一种三维结构轮廓的构建装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种三维结构轮廓的构建装置，包括旋转托环，所述旋转托环的圆心区域设有置物台，所述置物台用于放置被照射物；所述旋转托环的上表面设有若干升降支架，每个升降支架上均通过万向节连接有激光发射装置；所述激光发射装置产生的激光照射于被照射物上，使得被照射物表面形成被照射物的三维结构轮廓。本实用新型专利技术具有在被照射物表面形成被照射物裸眼可视三维结构轮廓的特点。

A construction device for three dimensional structural contour

The utility model relates to a three-dimensional structure contour construction device, which comprises a rotating bracket ring, a placement table is arranged in the center area of the rotating bracket ring, and the placement table is used for placing the irradiated object; a number of lifting brackets are arranged on the upper surface of the rotating bracket ring, and each lifting bracket is connected with a laser launching device through a universal joint. The laser produced by the laser launching device irradiates the irradiated object so that the surface of the irradiated object forms a three-dimensional structural contour of the irradiated object. The utility model has the characteristics of forming a naked eye visible three-dimensional structure contour of the irradiated object on the surface of the irradiated object.

【技术实现步骤摘要】
一种三维结构轮廓的构建装置
本技术属于激光投射、三维扫描与辅助制造
，具体涉及一种利用旋转激光，在照射物的表面构建出三维实体结构轮廓的装置。
技术介绍
目前实物三维轮廓的提取主要通过对已有图像进行图形学分析的方法，如专利技术专利CN102425989A中利用摄像机获取实物三维影像，通过对三维影像进行截面提取、边缘检测、阈值分割获取相应二维截面的结构轮廓特征；该方法对于所构建的实物三维影像质量要求较高且不具备裸眼可视的特征。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。这是由视神经的反应速度造成的，其时值约是1/16秒，对于不同频率的光有不同的暂留时间，要达到最基本的暂留效果需要10fps，达到无闪动效果至少需要24fps。三维扫描技术中有一类方法是使用一系列物体的轮廓线条构成三维形体。常见的方式是将待测物放置于电动转盘上，每次旋转一小角度后拍摄其图像，再经由图像处理技巧去除背景并取出轮廓线条，搜集各角度之轮廓线后即可构建成三维模型。当物体的部分表面无法在轮廓联机展现时，重建后得到的三维结构轮廓将丢失三维信息，当被观测体因过重、过轻、不易固定或较易损坏等不宜放置于工作台时，该方法失效。
技术实现思路
为了解决现有技术中裸眼无法可视轮廓、物体表面存在缺陷时采集的三维轮廓信息不完整等问题，本技术提供了一种三维结构轮廓构建装置，能够使用户不借助其他装置，在各个方向上可以裸眼观察到被照实物或空间的三维结构轮廓。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种三维结构轮廓的构建装置，包括旋转托环，所述旋转托环的圆心区域设有置物台，所述置物台用于放置被照射物；所述旋转托环的上表面设有若干升降支架，每个升降支架上均通过万向节连接有激光发射装置；所述激光发射装置产生的激光照射于被照射物上，使得被照射物表面形成被照射物的三维结构轮廓。进一步地，所述激光发射装置包括横向激光发射装置和纵向激光发射装置，所述横向激光发射装置用于形成被照射物的横向结构轮廓线，所述纵向激光发射装置用于形成被照射物的纵向结构轮廓线。进一步地，所述横向激光发射装置为一维点阵激光器，所述一维点阵激光器用于发出一维点阵激光。进一步地，所述纵向激光发射装置为一字线激光器，所述一字线激光器通过频闪和转动，形成的纵向结构轮廓线。更进一步地，还包括TTL激光控制器，所述TTL激光控制器用于控制一字线激光器闪动的频率。更进一步地，所述旋转托环的转速为N转/秒，所述旋转托环每转一圈时一字线激光器闪动M次，所述被照射物表面形成n条纵向结构轮廓线，且M=n*N，所述M、n和N均为正整数。更进一步地，所述N为大于等于10的正整数。进一步地，所述激光发射装置在被照射物上形成的同一位置光线出现的频率大于所述旋转托环的转速N。进一步地，所述旋转托环通过旋转机构实现旋转，所述旋转机构包括啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮通过控制模块控制伺服电机驱动，所述第二齿轮与所述旋转托环连接。进一步地，所述旋转托环上设有若干安装孔位，所述升降支架以及TTL激光控制器均通过安装孔位与所述旋转托环连接。