1.一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,包括激光器(1)、激光调谐单元(2)、激光分束模块(3)、双轴扫描振镜模块(4)、视觉测量模块(5)、光强反馈探测模块(6)、数据采集处理及控制模块(7)、上位机控制器(8)、被投影目标物体(11);激光器(1)出射的激光束进入设置于其光路前方的激光调谐单元(2);经激光调谐单元(2)出射的激光光束入射至激光分束模块(3);由激光分束模块(3)出射的激光光束入射至双轴扫描振镜模块(4)中,通过激光光束经双轴扫描振镜模块(4)在被投影目标物体(11)上实现激光扫描投影图形的循环扫描绘制投影;被投影目标物体(11)上设置多个背向反射合作目标(10);视觉测量模块(5)设置于双轴扫描振镜模块(4)附近且保证双轴扫描振镜模块的坐标系与视觉测量模块(5)的坐标系的某一轴共线或某两轴共面;光强反馈探测模块(6)设置在激光分束模块(3)反射分光光路正前方,由各背向反射合作目标(10)反射的激光光强信息沿原光路返回并送入光强反馈探测模块(6);视觉测量模块(5)及光强反馈探测模块(6)分别与数据采集处理及控制模块(7)通讯连接;上位机控制器(8)与数据采集处理及控制模块(7)通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述数据采集处理及控制模块(7)控制视觉测量模块(5)对被投影目标物体(11)上设置的背向反射合作目标(10)进行摄影测量,获取图像信息;分别建立被投影目标物体(11)的坐标系、视觉测量模块(5)的坐标系以及双轴扫描振镜模块(4)的坐标系,并通过分别被投影目标物体坐标系于视觉测量模块坐标系间的坐标变换关系以及视觉测量模块坐标系与双轴扫描振镜模块坐标系间的坐标变换关系,解算出双轴扫描振镜模块坐标系与被投影目标物体坐标系间的坐标转换关系。
3.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述数据采集处理及控制模块(7)获取反馈探测模块(6)反馈的电压信号,实现各个背向反射合作目标(10)的圆心位置坐标的提取和定位,进而得出更精确的各背向反射合作目标(10)的圆心位置以及与各圆心位置相对应的双轴扫描振镜模块(4)中两反射镜的精准旋转角度;实现对被投影目标物体位置和姿态变动信息的实时、自动监测。
4.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述上位机控制器(8)完成数据采集处理及控制模块(7)中数据的存储,将待投影零部件cad数模文件的导入和存储之上位机控制器(8),并对导入的cad数模文件中投影特征图形元素进行解析及扫描投影参数设置等工作;同时,上位机控制器(8)将计算出的投影图形各节点的坐标位置信息和扫描振镜转角信息发送至数据采集处理及控制模块(7),通过数据采集处理及控制模块(7)驱动双轴扫描振镜模块(4)中的两个平面反射镜进行角度旋转,完成待投影零部件的轮廓线框图形在被投影目标物体坐标系中的尺寸形状还原和三维位置激光扫描投影。
5.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述激光调谐单元(2)包括激光扩束准直模块(21)及设置于激光扩束准直模块(21)光路正前方的自动聚焦模块(22),激光器(1)出射的激光束进入激光扩束准直模块(21),完成激光光束的扩束、整形、准直,随后再入射至自动聚焦模块(22),用于完成激光光束在不同投影距离和不同投影位置上的自动聚焦和调整。
6.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述视觉测量模块(5)为带有定焦镜头的ccd相机。
7.如权利要求1所述的一种新型激光扫描投影装置,其特征在于,所述光强反馈探测模块(6)包括位于分激光分束模块(3)反射分光光路正前方的光强反馈聚焦透镜(61),以及位于光强反馈聚焦透镜(61)像方焦点的雪崩光电二极管探测器(62);反射的光强信息被光强反馈聚焦透镜(61)汇聚于雪崩光电二极管探测器(62),雪崩光电二极管探测器(62)完成反馈光强信号的探测和光电转换,转换后的电压信号发送至数据采集处理及控制模块(7)中。