[实用新型]一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置

说明书

本实用新型公开了一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置，属于计量校准技术领域，包括大理石平台以及用于支撑大理石平台的支撑架，在大理石平台上固定有底座，在底座上固定有圆柱形导轨，在圆柱形导轨上滑动连接有检测平台，在检测平台上设有第一条形通槽和第二条形通槽，所述第一条形通槽用于固定高等级标准玻璃线纹尺，第二条形通槽用于固定待校准玻璃线纹尺，在底座上固定有弯梁，在弯梁上固定有防热钢梁，在防热钢梁上左右并排固定有第一摄像装置和第二摄像装置；在底座前方的大理石平台上设有闭环运动控制系统；实现了一种集精确运动控制技术、机器视觉技术和图像处理技术为一体的玻璃线纹尺自动校准装置。

技术领域

本实用新型属于玻璃线纹尺的计量校准技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置。

背景技术

线纹尺是几何量计量中主要的实物标准，线纹尺是多值量具，它以两刻线间的距离来复现长度量值。线纹计量是长度计量的重要组成部分，是利用线纹尺进行的计量，亦称为线值计量。线纹计量在现代社会中广泛应用，线纹量值是否准确、统一对国民经济将产生重大影响。为了保证量值的准确、统一，需要建立从长度基准到生产中的各种计量器具，直至工件尺寸的传递系统，不同等级的线纹计量器具就是这个系统的传递媒介。线纹尺作为应用非常广泛的线纹计量器具，它的准确度会直接影响测量的精度，因此线纹尺在使用期间需要进行质量校准。

近几年，随着生物显微镜、测量显微镜和读数显微镜等仪器广泛应用于环保、食品、医疗、化工等领域，用于校准显微镜的0.01mm分度的1mm刻度值的玻璃线纹尺也大量使用，该玻璃线纹尺还可以配合电子目镜、显微镜相机和成像软件使用对显微拍摄物品进行测量。目前用于校准投影仪的玻璃线纹尺和用于集成电路产业应用的高精度掩膜标准板的分度值也是0.01mm的。由于该分度值的玻璃线纹尺的线纹间距为0.01mm，尺寸误差为±2μm，其准确度要求较高，常规的万能工具显微镜等计量检测设备单独使用不能满足此精度要求的校准。

目前针对该分度的玻璃线纹尺的校准方法主要有以下两种：一是采用激光干涉比长仪标准装置，该装置将线纹间距溯源到长度基准到激光的波长，可开展一等和二等标准金属线纹尺、一等和二等玻璃线纹尺检定和校准，但该装置结构复杂，对环境要求较高，价格昂贵，不适用于目前我国绝大多数计量机构开展0.01mm分度的玻璃线纹尺的校准工作。二是采用万能工具显微镜配合激光干涉仪校准，但由于万工显物镜放大倍数最大为5倍，其放大倍数太低不能用于0.01mm分度玻璃线纹尺线纹的准确瞄准，且常见的1mm玻璃线纹尺刻有100条0.01mm刻线，目视瞄准费时，不能实现自动化测量。

实用新型内容

本实用新型目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提供了一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置，设计符合阿贝原则，实现了0.01mm分度、0.1mm分度和微米级线纹宽度偏差的线纹尺的校准；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置，包括大理石平台以及用于支撑大理石平台的支撑架，在大理石平台上固定有底座，在底座上固定有沿左右方向设置的圆柱形导轨，在圆柱形导轨上滑动连接有检测平台，在检测平台上设有沿左右方向设置的第一条形通槽和第二条形通槽，且第一条形通槽和第二条形通槽位于同一条直线上，所述第一条形通槽用于固定高等级标准玻璃线纹尺，第二条形通槽用于固定待校准玻璃线纹尺，在检测平台底部安装有用于照亮第一条形通槽和第二条形通槽的LED光源，在底座上固定有弯梁，在弯梁上固定有防热钢梁，在防热钢梁上左右并排固定有第一摄像装置和第二摄像装置，所述第一摄像装置用于对高等级标准玻璃线纹尺图像摄取，第二摄像装置用于对待校准玻璃线纹尺图像摄取；

在底座前方的大理石平台上设有闭环运动控制系统，所述闭环运动控制系统包括沿左右方向设置的传动丝杆以及为传动丝杠转动提供动力的伺服电机，在传动丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母与检测平台之间通过连接臂固定连接；在大理石平台上固定有用于检测丝杠螺母位移量的光栅位移传感器，所述光栅位移传感器与伺服电机构成闭环控制机构而使得检测平台形成多个标准位移量。