一种三维测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种三维测量装置，包括三维扫描模块(1)、十字滑台模块(2)、物体旋转模块(3)、PC机(4)、物体平移模块(5)、显示器(6)、控制模块(7)和固定底座(8)。所述三维扫描模块(1)与十字滑台模块(2)的Y轴连接，所述十字滑台模块(2)与固定底座(8)连接，所述物体旋转模块(3)与物体平移模块(5)连接，所述物体平移模块(5)与固定底座(8)连接，所述PC机(4)与显示器(6)连接，所述PC机(4)与控制模块(7)通过网络接口或串口连接，所述PC机(4)和控制模块(7)固定在固定底座(8)上。本实用新型专利技术通过面结构光和多轴旋转平移控制系统结合实现物体三维数据的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种三维测量装置
本技术属于三维测量
，特别涉及一种三维测量装置。
技术介绍
三维测量在工业自动检测、产品质量控制、逆向设计、生物医学、虚拟现实、文物复制、人体测量等众多领域具有广泛应用。随着计算机技术、数字图像获取设备和光学器件的发展，光学三维测量技术已经进入商业应用的成熟阶段，同时新的光学三维测量方法不断涌现。光学三维测量是通过运用光学和电子仪器非接触地获取被测物体三维数据的方法和技术。目前，光学测量方法主要有基于线结构光的方法和基于面结构光的方法，线结构光三维测量基于光学三角法原理，由线激光器向被测物体表面投射线结构光条，通过相机拍摄经被测物体表面调制而发生变形的结构光图像，然后从携带有被测物体表面三维形貌信息的图像中计算出被测物体的三维数据，这种逐线扫描方式的缺点是速度慢。面结构光三维测量系统由一个数字光栅投影仪装置和一个(或多个)工业相机组成，测量时使用数字光栅投影装置向被测物体投射一组经编码的光栅图像，并使用工业相机同时拍摄经被测物体表面调制而变形的光栅图像，该方法一次能获取物体一个表面的三维数据，且扫描速度快，精度和分辨率高，已经成为三维测量的主要技术手段。目前，现有的基于面结构光的三维测量装置及方法存在以下问题：(1)测量完整物体三维数据的方法复杂：面结构光只能一次测量一个面的三维数据，如果需要测量物体完整的三维数据，需要对物体在不同角度下进行测量，然后对不同角度三维数据进行配准，现有的技术手段是在被测物体表面粘贴标志点，然后采用标志点自动拼接技术完成配准，而标志点的粘贴不仅费时，而且标志点的粘贴位置不理想可导致配准失败，并且由于粘贴标志点的地方会造成三维数据的缺失，增加了数据后处理的成本。(2)无法适应不同距离下物体的三维测量：现有的三维测量装置在测量时，光组与被测物体距离相对固定，这样测量得到的物体三维数据空间分辨率相对固定，无法根据被测物体的大小测量得到不同空间分辨率的三维数据。
技术实现思路
本技术为了解决现有三维测量装置的不足，本技术提供了一种能自动、快速测量完整、高精度和高分辨率三维数据的装置，通过面结构光和多轴旋转平移控制系统结合实现物体三维数据的测量。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种三维测量装置，包括三维扫描模块1、十字滑台模块2、物体旋转模块3、PC机4、物体平移模块5、显示器6、控制模块7和固定底座8；所述三维扫描模块1与十字滑台模块2的Y轴连接，所述十字滑台模块2与固定底座8连接，所述物体旋转模块3与物体平移模块5连接，所述物体平移模块5与固定底座8连接，所述PC机4与显示器6连接，所述PC机4与控制模块7通过网络接口或串口连接，所述PC机4和控制模块7固定在固定底座8上。进一步地，所述三维扫描模块1包括DLP投影仪11、2个工业相机12、第一固定底座13、限位挡板14、蜗轮蜗杆传动机构15、Z轴电机16、限位开关17、限位开关固定座18和连接板19；所述DLP投影仪11和2个工业相机12均与第一固定底座13连接，所述DLP投影仪11位于中心，2个工业相机12分别位于左右两侧，且与DLP投影仪11形成夹角；所述限位挡板14与第一固定底座13连接；所述第一固定底座13与蜗轮蜗杆传动机构15连接，所述蜗轮蜗杆传动机构15与Z轴电机16连接，所述蜗轮蜗杆传动机构15与连接板19连接；所述限位开关17通过限位开关固定座18固定在连接板19上；所述连接板19与十字滑台模块2的Y轴连接。进一步地，所述十字滑台模块2包括Y轴滑台21、X轴滑台22、固定支架23和X轴连接板24；所述固定支架23用于连接Y轴滑台21和X轴滑台22，所述X轴连接板24用于将十字滑台模块2与固定底座8连接。进一步地，所述Y轴滑台21包括Y轴电机211、Y轴滑道212、Y轴滑块213、Y轴限位挡板214和Y轴限位开关215；所述Y轴电机211的输出轴与Y轴滑道212内的丝杆轴连接；所述Y轴滑道212与Y轴滑块213连接；所述Y轴限位挡板214与Y轴滑块213连接；所述Y轴限位开关215与Y轴滑块213连接。进一步地，所述X轴滑台22包括X轴电机221、X轴滑道222、X轴滑块223、X轴限位挡板224和X轴限位开关225；所述X轴电机221的输出轴与X轴滑道222内的丝杆轴连接；所述X轴滑道222与X轴滑块223连接；所述X轴限位挡板224与X轴滑块223连接；所述X轴限位开关225与X轴滑块223连接。