一種適用于測量復雜結構的測量系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于測量復雜結構的測量系統，包括：控制系統；工作臺；第一導軌組件，其包括固接于工作臺上的左支座與右支座、第一導軌；測量組件，其可沿第一導軌往復滑移；設于所述工作臺之上的自動上下料組件；以及至少一個載具組件，其中，所述檢測組件設有至少一個其光源的高度及照射角度可調的補光裝置，所述自動上下料組件設有吸料組件，所述載具組件設有用于偏轉待測物側面或內部結構光線的光偏轉器，所述測量組件、自動上下料組件、以及載具組件與所述控制系統電連接。本實用新型通過減少人工輔助操作的步驟來提高自動化程度，提高對待測物待測物側面及內部結構的測量精度，并且提高測量成功率及測量效率的有益效果。
【專利說明】
一種適用于測量復雜結構的測量系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種非接觸式視覺成像尺寸測量系統，更具體地，涉及一種適用于測量復雜結構的測量系統。
【背景技術】
[0002]非接觸式尺寸測量裝置以光電、電磁、超聲波等技術為基礎，在儀器的測量元件不與被測物體表面接觸的情況下，即可獲得被測物體的各種外表或內在的尺寸數據特征。非接觸式尺寸測量系統與傳統的接觸式測距系統相比精度更高、操作更方便、安全系數更高、潔凈度高、測量過程中對被測物的污染程度小，從而被應用于工業生產及科學研究的多個領域。
[0003]典型的非接觸式尺寸測量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測量法、視覺成像測量法、超聲波測量法等等，其中視覺成像測量法是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，分CMOS相機和CCD相機兩種，CMOS相機像素較高，大約為2500萬像素，CCD相機像素較低，大約為150萬像素)將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作，在測量缺陷和防止缺陷產品被配送到消費者的功能方面具有不可估量的價值。
[0004]現有技術中的視覺成像測量系統對于待測物表面及內部的復雜結構形狀的測量具有一定的局限性:首先，對于具有復雜結構的小尺寸待測物來說，測量過程中環境光不能充分照射到待測物表面特別是待測物的內部表面上，造成測量過程中相機曝光不足或者過度包括，使得獲得的圖像成像質量差，從而造成需要多次反復測量才能獲得比較滿意的測量結果，這無疑大大降低了測量效率、提高了測量成本;其次，由于復雜結構的小尺寸待測物比較難以抓取，測物的上下料過程自動化程度低、上下料效率低，此外，上下料過程中容易對待測物造成損壞，增加生產成本;再次，由于復雜結構的小尺寸待測物的結構比較復雜，放置在載具上比較難以夾緊，或者夾緊過程中花費時間過長，又或者雖然夾緊了待測物，但是例如夾具、載具又會對待測物的測量造成不便當的妨礙;最后，對于側面及內部具有復雜結構的待測物進行測量時，由于測量組件的相機鏡頭相比待測物來說尺寸較大，相機鏡頭不能夠充分深入到待測物的側面或內部進行拍照測量，從而使得測量小尺寸的待測物的側面或內部尺寸并沒有比較有效的解決方法。
【實用新型內容】
[0005]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型的目的是提供一種適用于測量復雜結構的測量系統，對現有的非接觸式測量系統進行優化改進，確保在通過減少人工輔助操作的步驟來提高自動化程度的同時，提高對待測物特別是對尺寸結構細小、復雜的待測物側面及內部結構的測量精度，并且提高測量成功率，減少測量時間，提高測量效率。為了實現根據本實用新型的這些目的和其他優點，提供了一種適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，包括:
[0006]控制系統；
[0007]工作臺；
[0008]設于所述工作臺上的第一導軌組件，該第一導軌組件包括固接于所述工作臺上的左支座與右支座、以及跨接于所述左支座與右支座之間的第一導軌；
[0009]設于所述第一導軌上的測量組件，該測量組件可沿所述第一導軌來回往復地滑移;
[0010]設于所述工作臺之上、第一導軌之下、及左支座與右支座之間的自動上下料組件；以及
[0011]設于所述自動上下料組件旁側的至少一個用于夾緊待測物且具有良好透光性的載具組件，
[0012]其中，所述測量組件設有向待測物空間發射補充光的至少一個補光裝置，該補光裝置被設置成其光源的高度及照射角度可調，所述自動上下料組件設有吸料組件，該吸料組件設有至少一組吸嘴裝置，所述載具組件設有用于偏轉待測物側面或內部結構光線的光偏轉器，所述測量組件、自動上下料組件、以及載具組件與所述控制系統電連接。
[0013]優選的是，所述測量組件包括套設在所述第一導軌上并且可沿該第一導軌左右往復滑動的支架、設于所述支架的一側并且可沿該支架上下往復滑動的相機支座、以及設于該相機支座上的相機與補光裝置，所述補光裝置設于所述相機的旁側，所述補光裝置包括至少一根依次轉動相連的搖臂、以及設于最后一根所述搖臂的末端的光源，其中，第一根所述搖臂的前端與所述相機支座通過第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第一球鉸鏈控制第一根所述搖臂，使得第一根所述搖臂在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。
