一种用于三维坐标测量的复合式测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：包括基板，所述基板的正面固定安装接触式测头支架，所述接触式测头支架上套装接触式测头；所述基板的背面左侧固定安装有相机支架，所述相机支架上固定安装有相机，所述相机上安装镜头，所述基板的背面右侧固定安装有线激光器支架，所述线激光器支架上固定安装有线激光发射器；所述基本的顶端安装有刀柄夹持部。本发明专利技术设计科学合理，将接触式测头和光学测量集成于一体，使得两种传感器的优势得以充分发挥，可以实现复杂工件的快速、高精、完整测量，提高测量效率。

A compound measuring device for 3D coordinate measurement

【技术实现步骤摘要】
一种用于三维坐标测量的复合式测量装置
本专利技术属于工件测量
，涉及测量装置，特别涉及一种用于三维坐标测量的复合式测量装置。
技术介绍
目前广泛应用的实物表面数据采集方法主要有两种：光学接触式测量方法和非接触式测量方法，每一种测量方法都有自己的优缺点及适用范围：1)接触式测量方法测量精度高，但其测量效率较低；2)非接触式测量技术能够快速地获取稠密的点云数据，大大提高数字化效率。但多数光学测量方法的测量精度比较低，测量过程容易受光照等环境因素的影响，且不能对物体内部或者被遮挡的几何特征进行测量，造成测量数据的不完整，所以光学测量不能满足较高精度的应用需求。随着现代工业的发展，一方面，对测量过程的柔性化、智能化的需求不断提高，单一传感器已不能满足高精度、高效率的测量需求。另一方面，工件的复杂度越来越高，单一传感器难以获得完整的表面信息。接触式和非接触式测量方法自身的局限性限制了它们在实际工程中的应用，如果将多个不同种类测量传感器集成到一起，利用不同测量方法形成优势互补，将会大大提高测量系统的灵活性，使测量系统不再受单一数字化设备的局限，实现高效、高精度的测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，将两种传感器的优势得以充分发挥，克服了单一传感器的局限性，可以实现复杂工件的快速、高精、完整测量。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：包括基板，所述基板的正面固定安装接触式测头支架，所述接触式测头支架上套装接触式测头；所述基板的背面左侧固定安装有相机支架，所述相机支架上固定安装有相机，所述相机上安装镜头，所述基板的背面右侧固定安装有线激光器支架，所述线激光器支架上固定安装有线激光发射器；所述基本的顶端安装有刀柄夹持部。而且，所述线激光器支架上设置有长条孔，线激光发射器可安装在线激光器支架长条孔的任意位置内，便于线激光发生器与相机间距的调节。而且，所述相机支架上设置有弧形长孔，可使得相机在相机支架上不同角度的安装，便于相机与线激光发射器相对角度的调节。而且，所述相机与线激光发射器的底端高于所述基板。而且，所述基板为双U型基板。本专利技术的优点和有益效果为：1、本专利技术用于三维坐标测量的复合式测量装置，相机与线激光发射器分别安装在基板的两端，距离相对较远，可以减少接触式测量时，相机与线激光发射器组成的线结构光视觉系统与物体产生干涉的可能；将接触式测头和线结构光视觉传感器集成于一体，充分发挥接触式测头的高精度和光学测量的快速性优势，形成优势互补，可以实现复杂物体的精确、高效、完整的测量。2、本专利技术用于三维坐标测量的复合式测量装置，线激光器支架上设置有长条孔，线激光发射器可安装在线激光器支架长条孔的任意位置内，便于线激光发生器与相机间距的调节，适用于不同规格工件的测量。3、本专利技术用于三维坐标测量的复合式测量装置，相机支架上设置有弧形长孔，可使得相机在相机支架上不同角度的安装，便于相机与线激光发射器相对角度的调节，适用于不同规格工件的测量。4、本专利技术用于三维坐标测量的复合式测量装置，相机与线激光发射器的底端高于基板，能够有效防止在进行接触式测量时，相机或线激光发射器与工件产生干涉，保证有效操作。5、本专利技术用于三维坐标测量的复合式测量装置，基板为双U型基板，当工作时需要将基板上的刀柄夹持部与数控机床的主轴进行固定安装，双U型结构能够为安装提供足够的空间，便于操作，提高连接牢固性。6、本专利技术为逆向工程技术提供了新思路，使得测量过程更加柔性化、智能化。