[發(fā)明專利]免對正軸心的影像測量裝置及其測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710119286.9
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN108534713B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 林明慧
• 申請（專利權）人: 林明慧
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01B11/27
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

本發(fā)明公開了一種免對正軸心的影像測量裝置及其方法，其用以測量待測工件。免對正軸心的影像測量裝置包含旋轉盤，旋轉盤包含旋轉軸心位置，待測工件設于旋轉盤上。光投影單元產生光線照射至待測工件，并于影像擷取單元上形成第一工件遮蔽陰暗區(qū)域。旋轉盤及待測工件受中央控制處理單元控制而旋轉一個旋轉角度，令影像擷取單元上形成第二工件遮蔽陰暗區(qū)域。中央控制處理單元依據(jù)第一工件遮蔽陰暗區(qū)域與第二工件遮蔽陰暗區(qū)域運算而產生工件軸心位置。工件軸心與旋轉軸心相隔軸差間距。借此，透過非接觸式的影像測量方式，能在任意擺放待測工件條件下正確地估算工件軸心位置及特征尺寸，既快速便利且準確度高。

技術領域

本發(fā)明是關于一種影像測量裝置及其測量方法，特別是關于一種免對正軸心即可快速且準確地測量工件輪廓尺寸的影像測量裝置及其測量方法。

背景技術

近年來，利用背投影像測量工件尺寸已經(jīng)被廣泛地應用于工業(yè)測量，然都只能做平面的輪廓影像測量。當要測量一個軸形待測工件的時候，許多測量項目都超出平面范疇，必須旋轉待測工件才能測量。傳統(tǒng)的投影測量必須倚賴精準的軸端頂心，將軸件同心而且水平夾持才能準確測量。由于傳統(tǒng)技術的測量操作不易精確對準，所以無法快速有效地掌握所欲測量的剖面輪廓尺寸。

以螺絲為例，一般螺絲都是柱狀的，只要擷取任意剖面的輪廓影像，就可以計算出代表這一顆螺絲的特征尺寸。但是如果螺絲剖面不是圓形的，而是三角形的剖面(此結構以下稱為三角牙螺絲，Triangular Thread Screw)，就必須準確定位找到三條中線才能算出三角牙螺絲的外徑和中線長度。然而，對于傳統(tǒng)的投影測量而言，其必須倚賴精密的旋轉夾具才能找到準確的中線位置。即便有精密的旋轉夾具，由于螺絲制造變形的關是，三角牙螺絲的橫截面不會是對稱的三角形，而且螺桿與螺頭的同心度也不佳，所以利用旋轉夾具夾持三角牙螺絲的任何位置，通常旋轉中心不會準確地通過三角形的形心(centroid)，因此三角牙螺絲的外徑與中線長度的測量往往會出現(xiàn)較大的誤差。

目前有一種公知的測量技術，其測量三角牙螺絲的外徑是使用V型千分尺，此V型千分尺是利用三點可以構成一個圓的原理來計算外徑，但是測量時必須注意取點，測量觸頭必須對準三角的頂點，否則測量值會不準。由于一般制造出來的三角牙不會是一個完美的正三角形，所以使用V型千分尺測量出來的外徑距離也是僅供參考。至于測量中線長度，又得回歸使用一般的分厘卡來測量，同樣都有測量觸頭必須對準三角的頂點的問題。綜上所述，使用V型千分尺與分厘卡均屬于接觸式的測量方式，人員的操作經(jīng)驗相對很重要，而人因造成誤差率提升往往是這類測量器具的潛在問題。

由此可知，目前市場上缺乏一種可隨意擺置工件、可快速測量、便利性佳且準確度高的免對正軸心的影像測量裝置及其測量方法，故相關業(yè)者均在尋求其解決之道。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種免對正軸心的影像測量裝置及其測量方法，其利用不同旋轉角度的遮蔽陰暗區(qū)域的參數(shù)擷取與計算實現(xiàn)非接觸式的影像測量方式，可以任意擺放或夾持工件而不用準確對準軸心，就可以正確地估算工件的軸心位置，進而計算出它的特征尺寸，故本發(fā)明具有相當?shù)谋憷浴４送猓高^免對正軸心的特殊概念結合影像測量方式，不但可以減少測量人力與降低測量成本，還可大幅節(jié)省測量時間并提高測量準確度，以解決公知技術存有誤差過大以及人為接觸式測量的缺點及問題。