本发明涉及尺寸检测技术领域，具体而言，涉及一种3d光学尺寸检测仪及光学尺寸检测系统。
背景技术：
在生产过程中对产品的尺寸进行全面检测，是管控产品质量的一道主要工序，现有技术提供了一种光学表面尺寸检测仪，此光学表面检测仪存在检测精度低、工作效率低等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种3d光学尺寸检测仪，此3d光学尺寸检测仪可有效地提高测量精度，节约人工成本，提高工作效率。
本发明的另一目的在于提供一种光学尺寸检测系统，此光学尺寸检测系统包括上述的3d光学尺寸检测仪。此光学尺寸检测系统可有效地提高测量精度，节约人工成本，提高工作效率。
本发明是这样实现的：
一种3d光学尺寸检测仪，包括：
底座，底座设置有位移平台，位移平台可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，位移平台具有容纳腔，容纳腔用于放置待测物；
立柱，与底座垂直设置，且与底座活动连接；
尺寸检测装置，包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头、n个相对设置于容纳腔侧上方的镭射测量仪以及镭射测距仪，其中n为大于或等于2的偶数；安装外壳设置于立柱，并与立柱滑动连接，镭射测量仪通过安装件设置于立柱；
控制器，与尺寸检测装置以及检测组件电均连接，且控制器被配置用于根据镭射测量仪、相机以及镜头的测量结果计算得出待测物的3d尺寸。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，镭射测量仪的个数为两个，且相对设置于容纳腔的左上方与右上方，且通过安装件固定于立柱，安装件垂直于立柱设置。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，立柱具有间隔设置的第一工位、第二工位以及第三工位，第二工位与安装外壳位于同一水平线，第三工位与待测物位于同一水平线，第二工位位于第一工位与第三工位之间；
其中，镭射测量仪在进行测量作业时，依次在第一工位、第二工位以及第三工位上进行测量，并输出三次测量结果，控制器被配置为根据三次测量结果计算得到待测物的3d光学尺寸检测仪。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，镭射测量仪包括测量壳体以及第一激光镭射测量头、第二激光镭射测量头以及第三激光镭射测量头，第一激光镭射测量头、第二激光镭射测量头以及第三激光镭射测量头集成于测量壳体，测量壳体通过安装件固设于立柱；
其中，第一激光镭射测量头用于发射垂直向激光，第二激光镭射测量头用于发射水平向激光，第三激光镭射测量头用于向待测物方向发射激光。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，尺寸检测装置的安装外壳与立柱滑动连接，立柱具有滑动槽，安装外壳具有与滑动槽匹配的滑动辊，滑动辊在滑动槽内滑动，使得尺寸检测装置与底座相对靠近或远离；
安装外壳还具有拧紧螺钉，拧紧螺钉用于使得立柱与尺寸检测装置相对固定。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，3d光学尺寸检测仪还包括手柄，手柄设置于尺寸检测装置上方，用于在尺寸检测装置与底座相对远离或靠近的过程中供操作人员握持。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，3d光学尺寸检测仪还包括人机交互装置，人机交互装置与控制器电连接，用于显示待测物的尺寸的检测结果。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，底座设置有启动按钮以及暂停按钮，启动按钮与暂停按钮均与控制器电连接，启动按钮用于一键启动3d光学尺寸检测仪，暂停按钮用于暂定检测作业。
进一步地，在本发明的较佳实施例中，控制器为可编程逻辑控制器、单片机或计算机中的任一种。
一种光学尺寸检测系统，包括上述的3d光学尺寸检测仪。
上述方案的有益效果：
本发明提供了一种3d光学尺寸检测仪，包括底座、立柱、尺寸检测装置以及控制器。提供的底座为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座具有位移平台，位移平台可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，使得位移平台内设置的用于放置待测物的容纳腔也可在第一方向或第一方向上移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，立柱与底座活动连接，使得设置于立柱的尺寸检测装置可相对远离或靠近容纳腔，进而使得尺寸检测装置可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。尺寸检测装置包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头、n个相对设置于容纳腔侧上方的镭射测量仪，其中n为大于或等于2的偶数；相对设置于容纳腔侧上方的多个镭射测量仪可提供相互互补的测量结果，使得测量的结果更准确，避免单个镭射测量仪存在测量盲区的问题。同时，安装外壳设置于立柱，并与立柱滑动连接，镭射测量仪通过安装件设置于立柱。安装外壳可相对立柱滑动，使得安装外壳内的相机及镜头可相对底座远离或靠近，从而可配合镭射测量仪进行多个角度的测量，进而使得控制器可以整个多个测量数据后得到更精确的测量结果，继而节约人工进行数次测量的工作成本，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的实施例提供的3d光学尺寸检测仪在第一视角下的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的3d光学尺寸检测仪在第二视角下的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的3d光学尺寸检测仪在第三视角下的结构示意图。
