拍摄位置可调，实现了水准泡的位置定位跟踪拍摄，采用俯视拍摄的方式加以算法矫正，提高了对水准泡图像采集的精准性和可靠性。

3.本实用新型中采用三点式微位移技术，可实现平面内任意方向的倾斜调整，兼容检测多种样式的水准泡，如圆水准泡、管式水准泡等。

4.本实用新型中实现了一次对水准泡多个参数集中检测，实现多道工序一键式检测，提高了水准泡的检测效率。

附图说明

图1是本实用新型装置总图。

图2是本实用新型中的水平校准装置图。

图3是本实用新型中的微位移检测机构图。

图4是本实用新型中的微位移检测机构中的微位移斜块顶升机构图。

图5是本实用新型中的相机位置调节机构图。

图6是本实用新型中的相机位置调节机构中的相机光源装置图。

图7是圆形水准泡结构图。

图8是管式水准泡结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型中的一种全自动水准泡综合参数检测仪包括设备外框架机构1、水平校准装置2、微位移检测机构3、相机位置调节机构4一共四个子机构，图中5是待检测水准泡。微位移检测机构2通过螺丝固定在设备外框架1上，相机位置调节机构4通过螺丝固定在设备外框架1上，水平校准装置3摆放在微位移检测机构2上，待检水准泡5放置在微位移检测机构2上。

如图2所示，本实用新型中的水平校准装置包含电子水平仪模块211、x方向管式水准泡校准件214、y方向管式水准泡校准件208、放置板204、紧固螺丝201、202、203、205、206、207、209、210、212、213，x方向管式水准泡校准件通过第一紧固螺丝201，第二紧固螺丝202，第三紧固螺丝213安装在放置板上；y方向管式水准泡校准件通过第一紧固螺丝206，第二紧固螺丝207，第三紧固螺丝209安装在放置板上；电子水平仪模块通过第一紧固螺丝203，第二紧固螺丝205，第三紧固螺丝210，第四紧固螺丝212安装在放置板上。在工作时，将水平校准装置放置在微位移检测机构中的三点平衡式载物台上，先使用电子水平仪模块检测台面进行初调平，根据电子水平仪模块返回参数，通过微位移斜块顶升机构进行粗调，再将使用双滑轨移动机构将CCD工业相机移动到水平校准装置上方，使用CCD工业相机进行图像采集分析，根据算法分析结果，通过微位移斜块顶升机构进行细调，以此实现了对三点平衡式载物台台面的水平校准。

如图3所示，本实用新型中的微位移检测机构包括三点平衡式载物台31、第一微位移斜块顶升机构32、第二微位移斜块顶升机构33、第三微位移斜块顶升机构34；三点平衡式载物台31放置在对称分布于同一圆心的第一微位移斜块顶升机构32、第二微位移斜块顶升机构33和第三微位移斜块顶升机构34的支撑顶杆的顶尖上。

如图4中所示，本实用新型中的微位移斜块顶升机构包含支撑顶杆3201、滑轮支架3202、滑轮3203、丝杆3204、带螺纹孔的斜滑块3205、联轴器3206、第一丝杆支撑座3207、第二丝杆支撑座3208、步进电机3209、O型带槽固定台3210；其中第一丝杆支撑座3207与第二丝杆支撑座3208用螺丝分别安装于O型带槽固定台3210侧面，用于支撑和固定丝杆3204和步进电机3209内的转轴；带螺纹孔的斜滑块3205放置于O型带槽固定台3210内，斜面朝上，通过螺纹孔与丝杆3204装配，丝杆3204与步进电机3209使用联轴器3206通过基米螺丝进行刚性连接，步进电机3209通过螺丝安装于O型带槽固定台3210侧面；支撑顶杆3201安装于O型带槽固定台3210上方装配孔处，滑轮支架3202与支撑顶杆3201间为刚性连接；滑轮3203通过销钉安装于滑轮支架3202下方，滑轮3203表面与带螺纹孔的斜滑块3205上斜面接触；步进电机3209驱动丝杆3204转动，从而带动带螺纹孔的斜滑块3205进行水平方向运动，继而通过带螺纹孔的斜滑块3205的上斜面带动支撑顶杆3201实现变水平方向运动为垂直方向运动。

微位移检测机构的工作原理是，通过步进电机3209驱动丝杆3204转动从而带动带螺纹孔的斜滑块3205进行水平方向运动，再通过滑轮3203接触处斜面高度的变化实现支撑顶杆3201的上下微小直线运动，从而实现三点平衡式载物台31面内任意方向的倾斜调整。

