CN207248491U - 立式柱面镜透射偏心检查仪 - Google Patents
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Abstract
立式柱面镜透射偏心检查仪，属于柱面镜偏心成像检测设备。该立式柱面镜透射偏心检查仪包括立式支架，立式支架下方配合设置平行光管***，平行光管***前端配合设置转向棱镜***，转向棱镜***上方依次配合设置XY二维移动平台和旋转平台，旋转平台上设有检测工装夹具，检测工装夹具上方配合设置光学成像***，光学成像***滑动配合立式支架上。本实用新型的立式柱面镜透射偏心检查仪结构简单，设计合理，操作方便，替代了传统的千分表测量方式，改用计算机数字图像处理技术，不但提高了测量精度和重复精度，还有效提高了工人的检测效率，对柱面镜的加工良品率也得到了有效的提升。
Description
技术领域
本实用新型属于柱面镜偏心成像检测设备，具体涉及一种立式柱面镜透射偏心检查仪。
背景技术
现有的评价柱面镜偏心的仪器不多，一般都是用千分表检测柱面镜四个角的高度来评价柱面镜偏心加工的好坏，这样检测的精度很低，如果四个角检测的水平高度不一致，会把人为的一些误差带入进去，造成误判。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种立式柱面镜透射偏心检查仪的技术方案。
所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，包括立式支架，其特征在于所述的立式支架下方配合设置平行光管***，所述的平行光管***前端配合设置转向棱镜***，所述的转向棱镜***上方依次配合设置XY二维移动平台和旋转平台，所述的旋转平台上设有检测工装夹具，所述的检测工装夹具上方配合设置光学成像***，所述的光学成像***滑动配合立式支架上。
所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的立式支架上设有用于控制光学成像***上下滑动的旋转手轮。
所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的平行光管***包括同轴连接的平行光管前物镜、刻度分划板和LED照明***。
所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的光学成像***包括主镜筒，所述的主镜筒底部设置置换物镜，顶部设置面阵CCD，前侧设置目镜，左侧设置LED同轴照明***，右侧设置目镜切换拉杆，所述的面阵CCD连接电脑。
本实用新型的立式柱面镜透射偏心检查仪结构简单，设计合理，操作方便，替代了传统的千分表测量方式，改用计算机数字图像处理技术，不但提高了测量精度和重复精度，还有效提高了工人的检测效率，对柱面镜的加工良品率也得到了有效的提升。
附图说明
图1为本实用新型被测柱面镜母线和Y方向偏心示意图；
图2为本实用新型被测柱面镜母线和X方向偏心示意图；
图3为本实用新型被测柱面镜母线与边线的倾斜角示意图；
图4为本实用新型整体结构示意图；
图5为本实用新型光学成像***结构示意图；
图6为本实用新型平行光管***结构示意图；
图7为本实用新型被测柱面镜母线和Y方向偏心图像处理软件界面；
图8为本实用新型被测柱面镜母线和Y方向偏心图像处理方法；
图9为本实用新型被测柱面镜母线和X方向偏心图像处理软件界面；
图10为本实用新型被测柱面镜母线和X方向偏心图像处理方法；
图11为本实用新型对被测柱面镜边缘边线的图像处理界面；
图12为本实用新型对被测柱面镜母线与边线的倾斜角图像处理界面；
图13为本实用新型被测柱面镜母线与边线的倾斜角图像处理方法。
图中：1-立式支架；2-旋转手轮；3-平行光管***；401-底板；402-固定柱，5-转向棱镜***；6-XY二维移动平台；7-旋转平台；8-检测工装夹具；9-被测柱面镜；10-光学成像***；11-面阵CCD；12-目镜切换拉杆；13-主镜筒；14-置换物镜；15-目镜；16-LED同轴照明***；17-平行光管前物镜；18-刻线分划板；19-LED照明***。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。
如图4、5和6所示，立式柱面镜透射偏心检查仪包括底板401，底板401上固定设置固定柱402，固定柱402上固定设置立式支架1，立式支架1上滑动配合设置光学成像***10，固定柱402上设有用于控制光学成像***10上下滑动的旋转手轮2。光学成像***10包括主镜筒13，主镜筒13底部设置置换物镜14，设置面阵CCD11，前侧设置目镜15，左侧设置LED同轴照明***16，右侧设置目镜切换拉杆12，其中面阵CCD11连接电脑。
固定柱402中穿插设置平行光管***3，平行光管***3包括同轴连接的平行光管前物镜17、刻度分划板18和LED照明***19。平行光管***3的LED照明***19固定在底板401上，平行光管***3的平行光管前物镜17前端配合设置转向棱镜***5。转向棱镜***5包括一组用于改变光路的棱镜组成。转向棱镜***5上方依次配合设置XY二维移动平台6和旋转平台7，旋转平台7上设有检测工装夹具8，检测工装夹具8位于光学成像***10下方。
利用立式柱面镜透射偏心检查仪检测柱面镜的方法，包括以下步骤：
（1）检测被测柱面镜9平行母线方向（Y向）的偏心检测，如图1所示
将被测柱面镜9平放在检测工装夹具8上，并靠住检测工装夹具8的一侧定位边，平行光管***3出射的光线照射到转向棱镜***5上，并通过转向棱镜***5、XY二维移动平台6、旋转平台7和检测工装夹具8，出射到被测柱面镜9上，经过光学成像***10成像到面阵CCD11上，面阵CCD11所成的图像通过计算机的图像处理，具体：将面阵CCD11中读取的每一帧的图像放到内存里面，再扫描图像里每一行的像素，把每一行像素里面对比度数值信号提取出来，找出数值最高的点，然后把每一行最高的点连成一条直线，并定义XY坐标系，形成该定位边的直线方程a；