图标：100-3d光学尺寸检测仪；101-底座；102-位移平台；103-立柱；105-尺寸检测装置；107-容纳腔；111-镭射测量仪；113-控制器；115-第一工位；117-第二工位；119-第三工位；121-手柄；123-人机交互装置；125-鼠标；127-键盘；129-启动按钮；131-暂停按钮；133-镭射测距仪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
图1为本实施例提供的3d光学尺寸检测仪100在第一视角下的结构示意图，图2为本实施例提供的3d光学尺寸检测仪100在第二视角下的结构示意图，图3为本实施例提供的3d光学尺寸检测仪100在第三视角下的结构示意图。请参阅图1至图3，本实施例提供了一种3d光学尺寸检测仪100，包括：底座101、立柱103、尺寸检测装置105以及控制器113。
具体地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，底座101为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座101的上方设置有位移平台102，位移平台102可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，位移平台102具有容纳腔107，当位移平台102沿第一方向或第二方向移动时，可带动容纳腔107沿第一方向或第二方向移动。容纳腔107用于放置待测物，当位移平台102沿第一方向或第二方向移动时，使得容纳腔107内的待测物也可沿第一方向或第二方向移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，需要说明的是，在本实施例中，当待测物大于系统检测的视野时，可利用位移平台102将待测物分成几个视野分开量测，最后在将全部的视野合并起来。
具体地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，立柱103103与底座101垂直设置，且与底座101活动连接，使得设置于立柱103103的尺寸检测装置105可相对远离或靠近容纳腔107，进而使得尺寸检测装置105可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。
具体地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，尺寸检测装置105包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头、n个相对设置于容纳腔107侧上方的镭射测量仪111以及镭射测距仪133，其中n为大于或等于2的偶数；相对设置于容纳腔107侧上方的多个镭射测量仪111可提供相互互补的测量结果，使得测量的结果更准确，避免单个镭射测量仪111存在测量盲区的问题。同时，安装外壳设置于立柱103，并与立柱103滑动连接，镭射测量仪111通过安装件设置于立柱103。安装外壳可相对立柱103滑动，使得安装外壳内的相机及镜头可相对底座101远离或靠近，竖直设置的相机与镜头，从上之下全方位对准待测物，同时配合镭射测量仪111进行多个角度与方向的测量，进而使得控制器113可以整个多个测量数据后得到更精确的测量结果，继而节约人工进行数次测量的工作成本，提高工作效率。其中，需要说明的是，在本实施例中，镭射测距仪133主要量测相机和光学镜头与待测物的距离，因为待测物的高度通常都不一样，藉由雷射测距仪的量测回馈给升降平台来调整相机和光学镜头与待测物最好的量测距离，使量测精度最佳化。镭射测量仪111的雷射线打在待测物上可以呈现一个截面之轮廓，再利用位移平台102扫描，并将每个截面之轮廓叠重建叠加，达成3d扫描。并且，在本实施例中，相机可为uv光、可见光、红外光的感光元件。镜头为低失真的远心镜头。
具体地，在本实施例中，线型雷射照射于物体表面会因物体表面高度不同使雷射线产生崎岖变化，利用远心镜头将看到的雷射线崎岖变化拍摄下来，并利用空间上之几何关系分析高度变化，呈现一个截面之轮廓，再利用位移平台102扫描，并将每个截面之轮廓叠加重建，达成3d扫描。
作为优选的方案，控制器113为可编程逻辑控制器113(plc)、单片机或计算机。可编程逻辑控制器113采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。当然，在本发明的其他实施例中，控制器113的种类可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
请再次参阅图1至图3，镭射测量仪111的个数为两个，且相对设置于容纳腔107的左上方与右上方，且通过安装件固定于立柱103，安装件垂直于立柱103设置。相机与镜头竖直设置，其中一个镭射测量仪111设置于容纳腔107的左上方，另外一个镭射测量仪111设置于容纳腔107的右上方，使得容纳腔107内的待测物的各个部位都能得到充分的检测，避免在单个设置或单一倾斜设置的镜头或相机的情况下出现的检测盲区的情况，从而进一步的保证测量精度，提高工作效率。
