CN108088385A - 三维调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三维调节装置，用于三维扫描设备相机，所述三维调节装置包括底板、设置在所述底板上的相机底座、设置在所述相机底座上的微调结构，所述底板与所述相机底座之间设置有用于移动所述相机底座的滑轨及驱动所述滑轨运行的驱动件，所述微调机构包括旋转单元及调整单元，所述旋转单元与所述调整单元信号连接；其中，所述旋转单元包括支架及与所述支架连接的连接部，所述支架可相对于所述连接部的轴心方向转动。本发明结构简单，操作方便，使得所述三维扫描设备相机不仅可以前后左右拍摄，还可实现上下和前后视角的拍摄，真正意义上实现了全方位三维拍摄。

Description

三维调节装置
技术领域
本发明涉及一种三维调节装置，属于三维形貌测量仪的技术领域。
背景技术
随着现代工业制造水平的发展，产品零件大量采用不规则复杂曲面，其设计、生产、检测、试验等环节需要进行大量的三维曲面实体数字化和三维测量，迫切需要快速、高效、准确、移动式的三维测量技术和反求逆向技术。
产品的数据采集方法按照测量探头或传感器是否和实物接触，分为接触式和非接触式两类。接触式测量设备中被广泛应用的是三坐标测量机。它具有测量精度高、适应性强的优点，缺点是采集数据点过少，测量效率低，应用环境苛求，因探头接触造成磨损而常常需要校正。非接触式测量按类可分为激光三角法、结构光法、工业CT法、核磁共振法。本采集仪即属结构光法仪器。
目前，国内外三维形貌测量系统主要有两类：一是采用简单的单幅光栅相移技术，以加拿大Inspeck公司为代表的单相机测量技术，主要用于人体测量和人像雕刻使用，其精度无法满足工业的测量精度；二是采用格雷码加相移的三维测量技术，用多幅格雷码光栅对测量区域分级标识，再用单幅光栅相移测量。格雷码加相移的三维测量技术的优点为算法实现简单，易于实现产品化，但是缺点非常明显：一是格雷码只是用于对测量幅面的分级，无法提高测量精度；二是格雷码的使用造成测量系统对测量工件的表面明暗比较敏感，一般要喷显影剂才能测量，无法测量较暗的工件，无法测量表面剧烈变化的工件；三是单次测量幅面较小，一般小于400mm。
三维形貌测量仪是一种高速高精度的非接触式三维扫描测量设备，采用国际最先进的外差式多频相移三维光学测量技术，单幅测量幅面大小(24mm到128mm)、测量精度、测量速度等性能都达到了国际最先进水平，与传统的格雷码加相移方法相比，测量精度更高、抗干扰能力强、受被测工件表面阴暗影响小，而且能够测量表面剧烈变化的工件。
现有三维形貌测量仪的设计是只扫描单一的幅面，之前调试好相机角度后直接固定在底板上，而在实际测量中，由于人为碰触或运输颠簸的原因，时间久了会导致相机的夹角发生变化，再矫正时极为不易。故有必要对现有三维形貌测量仪的固定结构进行进一步地技术革新。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、操作方便、可使相机实现全方位三维拍摄的三维调节装置。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维调节装置，用于三维扫描设备相机，所述三维调节装置包括底板、设置在所述底板上的相机底座、设置在所述相机底座上的微调结构，所述底板与所述相机底座之间设置有用于移动所述相机底座的滑轨及驱动所述滑轨运行的驱动件，所述微调机构包括旋转单元及调整单元，所述旋转单元与所述调整单元信号连接；其中，所述旋转单元包括支架及与所述支架连接的连接部，所述支架可相对于所述连接部的轴心方向转动。
进一步地，所述旋转单元还包括动力装置及连接杆，所述动力装置设置有输出轴，所述连接杆的一端与所述输出轴连接，另一端与所述连接部连接。
进一步地，所述连接部包括曲柄及第一轴承、第二轴承，所述曲柄通过所述第一轴承与所述支架连接，通过所述第二轴承与所述连接杆连接。
进一步地，所述调整单元包括位置传感器、螺杆、十字通孔及控制器，所述螺杆的底部设置在所述十字通孔的十字交叉点位置，所述位置传感器设置在所述十字通孔内，所述控制器与所述位置传感器及螺杆信号连接；其中，所述位置传感器感知所述螺杆相较于十字交叉点位置移动的距离并发送位置改变距离信号给控制器。
进一步地，所述导轨包括横向滑轨及竖向滑轨，所述驱动件包括横向驱动件及竖向驱动件，所述横向驱动件驱动所述横向滑轨横向移动，所述竖向驱动件驱动所述竖向滑轨竖向移动。
进一步地，所述相机底座包括第一相机底座及第二相机底座，所述横向滑轨及横向驱动件设置在所述第一相机底座上，所述竖向滑轨及竖向驱动件设置在所述第二相机底座上。
进一步地，所述底板的中央设置有用于固定光栅投影装置的光栅螺孔，所述光栅螺孔的两侧对称设置有所述光栅投影装置的排风口。
本发明的有益效果在于：通过设置微调机构及滑轨，使得三维扫面设备相机能够实现全方位三维拍摄。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的三维调节装置的结构示意图。
