一种三线结构光测量装置的制作方法

本实用新型属于三维测量技术领域，涉及一种三线结构光测量装置。

背景技术：

随着计算机技术和光学技术的快速发展，三维测量技术也得到了不断发展。目前，市场上已经出现了一些基于计算机视觉的三维测量设备，但是它们普遍存在着对环境要求高、造价昂贵等弊端，而且国内外的相关研究仍不够成熟，应用受到一定限制。随着结构光三维测量技术的进一步发展，采用结构光三维测量方法进行非接触式测量，具有广阔的应用前景。结构光三维测量方法根据光的投影模式可以分为：点结构光、线结构光、多线结构光、面结构光。其中，多线结构光测量方法是近年来快速发展的一种结构光三维测量方法，具有测量速度快、测量精度高、成本低、操作简单等优点。但是现有的多线结构光测量装置使用不便，灵活性差，对操作者的技能要求高，且稳定性不足，应用受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单且灵活性好的三线结构光测量装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种三线结构光测量装置，该装置包括工作平台、设置在工作平台上的固定轴、设置在固定轴顶部并与固定轴铰接的工业相机、套设在固定轴上的夹紧机构、设置在夹紧机构上的角度调节机构以及设置在角度调节机构上的三线激光器，将被测物体置于工作平台上，调节三线激光器及工业相机的角度，对被测物体进行测量。

所述的工作平台上开设有插槽，所述的固定轴的底部插设在插槽内。将工作平台置于平整的桌面上，固定轴通过插槽插设在工作平台上。

所述的固定轴的顶部与工业相机之间设有U型板，该U型板转动设置在固定轴的顶部，并与工业相机铰接。U型板能够绕固定轴的中轴线转动。工业相机通过U型板与固定轴铰接，并实现任意角度旋转，保证被测物体位于其拍摄范围之内。

所述的工业相机上设有镜筒。

所述的夹紧机构包括套设在固定轴上的夹持块以及与夹持块相适配的第一螺钉，所述的夹持块通过第一螺钉可拆卸地套设在固定轴上，所述的角度调节机构设置在夹持块上。夹持块套设在固定轴上，既可上下移动，也可绕固定轴转动，当将夹持块调整至预定位置及角度时，旋紧第一螺钉，即可将夹持块固定在固定轴上。

所述的夹持块上开设有与固定轴相适配的固定轴通孔，所述的夹持块的一端开设有与固定轴通孔相连通的第一变形槽，所述的第一螺钉贯穿第一变形槽。夹持块通过固定轴通孔套设在固定轴上，第一螺钉旋入夹持块内，并贯穿第一变形槽，当将夹持块调整完成后，旋紧第一螺钉，使第一变形槽两侧的夹持块部分相互靠近，将固定轴夹紧。

所述的角度调节机构包括设置插设在夹持块内的连接轴以及转动设置在连接轴一端的安装板，所述的三线激光器设置在安装板上。连接轴既可与夹持块相对转动，也可改变其在夹持块内的插入深度，安装板与连接轴转动连接，三线激光器通过安装板及连接轴，可实现任意角度旋转，保证被测物体位于其投射范围之内。

作为优选的技术方案，所述的连接轴呈L型。

所述的夹持块上开设有与连接轴相适配的连接轴通孔以及与连接轴通孔相连通的第二变形槽，所述的夹持块上还设有贯穿第二变形槽的第二螺钉。当将连接轴调整完成后，旋紧第二螺钉，使第二变形槽两侧的夹持块部分相互靠近，将连接轴夹紧。

该装置还包括与工业相机电连接的电脑。通过电脑对测量得到的图像进行处理。

所述的电脑上设有图像采集卡。图像采集卡将测量得到的图像传输至电脑中。

三线激光器与电源电连接。

本实用新型在实际应用时，将被测物体置于工作平台上的预设位置处，调节三线激光器和工业相机的角度，确保被测物体在其视野内；打开三线激光器，将三条激光线照射到被测物体上；利用工业相机拍摄被测物体，并经过图像采集卡传输到电脑中，进行光条中心提取，最终获得被测物体的三维轮廓坐标，实现三维非接触式测量。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)三线激光器将三条激光线照射到被测物体上，通过工业相机拍摄图像，并经图像采集卡传输到电脑中进行处理，获得物体的三维轮廓坐标，以实现非接触式测量，避免了接触式测量易导致的磨损等缺陷，且测量精度高，测量成本低，测量速度快，准确性好；

2)能够通过U型板、夹持块、连接轴及安装板，灵活调整三线激光器及工业相机的角度，以适应不同的被测物体，灵活性好，易于操作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中夹持块的俯视结构示意图；

图中标记说明：

1—固定轴、2—工作平台、3—工业相机、4—U型板、5—镜筒、6—连接轴、7—三线激光器、8—被测物体、9—夹持块、10—安装板、11—第一螺钉、12—固定轴通孔、13—第一变形槽、14—连接轴通孔、15—第二变形槽、16—第二螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种三线结构光测量装置，该装置包括工作平台2、设置在工作平台2上的固定轴1、设置在固定轴1顶部并与固定轴1铰接的工业相机3、套设在固定轴1上的夹紧机构、设置在夹紧机构上的角度调节机构以及设置在角度调节机构上的三线激光器7，将被测物体8置于工作平台2上，调节三线激光器7及工业相机3的角度，对被测物体8进行测量。

其中，工作平台2上开设有插槽，固定轴1的底部插设在插槽内。固定轴1的顶部与工业相机3之间设有U型板4，该U型板4转动设置在固定轴1的顶部，并与工业相机3铰接。工业相机3上设有镜筒5。

夹紧机构包括套设在固定轴1上的夹持块9以及与夹持块9相适配的第一螺钉11，夹持块9通过第一螺钉11可拆卸地套设在固定轴1上，角度调节机构设置在夹持块9上。如图2所示，夹持块9上开设有与固定轴1相适配的固定轴通孔12，夹持块9的一端开设有与固定轴通孔12相连通的第一变形槽13，第一螺钉11贯穿第一变形槽13。

角度调节机构包括插设在夹持块9内的连接轴6以及转动设置在连接轴6一端的安装板10，三线激光器7设置在安装板10上。夹持块9上开设有与连接轴6相适配的连接轴通孔14以及与连接轴通孔14相连通的第二变形槽15，夹持块9上还设有贯穿第二变形槽15的第二螺钉16。

该装置还包括与工业相机3电连接的电脑。电脑上设有图像采集卡。

在实际应用时，将被测物体8置于工作平台2上的预设位置处，调节三线激光器7和工业相机3的角度，确保被测物体8在其视野内；打开三线激光器7，将三条激光线照射到被测物体8上；利用工业相机3拍摄被测物体8，并经过图像采集卡传输到电脑中，进行光条中心提取，最终获得被测物体8的三维轮廓坐标，实现三维非接触式测量。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。