[0014]優選的是，相鄰兩根所述搖臂的連接處通過緊固螺栓鎖緊或解鎖，所述補光裝置設有兩個，且關于所述相機的徑向對稱中心對稱地設于該相機的旁側，所述光源與最后一根所述搖臂通過第二球鉸鏈連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制所述光源，使得所述光源在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。
[0015]優選的是，所述自動上下料組件包括:與所述第一導軌垂直設置的第二導軌、設于所述第二導軌之上的上下料支座、設于所述上下料支座上的吸料組件、以及設于所述第二導軌外側的至少一個置物臺，所述上下料支座可沿所述第二導軌前后往復滑動，所述吸料組件可沿所述上下料支座上下往復滑動，所述上下料支座包括:與所述第二導軌滑動連接的支座底座、以及與所述支座底座垂直且固接的至少一個支座撐板，所述支座撐板包括底部與引導部，所述底部在其下部與所述支座底座固接，所述引導部在所述底部的上部一體式地結合該底部并且沿該底部的寬度方向向內收縮從而形成具有水平臺面的兩個肩部。
[0016]優選的是，所述支座底座之上、支座撐板的內側設有吸料組件驅動氣缸，所述支座撐板的外側固接有第三導軌，其中，所述第三導軌與所述支座底座垂直設置，所述第三導軌的寬度不大于所述引導部的寬度，且所述第三導軌的對稱中心平面與所述引導部的對稱中心平面處于同一平面，所述第三導軌的頂端高于所述引導部的頂端或者與所述引導部的頂端齊平。
[0017]優選的是，所述吸料組件包括:
[0018]與所述支座撐板相垂直設置且呈方形平板結構的吸嘴支座；以及
[0019]懸掛于所述吸嘴支座的端部下表面的吸嘴裝置，
[0020]其中，所述吸嘴支座上開設有數目與所述支座撐板的數目相同的通孔，所述吸嘴裝置通過一吸嘴連接部與所述第三導軌滑動連接，所述吸嘴支座由所述吸料組件驅動氣缸支撐及驅動，所述吸嘴支座通過所述通孔套設于所述支座撐板的引導部上，所述通孔的尺寸及形狀被設置成能夠允許所述引導部及第三導軌同時穿過，所述吸嘴支座的寬度不小于所述支座撐板的寬度，所述吸嘴支座與所述肩部的平臺之間設有緩沖氣缸，所述置物臺上設有待測工位與已測工位。
[0021 ]優選的是，所述載具組件包括:
[0022]設于所述自動上下料組件旁側且與所述第二導軌相平行的第四導軌；以及
[0023]設于所述第四導軌上的載具，該載具可沿所述第四導軌來回往復滑動，其中，所述載具包括與所述第四導軌滑動連接的載具基座以及設于該載具基座上的夾具支座、夾具壓頭、載盤組件、以及設于所述載具基座下用于驅動所述夾具壓頭的旋轉氣缸，所述載盤組件包括設于所述夾具壓頭正下方的用于放置待測物的待測物載盤、以及設于所述待測物載盤旁側的至少一個光偏轉器載盤，所述光偏轉器包括第一光偏轉器與第二光偏轉器，所述光偏轉器載盤上設有第一光偏轉器，所述待測物載盤上設有至少一個第二光偏轉器。
[0024]優選的是，所述光偏轉器載盤設有兩個，分別設于所述待測物載盤的左右兩側，并關于所述待測物載盤對稱設置，所述夾具壓頭包括夾具主體與夾具爪部，所述夾具主體的中部附近與所述夾具支座樞接，而其末端附近由所述旋轉氣缸支撐并驅動，所述夾具主體的前端的左右兩側對稱地固接有兩個所述夾具爪部。
[0025]優選的是，所述夾具爪部包括:
[0026]與所述夾具主體固接的爪部基體；以及
[0027]—體式地結合該爪部基體并沿所述爪部基體的前端向前延伸的爪部主體，其中，所述爪部主體的下表面一體式地連接有多個凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個所述凸起部的下表面與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配。
[0028]優選的是，所述光偏轉器載盤呈“凸”字形的塊狀結構，所述光偏轉器為三棱柱狀的三棱鏡，所述光偏轉器載盤包括:形成于其凸臺上的、并與所述待測物載盤相對處的第一斜面、以及布置在所述第一斜面底部的直線型槽部，所述第一光偏轉器的鏡面與所述第一斜面相貼合，所述第一斜面將所述第一光偏轉器的鏡面的底部棱角引導至所述槽部的預定位置，所述待測物載盤呈“凸”字形的塊狀結構，所述待測物載盤包括:形成于其凸臺上邊緣、并與所述光偏轉器載盤相對處的多個待測物放置槽、以及形成于其凸臺上中心處的至少一個第二斜面，其中，所述第二光偏轉器的鏡面與所述第二斜面相貼合，待測物則放置于所述待測物放置槽中。
[0029]本實用新型與現有技術相比，其有益效果是:
[0030]1.由于所述測量組件包括:套設在所述第一導軌上并可沿該第一導軌左右往復滑動的支架、設于所述支架的一側并且可沿該支架上下往復滑動的相機支座、以及設于該相機支座上的相機，使得所述相機可實現兩個自由度方向的位移運動，從而為所述相機實現豎直和水平兩個自由度的位移提供結構上的基礎；
[0031]2.由于所述補光裝置被設置成其光源的高度及照射角度可調，從而使得所述測量組件可根據環境光及待測物零件結構的復雜程度來調節光源的照射角度及照射范圍，從而使得本實用新型的測量系統能夠獲得曝光程度適中的測量圖片的幾率大大提高，降低了重復測量次數，提高了測量效率；
[0032]3.由于第一根所述搖臂的前端與所述相機支座通過所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第一球鉸鏈控制第一根所述搖臂，使得第一根所述搖臂在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動，采用這種結構形式和連接方式，能夠快速且高效地調節光源的高度及空間位置；
