一种用于三维测量的高速光栅投影装置

1.本实用新型属于光学测量技术领域，具体涉及一种用于三维测量的高速光栅投影装置。


背景技术：

2.光学三维测量技术在现代测量中具有重要的意义。在众多工业测量技术中，三维测量技术具有结构简单、精度高、成本低、易实现等优点,其在工业和科学研究领域都有较广泛的应用。三维测量方法最常用的方法包括激光扫描法、双目立体匹配法及结构光图案主动投影方法等。目前条纹投影较多采用数字投影仪主动投影光栅条纹，光栅条纹切换速度较慢。而对光栅正在高速移动时，有可能会因为光栅的惯性导致装置发生震动，从而影响到测量的准确性，增加的测量的难度。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于三维测量的高速光栅投影装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于三维测量的高速光栅投影装置，包括移动投影机构和防窜动机构，所述移动投影机构包括投影设备、安装箱和控制器，所述投影设备一侧安装有光源发射装置，所述安装箱置于投影设备外侧，所述安装箱与光源发射装置位置相对应，所述安装箱上表面对称设置有轨道，所述轨道截面呈工字形，所述安装箱内部中空，所述安装箱上表面开设有开放孔，所述开放孔开设在两个所述轨道之间， 所述安装箱顶部表面安装有移动板，所述移动板滑动安装在两个所述轨道上， 所述移动板顶部设置有安装座，所述安装座上表面开设有卡槽，所述卡槽内部通过螺栓安装有卡头，所述卡头顶部设置有光栅板，所述移动板下表面设
5.置有延伸块，所述延伸块贯穿开放孔，
6.优选的，所述延伸块底部置于安装箱内部，所述安装箱内部一侧设置有驱动机构，所述驱动机构输出轴端安装有转盘 a，所述转盘 a 背离驱动机构的一侧表面设置有立柱。
7.优选的，所述立柱表面通过轴承安装有连接杆 a，所述连接杆 a 背离立柱的一端通过销轴安装在延伸块底部。
8.优选的，所述防窜动机构包括抽气管和活塞头，所述抽气管对称设置在安装箱内部下方两侧。
9.优选的，所述抽气管内部中空，所述安装箱两侧表面均通过轴承对称安装有旋转轴，所述旋转轴贯穿安装箱主体，所述旋转轴一端设置有转盘 b，所述转盘b 置于安装箱内部，所述转盘 b 置于两个所述抽气管之间。
10.优选的，所述活塞头滑动安装在抽气管内部，所述转盘 b 表面通过销轴对称安装有连杆b，所述连杆b 背离转盘b 的一端通过销轴安装在活塞头上。
11.优选的，所述安装箱下表面对称设置有支腿，所述支腿底部安装有橡胶吸盘，所述
支腿内部开设有连通孔，所述连通孔分别与橡胶吸盘和抽气管内部贯通。
12.优选的，所述控制器与驱动机构线连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种用于三维测量的高速光栅装置，通过频率控制器控制光栅进行高频往复运动， 然后通过光栅高速位移时位于光源光路上的区域不同，高速投影出不同序列的光栅投影图案，另外装置还增设有固定机构，在光栅进行高频往复运动的过程中，对装置进行有效的固定，防止因为光栅往复惯性，导致装置发生震动或位移，进一步确保投影的精准度。
附图说明
14.图 1 为本实用新型的整体结构示意图；
15.图 2 为本实用新型的安装箱的纵向后剖视图；
16.图 3 为本实用新型的安装箱的纵向正剖视图； 图 4 为本实用新型的图 1 的a 区放大图；
17.图 5 为本实用新型的光原理示意图。
18.图中：1、移动投影机构；101、投影设备；102、光源发射装置；103、安装箱；104、轨道；105、开放孔；106、移动板；107、安装座；108、卡槽； 109、光栅板；110、卡头；111、延伸块；112、驱动机构；113、转盘 a；114、立柱；115、连接杆a；116、控制器；2、防窜动机构；201、抽气管；202、旋转轴；203、转盘 b；204、活塞头；205、连杆 b；206、支腿；207、橡胶吸盘；208、连通孔。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.请参阅图 1-图 5，本实用新型提供如下技术方案：一种用于三维测量的高速光栅投影装置，包括移动投影机构 1 和防窜动机构 2，移动投影机构 1 包括投影设备 101、安装箱 103 和控制器 116，投影设备 101 一侧安装有光源发射装置 102，安装箱 103 置于投影设备 101 外侧，安装箱 103 与光源发射装置
21.102 位置相对应，安装箱 103 上表面对称设置有轨道 104，轨道 104 截面呈工
22.字形，安装箱 103 内部中空，安装箱 103 上表面开设有开放孔 105，开放孔
23.105 开设在两个轨道 104 之间，安装箱 103 顶部表面安装有移动板 106，移动