图2为图1中的部分示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1，本发明的一较佳实施例中的三维调节装置包括底板1、设置在所述底板1上的相机底座2、设置在所述相机底座2上的微调结构，所述底板1与所述相机底座2之间设置有用于移动所述相机底座2的滑轨(未图示)及驱动所述滑轨运行的驱动件(未图示)，所述微调机构包括旋转单元31及调整单元32，所述旋转单元31与所述调整单元32信号连接。在本实施例中，所述底板1的中央设置有用于固定光栅投影装置的底光栅螺孔12，所述底光栅螺孔12的两侧对称设置有所述光栅投影装置的排风口11，所述排风孔用于所述光栅投影装置工作所产生的热量。所述滑轨及驱动件均为常规设置，在此不做过多赘述。
所述相机底座2包括第一相机底座21及第二相机底座23，所述导轨包括横向滑轨及竖向滑轨，所述驱动件包括横向驱动件及竖向驱动件，所述横向驱动件驱动所述横向滑轨横向移动，所述竖向驱动件驱动所述竖向滑轨竖向移动。在本实施例中，所述横向滑轨及横向驱动件设置在所述第一相机底座21上，所述竖向滑轨及竖向驱动件设置在所述第二相机底座23上。所述横向滑轨设置在所述第一相机底座21面向底板1那一面的两侧，所述竖向滑轨设置在所述第二相机底座23面向所述第一相机底座21那一面的两侧。所述横向滑轨及竖向滑轨相互配合以实现前后左右移动。
所述微调装置还设置有单元底座3，所述单元底座3设置在所述第二相机底座23之上并固定。所述旋转单元31及所述调整单元32都设置在所述单元底座3上。其中，所述旋转单元31包括支架311及与所述支架311连接的连接部，所述支架311可相对于所述连接部的轴心方向转动。所述旋转单元31还包括动力装置及连接杆314，所述动力装置设置有输出轴3131，所述连接杆314的一端与所述输出轴3131连接，另一端与所述连接部连接。其中，所述连接部包括曲柄3123及第一轴承3121、第二轴承3122，所述曲柄3123通过所述第一轴承3121与所述支架311连接，通过所述第二轴承3122与所述连接杆314连接。在本实施例中，所述动力装置为电机313，所述电机313设置在所述单元底座3的一侧。所述支架311的一端还设置有用于放置相机的支撑座315，所述支撑座315与所述支架311的端口固定连接。启动所述电机313，所述电机313提供动力带动所述输出轴3131旋转。所述连接杆314设置在所述输出轴3131上，所述连接杆314旋转并带动支架311旋转。由于连接部设置在所述支架311与所述连接杆314中间，所述支架311又可相对于所述连接杆314上下运动以实现全方位拍照功能。
所述调整单元32包括位置传感器、螺杆322、十字通孔321及控制器，所述螺杆322的底部设置在所述十字通孔321的十字交叉点位置，所述位置传感器设置在所述十字通孔321内，所述控制器与所述位置传感器及螺杆322信号连接。所述位置传感器感知所述螺杆322相较于十字交叉点位置移动的距离并发送位置改变距离信号给控制器。在本实施例中，所述调整单元32与所述滑轨及滑轨驱动件信号连接，通过所述调整单元32以调整所述滑轨位置。移动所述螺杆322，所述位置传感器感知所述螺杆322移动的距离并发送信号给所述控制器。所述控制器获取该信号并控制横向驱动件或竖向驱动件驱动所述横向滑轨或竖向滑轨移动相应位置。
综上所述：通过设置微调机构及滑轨，使得三维扫面设备相机能够实现全方位三维拍摄。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种三维调节装置，用于三维扫描设备相机，其特征在于，所述三维调节装置包括底板、设置在所述底板上的相机底座、设置在所述相机底座上的微调结构，所述底板与所述相机底座之间设置有用于移动所述相机底座的滑轨及驱动所述滑轨运行的驱动件，所述微调机构包括旋转单元及调整单元，所述旋转单元与所述调整单元信号连接；其中，所述旋转单元包括支架及与所述支架连接的连接部，所述支架可相对于所述连接部的轴心方向转动。
2.如权利要求1所述的三维调节装置，其特征在于，所述旋转单元还包括动力装置及连接杆，所述动力装置设置有输出轴，所述连接杆的一端与所述输出轴连接，另一端与所述连接部连接。
3.如权利要求1所述的三维调节装置，其特征在于，所述连接部包括曲柄及第一轴承、第二轴承，所述曲柄通过所述第一轴承与所述支架连接，通过所述第二轴承与所述连接杆连接。
4.如权利要求1所述的三维调节装置，其特征在于，所述调整单元包括位置传感器、螺杆、十字通孔及控制器，所述螺杆的底部设置在所述十字通孔的十字交叉点位置，所述位置传感器设置在所述十字通孔内，所述控制器与所述位置传感器及螺杆信号连接；其中，所述位置传感器感知所述螺杆相较于十字交叉点位置移动的距离并发送位置改变距离信号给控制器。
5.如权利要求1所述的三维调节装置，其特征在于，所述导轨包括横向滑轨及竖向滑轨，所述驱动件包括横向驱动件及竖向驱动件，所述横向驱动件驱动所述横向滑轨横向移动，所述竖向驱动件驱动所述竖向滑轨竖向移动。
6.如权利要求5所述的三维调节装置，其特征在于，所述相机底座包括第一相机底座及第二相机底座，所述横向滑轨及横向驱动件设置在所述第一相机底座上，所述竖向滑轨及竖向驱动件设置在所述第二相机底座上。
7.如权利要求1所述的三维调节装置，其特征在于，所述底板的中央设置有用于固定光栅投影装置的光栅螺孔，所述光栅螺孔的两侧对称设置有所述光栅投影装置的排风口。
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