[0033]4.由于所述光源通過第二球鉸鏈與最后一根所述搖臂連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制所述光源，使得所述光源在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動，采用這種結構形式將所送光源與最后一根所述搖臂相連，使得所述光源的發光角度能夠得到快速及高效地調節；
[0034]5.由于所述自動上下料組件包括:與所述第一導軌垂直設置的第二導軌、設于該第二導軌之上的上下料支座、設于所述上下料支座上的吸料組件，所述上下料支座包括:與所述第二導軌滑動連接的支座底座、以及與所述支座底座垂直且固接的至少一個支座撐板，所述支座撐板的外側固接有與所述支座底座垂直設置的第三導軌，所述吸料組件可在該第三導軌上下往復滑移，從而使得所述吸料組件可實現相互垂直的兩個自由度方向的位移運動，為自動上下料提供結構上的基礎；
[0035]6.由于所述支座撐板包括底部與引導部，所述底部在其下部與所述支座底座固接，所述引導部在所述底部的上部一體式地結合該底部并且沿該底部的寬度方向向內收縮從而形成具有水平臺面的兩個肩部，所述吸嘴支座的寬度不小于所述支座撐板的寬度，所述吸嘴支座與肩部的平臺之間設有緩沖氣缸，從而使得所述吸嘴裝置沿所述第三導軌向下運動到預定位置時，能夠在所述緩沖氣缸的緩沖作用下，所述吸嘴裝置上吸嘴吸取的待測物不至于載荷突變劇烈而掉落；
[0036]7.由于所述載具組件包括:設于所述自動上下料組件旁側且與所述第二導軌相平行的第四導軌、以及設于所述第四導軌上的載具，該載具可沿所述第四導軌來回往復滑動，從而使得所述載具組件可以通過調節前后位置來與所述測量組件相配合，提高測量精度；
[0037]8.由于所述載盤組件包括設于所述夾具壓頭正下方的用于放置待測物的待測物載盤、以及設于所述待測物載盤旁側的至少一個光偏轉器載盤，其中，光偏轉器載盤上設有光第一光偏轉器，待測物載盤上設有第二光偏轉器，光偏轉器的是按一定規律改變光束在空間傳播方向的器件，在本實用新型中，所述光偏轉器均為呈三棱柱形的三棱鏡，主要作用是將待測物側面及待測物內部結構的視角偏轉到上方來，以便于位于所述載具組件正上方的測量組件進行測量；
[0038]9.由于所述夾具爪部包括:與所述夾具主體固接的爪部基體、以及一體式地結合該爪部基體并沿爪部基體的前端向前延伸的爪部主體，其中，所述爪部主體的下表面一體式地連接有多個凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個所述凸起部的下表面與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配，從而使得所述夾具主體既可以通過多個凸起部將待測物夾緊，又可以通過相鄰凸起部之間的間距允許足夠的光線通過，以至于待測物內部能夠得到充分光線照射，從而獲得成像質量高的測量圖片；
[0039]10.由于所述光偏轉器載盤包括:形成于其凸臺上的并與所述待測物載盤相對處的第一斜面、以及布置在所述第一斜面底部的直線型槽部，其中，所述第一光偏轉器的鏡面與第一斜面相貼合，所述第一斜面將所述第一光偏轉器的鏡面的底部棱角引導至所述槽部的預定位置，采用這種結構，可使得所述第一斜面在承載所述光偏轉器的同時，能夠防止該光偏轉器的滑落。
[0040]本實用新型的其他優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0041]圖1是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例的整機軸測圖；
[0042]圖2是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例的軸測圖；
[0043]圖3是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中測量組件的軸測圖；
[0044]圖4是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中測量組件的正視圖；
[0045]圖5是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件的軸測圖；
[0046]圖6是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件的正視圖；
[0047]圖7是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件的俯視圖；
[0048]圖8是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件與載具組件相結合的軸測圖；
[0049]圖9是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件與載具組件相結合的正視圖；
[0050]圖10是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中自動上下料組件與載具組件相結合的俯視圖；
[0051]圖11是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載具組件的軸測圖；
