CN2775603Y - 三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置 - Google Patents

三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，包括带有操作软件的计算机控制装置、云石基准平台、分别独立的X轴马达驱动组件、Y轴马达驱动组件、Z轴马达驱动组件及由左、右高反射率单反射镜、CCD数字相机组成。X、Y、Z轴马达驱动组件安装在云石基准平台上，应用现有的计算机程控及传动装置，带动激光扫描组件进行精确的定位。采用本实用新型，减小扫描器的高度，提高了对焦的距离，从而增加Z轴的可扫描范围，能使扫描的范围更深；并采用较大的激光反射角度，单镜反射测量样品的三维外型数据更精确。采用X、Y、Z轴马达驱动组件及云石基准平台，提高三维扫描精度，加快产品开发的速度及提高产品质量。

Description

三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置
技术领域
本实用新型涉及三维激光扫描测量装置，特别是一种三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置。
背景技术
目前通用的三维激光扫描测量装置中激光扫描组件是采用双镜反射的结构，测量样品经过两个反射镜两次反射，其缺点是采用双镜反射使激光扫描组件的高度增加，在同样的光路距离下可扫描的范围减少。目前也有的三维激光扫描测量装置中激光扫描组件是采用CCD数字相机直接接收从样品表面反射的信号，其缺点是扫描对焦距离较短，激光光束从样品表面反射的角度减少，影响测量样品三维数据的准确程度。目前通用的三维激光扫描测量装置中激光扫描组件的移动装置如中国专利授权公告号为CN2164018Y所公开的，名称为：“一种激光扫描测量装置”，其缺点是该装置的测量台依靠旋转装置和上下移动装置带动，不仅结构复杂，而且激光扫描难以精确定位，影响测量样品三维数据的准确程度；又如中国专利授权公告号为CN2650064Y所公开的名称为：“一种激光扫描获取近距离物体表面三维数据的测量装置”，其缺点是该装置的扫描***只能按水平方向和垂直方向连续转动，难以精确定位，影响测量样品三维数据的准确程度，不适应对精密产品表面的扫描测量。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述的缺点，提供一种三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，采用单镜反射使激光扫描组件的高度减少，在同样的光路距离下可扫描的范围增加，并采用较大的激光反射角度，单镜反射测量样品的三维外型数据更精确；采用分别独立的X、Y、Z轴马达驱动组件，可带动激光扫描组件进行精确的三维定位。
本实用新型的目的是这样实现的：三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，包括带有操作软件的计算机控制装置、云石基准平台、分别独立的X轴马达驱动组件、Y轴马达驱动组件、Z轴马达驱动组件及激光扫描组件。激光扫描组件由左高反射率单反射镜及CCD数字相机、右高反射率单反射镜及CCD数字相机和激光光束产生组件及支撑装置组成。激光光束产生组件发射的激光光源是可见光激光光源，输出功率是在对人体无损害的范围内。CCD数字相机可以是CCD光电转换装置加上聚焦镜片组。左高反射率单反射镜及CCD数字相机与右高反射率单反射镜及CCD数字相机分别对称安装在激光光束产生组件的两侧，左高反射率单反射镜的反射线与激光光束产生组件的中轴线的夹角为28-38度；右高反射率单反射镜的反射线与激光光束产生组件的中轴线的夹角同样为28-38度。带有操作软件的计算机控制装置分别与左、右两侧的CCD数字相机连接。X、Y、Z轴马达驱动组件安装在云石基准平台上，应用现有的计算机程控及传动装置，带动激光扫描组件进行精确的定位，以测量样品的三维外型数据。
使用方法：激光扫描组件中的激光光束产生组件射出激光光束至样品表面，激光光束从样品表面反射至左高反射率单反射镜，再反射至左CCD数字相机；同时，激光光束于样品表面亦反射至右高反射率单反射镜，再反射至右CCD数字相机。利用计算机分析左、右CCD数字相机的资料及应用三角测量的原理，便可测量样品的切面外型数据。测量完一切面数据后，激光扫描组件由X、Y、Z轴马达驱动组件移动到下一切面进行测量，直至样品整体的三维外型都被测量。
由于采用本实用新型，使上述的用高反射率单反射镜及CCD数字相机的新结构，减小扫描器的高度，提高了对焦的距离，从而增加Z轴的可扫描范围，能使扫描的范围更深；并采用较大的激光反射角度，单镜反射测量样品的三维外型数据更精确。采用X、Y、Z轴马达驱动组件及云石基准平台，可带动激光扫描组件进行精确的三维定位，有效提高定位的精确度，从而提高三维扫描精度，可把样品的三维外型数据快速扫描进电脑，从而加快产品开发的速度及提高产品质量。
附图描述
图1为本实用新型立体结构示意图。
图2为本实用新型激光扫描组件的元器件结合的立体结构示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例，进一步描述本实用新型的结构。
实施例：
三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，包括应用现有的计算机程控操作软件控制装置、云石基准平台5、分别独立的X轴马达驱动组件2、Y轴马达驱动组件3、Z轴马达驱动组件4及激光扫描组件1。其中激光扫描组件1由左高反射率单反射镜11及应用现有的计算机程控CCD数字相机12、右高反射率单反射镜15及应用现有的计算机程控CCD数字相机14和应用现有的激光光束产生组件13及支撑装置16组成。激光光束产生组件13发射的激光光源是可见光激光光源，输出功率是在对人体无损害的范围内。左高反射率单反射镜11及CCD数字相机12与右高反射率单反射镜15及CCD数字相机14分别对称安装在激光光束产生组件13的两侧，左高反射率单反射镜的反射线与激光光束产生组件的中轴线的夹角为33度；右高反射率单反射镜的反射线与激光光束产生组件的中轴线的夹角同样为33度。带有操作软件的计算机控制装置分别与CCD数字相机12和CCD数字相机14连接。分别独立的X、Y、Z轴马达驱动组件安装在云石基准平台5上，应用现有的计算机程控带动分别独立的X、Y、Z轴马达驱动组件，使激光扫描组件进行精确的定位，以测量样品的三维外型数据。激光扫描组件中的激光光束产生组件13射出激光光束至样品表面，激光光束从样品表面反射至左高反射率单反射镜11再反射至左CCD数字相机12，同一时间激光光束于样品表面亦反射至右高反射率单反射镜15再反射至右CCD数字相机14，利用计算机分析左右CCD数字相机的资料及应用三角测量的原理，便可测量样品的切面外型数据。测量完一切面数据后，激光扫描组件由分别独立的X、Y、Z轴马达驱动组件移动到下一切面进行测量，直至样品整体的三维外型都被测量。