本技术的有益效果：本技术利用单束激光遭遇实体会被其遮挡，形成光点，该光点是裸眼可视的原理，在被照射物周围设置若干激光发射装置，激光发射装置发射的激光在被照射物的表面形成裸眼可视的光点，这些光点聚集构成被照射物的三维轮廓结构，进而在物体的表面会呈现一层裸眼可视的三维立体结构。利用本技术的装置，克服了肉眼仅能看到物体局部结构、其它装置必须通过投影仪、VR眼镜等设备才能看到物体三维轮廓的缺陷，使得人们在物体表面，可以直观、快速看到物体的三维结构的轮廓。附图说明图1是本技术提供的一种三维结构轮廓的构建装置的结构示意图；图2-1是本技术提供的纵向激光发射装置发出的的激光示意图；图2-2是本技术提供的纵向激光发射装置发出的激光示意图；图3是本技术提供的一种三维结构轮廓的构建装置的结构示意图的使用状态图；图4-1是本技术提供的横向激光发射装置发出的横向结构轮廓线；图4-2是本技术提供的图4-1旋转角度后，横向激光发射装置发出的横向结构轮廓线；图中：1、置物台；2、被照射物；3、旋转托环；4、升降支架；5、万向节；6、激光发射装置；601、横向激光发射装置；602、纵向激光发射装置；7、TTL激光控制器；8、旋转机构；801、第一齿轮；802、第二齿轮；9、控制模块；10、伺服电机；11、轴承；12、轴；13、机架。具体实施方式为进一步阐述本技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。参照附图1-4所示，本技术提供的一种三维结构轮廓的构建装置，包括置物台1、激光发射装置6、TTL激光控制器7、万向节5、旋转托环3和升降支架4。置物台1置于旋转托环3中间位置，且旋转托环3与置物台1脱离设置，在旋转托环3上固定连接有若干升降支架4，每个升降支架4可以通过卡接或者固定连接等方式设置万向节5，然后在每个万向节5上设置激光发射装置6，通过激光发射装置6发射的激光，照射于被照射物2表面，由于被照射物对激光的遮挡，在被照射物2表面得到反馈显示，形成其裸眼可视的三维结构轮廓。具体地，万向节5即万向接头，英文名称universaljoint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的"关节"部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。而本实施例中，万向节5起到调节角度的问题，通过万向节5，激光发射装置6可以发出带有角度的激光。当被照射物2的三维结构轮廓需要构建时，需要横向、纵向以及交叉点的信息，故本实施例中，激光发射装置6分为横向激光发射装置601和纵向激光发射装置602。其中，横向激光发射装置601用于形成被照射物2的横向结构轮廓线，所述纵向激光发射装置602用于形成被照射物2的纵向结构轮廓线。具体地，参照附图2-1所示，横向激光发射装置601为一维点阵激光器，其发出的激光为一维点阵激光，通过一维点阵激光常亮形成被照射物的横向结构轮廓线，如图所示，是多个点形成的线。而纵向激光发射装置602为一字线激光器，即激光器发出若干激光，若干的激光形成纵向阵列，具体纵向阵列的形成，是通过控制频闪和转动，形成的纵向结构轮廓线。参照附图2-2所示，其形成的为整体线条。设置时，横向激光发射装置601和纵向激光发射装置602随意设置，比如可以相邻间隔设置，也可以隔2个设置。本实施例中，通过TTL激光控制器7，对一字线激光器闪动的频率进行调节，通过这样的控制，使得激光一字线激光器（即纵向激光发射装置602）发出需要频率的激光。通过一字线激光器发射出激光，照射于被照射物2上，进而在被照射物2的表面形成纵向的结构轮廓，肉眼可直观看出被照射物的轮廓。为了控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，包括旋转托环（3），所述旋转托环（3）的圆心区域设有置物台（1），所述置物台（1）用于放置被照射物（2）；所述旋转托环（3）的上表面设有若干升降支架（4），每个升降支架（4）上均通过万向节（5）连接有激光发射装置（6）；所述激光发射装置（6）产生的激光照射于被照射物（2）上，使得被照射物（2）表面形成被照射物（2）的三维结构轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，包括旋转托环（3），所述旋转托环（3）的圆心区域设有置物台（1），所述置物台（1）用于放置被照射物（2）；所述旋转托环（3）的上表面设有若干升降支架（4），每个升降支架（4）上均通过万向节（5）连接有激光发射装置（6）；所述激光发射装置（6）产生的激光照射于被照射物（2）上，使得被照射物（2）表面形成被照射物（2）的三维结构轮廓。2.根据权利要求1所述的一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，所述激光发射装置（6）包括横向激光发射装置（601）和纵向激光发射装置（602），所述横向激光发射装置（601）用于形成被照射物的横向结构轮廓线，所述纵向激光发射装置（602）用于形成被照射物的纵向结构轮廓线。3.根据权利要求2所述的一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，所述横向激光发射装置（601）为一维点阵激光器，所述一维点阵激光器用于发出一维点阵激光。4.根据权利要求2所述的一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，所述纵向激光发射装置（602）为一字线激光器，所述一字线激光器通过频闪和转动，形成的纵向结构轮廓线。5.根据权利要求4所述的一种三维结构轮廓的构建装置，其特征在于，还包括TT...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽宇，孔祥琪，岳楚楠，席延，
申请(专利权)人：刘泽宇，孔祥琪，
类型：新型
国别省市：陕西,61