[0052]圖12是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載具的軸測圖；
[0053]圖13是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載具的正視圖；
[0054]圖14是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載具的俯視圖；
[0055]圖15是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載盤組件的軸測圖；
[0056]圖16是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中載盤組件的俯視圖；
[0057]圖17是圖16中沿A-A方向的剖視圖；
[0058]圖18是圖16中沿B-B方向的剖視圖；
[0059]圖19是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中爪部主體與待測物載盤相配合時的正視圖；
[0060]圖20是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中爪部主體的軸測圖；
[0061]圖21是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中爪部主體的正視圖；
[0062]圖22是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中爪部主體的左視圖；
[0063]圖23是根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統的一實施例中爪部主體的仰視圖。
【具體實施方式】
[0064]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，本實用新型的前述和其它目的、特征、方面和優點將變得更加明顯，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0065]參照圖1及圖2，適用于測量復雜結構的測量系統100包括:控制系統(略畫)、機架組件110、第一導軌組件120、測量組件130、載具組件140、自動上下料組件150，測量組件130、自動上下料組件150、以及載具組件140與所述控制系統電連接，其中，機架組件110包括:機座111以及設于機座111上的機殼112;第一導軌組件120包括:工作臺121、固接于工作臺121上的左支座122與右支座123、以及跨接于左支座122與右支座123之間的第一導軌124;測量組件130設于第一導軌124之上，且可沿第一導軌124來回往復地滑移；自動上下料組件150設于工作臺121之上、第一導軌124之下、及左支座122與右支座123之間；自動上下料組件150的旁側設置有至少一個載具組件140;載具組件140設有用于偏轉待測物側面或內部結構光線的光偏轉器，所述光偏轉器包括第一光偏轉器145d與第二光偏轉器144b。在一實施例中，載具組件140設有兩個，且關于自動上下料組件150對稱設置。
[0066]參照圖3及圖4，測量組件130包括:
[0067]套設在第一導軌124上并可沿該第一導軌124左右往復滑動的支架131;
[0068]設于支架131的一側并且可沿該支架131上下往復滑動的相機支座133;
[0069]設于該相機支座133上的相機134;以及
[0070]設于相機支座133上且位于相機134旁側的至少一個補光裝置135，
[0071]其中，相機支座133由驅動氣缸132控制上下滑移，補光裝置135被設置成其光源的高度及照射角度可調。在一實施例中，補光裝置135設有兩個，且關于相機134的對稱中心對稱設置。
[0072]再次參照圖3及圖4，補光裝置135包括至少一根依次轉動相連的搖臂、以及設于最后一根所述搖臂的末端的光源135d，其中，第一根所述搖臂的前端與相機支座133通過第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第一球鉸鏈控制第一根所述搖臂，使得第一根所述搖臂在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。在一實施例中，所述搖臂設有兩根，如圖3及圖4，所述搖臂為依次轉動相連搖臂135a及搖臂135b，搖臂135a的前端與相機支座133通過第一球鉸鏈連接，使得搖臂135a在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。
[0073]再次參照圖3及圖4，相鄰兩根所述搖臂的連接處通過緊固螺栓鎖緊或解鎖，光源135d與最后一根所述搖臂通過第二球鉸鏈連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制光源135d，使得光源135d在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。在一實施例中，所述搖臂設有兩根，如圖3及圖4，所述搖臂為依次轉動相連搖臂135a及搖臂135b，光源135d由連接臂135c與搖臂135b通過第二球鉸鏈連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制光源135d，使得光源135d在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。
