CN110132171A - 一种手持激光轮廓测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种手持激光轮廓测量装置。所述手持激光轮廓测量装置包括：触摸电脑和测量单元，所述触摸电脑的一侧的顶部设置有可旋转连接件，所述测量单元的一侧的顶部设置有数据通讯接口，所述可旋转连接件的一侧与所述数据通讯接口连接；可充电电池，所述可充电电池设置于所述测量单元的内壁的顶部；工业相机，工业相机设置于所述测量单元的内壁的背面，工业相机的底部设置有微型工业镜头。本发明提供的手持激光轮廓测量装置可以手持测量单元调整电脑屏幕角度，非常灵活，适用于各种测量姿态，整体轻小，适合手持，便于操作人员拿着在任何地方操作，测量加入防抖动算法，适合手持抖动应用，在手持轻微晃动时不影响测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及激光轮廓检测技术领域，尤其涉及一种手持激光轮廓测量装置。
背景技术
激光轮廓测量采用激光三角测量技术，对物体的轮廓，例如缝隙宽度、孔深度、角度、高度差、平面度、圆弧、倒角测量等，进行高精度和快速测量。同时具有非接触测量、无磨损的特点，在各行业应用十分广泛，然而，现有的激光轮廓装置都是以需要外部供电、需要连接外部大型工业计算机进行计算、体积大不易搬运、重量大、耗电大，只能安装在设备中才能使用，无法单独使用。
在高速轨道客车、大型飞机、大型舰船、核能、风能等行业，由于尺寸非常巨大，采用模块化制造再组合的生产方式，在装配过程中要实时检测各模块的装配参数，如缝隙、平面度、高度差、角度等，现有的固定式激光轮廓产品由于上述原因不能适用，目前还在依靠传统的游标卡尺、角度尺等手段，效率低、精度无法保证、无法实时保存数据、需要人员多等一系列缺点。
因此，有必要提供一种手持激光轮廓测量装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种手持激光轮廓测量装置，解决了效率低、精度无法保证、无法实时保存数据的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的手持激光轮廓测量装置包括：触摸电脑和测量单元，所述触摸电脑的一侧的顶部设置有可旋转连接件，所述测量单元的一侧的顶部设置有数据通讯接口，所述可旋转连接件的一侧与所述数据通讯接口连接；可充电电池，所述可充电电池通过U型块固定于所述测量单元的内壁的顶部；工业相机，所述工业相机设置于所述测量单元的内壁的背面，所述工业相机的底部设置有微型工业镜头；充电接口，所述充电接口设置于所述测量单元的内壁的背面，且位于所述工业相机的顶部；电源开关，所述电源开关设置于所述测量单元的顶部的一侧；电源管理电路，所述电源管理电路设置于所述测量单元的内壁的一侧的顶部；线激光发射器，所述线激光发射器的底部设置于所述测量单元的内壁的背面的底部，所述线激光发射器的顶部设置有激光器驱动电路；激光器滤光片，所述激光器滤光片设置于所述测量单元的内壁的底部的一侧；工业镜头滤光片，所述工业镜头滤光片设置于所述测量单元的内壁的底部的另一侧；平面反射镜，所述平面反射镜设置于所述测量单元的内壁的另一侧的底部。
优选的，所述触摸电脑的正面设置有电脑触摸屏。
优选的，所述平面反射镜与所述微型工业镜头的中心轴线之间的夹角范围为20-45°。
优选的，所述平面反射镜与所述工业镜头滤光片表面的夹角范围为70-120°。
优选的，所述工业相机和所述激光器驱动电路的电源均由所述电源管理电路提供，且电压为12V。
优选的，所述U型块的内壁底部的两侧均固定连接有弹性垫，所述弹性垫的顶部固定连接有防护垫，所述U型块的内壁的两侧均固定连接有保护垫。
优选的，所述U型块的正面的两侧均设置有限位结构，所述限位结构包括转动轴，所述转动轴的外表面转动连接有摆动板，所述摆动板的顶部且位于转动轴的外表面固定连接有弹性紧固垫，所述摆动板的背面的底部固定连接有限位板。
与相关技术相比较，本发明提供的手持激光轮廓测量装置具有如下有益效果：
