[发明专利]一种机器视觉全景测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：包括上位机A、下位机B、径向电机驱动器C、直流电源D、轴向电机驱动器E、机器视觉测量滑台F组成。上位机A选用Intel(R)Core(TM)i5-4200CPU@2.80GHz处理器，内存为8GB，用以发出操控指令，屏幕显示采集图像；下位机B选用51单片机控制器，用以控制驱动器和传感器；径向电机驱动器C和轴向电机驱动器E由直流电源D供电，接收下位机B的指令驱动电机转动，带动测量滑台进行工件测量工作；机器视觉测量滑台F由龙门架视觉采集机构100、载物板200、主动径向丝杠螺母机构300、固定板400、主动轴向丝杠螺母机构500、从动轴向滑块机构600和从动径向滑块机构700组成，龙门架视觉采集机构100用以图像采集，载物板200通过直线滑动导轨上的螺纹孔与轴向丝杠螺母机构300的滑块形成紧固连接，主动轴向丝杠螺母机构500通过螺栓连接在固定板400上，从动轴向螺母机构600和从动径向螺母机构700配合主动轴向丝杠螺母机构500和主动径向丝杠螺母机构300做同步运动。

2.根据权利要求1所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述机器视觉测量滑台F，包括龙门架视觉采集机构100由龙门架和采集相机通过螺栓紧固连接，采集相机可更换，龙门架底座设计有通孔通过螺栓连接固定在工作平台进行图像采集。

3.根据权利要求1所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述机器视觉测量滑台F，包括固定板400通过螺栓连接固定在工作平台上，限位开关401、402、403、404通过螺钉连接在固定板400上，接近开关传感器405、406、407、408、409、410通过固定板400开槽内的螺钉连接定位，直线滑动导轨603通过螺钉连接固定在固定板400开槽内上。

4.根据权利要求1所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述机器视觉测量滑台F的主动轴向丝杠螺母机构500通过支撑座501和固定座505的螺栓连接固定在固定板400上，所述主动轴向丝杠螺母机构500中的驱动电机508通过螺钉固定在电机座507上，电机座507通过固定板400底部的螺钉与固定板400紧固连接。

5.根据权利要求4所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述主动轴向丝杠螺母机构500中的丝杠504与支撑座501和固定座505通过轴承连接，丝杠左侧嵌套在支撑座501的轴承中，右侧嵌套在固定座505的轴承中；丝杠504通过滚珠螺母503与滑块502连接，滑块502与固定板400上固定的直线滑动导轨603连接。

6.根据权利要求5所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述丝杠504右侧通过联轴器506与驱动电机508转动轴左侧相连，驱动电机508转动轴右侧安装有手轮509，通过键连接；从动轴向螺母机构600上的滑块602与固定板400通过直线滑动导轨603螺钉连接；主动径向丝杠螺母机构300和从动径向丝杠螺母机构700的连接方式与所述轴向丝杠螺母机构300和从动轴向螺母机构600相同。

7.根据权利要求1所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：所述机器视觉测量滑台F的载物板200通过直线滑动导轨601与主动轴向丝杠螺母机构500、径向丝杠螺母机构300、从动轴向螺母机构600和从动径向螺母机构700的滑块螺钉连接，载物板200可据工件结构外形完成装夹，并且可以同时装夹多个工件。

8.根据权利要求1所述的一种机器视觉全景测量系统及测量方法，其特征在于：机器视觉测量滑台系统测量定位步骤如下：

步骤I：根据测量需要布置安装龙门架视觉采集机构100和精密滑台机构，在载物板200上根据需要装夹多个工件，下位机B给出归零指令，使载物板200位置归零，径向电机驱动器C和轴向电机驱动器E驱动电机305、508带动丝杠309、504转动，归零接近开关传感器406、409用以定位归零位置，反馈给单片机控制系统，完成装置归零；

步骤II：载物板200位置归零后，上位机通信给出下位机测量位置坐标数据，下位机发出指令给径向电机驱动器C和轴向电机驱动器E，驱动电机305、508带动丝杠309、504转动，螺母机构将丝杠转动变换为滑块直线运动，完成载物板200的径向和轴向运动，设置在固定板400上的接近开关传感器405、407、408、410用于载物板200的位置反馈，精确定位工件位置，实现轴、径向的精密直线运动；轴、径向丝杠螺母机构运用插补方法，搭配从动轴向滑块机构600和从动径向滑块机构700，可实现圆弧式运动，进行工件的全景扫描测量；

步骤III：若运行位置不合理，触发限位开关401、402、403、404，即时反馈给单片机控制系统，停止驱动电机508、305转动，保护装置。

步骤IV：测量任务完成后，单片机控制系统给出归零指令，在接近开关传感器409、406的定位作用下，控制驱动电机508、305转动，将载物板位置重新归零，方便下次操作。