[0074]參照圖5、圖6及圖7，自動上下料組件150包括:
[0075]與第一導軌124垂直設置的第二導軌151;
[0076]設于第二導軌151之上的上下料支座；
[0077]設于所述上下料支座上的吸料組件；以及
[0078]設于第二導軌151外側的至少一個置物臺152，
[0079]其中，所述上下料支座可沿第二導軌151前后往復滑動，所述吸料組件可沿所述上下料支座上下往復滑動。在一實施例中，自動上下料組件150可由驅動氣缸組件158驅動。
[0080 ]再次參照圖5、圖6及圖7，所述上下料支座包括:
[0081]與第二導軌151滑動連接的支座底座153;以及
[0082]與支座底座153垂直且固接的至少一個支座撐板154，
[0083]其中，支座撐板154包括底部與引導部154c，所述底部在其下部與支座底座153固接，所述引導部在所述底部的上部一體式地結合該底部并且沿該底部的寬度方向向內收縮從而形成具有水平臺面的兩個肩部154b。支座底座153之上、支座撐板154的內側設有吸料組件驅動氣缸155，支座撐板154的外側固接有第三導軌154a，其中，第三導軌154a與支座底座153垂直設置，第三導軌154a的寬度不大于所述引導部的寬度，且第三導軌154a的對稱中心平面與所述引導部的對稱中心平面處于同一平面，第三導軌154的頂端高于所述引導部的頂端或者與所述引導部的頂端齊平。
[0084]再次參照圖5、圖6及圖7，所述吸料組件包括:
[0085]與支座撐板154相垂直設置且呈方形平板結構的吸嘴支座156;以及
[0086]懸掛于吸嘴支座156的端部下表面的吸嘴裝置157，
[0087]其中，吸嘴支座156上開設有數目與支座撐板154的數目相同的通孔156a，吸嘴裝置157通過一吸嘴連接部與第三導軌154a滑動連接，吸嘴支座156由吸料組件驅動氣缸155支撐及驅動，吸嘴支座156通過通孔156a套設于支座撐板154的引導部154c上，通孔156a的尺寸及形狀被設置成能夠允許引導部154c及第三導軌154a同時穿過，吸嘴支座156的寬度不小于支座撐板154的寬度。吸嘴支座156與肩部154b的平臺之間設有緩沖氣缸156b，置物臺152上設有待測工位152a與已測工位152b。在一實施例中，吸嘴裝置157設有兩組，分別位于吸嘴支座156兩端的下表面，支座撐板154設有兩個，第三導軌154a設有兩條，通孔156a設有兩個，置物臺152設有兩個，每組吸嘴裝置157均設有兩個吸嘴部件，每個支座撐板154上各設有一個緩沖氣缸156b。
[0088]參照圖11、圖12及圖13，載具組件140包括:
[0089]設于自動上下料組件150旁側且與第二導軌151相平行的第四導軌140a;以及
[0090]設于第四導軌140a上的載具，該載具可沿第四導軌140a來回往復滑動，其中，所述載具包括與第四導軌140a滑動連接的載具基座141以及設于該載具基座141上的夾具支座142、夾具壓頭143、載盤組件、以及設于載具基座141下用于驅動夾具壓頭143的旋轉氣缸142a0
[0091]再次參照圖11、圖12及圖13，所述載盤組件包括設于夾具壓頭143正下方的用于放置待測物的待測物載盤144、以及設于待測物載盤144旁側的至少一個光偏轉器載盤145，其中，待測物載盤144及光偏轉器載盤145上均設有光偏轉器。
[0092]參照圖8、圖9和圖10，在一實施例中，載具組件140設有兩個，且關于自動上下料組件150對稱設置。
[0093]再次參照圖11、圖12、圖13及圖14，待測物載盤144上設有用于偏轉待測物內部結構光線的所述光偏轉器。在一實施例中，光偏轉器載盤145設有兩個，分別設于待測物載盤144的左右兩側，并關于待測物載盤144對稱設置。
[0094]參照圖12，夾具壓頭143包括夾具主體143b與夾具爪部143a，夾具主體143b的中部附近與夾具支座142樞接，而其末端附近由旋轉氣缸142a支撐并驅動，夾具主體143b的前端的左右兩側對稱地固接有兩個夾具爪部143a。
[0095]參照圖19至圖23，夾具爪部143a包括:
[0096]與夾具主體143b固接的爪部基體A2;以及
[0097]—體式地結合該爪部基體A2并沿爪部基體A2的前端向前延伸的爪部主體Al，其中，爪部主體Al的下表面一體式地連接有多個凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個所述凸起部的下表面與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配。在一實施例中，所述凸起部設有4個，分別為凸起部al、凸起部a2、凸起部a3、凸起部a4，凸起部al與凸起部a2之間形成有透光孔Kl，凸起部a2與凸起部a3之間形成有透光孔K2，凸起部a3與凸起部a4之間形成有透光孔K3，凸起部al、凸起部a2、凸起部a3、凸起部a4的底部與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配，在本例中凸起部al、凸起部a2、凸起部a3、凸起部a4的底部被設置成一平面，若待測物表面為一曲面，凸起部al、凸起部a2、凸起部a3、凸起部a4的底部也可設置成與待測物的曲面相適應。
[0098]參照圖15至圖18，光偏轉器載盤145呈“凸”字形的塊狀結構，所述第一光偏轉器145d及第二光偏轉器144d均為三棱柱狀的三棱鏡，光偏轉器載盤145包括:
[0099]形成于其凸臺145a上的、并與待測物載盤144相對處的第一斜面145c;以及
