光電測(cè)角儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種光電測(cè)角儀，由計(jì)算機(jī)、視頻采集系統(tǒng)、檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)及配套電纜構(gòu)成，所述計(jì)算機(jī)具有安裝視頻采集卡的PCI接口和可安裝RS485轉(zhuǎn)RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換器的接口；所述視頻采集系統(tǒng)由視頻采集卡和CCD攝像機(jī)構(gòu)成；所述檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)包括被測(cè)產(chǎn)品放置部和圖像數(shù)據(jù)采集部。本發(fā)明的光電測(cè)角儀可有效解決檢測(cè)者觀察對(duì)線易疲勞、人為主觀誤差較大的問(wèn)題，同時(shí)提高工作效率，方便歷史數(shù)據(jù)查詢和打印輸出。
【專利說(shuō)明】光電測(cè)角儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于檢測(cè)周視系列光學(xué)觀察或瞄準(zhǔn)產(chǎn)品方向角度誤差的儀器，尤其涉及一種用于周視瞄準(zhǔn)鏡方向測(cè)角精度檢測(cè)的光電測(cè)角儀。
【背景技術(shù)】
[0002]一般周視系列光學(xué)觀察或瞄準(zhǔn)產(chǎn)品都存在方向測(cè)角精度的檢測(cè)要求，在現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)儀器中，通常是采用轉(zhuǎn)臺(tái)或?qū)Ｓ玫慕嵌葯z測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，這類傳統(tǒng)的光機(jī)檢測(cè)儀主要構(gòu)成包括前置鏡、讀數(shù)顯微鏡，角度機(jī)械度盤，前兩者用于對(duì)線，后者用于角度指示，通常的使用方法是人眼通過(guò)觀察前置鏡分劃板十字中心，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)儀轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)產(chǎn)品，對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品分劃板十字中心，鎖緊轉(zhuǎn)臺(tái)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)品方向機(jī)構(gòu)到需要檢測(cè)的角度位置，松開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)鎖緊機(jī)構(gòu)，再轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)儀，再次通過(guò)前置鏡目鏡觀察，直到前置鏡分劃板十字中心瞄準(zhǔn)產(chǎn)品分劃板十字中心，最后通過(guò)其上顯微鏡對(duì)線讀取機(jī)械度盤刻度值，獲得偏差值，挑選出其中最大值即為產(chǎn)品測(cè)角精度。這種方法在檢測(cè)360°周視系列產(chǎn)品，特別是周視瞄準(zhǔn)鏡產(chǎn)品時(shí)，通常需要測(cè)量8個(gè)方向角度對(duì)應(yīng)精度值，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)各兩圈，共計(jì)至少檢測(cè)32個(gè)位置角度精度值，期間根據(jù)需要還要對(duì)任意點(diǎn)點(diǎn)精度進(jìn)行抽檢。
[0003]上述傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在四個(gè)方面的不足:一是提供與被測(cè)產(chǎn)品分劃板對(duì)線的前置鏡分劃板與角度機(jī)械分劃度盤和讀取轉(zhuǎn)動(dòng)角度值的顯微鏡設(shè)置在一高一低，高度差較大的位置上，檢測(cè)過(guò)程中操作人員既要不斷通過(guò)前置鏡和顯微鏡觀察對(duì)線，還要操縱儀器有關(guān)機(jī)構(gòu)，俯身起身動(dòng)作轉(zhuǎn)換頻繁，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，不利于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。二是用于指示角度的機(jī)械度盤工藝要求極高，一旦變形或損壞，極難采購(gòu)和制作，整個(gè)儀器的將無(wú)法使用，維修性差，影響生產(chǎn)。三是人眼因多次通過(guò)出瞳直徑較小的前置鏡和顯微鏡觀察對(duì)線和讀數(shù)，極易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，且對(duì)線不便、人眼誤差較大、存在一定的隨機(jī)性，影響測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性和可信度。四是測(cè)量的數(shù)據(jù)只能手寫記錄，最后從一堆數(shù)據(jù)中比較挑選出最大值，檢測(cè)數(shù)據(jù)保存歷史追溯不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡(jiǎn)便、快捷、直觀、精確的光電測(cè)角儀，其具體技術(shù)方案如下:一種光電測(cè)角儀，由計(jì)算機(jī)、視頻采集系統(tǒng)、檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)及配套電纜構(gòu)成，所述計(jì)算機(jī)具有安裝視頻采集卡的PCI接口和可安裝RS485轉(zhuǎn)RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換器的接口 ；所述視頻采集系統(tǒng)由視頻采集卡和CXD攝像機(jī)構(gòu)成；所述檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)包括被測(cè)產(chǎn)品放置部和圖像數(shù)據(jù)采集部。