24.板 106 滑动安装在两个轨道 104 上，移动板 106 顶部设置有安装座 107，安装座 107 上表面开设有卡槽 108，卡槽 108 内部通过螺栓安装有卡头 110，卡头110 顶部设置有光栅板 109，移动板 106 下表面设置有延伸块 111，延伸块 111 贯穿开放孔 105，
25.为了保证延伸块 111 可以进往复运动，通过转盘 a113 和立柱 114 以及连
26.接杆a115 之间行程一个曲柄滑块机构，从而保证了光栅板 109 的往复移动，
27.本实施例中，优选的，延伸块 111 底部置于安装箱 103 内部，安装箱 103 内部一侧设置有驱动机构 112，驱动机构 112 输出轴端安装有转盘 a113，转盘a113 背离驱动机构 112 的一侧表面设置有立柱 114，立柱 114 表面通过轴承安装有连接杆a115，连接杆 a115 背离立柱 114 的一端通过销轴安装在延伸块111 底部。
28.为了保证安装箱 103 在工作时不会受到光栅板 109 高速移动的影响，而
29.影响投影效果，本实施例中，优选的，防窜动机构 2 包括抽气管 201 和活塞
30.头 204，抽气管 201 对称设置在安装箱 103 内部下方两侧。
31.为了保证在固定时安装箱 103 底部的四组橡胶吸盘 207 可以同时进行收
32.紧，本实施例中，优选的，抽气管 201 内部中空，安装箱 103 两侧表面均通
33.过轴承对称安装有旋转轴 202，旋转轴 202 贯穿安装箱 103 主体，旋转轴 202 一端设置有转盘b203，转盘b203 置于安装箱 103 内部，转盘 b203 置于两个抽气管 201 之间，活塞头 204 滑动安装在抽气管 201 内部，转盘b203 表面通过销轴对称安装有连杆b205，连杆b205 背离转盘 b203 的一端通过销轴安装在活塞头 204 上，优选的，安装箱 103 下表面对称设置有支腿 206，支腿 206 底部安装有橡胶吸盘 207，支腿 206 内部开设有连通孔 208，连通孔 208 分别与橡胶吸盘 207 和抽气管 201 内部贯通。
34.为了方便控制驱动机构 112 进行高频工作，并在固定位置下处于停留固
35.定时间，本实施例中，控制器 116 与驱动机构 112 线连接。
36.本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，首先检查本实用新型的安装固定以及安全防护，然后就可以使用了，首先将安装箱 103
37.置于光源发射装置 102 的正前方，防止光源发射装置 102 发生的光正好与光
38.栅板 109 齐平，并能穿过光栅板 109 之间的缝隙处 ，通过控制器 116 控制驱动机构 112 的转速和转动方向，以控制转盘 a113 进行转动，转盘 a113 的转
39.动的同时其表面的立柱 114 也会绕轴心进行转动，并通过连接杆 a115 带动延
40.伸块 111 进行往复移动，由于延伸块 111 安装在移动板 106 下表面的，且移
41.动板 106 受到两组轨道 104 的限位，此时移动板 106 只能沿着轨道 104 进行
42.移动，光栅板 109 是通过底部的卡头 110 安装在安装座 107 内部的，且安装
43.座 107 与移动板 106 属于固定连接，因此在移动板 106 发生往复运动时可以
44.带动光栅板 109 并进行往复运动，光源发射装置 102 形成光路，通过光栅板
45.109 高速位移时位于光源光路上的区域不同，如图 5 所示，图 5a 为初始驱动
46.机构 112 未工作时光栅板 109 处于光路中的区域和位置，对应投影的光栅图案显示在图 5 第一行第一列。当运动到图 5b 所示位置a 时，对应投影的光栅图案显示在图 5 第一行第二列。当运动到图 5c 所示位置b 时，对应投影的光栅图案显示在图 5 第一行第三列。光栅板 109 做循环往复位移运动时，投影的图案由位置 a 投影的光栅图案到位置 b 投影的光栅图案之间快速切换。当需要在位置 a 处采集图像时，可利用控制器 116 在控制驱动机构 112 到 a 处设置等待时间，方便图像采集。同理若利用控制器 116 控制光栅板 109 位移到 b 处设置等待时间，即可在该处采集到与位置 a 处采集图像互补的光栅图案。在安装时为了保证安装箱 103 的稳定性，防止因为移动板 106 的往复高
47.速移动导致安装箱 103 发生窜动，继而导致光栅板 109 与光源发射装置 102 的位置发生偏移，在进行测量前可以通过转动旋转轴 202，旋转轴 202 的转动会带动转盘b203 发生转动，继而通过转盘 b203 带动活塞头 204 在抽气管 201 内部移动，可以控制活塞头 204 向旋转轴 202 的方向移动，继而连通孔 208
48.内部的空气被抽离，使得橡胶吸盘 207 处于收紧状态，以对安装箱 103 进行固定，增加装置的整体稳定性。
49.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求
50.及其等同物限定。