进一步地，所述物体旋转模块3包括被测物体31、物体夹具32、电磁铁33、保护罩34、U轴固定底座35、支架36、U轴电机37、U轴蜗轮蜗杆传动机构38、U轴限位挡板39、U轴限位开关40、U轴限位开关固定座41和U轴连接板42；所述物体夹具32一端用于夹紧被测物体31，另一端与电磁铁33接触，通过电磁铁33的吸合力固定物体夹具32；所述保护罩34罩在电磁铁33外；所述电磁铁33与U轴固定底座35连接；所述U轴固定底座35与支架36连接；所述支架36与U轴蜗轮蜗杆传动机构38连接；所述U轴蜗轮蜗杆传动机构38与U轴电机37连接；所述U轴蜗轮蜗杆传动机构38与U轴连接板42连接；所述U轴限位挡板39与支架36连接；所述U轴限位开关40通过U轴限位开关固定座41固定在U轴连接板42上。本技术所述的三维测量装置，所带来的有益效果有：(1)数据完整：通过面结构光和多轴旋转平移控制系统结合，可测量得到完整的三维数据。(2)测量速度快：可以在1分钟内测量得到物体完整三维数据，大大降低了数据测量的时间。(3)精度和分辨率高：测量精度不低于0.05mm，分辨率不低于0.3mm。(4)操作简单：无需粘贴标志点，整个扫描过程无需人工干预。附图说明图1为本技术三维测量装置结构示意图；图2为三维扫描模块结构示意图；图3为十字滑台模块结构示意图；图4为物体旋转模块结构示意图；图5为系统电路连接示意图；图6为系统标定侧视图；图7为标定板正向旋转俯视图；图8为标定板反向旋转俯视图；图9为系统扫描侧视图；图10为被测物体正向旋转俯视图；图11为被测物体反向旋转俯视图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。结合图1-图5，本技术提出一种三维测量装置，包括三维扫描模块1、十字滑台模块2、物体旋转模块3、PC机4、物体平移模块5、显示器6、控制模块7和固定底座8；所述三维扫描模块1与十字滑台模块2的Y轴连接，所述十字滑台模块2与固定底座8连接，所述物体旋转模块3与物体平移模块5连接，所述物体平移模块5与固定底座8连接，所述PC机4与显示器6连接，所述PC机4与控制模块7通过网络接口或串口连接，所述PC机4和控制模块7固定在固定底座8上。所述三维扫描模块1包括DLP投影仪11、2个工业相机12、第一固定底座13、限位挡板14、蜗轮蜗杆传动机构15、Z轴电机16、限位开关17、限位开关固定座18和连接板19；所述DLP投影仪11和2个工业相机12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维测量装置，其特征在于：包括三维扫描模块(1)、十字滑台模块(2)、物体旋转模块(3)、PC机(4)、物体平移模块(5)、显示器(6)、控制模块(7)和固定底座(8)；所述三维扫描模块(1)与十字滑台模块(2)的Y轴连接，所述十字滑台模块(2)与固定底座(8)连接，所述物体旋转模块(3)与物体平移模块(5)连接，所述物体平移模块(5)与固定底座(8)连接，所述PC机(4)与显示器(6)连接，所述PC机(4)与控制模块(7)通过网络接口或串口连接，所述PC机(4)和控制模块(7)固定在固定底座(8)上。

【技术特征摘要】
1.一种三维测量装置，其特征在于：包括三维扫描模块(1)、十字滑台模块(2)、物体旋转模块(3)、PC机(4)、物体平移模块(5)、显示器(6)、控制模块(7)和固定底座(8)；所述三维扫描模块(1)与十字滑台模块(2)的Y轴连接，所述十字滑台模块(2)与固定底座(8)连接，所述物体旋转模块(3)与物体平移模块(5)连接，所述物体平移模块(5)与固定底座(8)连接，所述PC机(4)与显示器(6)连接，所述PC机(4)与控制模块(7)通过网络接口或串口连接，所述PC机(4)和控制模块(7)固定在固定底座(8)上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述三维扫描模块(1)包括DLP投影仪(11)、2个工业相机(12)、第一固定底座(13)、限位挡板(14)、蜗轮蜗杆传动机构(15)、Z轴电机(16)、限位开关(17)、限位开关固定座(18)和连接板(19)；所述DLP投影仪(11)和2个工业相机(12)均与第一固定底座(13)连接，所述DLP投影仪(11)位于中心，2个工业相机(12)分别位于左右两侧，且与DLP投影仪(11)形成夹角；所述限位挡板(14)与第一固定底座(13)连接；所述第一固定底座(13)与蜗轮蜗杆传动机构(15)连接，所述蜗轮蜗杆传动机构(15)与Z轴电机(16)连接，所述蜗轮蜗杆传动机构(15)与连接板(19)连接；所述限位开关(17)通过限位开关固定座(18)固定在连接板(19)上；所述连接板(19)与十字滑台模块(2)的Y轴连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述十字滑台模块(2)包括Y轴滑台(21)、X轴滑台(22)、固定支架(23)和X轴连接板(24)；所述固定支架(23)用于连接Y轴滑台(21)和X轴滑台(22)，所述X轴连接板(24)用于将十字滑台模块(2)与固定底座(8)连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘聪，刘静森，张延丽，苏伯超，
申请(专利权)人：哈尔滨福特威尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23