一种异形工件测量的视觉精密检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114111571A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111354181.4(22)申请日2021.11.15(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人刘峰高裴裴(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人韩帅(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种异形工件测量的视觉精密检测装置(57)摘要本发明公开了一种针对异形工件视觉检测装置，由视觉检测装置本体构成；所述视觉检测装置本体包括有光学载台、第一精密回转支承、第一多向视觉测量系统、第二精密回转支承和第二多向视觉测量系统；所述光学载台两端分别设置第一精密回转支承、第二精密回转支承，所述第一精密回转支承与所述第二精密回转支承之间通过轴向依次连接第一多向视觉测量系统和第二多向视觉测量系统；所述第一多向视觉测量系统和所述第二多向视觉测量系统均包括：径向尺寸测量视觉机构、轴向尺寸测量视觉机构和待测回转工件；本发明适用于对在位快速、精密测量的均要求较高的应用场合解决目前针对该种类型工件的在线快速精密测量问题。CN114111571ACN114111571A权利要求书1/2页1.一种针对异形工件视觉检测装置，由视觉检测装置本体构成；其特征在于：所述视觉检测装置本体包括有光学载台、第一精密回转支承、第一多向视觉测量系统、第二精密回转支承和第二多向视觉测量系统；所述光学载台两端分别设置第一精密回转支承、第二精密回转支承，所述第一精密回转支承与所述第二精密回转支承之间通过轴向依次连接第一多向视觉测量系统和第二多向视觉测量系统；其中：所述第一多向视觉测量系统和所述第二多向视觉测量系统均包括：径向尺寸测量视觉机构、轴向尺寸测量视觉机构和待测回转工件；所述待测回转工件设置在两端的第一精密回转支承和第二精密回转支承上，所述待测回转工件侧向设有所述径向尺寸测量视觉机构；所述待测回转工件的截面外伸端可在径向尺寸测量视觉机构视场内旋转成像，所述待测回转工件侧上方设有轴向尺寸测量视觉机构，实现待测回转工件对旋转到视场中的截面外伸端的下视局部特征成像。2.根据权利要求1所述的一种针对异形工件视觉检测装置；其特征在于：所述径向尺寸测量视觉机构由径向测量相机、精密角度台、第一背景照明光源和光源调节支架构成；所述径向测量相机通过精密角度台与所述光学载台连接；所述径向尺寸测量相机与第一背景照明光源位于待测回转工件轴线一侧，所述径向尺寸测量相机与第一背景照明光源形成的光轴与所述待测回转工件回转轴线同向，实现对异形工件外伸端末端局部清晰成像；所述第一背景照明光源通过光源调节支架与所述光学载台连接。3.根据权利要求2所述的一种针对异形工件视觉检测装置；其特征在于：所述径向测量相机与所述第一背景照明光源之间设置有透射平面靶。4.根据权利要求1所述的一种针对异形工件视觉检测装置；其特征在于：所述轴向尺寸测量视觉机构由轴向测量相机、升降调节支架和第二背景照明光源构成；所述轴向测量相机通过升降调节支架与所述光学载台连接，所述轴向尺寸测量相机与所述第二背景照明光源位于所述待测回转工件轴向的同侧，下视测量时，实现异形工件所在轴向方向一端的局部要素区域观测。5.根据权利要求4所述的一种针对异形工件视觉检测装置；其特征在于：所述轴向测量相机与所述第二背景照明光源之间设置有透射平面靶。6.根据权利要求1所述的一种针对异形工件视觉检测装置，其特征在于：所述第一多向视觉测量系统和所述第二多向视觉测量系统还均包括：用于提供单点或多点测量模式下的到位触发信号的光电同步触发机构；所述光电同步触发机构设置在异形工件截面外伸端的外接圆以里处，外伸端遮挡要素到达后触发同步拍照，用于对回转截面多点要素脉动循环测量或单点测量。7.根据权利要求6所述的一种针对异形工件视觉检测装置，其特征在于：所述光电同步触发机构采用两种测量模式：一种是动态连续轨迹测量模式，另一种是单点或多点到位测量模式，实现其中的单点或多点到位测量同步触发模式下的同步拍照。8.根据权利要求1所述的一种针对异形工件视觉检测装置，其特征在于：所述精密回转支承上设有测量区和基准区立体关联靶标，所述基准区立体关联靶标采用标准轴截面外伸高精度圆斑阵列靶标和快速高精度标定校准方法，实现成像区域的在位校准以及测量基准的尺度转换。9.根据权利要求1‑8任一项所述的一种针对异形工件视觉检测装置，其特征在于：所述2CN114111571A权利要求书2/2页的光学载台采用了表面内嵌导向结构。3CN114111571A说明书1/4页一种异形工件测量的视觉精密检测装置技术领域[0001]本发明涉及工