[實(shí)用新型]激光掃描三維成像和CCD二維成像組合測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821328588.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN208998740U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚開志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳科瑞技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 李利

本實(shí)用新型涉及激光掃描三維成像和CCD二維成像的組合測量裝置，包括底座、運(yùn)動(dòng)軸、三維相機(jī)、背光源、工作臺(tái)、鏡頭支架及二維成像設(shè)備，所述運(yùn)動(dòng)軸、背光源、鏡頭支架及工作臺(tái)分別設(shè)于所述底座上，所述三維相機(jī)設(shè)于所述運(yùn)動(dòng)軸上，所述工作臺(tái)懸置于所述背光源上方，所述背光源及工作臺(tái)置于所述鏡頭支架下方，所述二維成像設(shè)備設(shè)于所述鏡頭支架上，所述三維相機(jī)的鏡頭所述工作臺(tái)相對(duì)，所述運(yùn)動(dòng)軸與所述工作臺(tái)平行。使測量的精度提高，測量的操作更加簡單快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的鋰電池主體長度尺寸測量；降低生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于數(shù)據(jù)成像測量技術(shù)改進(jìn)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光掃描三維成像和CCD二維成像組合測量裝置。

背景技術(shù)

在自動(dòng)化生產(chǎn)裝配工藝過程中，需要把鋰電池精密裝配至電子產(chǎn)品中，鋰電池的尺寸值將直接影響裝配后產(chǎn)品的性能，因此在精密裝配過程中需測量出鋰電池的主體長度尺寸，以確定該電池的主體長度尺寸是否適用于該產(chǎn)品裝配。鋰電池頂主體邊的邊緣形狀為不規(guī)則的斜坡狀，頂主體邊不規(guī)則的形狀對(duì)測量精度影響很大，且頂主體邊周圍存在電池電極耳、頂封膠等異物，使光學(xué)成像難度增加，因此，需要通過各種有效的方法檢測出鋰電池頂主體邊位置和鋰電池底邊位置，從而測量出鋰電池的主體長度尺寸。

目前，測量鋰電池的主體長度尺寸是先使用機(jī)械接觸式方法檢測出鋰電池頂主體邊位置，再電通過電池上方CCD光學(xué)成像檢測出鋰電池底邊位置，然后根據(jù)鋰電池頂主體邊位置和鋰電池底邊位置計(jì)算測量出鋰電池的主體長度尺寸。

現(xiàn)有檢測方式有不足之處，使用機(jī)械接觸式方法檢測鋰電池頂主體邊位置檢測精度低、準(zhǔn)確度差、速度慢，在換型測量不同型號(hào)鋰電池時(shí)需進(jìn)行的換型調(diào)試時(shí)間長，降低了生產(chǎn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光掃描三維成像和CCD二維成像組合測量裝置，旨在解決使用機(jī)械接觸式方法檢測鋰電池頂主體邊位置檢測精度低、準(zhǔn)確度差、速度慢，在換型測量不同型號(hào)鋰電池時(shí)需進(jìn)行的換型調(diào)試時(shí)間長，降低了生產(chǎn)效率的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種激光掃描三維成像和CCD二維成像組合測量方法，所述激光掃描三維成像和CCD二維成像組合測量方法包括以下步驟：

S1、三維成像，利用三維相機(jī)通過線激光運(yùn)動(dòng)掃描被測物主體邊采集位置坐標(biāo)在三維坐標(biāo)系中構(gòu)建被測物主體邊的3D成像圖；

S2、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在三維坐標(biāo)點(diǎn)集M0中分離出用于測量運(yùn)算緯度的二維坐標(biāo)點(diǎn)集M1；

S3、坐標(biāo)校正，通過坐標(biāo)校正公式將從三維坐標(biāo)點(diǎn)集中分離出用于測量運(yùn)算維度的二維坐標(biāo)點(diǎn)集校正為與CCD的二維坐標(biāo)系平行的坐標(biāo)點(diǎn)集M2，坐標(biāo)校正公式：Tx = Ox*cosθ + Oy*sinθ；Ty = Oy*cosθ - Ox*sinθ；

S4、坐標(biāo)映射，將坐標(biāo)點(diǎn)集M2所在坐標(biāo)系的所有點(diǎn)映射至CCD二維坐標(biāo)系中生成新的坐標(biāo)點(diǎn)集M3；

S5、二維成像，通過CCD拍攝被測物位置圖像提取被測物底邊在CCD二維坐標(biāo)系中的所有坐標(biāo)點(diǎn)集N；

S6、主體長度計(jì)算，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)集M3和坐標(biāo)點(diǎn)集N利用長度公式計(jì)算出被測物主體長度，計(jì)算長度公式：D = (d1 + d2 + d3 + … + dn)/ n；

其中，其中Ox、 Oy是原坐標(biāo)點(diǎn)，Tx、Ty是根據(jù)夾角θ較正為與CCD的二維坐標(biāo)系平行的坐標(biāo)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟S6還包括以下步驟：

S61、在CCD二維坐標(biāo)系中將坐標(biāo)點(diǎn)集N進(jìn)行最小二乘法擬合直線，其直線方程，直線方程：ax + by + c = 0；

S62、根據(jù)CCD二維坐標(biāo)系中圖像像素比例值計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)集M3所有點(diǎn)到擬合直線的距離。