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三维形貌测量仪的制作方法

发布时间:2020-10-27 17:17 作者:千亿app

  在现代高新技术产业发展的浪潮下,工业产品的设计和制造都已经迈向了一个新的台阶。工业产品零部件的制造生产工艺随着数控技术的高速发展,正朝着高精度、高复杂曲面和大尺度等方向发展,如何采用高效、快速和准确的测量手段来衡量产品零部件的工艺质量显得十分重要。

  目前对产品零部件的三维形貌的质量测量技术主要可以分为两类:一类是测量探头(或者是传感器)与被测对象表面直接接触的接触式测量设备。例如在业界被广泛使用的三坐标测量机,它具有测量精度高、适用范围广等优点,但是存在单次采集数据点少、测量效率较低,并且对被测对象表面的硬度有一定的要求,测头的探针因与被测件直接接触,磨损在所难免,需要定期的进行校正或者更换,操作复杂,对工作人员操作的熟练程度有一定的要求,此外价格普遍较高,很难大范围使用;另外一类是测量设备的探头不直接与被测对象接触的非接触式测量设备,此类设备按照测量原理主要可分为结构光法、激光三角法、工业CT技术和核磁共振等。此类设备不与被测对象直接接触,对被测对象表面可以做到零损伤,适合于受空间位置限制、被测环境限制等复杂工况的测量场合,适用性较强,随着科技技术的发展,非接触式的精度得到了大大的提高,适用范围已经越来越广泛,越来越受到业界亲睐。

  准工业型三维形貌测量仪是目前国内外追捧使用的非接触式测量设备,其采用国际最先进的外插式多频相移技术、相位测量技术和计算机视觉技术,其测量过程是:成功标定设备后,将光栅投影装置投影到被测物上,同时两个成一定角度的摄像机同步采集光栅投射后的被测物,然后再软件里面对图像进行解码和相位解包裹计算,并根据立体匹配技术和三角测量技术,解算出摄像机公共视区内像素点的三维坐标。

  准工业型三维形貌测量仪是集合光栅投射器和工业相机的一种设备,在测量仪壳体内光栅投射器和相机都是通过安装座来安装固定的,现有的三维形貌测量仪由于安装座的装配方式十分复杂,以及测量仪本身的设计等原因,在实际应用过程中具有如下缺点:1、调整两台相机的夹角必须揭开测量仪外壳和相机镜头外壳才能进行调整;2、调整光栅投射器的俯仰角必须揭开测量仪外壳和相机镜头外壳才能进行调整;3、拆卸再组装过程特别繁琐,同时在测量仪内狭小空间环境下操作更是费时费力;另,现有测量仪壳体结构的设计不利于设备的散热。

  本发明的目的在于提供一种结构简单、操作方便、可快捷调整两个工业相机夹角并且可快速散热的三维形貌测量仪。

  为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种三维形貌测量仪,所述三维形貌测量仪包括箱体、固定设置在所述箱体上的底板、与所述底板连接的横梁及设置在所述横梁两端的用于放置工业相机的第一支架及第二支架,所述横梁为U型,包括横梁本体、第一侧边及第二侧边,所述第一侧边及第二侧边设置有轨道,所述底板的两侧设置有第一滑块及第二滑块;其中,所述第一支架与所述第二支架通过连接部设置在所述横梁上,所述第一支架及所述第二支架可相对于所述横梁水平转动。

  进一步地,所述连接体包括第一连接体及第二连接体,所述第一连接体与所述第二连接体固定连接,所述第一连接体通过所述螺钉固定设置在所述第一侧边或第二侧边上,所述第二连接体通过所述转轴与所述第一支架或第二支架水平活动连接。

  进一步地,所述第一支架及第二支架的一端设置有用于放置工业相机并且可相对于所述第一支架或第二支架轴心旋转的相机底座。

  进一步地,所述相机底座包括第一底座、第二底座及驱动装置,所述第一底座与所述第一支架或第二支架固定连接,所述驱动装置设置在所述第一底座上并与所述第二底座连接。

  进一步地,所述第一滑块设置在所述第一侧边的轨道上以实现与所述第一侧边活动连接,所述第二滑块设置在所述第一侧边的轨道上以实现与所述第二侧边活动连接。

  进一步地,所述箱体上还设置有用于所述测量仪的光栅投射器的投射端伸出的安装孔。

  进一步地,所述箱体上还设置有散热装置,所述散热装置包括设置在所述箱体上的散热风扇、散热槽孔及散热孔。

  本发明的有益效果在于:第一支架和第二支架可相对于横梁进行水平移动,实现工业相机的水平角度调节。

  上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

  下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

  请参见图1至图3,本发明的一较佳实施例中的三维形貌测量仪包括箱体1、固定设置在所述箱体1上的底板2、与所述底板2连接的横梁3及设置在所述横梁3两端的用于放置工业相机的第一支架4及第二支架5,所述横梁3为U型,包括横梁本体3、第一侧边31及第二侧边32,所述第一侧边31及第二侧边32设置有轨道33,所述底板2的两侧设置有第一滑块21及第二滑块21。所述第一滑块21设置在所述第一侧边31的轨道33上以实现与所述第一侧边31活动连接,所述第二滑块21设置在所述第一侧边31的轨道33上以实现与所述第二侧边32活动连接。所述第一支架4与所述第二支架5通过连接部7设置在所述横梁3上,所述第一支架4及所述第二支架5可相对于所述横梁3水平转动。

  所述连接部7包括连接体、转轴74及螺钉73。所述连接体包括第一连接体71及第二连接体72,所述第一连接体71与所述第二连接体72固定连接,所述第一连接体71通过所述螺钉73固定设置在所述第一侧边31或第二侧边32上,所述第二连接体72通过所述转轴74与所述第一支架4或第二支架5水平活动连接。在本实施例中,所述连接体为“丁”字形。诚然,在其他实施例中,所述连接体的也可以为其他形状,根据实际情况而定。

  所述第一支架4及第二支架5的一端设置有用于放置工业相机并且可相对于所述第一支架4或第二支架5轴心旋转的相机底座6。所述相机底座6包括第一底座61、第二底座62及驱动装置63,所述第一底座61与所述第一支架4或第二支架5固定连接,所述驱动装置63设置在所述第一底座61上并与所述第二底座62连接,所述驱动装置63设置有输出轴64,所述第二底座62设置在所述输出轴64上。启动所述驱动装置63,所述驱动装置63转动以带动所述输出轴64转动,从而带动所述第二相机底座6转动,已实现让所述工业相机转动。在本实施例中,所述驱动装置63为减速电机。

  所述箱体1上还设置有用于所述测量仪的光栅投射器的投射端伸出的安装孔11。所述箱体1上还设置有散热装置8,所述散热装置8包括设置在所述箱体1上的散热风扇83、散热槽孔81及散热孔82,所述散热孔82均匀的设置在所述箱体1上。在本实施例中,所述散热风扇83设置所述箱体1的两侧,以将所述箱体1内设备产生的热量排出至所述箱体1外。

  综上所述:通过将底板2活动地安装在所述横梁3上,使得其安装、维修更加方便,且可转换光栅投射器的投射端的方向;

  通过在第一支架4及第二支架5的一端设置有可旋转的相机底座6,以实现让工业相机全方位拍摄;

  通过连接部7将第一支架4及第二支架5设置在横梁3的两侧,可实现第一支架4及第二支架5相对于横梁3水平移动。

  以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

  以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。


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