[0100]布置在第一斜面145c底部的直線型槽部145b，
[0101]其中，第一光偏轉器145d的鏡面與第一斜面145c相貼合，第一斜面145c將該鏡面的底部棱角引導至槽部145b的預定位置。
[0102]參照圖15及圖18，待測物載盤144呈“凸”字形的塊狀結構，待測物載盤144包括:
[0103]形成于其凸臺144a上邊緣、并與光偏轉器載盤145相對處的多個待測物放置槽；以及
[0?04] 形成于其凸臺144a中心處的至少一個第二斜面，
[0105]其中，第二光偏轉器144b的鏡面與所述第二斜面相貼合，待測物X則放置于所述待測物放置槽中。在一實施例中，第二光偏轉器144b設有兩個，所述第二斜面也設有兩個，均關于待測物載盤144的對稱中心平面對稱設置。
[0106]根據本實用新型的適用于測量復雜結構的測量系統中的載具組件140數目不同，工作原理有稍微不同，現分兩種方式對本實用新型的工作原理加以說明:
[0107]1.在一實施例中，載具組件140的數目設置為一組，則吸嘴裝置157設有一組，位于吸嘴支座156右端的下表面，支座撐板154設有一個，第三導軌154a設有一條，通孔156a設有一個，置物臺152設有一個，吸嘴裝置157均設有兩個吸嘴部件，支座撐板154上設有一個緩沖氣缸156b，具體的工作步驟為:
[0108]①首先，置物臺152上的待測工位152a上放置有待測物，上下料支座帶動吸嘴裝置157沿第二導軌151向前行走一段距離，使得吸嘴裝置157位于置物臺152的正上方，吸嘴裝置157沿第三導軌154a向下行走一段距離，從而使得其中一個吸嘴將第一個待測物吸起，接著，吸嘴裝置157沿第三導軌154a向上行走一段距離，以便于上下料支座帶動吸嘴裝置157移動時，待測物不至于與置物臺152掛擦；
[0109]②接著，上下料支座沿第二導軌151向后行走一段距離，使得吸有第一待測物的吸嘴位于待測物載盤144的正上方，吸嘴裝置157沿第三導軌154a向下行走一段距離，以至于第一待測物與待測物載盤144上的待測物放置槽相卡接，同時，吸嘴將第一個待測物放下；
[0110]③吸嘴將第一待測物放下后，吸嘴裝置157沿第三導軌154a向上行走一段距離，夾具壓頭143將第一待測物由夾緊，同時，上下料支座帶動吸嘴裝置157沿第二導軌151向前行走一段距離，使得吸嘴裝置157位于置物臺152的正上方，此時位于載具組件140的正上方的測量組件130開始測量第一待測物；
[0111]④在吸嘴裝置157將吸起的第一個待測物從待測工位152a吸起到待測物載盤144的過程中，機械手或者工人將下一個待測物放置于待測工位152a上，吸嘴裝置157沿第三導軌154a向下行走一段距離吸起第二個待測物后，自動上下料組件帶著吸嘴裝置157沿第二導軌151向后行走一段距離，使得吸嘴裝置157中的另一個吸嘴位于待測物載盤144的正上方，將測量完的第一個待測物吸起，自動上下料組件繼續帶著吸嘴裝置157沿第二導軌151向后行走一段距離，使得吸有第二個待測物的吸嘴位于待測物載盤144的正上方，此時將第二個待測物放置于待測物載盤144上等待測量；
[0112]⑤將第二個待測物放置于待測物載盤144的上方后，自動上下料組件帶著吸嘴裝置157沿第二導軌151向前行走一段距離，使得吸有測量完的第一個待測物的吸嘴位于已測工位152b上，自動上下料組件沿第二導軌151向前行走的同時，測量組件開始對第二個待測物進行測量，在將測量完的第一個待測物放置于已測工位152b上的同時，位于待測工位152a正上方的吸嘴將第三個待測物吸起準備測量；
[0113]⑥如此往復循環直至測量完所有的待測物。
[0114]2.在另一實施例中，載具組件140的數目設置為兩組，分別位于自動上下料組件150的左右兩側，而吸嘴裝置157設有兩組，分別位于吸嘴支座156兩端的下表面，支座撐板154設有兩個，第三導軌154a設有兩條，通孔156a設有兩個，置物臺152設有兩個，分別位于第二導軌151左右兩側的前端，吸嘴裝置157均設有兩個吸嘴部件，每個支座撐板154上均設有一個緩沖氣缸156b，該實施例的工作步驟與上述實施例的工作步驟基本相同，不同點在于，由于在自動上下料組件150的左右兩側各設置了一組載具組件140，測量組件130在完成一側的待測物測量后，在第一導軌的帶動下移動到另一側的載具組件140上進行測量另一側的待測物，設有兩個載具組件140大大提高了工作效率，節約了生產時間。
[0115]這里說明的設備數量和處理規模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。
[0116]如上所述，根據本實用新型，能夠取得如下有益效果:
[0117]1.由于測量組件130包括:套設在第一導軌124上并可沿該第一導軌124左右往復滑動的支架131、設于支架131的一側并且可沿該支架131上下往復滑動的相機支座133，設于該相機支座133上的相機134，從而使得相機134可實現兩個自由度方向的位移運動；
[0118]2.由于補光裝置135被設置成其光源的高度及照射角度可調，從而使得測量組件130可根據環境光及待測物零件結構的復雜程度來調節光源的照射角度及照射范圍，從而使得測量系統能夠獲得曝光程度適中的測量圖片的幾率大大提高，從而降低了重復測量次數，提高了測量效率；