如图5所示，本实用新型中的相机位置调节机构包括双滑轨移动机构41，相机光源装置42，相机光源装置42通过螺丝安装在双滑轨移动机构41上。

如图6所示，本实用新型中的相机光源装置包含CCD工业相机4201、L型打孔钢板4202、环形光源4203，CCD工业相机4201通过螺丝安装在L型打孔钢板4202上，环形光源4203通过螺丝安装在L型打孔钢板4202上。

相机位置调节机构的工作原理是，通过控制双滑轨移动机构41运动，实现将CCD工业相机4201移动到待检测水准泡位置。

本实用新型的工作过程如下：首先使用水平校准装置中的水平仪模块对三点平衡式载物台进行水平粗调节，打开CCD工业相机对水平仪模块中的x、y方向管式水准泡进行图像采集，通过算法评估三点平衡式载物台水平程度，使用步进电机进行水平细调节。将待检水准泡放置在三点平衡式在舞台上，使用算法控制CCD工业相机跟踪待检水准泡位置，到达指定位置触发CCD工业相机进行图像采集，再对图像进行处理，完成水准泡参数检测。

Claims (4)

1.一种全自动水准泡综合参数检测仪，包括设备外框架机构、微位移检测机构、水平校准装置、相机位置调节机构，其特征在于：

所述设备外框架机构用于支撑、稳固检测仪中各执行机构，所述设备外框架机构上安装有所述微位移检测机构和相机位置调节机构，所述水平校准装置摆放于所述微位移检测机构上，所述微位移检测机构的正上方为所述相机位置调节机构；

所述相机位置调节机构用于控制CCD工业相机在xOy平面内移动；微位移检测机构用于控制被检测水准泡的姿态；水平校准装置用于调整微位移检测机构的检测台水平度；

所述相机位置调节机构包括双滑轨移动机构和相机光源装置，相机光源装置安装在双滑轨移动机构下方，通过控制双滑轨移动机构的运动来改变相机光源装置的位置实现对待检测水准泡的定位和采集数据；

所述微位移检测机构由三组相同的微位移斜块顶升机构和一个三点平衡式载物台组成，三点平衡式载物台放置在对称分布于同一圆心的三组微位移斜块顶升机构的支撑顶杆顶尖上，通过控制第一第二和第三微位移斜块顶升机构中支撑顶杆的升降来实现载物台的倾斜和调平；

所述微位移斜块顶升机构包括支撑顶杆、滑轮支架、滑轮、丝杆、带螺纹孔的斜滑块、联轴器、第一丝杆支撑座、第二丝杆支撑座、步进电机、O型带槽固定台；其中第一丝杆支撑座与第二丝杆支撑座用螺丝分别安装于O型带槽固定台侧面，用于支撑和固定丝杆和步进电机内的转轴；带螺纹孔的斜滑块放置于O型带槽固定台内，斜面朝上，通过螺纹孔与丝杆装配，丝杆与步进电机使用联轴器通过基米螺丝进行刚性连接，步进电机通过螺丝安装于O型带槽固定台侧面；支撑顶杆安装于O型带槽固定台上方装配孔处，滑轮支架与支撑顶杆间为刚性连接；滑轮通过销钉安装于滑轮支架下方，滑轮表面与带螺纹孔的斜滑块上斜面接触；步进电机驱动丝杆转动，从而带动带螺纹孔的斜滑块进行水平方向运动，继而通过带螺纹孔的斜滑块的上斜面带动支撑顶杆实现变水平方向运动为垂直方向运动。

2.根据权利要求1所述的一种全自动水准泡综合参数检测仪，其特征在于：所述双滑轨移动机构包括xOy平面移动双滑轨装置、x方向步进电机、y方向步进电机，用于控制相机移动到达指定位置。

3.根据权利要求1所述的一种全自动水准泡综合参数检测仪，其特征在于：所述相机光源装置包括CCD工业相机、L型打孔钢板、环形光源；CCD工业相机和环形光源通过垫片和螺丝共同安装在L型打孔钢板上，L型打孔钢板通过螺丝安装于双滑轨移动机构上；用于控制光强、获取图像。

4.根据权利要求1所述的一种全自动水准泡综合参数检测仪，其特征在于：所述水平校准装置包括电子水平仪模块、x方向管式水准泡校准件、y方向管式水准泡校准件、放置板；电子水平仪模块安装于放置板上方，用于微位移检测机构中三点平衡式载物台水平度初调平；x方向管式水准泡校准件、y方向管式水准泡校准件安装于放置板上方，分别用于对微位移检测机构中三点平衡式载物台的x轴水平度和y轴水平度的精细调平。