[0005]進(jìn)一步的，所述被測(cè)廣品放直部，包括底座、軸心和承座，所述軸心固定在底座上，其轉(zhuǎn)軸軸線與所述底座垂直，所述承座固定在軸套上，軸套安裝在軸襯上，圍繞軸襯平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸襯安裝到軸心，軸襯也圍繞軸心平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸套和軸襯(一起圍繞軸心旋轉(zhuǎn)。
[0006]進(jìn)一步的，還包括光電軸角編碼器，所述光電軸角編碼器的定圈固定在所述底座上，動(dòng)圈穿入所述軸襯并通過(guò)螺紋擋圈固緊，所述動(dòng)圈平滑轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步的，還包括上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)和下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上微動(dòng)機(jī)構(gòu)和下微動(dòng)機(jī)構(gòu)分別安裝在軸套和軸襯上。
[0008]進(jìn)一步的，所述圖像數(shù)據(jù)采集部包括前置鏡和CXD攝像機(jī)，立柱旋緊在底座上，支架和卡箍依次安裝在立柱上，所述CXD攝像機(jī)設(shè)置于支架上，并置于所述前置鏡目鏡的后方，其鏡頭對(duì)準(zhǔn)前置鏡的目鏡，光軸與前置鏡的光軸平行，物點(diǎn)位于前置鏡的出瞳位置處。
[0009]進(jìn)一步的，所述配套電纜由電源轉(zhuǎn)接電纜、電源電纜、視頻信號(hào)電纜和編碼器電纜構(gòu)成，所述編碼器電纜與電源電纜連接，同時(shí)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器相連；所述視頻信號(hào)電纜一端接視頻采集卡，另一端接CCD攝像機(jī)；所述電源電纜與CCD攝像機(jī)相連；所述電源轉(zhuǎn)接電纜一端與電源電纜連接，另一端與計(jì)算機(jī)電源接口連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述前置鏡內(nèi)置分劃板圖像和進(jìn)入前置鏡視場(chǎng)內(nèi)的被測(cè)產(chǎn)品分劃板圖像均由CXD攝像機(jī)直接拍攝，并經(jīng)視頻采集卡采集信號(hào)后通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示。
[0011]進(jìn)一步的，檢測(cè)時(shí)角度轉(zhuǎn)動(dòng)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由所述光電軸角編碼器直接采集，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器傳輸給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，且轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示。
[0012]本發(fā)明的光電測(cè)角儀可有效解決檢測(cè)者觀察對(duì)線易疲勞、人為主觀誤差較大的問(wèn)題，同時(shí)提高工作效率，方便歷史數(shù)據(jù)查詢和打印輸出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的光電測(cè)角儀的原理示意圖；
圖2是本發(fā)明的光電測(cè)角儀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的光電測(cè)角儀電纜接線關(guān)系示意圖；
圖4是本發(fā)明的光電測(cè)角儀光電軸角編碼器安裝方式示意圖。
[0014]其中:1_計(jì)算機(jī)，2_視頻米集卡,3_ /[目號(hào)轉(zhuǎn)換器，4-CQ)攝像機(jī),5_承座,6_軸套，7-軸襯，8-軸心，9-上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)，10-下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)，11-光電軸角編碼器，12-底座，13-立柱，14-卡箍，15-前置鏡，16-支架，17-電源轉(zhuǎn)接電纜，18-電源電纜，19-視頻信號(hào)電纜，20-編碼器電纜，21-螺釘，22-螺紋擋圈，23-螺釘，24-墊圈。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1和2所示，本發(fā)明的光電測(cè)角儀，由計(jì)算機(jī)1、視頻采集系統(tǒng)、檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)及配套電纜等構(gòu)成，所述計(jì)算機(jī)1，主機(jī)硬件采用市售主流配置，確保有可安裝視頻采集卡2的PCI接口和可安裝RS485轉(zhuǎn)RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換器3的接口，有獨(dú)立+12V和+5V直流電源輸出接口，能夠運(yùn)行周視瞄準(zhǔn)鏡精度檢測(cè)程序；所述的視頻采集系統(tǒng)由視頻采集卡2和CCD攝像機(jī)4構(gòu)成；所述的檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)由承座5、軸套6、軸襯7、軸心8、上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)9、下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)10、光電軸角編碼器11、底座12、立柱13、卡箍14、前置鏡15、支架16等構(gòu)成；所述的配套電纜由電源轉(zhuǎn)接電纜17、電源電纜18、視頻信號(hào)電纜19和編碼器電纜20構(gòu)成。
