[实用新型]一种影像测量仪的运动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种影像测量仪的运动控制系统。

背景技术

影像测量技术是以机械视觉为研究基础的一门新兴测试技术。它代表的是数字影像科技溶入计量领域，进行空间几何运算的先进测量技术。影像测量仪建立在微米级精确数控的硬件与人性化操作软件的基础上，将各种功能完美集成，最终实现高精度、多功能、智能化、现代化的测量。影像测量仪发展起来了人工智能型的现代光学非接触测量技术，传承了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能，融合了机器视觉软件的灵活性、智能化与自动化的特征，属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。

影像控制系统是影像测量系统中的重要组成部分。现在的运动控制系统分为两种，一种是由电机驱动的自动影像控制系统，另一种是由纯人工驱动的手动影像控制系统。在影像测量仪的实际应用中，运动控制的定位精度直接影响图片拼接的质量。但是自动影像控制系统技术要求，造价较高。而纯人工驱动的手动影像控制系统，效率太低。

现有的影像测量设备中，由于光学尺数据采集、电机控制、光源控制采用不同的驱动控制程序，这些程序运行于非实时的Windows操作系统平台之上，会导致各控制装置无法高效协调工作，现有技术至少存在以下缺陷或不足：

1、因为现有的手动影像控制系统X/Y/Z运动都是采用人工手动驱动，并且Z轴通常很高，操作人员在电脑上测量数据时必须站立在才能操作到Z轴。所以操作人员在测量时，很难操作到Z轴。特别是在进3D测量时，要频繁操作Z轴，影响作业进度。造成了时间浪费且无法达到高效率测量的要求。

2、灯光控制要外接光源控制系统，加重了影像测量系统的安装和调试过程；同时，在操作人员作业时，也带来了不便。因为要外接光源控制系统，也降低了整个测量系统的稳定性。

3、测量软件运行在Windows操作系统之上，由于Windows为非实时操作系统，在3D测量过程中，由于进程堵塞或响应迟滞，而此时探针已与工件发生碰撞，因刹车指令无法及时发出机台持续运动，探针偏移角度超过安全范围可导致坚硬的红宝石球与工件发生强力碰撞，造成设备或工件损坏，现有技术进行3D测量时存在较大风险。

4、控制器与电脑通信采用USB通信，需独立安装驱动，通信距离过短。且USB协议是非对等协议，必须有主机支持，无法搭建星形结构或者总线式结构，整个设备树必须有个根节点，设备与设备之间无法直接通信，相对而言，以太网和串口都是对等的通信系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种影像测量仪的运动控制系统，以克服上述的影像测量设备的不足。

本实用新型的技术方案：一种影像测量仪的运动控制系统，包括主控模块，以及在主控模块协调下的USB数据通信模块、以太网数据通信模块、数据存储模块、光栅尺数据采集模块、3D测量模块、安全保护模块和电源模块；还包括在主控模块协调下的对为Z轴运动设置的电机进行控制的电机运动控制模块；所述的电机运动控制模块包括电机转速控制装置、利用计数器来参与指令和机械位置计数的计数装置、计数结果进行比较实现同步检测的同步检测装置、输出同步信号控制间隙补偿，打滑较正同步信号整理装置、将光学尺位置实时同步反馈给电机运动控制装置，计算实际位置与理论规划位置的偏差，并根据该偏差调节电机定位精度的精度控制装置。

本实用新型中，设置有在主控模块协调下的对为Z轴运动设置的电机进行控制的电机运动控制模块，利用电机驱动Z轴，以克服目前Z轴通常很高，操作人员在电脑上测量数据时必须站立在才能操作到Z轴。所以操作人员在测量时，很难操作到Z轴。特别是在进3D测量时，要频繁操作Z轴，影响作业进度。造成了时间浪费且无法达到高效率测量的要求的不足。

进一步的，上述的影像测量仪的运动控制系统中：还包括在主控模块协调下的光源控制模块，所述的光源控制模块包括能使光源的输出电压在工作条件变化时保持恒定的光源输出恒压装置。

进一步的，上述的影像测量仪的运动控制系统：所述的电机转速控制装置包括由单片机，所述的单片机输出PWM来控制电机转速。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1系统框图。

具体实施方式