将被测柱面镜9旋转180度重新平放在检测工装夹具8上，靠住一侧的定位边，经光学成像***10成像后，同样通过计算机图像处理，具体：将面阵CCD11中读取的每一帧的图像放到内存里面，再扫描图像里每一行的像素，把每一行像素里面对比度数值信号提取出来，找出数值最高的点，然后把每一行最高的点连成一条直线，并定义XY坐标系，形成该定位边的直线方程b；
如图8所示，将两次的位置进行计算，计算公式为Y（两次位置之间的距离）=|b-a|，得出被测柱面镜9平行母线方向的线偏心值为Y/2，角偏心为 arctan[(Y/2)/f（被测柱面镜焦距）]，计算机检测界面如图7所示。例如，两条直线方程分别是a:Y1=5*X1+5，b:Y2=4*X2+3,取两条直线的中心点，X=0的位置，Y1=5,Y2=3,Y=|5-3|=2,线偏心值为Y/2=1,角偏心为arctan[(Y/2)/f（被测柱面镜焦距）]，按上述实例来算，假设被测柱面镜焦距100，角偏心为arctan[(Y/2)/f]=arctan1/100=0.57°。
（2）检测被测柱面镜9垂直母线方向（X向）的偏心检测，如图2所示
将被测柱面镜9平放在检测工装夹具8上，靠住检测工装夹具8的一侧定位边，平行光管***3出射的光线照射到转向棱镜***5上，并通过转向棱镜***5、XY二维移动平台6、旋转平台7和检测工装夹具8，出射到被测柱面镜9上，经过被测柱面镜9汇聚，成像到焦点位置，焦点位置的像经过光学成像***10成像到面阵CCD11上，同将面阵CCD11所成的图像通过计算机图像处理，具体：将面阵CCD11中读取的每一帧的图像放到内存里面，再扫描图像里每一行的像素，把每一行像素里面对比度数值信号提取出来，找出数值最高的点，然后把每一行最高的点连成一条直线，并定义XY坐标系，形成该定位边的直线方程c；
将被测柱面镜9旋转180度重新平放在检测工装夹具8上，同样靠住一侧定位边，经光学成像***10成像后，同样通过计算机图像处理，具体：将面阵CCD11中读取的每一帧的图像放到内存里面，再扫描图像里每一行的像素，把每一行像素里面对比度数值信号提取出来，找出数值最高的点，然后把每一行最高的点连成一条直线，并定义XY坐标系，形成该定位边的直线方程d；
如图10所示，将两次的位置进行计算，公式为X（两次位置之间的距离）=|d-c|，得出被测柱面镜9垂直母线方向的线偏心值为X/2，角偏心为 arctan[(X/2)/f（被测柱面镜焦距）]，计算方法和上述（1）相同，计算机检测界面如图9所示。
（3）检测被测柱面镜9母线与边线的倾斜角，如图3所示
将被测柱面镜9平放在检测工装夹具8上，同样靠住检测工装夹具8的一侧定位边，打开光学成像***10上的LED同轴照明***16，通过光学成像***10获取被测柱面镜9的边缘侧边的图像，同样通过计算机图像处理，如图11所示，形成该边缘侧边的直线方程e；
通过光学成像***10找到被测柱面镜9的焦点图像，同样通过计算机图像处理，形成焦点的直线方程f；
如图13所示，将两次的位置进行计算，公式为 γ（倾斜角）=arctan[（k2-k1）/(1+k1*k2)]，其中k1和k2是两条直线方程的斜率，得出被测柱面镜9母线与侧边的倾斜角角度值，计算机检测界面如图12所示。例如，两条直线方程分别是e:Y1=5*X1+5，f:Y2=4*X2+3,γ（倾斜角）=arctan[（4-5）/(1+4*5)]=2.7°。
Claims (4)
1.立式柱面镜透射偏心检查仪，包括立式支架（1），其特征在于所述的立式支架（1）下方配合设置平行光管***（3），所述的平行光管***（3）前端配合设置转向棱镜***（5），所述的转向棱镜***（5）上方依次配合设置XY二维移动平台（6）和旋转平台（7），所述的旋转平台（7）上设有检测工装夹具（8），所述的检测工装夹具（8）上方配合设置光学成像***（10），所述的光学成像***（10）滑动配合立式支架（1）上。
2.如权利要求1所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的立式支架（1）上设有用于控制光学成像***（10）上下滑动的旋转手轮（2）。
3.如权利要求1所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的平行光管***（3）包括同轴连接的平行光管前物镜（17）、刻度分划板（18）和LED照明***（19）。
4.如权利要求1所述的立式柱面镜透射偏心检查仪，其特征在于所述的光学成像***包括主镜筒（13），所述的主镜筒（13）底部设置置换物镜（14），顶部设置面阵CCD（11），前侧设置目镜（15），左侧设置LED同轴照明***（16），右侧设置目镜切换拉杆（12），所述的面阵CCD（11）连接电脑。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110657957A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-07 | 程宏 | 倾斜式柱面透镜偏心测量仪 |
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2017
- 2017-09-29 CN CN201721266985.8U patent/CN207248491U/zh not_active Expired - Fee Related
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