Claims (4)

1、三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，包括带有操作软件的计算机控制装置、基准平台、马达驱动组件及发射的激光光源是可见光激光光源，输出功率是在对人体无损害的范围内的激光扫描组件，其特征在于：上述的激光扫描组件(1)由左高反射率单反射镜(11)、CCD数字相机(12)、右高反射率单反射镜(15)、CCD数字相机(14)、激光光束产生组件(13)及支撑装置(16)组成。
2、根据权利要求1所述的三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，其特征在于：上述的左高反射率单反射镜(11)及CCD数字相机(12)与右高反射率单反射镜(15)及CCD数字相机(14)分别对称安装在激光光束产生组件(13)的两侧。
3、根据权利要求1所述的三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，其特征在于：上述的左高反射率单反射镜(11)的反射线与激光光束产生组件(13)的中轴线的夹角为28-38度；右高反射率单反射镜(15)的反射线与激光光束产生组件(13)的中轴线的夹角同样为28-38度。
4、根据权利要求1所述的三轴驱动单镜反射三维激光扫描测量装置，其特征在于：上述的上述的马达驱动组件是分别独立的X轴马达驱动组件(2)、Y轴马达驱动组件(3)、Z轴马达驱动组件(4)，安装在云石基准平台5上，带动激光扫描组件进行精确的定位。
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