在被测物体CAD模型未知的情况下，可以用线结构光视觉系统对物体进行快速扫描，获得稠密的物体表面3D数据，再从视觉扫描数据中提取物体几何信息用于指导高精度的接触式测头对物体进行高精度的接触式测量；在已知工件CAD模型的情况下，可以用线结构光视觉系统对物体进行快速扫描，然后对精度要求较高的区域或者是视觉测量盲区用接触式测头进行重测。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为图1的后视图；图3为本专利技术的立体图；图4为图1的左视图；图5为图4的A-A向剖视图。附图标记说明1-接触式测头、2-镜头、3-相机、4-刀柄夹持部、5-双U型基板、6-线激光发射器、7-接触式测头支架、8-线激光器支架、9-相机支架、10-长条孔、11-弧形长孔。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：包括基板，所述基板的正面固定安装接触式测头支架7，所述接触式测头支架上套装接触式测头1；所述基板的背面左侧固定安装有相机支架9，所述相机支架上固定安装有相机3，所述相机上安装镜头2，所述基板的背面右侧固定安装有线激光器支架8，所述线激光器支架上固定安装有线激光发射器6；所述基本的顶端安装有刀柄夹持部4，相机与线激光发射器分别安装在基板的两端，距离相对较远，可以减少接触式测量时，相机与线激光发射器组成的线结构光视觉系统与物体产生干涉的可能；将接触式测头和线结构光视觉传感器集成于一体，充分发挥接触式测头的高精度和光学测量的快速性优势，形成优势互补，可以实现复杂物体的精确、高效、完整的测量。线激光器支架上设置有长条孔10，线激光发射器可安装在线激光器支架长条孔的任意位置内，便于线激光发生器与相机间距的调节，适用于不同规格工件的测量。相机支架上设置有弧形长孔11，可使得相机在相机支架上不同角度的安装，便于相机与线激光发射器相对角度的调节，适用于不同规格工件的测量。相机与线激光发射器的底端高于基板，能够有效防止在进行接触式测量时，相机或线激光发射器与工件产生干涉，保证有效操作。基板为双U型基板5，当工作时需要将基板上的刀柄夹持部与数控机床的主轴进行固定安装，双U型结构能够为安装提供足够的空间，便于操作，提高连接牢固性。本专利技术为逆向工程技术提供了新思路，使得测量过程更加柔性化、智能化。在被测物体CAD模型未知的情况下，可以用线结构光视觉系统对物体进行快速扫描，获得稠密的物体表面3D数据，再从视觉扫描数据中提取物体几何信息用于指导高精度的接触式测头对物体进行高精度的接触式测量；在已知工件CAD模型的情况下，可以用线结构光视觉系统对物体进行快速扫描，然后对精度要求较高的区域或者是视觉测量盲区用接触式测头进行重测。尽管为说明目的公开了本专利技术的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本专利技术及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本专利技术的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：包括基板，所述基板的正面固定安装接触式测头支架，所述接触式测头支架上套装接触式测头；所述基板的背面左侧固定安装有相机支架，所述相机支架上固定安装有相机，所述相机上安装镜头，所述基板的背面右侧固定安装有线激光器支架，所述线激光器支架上固定安装有线激光发射器；所述基本的顶端安装有刀柄夹持部。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：包括基板，所述基板的正面固定安装接触式测头支架，所述接触式测头支架上套装接触式测头；所述基板的背面左侧固定安装有相机支架，所述相机支架上固定安装有相机，所述相机上安装镜头，所述基板的背面右侧固定安装有线激光器支架，所述线激光器支架上固定安装有线激光发射器；所述基本的顶端安装有刀柄夹持部。


2.根据权利要求书1所述的用于三维坐标测量的复合式测量装置，其特征在于：所述线激光器支架上设置有长条孔，线激光发射器可安装在线激光器支架长条...

【专利技术属性】
技术研发人员：王太勇，于治强，李红宾，张永宾，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12