[0017]軸心8用6顆螺釘固定在底座12上，保證其轉(zhuǎn)軸軸線與底座12垂直。光電軸角編碼器11的動(dòng)圈穿入軸襯7并通過(guò)螺紋擋圈22固緊。裝有光電軸角編碼器11的軸襯7安裝到軸心8上，保證軸襯7能圍繞軸心8平滑轉(zhuǎn)動(dòng)。光電軸角編碼器11的定圈用4顆螺釘21固定在底座12上，固定后檢查保證光電軸角編碼器11動(dòng)圈能平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，且軸襯7也能圍繞軸心8平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，必要時(shí)可修切墊圈24以滿足上述要求，保證光電軸角編碼器11正確安裝位置。將軸套6安裝到軸襯7上，保證其能圍繞軸襯7平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝完后檢查確保軸套6和軸襯7可一起圍繞軸心8旋轉(zhuǎn)。將承座5用3顆螺釘固緊在軸套6上，并用銷子銷接。將上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)9和下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)10分別安裝到軸套6和軸襯7上。將立柱13旋緊在底座12上，并用銷子固定，將支架16和卡箍14依次安裝在立柱13上，并用螺釘固緊，將CXD攝像機(jī)4安裝在支架16上，并置于前置鏡15目鏡后方，保證CXD攝像機(jī)4的光軸與前置鏡15的光軸平行并處于同一個(gè)光路中，用2顆螺釘固緊，防止滑落。在計(jì)算機(jī)I對(duì)應(yīng)接口上安裝視頻采集卡2和信號(hào)轉(zhuǎn)換器3。將配套電纜中的電源轉(zhuǎn)接電纜17、電源電纜18、視頻信號(hào)電纜19和編碼器電纜20，按照?qǐng)D3所示的接線關(guān)系圖依次接好；調(diào)整CCD攝像機(jī)4的位置直到看到的圖像清晰且前置鏡15分劃板十字中心圖像基本居中。
[0018]所述的視頻采集卡2采用PAL格式輸入接口，視頻采集分辨率大于625 X 360，采集速度不小于25fps ;所述的CXD攝像機(jī)4采用CXD黑白攝像頭，PAL格式輸出接口，水平清晰度不低于TV 4001ines,掃描頻率50Hz，配置鏡頭物鏡焦距16mm，F(xiàn)數(shù)為1.2。
[0019]視頻采集卡2安裝在計(jì)算機(jī)PCI接口上，RS485轉(zhuǎn)RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換器3安裝在計(jì)算機(jī)RS232接口上；(XD攝像機(jī)4安裝在支架16上，與前置鏡15處于同一光路中，CXD攝像機(jī)4的光軸與前置鏡15的光軸平行且其物點(diǎn)位于前置鏡15的出瞳位置處；支架16通過(guò)卡箍14并用螺釘固定在立軸上；前置鏡通過(guò)卡箍14固緊并套在立柱13上，用螺釘固緊鎖止在立軸13上；立柱13通過(guò)螺紋旋緊鉛垂固定在底座12上；承座5通過(guò)3顆螺釘固定在軸套6上；軸套6安裝在軸襯7上；軸襯7安裝在軸心8上，軸套6和軸襯7可一起圍繞軸心8旋轉(zhuǎn)，也可相互之間旋轉(zhuǎn)；軸心8通過(guò)4顆螺釘固定在底座12上；光電軸角編碼器11的定圈通過(guò)4顆螺釘21固定在底座12上，動(dòng)圈套在軸襯7上，并通過(guò)螺紋擋圈22固緊，編碼器電纜20與電源電纜18的+5V電源連接，同時(shí)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器3相連；視頻信號(hào)電纜19 一頭接視頻采集卡2，一頭接CXD攝像機(jī)4 ；電源電纜18的+12V與CXD攝像機(jī)4相連；電源轉(zhuǎn)接電纜17 —頭與計(jì)算機(jī)電源接口(+12V和+5V)連接，一頭與電源電纜18連接；上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)9、下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)10分別固定在軸套6、軸襯7上。