[0119]3.由于第一根所述搖臂的前端與相機支座133通過第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第一球鉸鏈控制第一根所述搖臂，使得第一根所述搖臂在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動，采用這種結構形式和連接方式，能夠快速且高效地調節光源的高度及空間位置；
[0120]4.由于光源135d由連接臂135c與搖臂135b通過第二球鉸鏈連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制光源135d，使得光源135d在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動，采用這種結構形式將光源135d與搖臂135b相連，使得光源135d的發光角度能夠得到快速及高效地調節；
[0121]5.由于自動上下料組件150包括:與第一導軌124垂直設置的第二導軌151、設于第二導軌151之上的上下料支座、設于所述上下料支座上的吸料組件，上下料支座包括:與第二導軌151滑動連接的支座底座153、以及與支座底座153垂直且固接的至少一個支座撐板154，支座撐板154的外側固接有與支座底座153垂直設置的第三導軌154a，吸料組件可在第三導軌154a上上下往復滑移，從而使得吸料組件可實現相互垂直的兩個自由度方向的位移運動，為自動上下料提供結構上的基礎；
[0122]6.由于支座撐板154包括底部與引導部154c，所述底部在其下部與支座底座153固接，所述引導部在所述底部的上部一體式地結合該底部并且沿該底部的寬度方向向內收縮從而形成具有水平臺面的兩個肩部154b，吸嘴支座156的寬度不小于支座撐板154的寬度，吸嘴支座156與肩部154b的平臺之間設有緩沖氣缸156b，從而使得吸嘴裝置157沿第三導軌154a向下運動到預定位置時，能夠在緩沖氣缸156b緩沖作用下，吸嘴裝置157上吸嘴吸取的待測物不至于載荷突變劇烈而掉落；
[0123]7.由于載具組件140包括:設于自動上下料組件150旁側且與第二導軌151相平行的第四導軌140a、以及設于第四導軌140a上的載具，該載具可沿第四導軌140a來回往復滑動，從而使得載具組件140可以通過調節前后位置來與測量組件130相配合，提高測量精度；
[0124]8.由于載盤組件包括設于夾具壓頭143正下方的用于放置待測物的待測物載盤144、以及設于待測物載盤144旁側的至少一個光偏轉器載盤145，其中，光偏轉器載盤145上設有光第一光偏轉器145d，待測物載盤144上設有第二光偏轉器144b，光偏轉器的是按一定規律改變光束在空間傳播方向的器件，在本實用新型中，光偏轉器主要是將待測物側面及待測物內部的結構形態轉變到上方來，以便于位于載具組件140正上方的測量組件130進行測量；
[0125]9.由于夾具爪部143a包括:與夾具主體143b固接的爪部基體A2、以及一體式地結合該爪部基體A2并沿爪部基體A2的前端向前延伸的爪部主體Al，其中，爪部主體Al的下表面一體式地連接有多個凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個所述凸起部的下表面與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配，從而使得夾具主體143b既可以通過多個凸起部將待測物夾緊，又可以通過相鄰凸起部之間的間距允許足夠的光線通過，以至于待測物內部能夠得到充分光線照射，從而獲得成像質量高的測量圖片；
[0126]10.由于光偏轉器載盤145包括:形成于其凸臺145a上的并與待測物載盤144相對處的第一斜面145c、以及布置在第一斜面145c底部的直線型槽部145b，其中，第一光偏轉器145d的鏡面與第一斜面145c相貼合，第一斜面145c將該鏡面的底部棱角引導至槽部145b的預定位置，采用這種結構，可使得第一斜面145c在承載第一光偏轉器145d的同時，能夠防止第一光偏轉器145d的滑落。
[0127]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，包括: 控制系統； 工作臺； 設于所述工作臺上的第一導軌組件，該第一導軌組件包括固接于所述工作臺上的左支座與右支座、以及跨接于所述左支座與右支座之間的第一導軌； 設于所述第一導軌上的測量組件，該測量組件可沿所述第一導軌來回往復地滑移； 設于所述工作臺之上、第一導軌之下、及左支座與右支座之間的自動上下料組件；以及 設于所述自動上下料組件旁側的至少一個用于夾緊待測物且具有良好透光性的載具組件， 其中，所述測量組件設有向待測物空間發射補充光的至少一個補光裝置，該補光裝置被設置成其光源的高度及照射角度可調，所述自動上下料組件設有吸料組件，該吸料組件設有至少一組吸嘴裝置，所述載具組件設有用于偏轉待測物側面或內部結構光線的光偏轉器，所述測量組件、自動上下料組件、以及載具組件與所述控制系統電連接。2.如權利要求1所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述測量組件包括套設在所述第一導軌上并且可沿該第一導軌左右往復滑動的支架、設于所述支架的一側并且可沿該支架上下往復滑動的相機支座、以及設于該相機支座上的相機與補光裝置，所述補光裝置設于所述相機的旁側，所述補光裝置包括至少一根依次轉動相連的搖臂、以及設于最后一根所述搖臂的末端的光源，其中，第一根所述搖臂的前端與所述相機支座通過第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第一球鉸鏈控制第一根所述搖臂，使得第一根所述搖臂在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第一球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。