[发明专利]一种集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置

说明书

本发明公开了一种集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置，包括支架，所述支架上集成有旋转装置、产品固定组件、定位装置、测量装置和控制系统；所述产品固定组件包括产品载具、产品限位块和固定装置；所述定位装置包括定位块和定位气缸，所述定位块包括凹陷块和凸起块，所述测量装置包括若干个2D测量机构和若干个3D测量机构。本发明能够在有限的厚度中通过支架集成旋转装置、产品固定组件、定位装置、2D测量机构和3D测量机构，减少了设备体积；通过调整测量装置能够实现多方位高精度测量；通过设置定位装置进行旋转定位，定位精度更高；通过设置产品限位块与固定装置对产品进行固定，能够适应不同形状和尺寸的产品，兼容性强。

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置。

背景技术

目前，绝大多数的产品加工作业中，需要对加工后的产品进行检测，包括检测产品的形状、轮廓、尺寸等。目前，绝大多数产品的检测还是通过人工独立完成。但是，当产品的尺寸较小时，人工测量的误差较大、耗时较长、效率低下，很大程度上影响了产品的合格率。当产品数量较多时，人力资源需求多，人力资源成本大。因此，需要通过测量设备进行自动化测量，提高效率，降低人力资源成本。

但是，现有的测量装置如果将2D检测和3D检测集成在同一治具中，设备体积较大，且对产品尺寸测量都过于单一，产品不同的测量要素有时要放到不同的测量设备上进行测量，就需要配置不同的测量设备，成本较高，人力资源需求高。当需要测量的产品种类较多时，因为多数测量设备无法兼容多种产品，就需要配置对应的测量设备。因此，如何在一台设备上快速完成所有测量，并且能够兼容多种产品，提高测量精度至关重要。

中国专利CN107966109A公开了一种小零部件自动化检测设备，包括：相机、3D激光扫描仪、吹气喷头、玻璃转盘、振动盘、轨道、传感器和电箱，所述相机分别为相机一、相机二、相机三，传感器、相机一、相机二、相机三、3D激光扫描仪分别沿逆时针方向依次设置于玻璃转盘边缘上方，所述轨道分别连接振动盘和玻璃转盘，且与玻璃转盘连接处位于传感器的前方，所述吹气喷头共有两组，一组位于传感器前方，一组位于3D激光扫描仪后方。该申请机器结构简单，可靠性高，尺寸小，成本低；无夹具，通过气吹靠边及软件自动摆正定位，通用性好，更改程序即可兼容不同产品的测量；CT=1s/pcs，检测效率高。

然而，实际使用过程中发现该申请对产品尺寸测量存在以下几个问题：1）该申请通过气吹靠边及软件自动摆正定位，只可用于较小零部件的检测，对于较大的零部件或产品检测时，无法定位或定位精度不够，无法兼容多种产品；2）该申请需要在轨道和转盘上将产品在各个相机之间运输，依次进行外部轮廓尺寸测量、高度测量、内部轮廓尺寸测量和3D扫描，每次运输和测量之间均会存在定位误差从而影响测量误差，步骤越多，定位的误差越大，相应的测量误差也会较大；3）该申请虽然将2D测量与3D激光进行结合，但依旧对产品不同的测量要素分装置进行测量，设备体积较大；且测量的方向固定，数据容易产生偏差。

有鉴于此，开发一种定位和测量精度更高的集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置，以进一步提高产品检测效率，缩小装置体积，降低成本，显然具有实际的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种集成2D相机与3D激光的尺寸测量装置，包括支架，所述支架上集成有旋转装置、产品固定组件、定位装置、测量装置和控制系统；

所述旋转装置设置在支架上方，所述旋转装置包括转盘、设置在转盘下方的轴环、设置在轴环外围的第一同步带轮、用于驱动所述旋转装置转动的驱动电机；

所述产品固定组件设置在所述旋转装置上，所述产品固定组件包括产品载具、用于固定所述产品载具的产品限位块和用于固定所述产品载具的固定装置；