[0020]前置鏡15內(nèi)置分劃板圖像和進(jìn)入前置鏡15視場(chǎng)內(nèi)的被測(cè)產(chǎn)品分劃板圖像均由CCD攝像機(jī)4直接拍攝，并經(jīng)視頻采集卡2采集信號(hào)后通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示；測(cè)量時(shí)角度轉(zhuǎn)動(dòng)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由光電軸角編碼器11直接采集，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器3傳輸給計(jì)算機(jī)I系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，且轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示；檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)記錄，以供查詢，并可接外置打印機(jī)打印輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種光電測(cè)角儀，由計(jì)算機(jī)、視頻采集系統(tǒng)、檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)及配套電纜構(gòu)成，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)具有安裝視頻采集卡(2)的PCI接口和可安裝RS485轉(zhuǎn)RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換器(3)的接口 ；所述視頻采集系統(tǒng)由視頻采集卡(2)和CCD攝像機(jī)(4)構(gòu)成；所述檢測(cè)基礎(chǔ)平臺(tái)包括被測(cè)產(chǎn)品放置部和圖像數(shù)據(jù)采集部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:所述被測(cè)產(chǎn)品放置部，包括底座(12)、軸心(8)和承座(5)，所述軸心(8)固定在底座(12)上，其轉(zhuǎn)軸軸線與所述底座(12)垂直，所述承座(5 )固定在軸套(6 )上，軸套(6 )安裝在軸襯(7 )上，圍繞軸襯(7 )平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸襯(7)安裝到軸心(8)，軸襯(7)也圍繞軸心(8)平滑轉(zhuǎn)動(dòng),所述軸套(6)和軸襯(7)一起圍繞軸心(8)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:還包括光電軸角編碼器(11)，所述光電軸角編碼器(11)的定圈固定在所述底座(12)上，動(dòng)圈穿入所述軸襯(7)并通過(guò)螺紋擋圈(22)固緊，所述動(dòng)圈平滑轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:還包括上部微動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)和下部微動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)，所述上微動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)和下微動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)分別安裝在軸套(6)和軸襯(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:所述圖像數(shù)據(jù)采集部包括前置鏡(15)和CXD攝像機(jī)(4)，立柱(13)旋緊在底座(12)上，支架(16)和卡箍(14)依次安裝在立柱(13)上，所述CXD攝像機(jī)(4)設(shè)置于支架(16)上，并置于所述前置鏡(15)目鏡的后方，其鏡頭對(duì)準(zhǔn)前置鏡(15 )的目鏡,光軸與前置鏡(15 )的光軸平行,物點(diǎn)位于前置鏡(15 )的出瞳位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:所述配套電纜由電源轉(zhuǎn)接電纜(17)、電源電纜(18)、視頻信號(hào)電纜(19)和編碼器電纜(20)構(gòu)成，所述編碼器電纜(20)與電源電纜(18)連接，同時(shí)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器(3)相連；所述視頻信號(hào)電纜(19) 一端接視頻采集卡(2 )，另一端接CXD攝像機(jī)(4 );所述電源電纜(18 )與CXD攝像機(jī)(4 )相連；所述電源轉(zhuǎn)接電纜(17) —端與電源電纜(18)連接，另一端與計(jì)算機(jī)電源接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的光電檢測(cè)儀，其特征在于:所述前置鏡(15)內(nèi)置分劃板圖像和進(jìn)入前置鏡(15)視場(chǎng)內(nèi)的被測(cè)產(chǎn)品分劃板圖像均由CCD攝像機(jī)(4)直接拍攝，并經(jīng)視頻采集卡(2)采集信號(hào)后通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的光電檢測(cè)儀，其特征在于:檢測(cè)時(shí)角度轉(zhuǎn)動(dòng)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由所述光電軸角編碼器(11)直接采集，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(3)傳輸給計(jì)算機(jī)(1)，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，且轉(zhuǎn)動(dòng)量通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏顯示。
【文檔編號(hào)】G01B11/26GK103712578SQ201310720942
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】張宏, 饒俊, 陳克高, 張?jiān)`, 陳麗麗, 項(xiàng)舒年, 范建偉, 豐傳方, 楊巨恒 申請(qǐng)人:浙江華東光電儀器有限公司