3.如權利要求2所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，相鄰兩根所述搖臂的連接處通過緊固螺栓鎖緊或解鎖，所述補光裝置設有兩個，且關于所述相機的徑向對稱中心對稱地設于該相機的旁側，所述光源與最后一根所述搖臂通過第二球鉸鏈連接，所述第二球鉸鏈為帶有一定阻尼力的阻尼球鉸鏈，該第二球鉸鏈控制所述光源，使得所述光源在沒有外力的情況下保持某一姿態不動，而在受到一定外力的情況下繞所述第二球鉸鏈轉動一定角度后保持該角度下的姿態不動。4.如權利要求1所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述自動上下料組件包括:與所述第一導軌垂直設置的第二導軌、設于所述第二導軌之上的上下料支座、設于所述上下料支座上的吸料組件、以及設于所述第二導軌外側的至少一個置物臺，所述上下料支座可沿所述第二導軌前后往復滑動，所述吸料組件可沿所述上下料支座上下往復滑動，所述上下料支座包括:與所述第二導軌滑動連接的支座底座、以及與所述支座底座垂直且固接的至少一個支座撐板，所述支座撐板包括底部與引導部，所述底部在其下部與所述支座底座固接，所述引導部在所述底部的上部一體式地結合該底部并且沿該底部的寬度方向向內收縮從而形成具有水平臺面的兩個肩部。5.如權利要求4所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述支座底座之上、支座撐板的內側設有吸料組件驅動氣缸，所述支座撐板的外側固接有第三導軌，其中，所述第三導軌與所述支座底座垂直設置，所述第三導軌的寬度不大于所述引導部的寬度，且所述第三導軌的對稱中心平面與所述引導部的對稱中心平面處于同一平面，所述第三導軌的頂端高于所述引導部的頂端或者與所述引導部的頂端齊平。6.如權利要求5所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述吸料組件包括: 與所述支座撐板相垂直設置且呈方形平板結構的吸嘴支座；以及 懸掛于所述吸嘴支座的端部下表面的吸嘴裝置， 其中，所述吸嘴支座上開設有數目與所述支座撐板的數目相同的通孔，所述吸嘴裝置通過一吸嘴連接部與所述第三導軌滑動連接，所述吸嘴支座由所述吸料組件驅動氣缸支撐及驅動，所述吸嘴支座通過所述通孔套設于所述支座撐板的引導部上，所述通孔的尺寸及形狀被設置成能夠允許所述引導部及第三導軌同時穿過，所述吸嘴支座的寬度不小于所述支座撐板的寬度，所述吸嘴支座與所述肩部的平臺之間設有緩沖氣缸，所述置物臺上設有待測工位與已測工位。7.如權利要求4所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述載具組件包括: 設于所述自動上下料組件旁側且與所述第二導軌相平行的第四導軌；以及設于所述第四導軌上的載具，該載具可沿所述第四導軌來回往復滑動，其中，所述載具包括與所述第四導軌滑動連接的載具基座以及設于該載具基座上的夾具支座、夾具壓頭、載盤組件、以及設于所述載具基座下用于驅動所述夾具壓頭的旋轉氣缸，所述載盤組件包括設于所述夾具壓頭正下方的用于放置待測物的待測物載盤、以及設于所述待測物載盤旁側的至少一個光偏轉器載盤，所述光偏轉器包括第一光偏轉器與第二光偏轉器，所述光偏轉器載盤上設有第一光偏轉器，所述待測物載盤上設有至少一個第二光偏轉器。8.如權利要求7所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述光偏轉器載盤設有兩個，分別設于所述待測物載盤的左右兩側，并關于所述待測物載盤對稱設置，所述夾具壓頭包括夾具主體與夾具爪部，所述夾具主體的中部附近與所述夾具支座樞接，而其末端附近由所述旋轉氣缸支撐并驅動，所述夾具主體的前端的左右兩側對稱地固接有兩個所述夾具爪部。9.如權利要求8所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述夾具爪部包括: 與所述夾具主體固接的爪部基體；以及 一體式地結合該爪部基體并沿所述爪部基體的前端向前延伸的爪部主體，其中，所述爪部主體的下表面一體式地連接有多個凸起部，相鄰所述凸起部之間間隔有一定距離，每個所述凸起部的下表面與待測物的接觸點處的尺寸特征相匹配。10.如權利要求7所述的適用于測量復雜結構的測量系統，其特征在于，所述光偏轉器載盤呈“凸”字形的塊狀結構，所述光偏轉器為三棱柱狀的三棱鏡，所述光偏轉器載盤包括:形成于其凸臺上的、并與所述待測物載盤相對處的第一斜面、以及布置在所述第一斜面底部的直線型槽部，所述第一光偏轉器的鏡面與所述第一斜面相貼合，所述第一斜面將所述第一光偏轉器的鏡面的底部棱角引導至所述槽部的預定位置，所述待測物載盤呈“凸”字形的塊狀結構，所述待測物載盤包括:形成于其凸臺上邊緣、并與所述光偏轉器載盤相對處的多個待測物放置槽、以及形成于其凸臺上中心處的至少一個第二斜面，其中，所述第二光偏轉器的鏡面與所述第二斜面相貼合，待測物則放置于所述待測物放置槽中。
【文檔編號】G01B11/00GK205580380SQ201620199922
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】吳加富, 繆磊, 張曉楠
【申請人】蘇州富強科技有限公司