具体地，在本实施例中，立柱103具有间隔设置的第一工位115、第二工位117以及第三工位119，第二工位117与安装外壳位于同一水平线，第三工位119与待测物位于同一水平线，第二工位117位于第一工位115与第三工位119之间；其中，镭射测量仪111在进行测量作业时，依次在第一工位115、第二工位117以及第三工位119上进行测量，并输出三次测量结果，控制器113被配置为根据三次测量结果计算得到待测物的3d光学尺寸检测仪100。第一工位115、第二工位117以及第三工位119的设置使得镭射测量仪111具有三个特定的测量位置，这三个特定的测量位置可对待测物表面进行更全面具体的测量，并且弥补各个方向上的测量漏洞。同时，镭射测量仪111在相对间隔设置的三个位置上依次对待测物进行测量后，可对待测物的上表面、高度以及粗糙度进行充分测量，而控制器113可充分整合三次测量结果得出更精确的测量结果，从而提高作业效率。同时，需要说明的是第一工位115、第二工位117以及第三工位119的设置可以根据待测物大概高度进行设定，当待测物目测的高度较低时，第一工位115、第二工位117以及第三工位119的位置可相对靠近，反之亦然。
具体地，由于一方面相机与镜头安装于安装壳体内，而安装壳体又可沿立柱103的竖直方向运动，使得相对与镜头可相对远离或靠近待测物。另一方面，立柱103上具有依次设置的三个工位，使得镭射测量仪111可在立柱103的三个工位之间移动。为了进一步地避免出现测量死角的问题，当安装壳体与镭射测量头均相对上下移动时，镭射测量仪111包括测量壳体以及第一激光镭射测量头、第二激光镭射测量头以及第三激光镭射测量头，第一激光镭射测量头、第二激光镭射测量头以及第三激光镭射测量头集成于测量壳体，测量壳体通过安装件固设于立柱103；其中，第一激光镭射测量头用于发射垂直向激光，第二激光镭射测量头用于发射水平向激光，第三激光镭射测量头用于向待测物方向发射激光。这样设置之后，无论安装壳体与镭射测量仪111如何相对运动，待测物均能得到有效地测量，避免出现测量死角，进而有效地提高测量精度。
详细地，在本实施例中，尺寸检测装置105的安装外壳与立柱103滑动连接，立柱103具有滑动槽，安装外壳具有与滑动槽匹配的滑动辊，滑动辊在滑动槽内滑动，使得尺寸检测装置105与底座101相对靠近或远离；滑动辊与滑动槽的配合使得尺寸检测装置105可相对远离或靠近底座101，同时通过安装外壳设置的拧紧螺钉，可以在相对位置固定后使得立柱103与安装外壳相对固定，避免影响待测物的尺寸的测量。
作为优选的方案，3d光学尺寸检测仪100还包括手柄121，手柄121设置于尺寸检测装置105上方，用于在尺寸检测装置105与底座101相对远离或靠近的过程中供操作人员握持。手柄121的设置可便于人手握持，能提高设备运行的稳定性与安全性。
请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，3d光学尺寸检测仪100还包括人机交互装置123，人机交互装置123与控制器113电连接，用于显示待测物的尺寸的检测结果。通过人机交互装置123的设置可以便于得到直观的待测物的尺寸，同时通过人机交互装置123还可以对各设备的运行情况进行观察，避免危险情况的发生，提高作业效率。其中，人机交互装置123可以为电子显示屏也可以为触摸显示屏，本发明不做限定。
请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，3d光学尺寸检测仪100还包括与人机交互装置123均电连接的鼠标125与键盘127。通过人机交互装置123的触摸可能会造成仪器各组件的晃动，为了进一步地提高各装置运行时的稳定性，通过设置的鼠标125与键盘127输入参数，可保证各部件的稳定性。
请再次参阅图1至图3，作为优选的方案，底座101设置有启动按钮129以及暂停按钮131，启动按钮129与暂停按钮131均与控制器113电连接，启动按钮129用于一键启动3d光学尺寸检测仪100，暂停按钮131用于暂定检测作业。当然，在本实施例中，底座101还可以设置其他方便作业人员操作的按钮，本发明的实施例不再赘述。
本实施例还提供了一种光学表面尺寸检测系统(图未示出)，此光学表面尺寸检测系统包括上述的3d光学尺寸检测仪100。
本发明的实施例提供的3d光学尺寸检测仪100及光学尺寸检测系统的工作原理及有益效果为：
本发明提供了一种3d光学尺寸检测仪100，包括底座101、立柱103、尺寸检测装置105以及控制器113。提供的底座101为各部件的安装以及整个尺寸检测仪的运行提供了足够的保障与基础。底座101具有位移平台102，位移平台102可沿相互垂直的第一方向与第二方向移动，使得位移平台102内设置的用于放置待测物的容纳腔107也可在第一方向或第一方向上移动，从而可不断调节测量位置，使得综合后的多次测量的结果更精确。同时，立柱103与底座101活动连接，使得设置于立柱103的尺寸检测装置105可相对远离或靠近容纳腔107，进而使得尺寸检测装置105可在多个高度位置对待测物的尺寸进行测定，由此进一步地精确测量结果。尺寸检测装置105包括安装外壳、从上至下依次设置于安装外壳内的相机以及与相机电连接的镜头、n个相对设置于容纳腔107侧上方的镭射测量仪111，其中n为大于或等于2的偶数；相对设置于容纳腔107侧上方的多个镭射测量仪111可提供相互互补的测量结果，使得测量的结果更准确，避免单个镭射测量仪111存在测量盲区的问题。同时，安装外壳设置于立柱103，并与立柱103滑动连接，镭射测量仪111通过安装件设置于立柱103。安装外壳可相对立柱103滑动，使得安装外壳内的相机及镜头可相对底座101远离或靠近，从而可配合镭射测量仪111进行多个角度的测量，进而使得控制器113可以整个多个测量数据后得到更精确的测量结果，继而节约人工进行数次测量的工作成本，提高工作效率。
本实施例还提供了一种光学尺寸检测系统，此光学尺寸检测系统包括上述的3d光学尺寸检测仪100。此光学尺寸检测系统可有效地提高测量精度，节约人工成本，提高工作效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。