一种潜望式影像测量仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102052894A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102052894A(43)申请公布日2011.05.11(21)申请号201010523894.4(22)申请日2010.10.29(71)申请人苏州天准精密技术有限公司地址215163江苏省苏州市高新区科技城培源路5号(72)发明人杨聪徐一华(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G02B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种潜望式影像测量仪(57)摘要本发明介绍了一种潜望式影像测量仪，它以三轴CNC移动工作台为主体，配备显微镜、潜望目镜、CCD、照明系统、电气控制卡和个人计算机。三轴工作台可在计算机的控制下，由电气控制卡驱动，实现程序控制。个人计算机配备图像采集卡，接收由显微镜和CCD所构成光学成像系统捕获的工件图像。潜望目镜安装在显微镜的下端，由连接管、棱镜组件和传动组件三个部分组成。棱镜组件以棱镜为主体，外部为固定、连接、转动的部件。传动组件由微电机与齿轮组成，微电机的主体与连接管固定，电机轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮直接与棱镜组件中的齿轮啮合。在微电机转动时，带动棱镜组件转动，以调整棱镜反射面的朝向。CN1025894ACCNN110205289402052901A权利要求书1/1页1.一种潜望式影像测量仪，由三轴移动工作台[1]、显微镜[2]、潜望物镜[3]、CCD、照明系统[4]、电气控制卡[5]、个人计算机[6]组成，其特征在于：所述潜望式影像测量仪在显微镜[2]的前端装有潜望物镜[3]；所述的个人计算机具备棱镜测控模块。2.如权利要求1所述的潜望物镜，其特征在于：由连接管[9]、棱镜组件[10]和传动组件[11]组成。3.如权利要求2所述的连接管[9]，其特征在于：位于潜望物镜上端，为空管结构，上端通过螺纹与显微镜前端连接，下端通过凹槽与棱镜组件连接。4.如权利要求2所述的棱镜组件[10]，其特征在于：内部安装45度棱镜，外部为固定、连接、转动的部件，并有传动齿轮；棱镜在组件中精确固定，在棱镜反射面外部留有开口，工件图像通过开口进入棱镜反射面。5.如权利要求2所述的传动组件[11]，其特征在于：由微电机与齿轮组成，微电机的主体与连接管固定，电机轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮直接与棱镜组件中的齿轮啮合；棱镜组件内部设有卡位装置，限制棱镜只能在0～360度范围内转动；在微电机尾端装有绝对式旋转编码器。6.如权利要求1所述的棱镜测控模块，其特征在于：提供手动任意操控模式、点点对齐模式和平行线对齐模式精确控制棱镜的朝向。2CCNN110205289402052901A说明书1/3页一种潜望式影像测量仪技术领域[0001]本发明为一种特殊的影像测量仪，通过采用潜望物镜的方式，解决普通影像测量仪无法测量工件侧壁、孔内侧壁的难题，极大的拓宽了影像测量仪的应用范围。背景技术[0002]影像测量仪是一种新兴的几何量测量仪器，能高效的完成二维尺寸的测量，相对于传统的接触式坐标测量机，影像测量仪对二维平面尺寸的测量具有绝对的优势，但是由于仅限于二维测量和简单的高度测量，严重限制了影像测量仪的应用范围。[0003]目前，影像测量仪需要借助棱镜等辅助手段才能实现侧壁的测量，这种方式局限性较大，需要在待测的各个位置都放置棱镜，且不能实现对孔内壁的测量。[0004]在近年来的文献中，还没有发现解决这个问题的报道。发明内容[0005]本发明介绍了一种潜望式影像测量仪，它以三轴CNC移动工作台[1]为主体，配备显微镜[2]、潜望物镜[3]、CCD、照明系统[4]、电气控制卡[5]和个人计算机[6]。[0006]三轴CNC移动工作台[1]分为XY移动平台和Z轴，XY移动平台用于承载被测工件，显微镜[2]固定于Z轴上，显微镜下端固定有潜望物镜[3]，Z轴的上下运动可以控制显微镜的聚焦清晰度。XYZ三个轴均由直线导轨、滚珠丝杠和直流伺服控制系统组成，可以获得非常高的定位精度。三轴工作台可在计算机的控制下，由电气控制卡[5]的驱动，实现程序控制，满足自动测量的需要。[0007]个人计算机[6]配备图像采集卡，接收由显微镜[2]和CCD所构成光学成像系统捕获的工件图像数据；个人计算机[6]包括精密测量模块，利用图像处理技术，对获取的图像数据进行处理，完成对XYZ三维移动工作台[1]上工件的测量；个人计算机[6]通过向电气控制卡发送命令来移动XYZ三维移动工作台[1]，使得需要测量的区域移动到显微镜的可视区域内；照明系统[4]在不同工件、不同测量要求下，保证光学成像系统获取到高质量的图像数据。图1给出了本发明的整体结构示意图。[0008]潜望物镜[3]安装在显微镜前端，潜望物镜内部安装有45