本发明提供一种手持激光轮廓测量装置，手持测量单元或触摸电脑配合工控机，进行手持操作测量，电源开关，将激光对准被测物体进行测量，测量结果在触摸电脑屏幕实时显示，测量结束，电源开关，结束测量，在测量单元内的线激光发射器以及设置在测量单元内并与线激光发射器相适配的工业相机，装置还包括与工业相机适配的微型工业镜头，测量单元的另一端设有工业镜头滤光片和激光器滤光片，线激光发射器固定在固定座上，激光垂直通过激光器滤光片，发射出测量单元，对被测物体进行照射，激光器驱动电路对激光器滤光片进行驱动，驱动电压4V，电源管理电路的工作，由电源开关进行开启和关闭，这也是测量单元的控制开关，可充电电池对电源管理电路进行供电，充电接口，通过USB接口，对可充电电池进行充电，单平面反射镜式光路转折设计，减小了光路长度，从而缩小了整体尺寸，小尺寸激光器，减小了激光器的长度和直径，从而缩小了整体尺寸，M12微型镜头，减小尺寸，低功耗工业相机，降低功耗，创新的将电池内置于激光轮廓测量装置中，无需外部电源，没有任何外部连线，触摸电脑与测量单元之间通过可旋转连接部件连接，可以手持电脑改变测量单元检测角度，也可以手持测量单元调整电脑屏幕角度，非常灵活，适用于各种测量姿态，整体轻小，适合手持，便于操作人员拿着在任何地方操作，测量加入防抖动算法，适合手持抖动应用，在手持轻微晃动时不影响测量精度。
附图说明
图1为本发明提供的手持激光轮廓测量装置的第一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的手持激光轮廓测量装置的第二实施例的结构示意图。
图中标号：1、触摸电脑，2、测量单元，3、可旋转连接件，4、数据通讯接口，5、可充电电池，6、工业相机，7、微型工业镜头，8、充电接口，9、电源开关，10、电源管理电路，11、线激光发射器，12、激光器驱动电路，13、激光器滤光片，14、工业镜头滤光片，15、平面反射镜，16、电脑触摸屏，17、U型块，18、弹性垫，19、防护垫，20、保护垫，21、限位结构，211、转动轴，212、摆动板，213、弹性紧固垫，214、限位板。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例
请结合参阅图1，其中，图1为本发明提供的手持激光轮廓测量装置的第一实施例的结构示意图。手持激光轮廓测量装置包括：触摸电脑1和测量单元2，所述触摸电脑1的一侧的顶部设置有可旋转连接件3，所述测量单元2的一侧的顶部设置有数据通讯接口4，所述可旋转连接件3的一侧与所述数据通讯接口4连接；可充电电池5，所述可充电电池5通过U型块17固定于所述测量单元2的内壁的顶部；工业相机6，所述工业相机6设置于所述测量单元2的内壁的背面，所述工业相机6的底部设置有微型工业镜头7；充电接口8，所述充电接口8设置于所述测量单元2的内壁的背面，且位于所述工业相机6的顶部；电源开关9，所述电源开关9设置于所述测量单元2的顶部的一侧；电源管理电路10，所述电源管理电路10设置于所述测量单元2的内壁的一侧的顶部；线激光发射器11，所述线激光发射器11的底部设置于所述测量单元2的内壁的背面的底部，所述线激光发射器11的顶部设置有激光器驱动电路12；激光器滤光片13，所述激光器滤光片13设置于所述测量单元2的内壁的底部的一侧；工业镜头滤光片14，所述工业镜头滤光片14设置于所述测量单元2的内壁的底部的另一侧；平面反射镜15，所述平面反射镜15设置于所述测量单元2的内壁的另一侧的底部，在测量单元2内的线激光发射器11以及设置在测量单元2内并与线激光发射器11相适配的工业相机6，装置还包括与工业相机6适配的微型工业镜头7，测量单元2的另一端设有工业镜头滤光片14和激光器滤光片13，线激光发射器11固定在固定座上，激光垂直通过激光器滤光片13，发射出测量单元2，对被测物体进行照射，激光器驱动电路12对激光器滤光片13进行驱动，驱动电压4V，电源管理电路10的工作，由电源开关9进行开启和关闭，这也是测量单元2的控制开关，可充电电池5对电源管理电路10进行供电，充电接口8，通过USB接口，对可充电电池5进行充电。
所述触摸电脑1的正面设置有电脑触摸屏16。
所述平面反射镜15与所述微型工业镜头7的中心轴线之间的夹角范围为20-45°。
所述平面反射镜15与所述工业镜头滤光片14表面的夹角范围为70-120°。
所述工业相机6和所述激光器驱动电路12的电源均由所述电源管理电路10提供，且电压为12V。
本发明提供的手持激光轮廓测量装置的工作原理如下：
手持测量单元2或触摸电脑1配合工控机，进行手持操作测量，电源开关9，将激光对准被测物体进行测量，测量结果在触摸电脑1屏幕实时显示，测量结束，电源开关9，结束测量，在测量单元2内的线激光发射器11以及设置在测量单元2内并与线激光发射器11相适配的工业相机6，装置还包括与工业相机6适配的微型工业镜头7，测量单元2的另一端设有工业镜头滤光片14和激光器滤光片13，线激光发射器11固定在固定座上，激光垂直通过激光器滤光片13，发射出测量单元2，对被测物体进行照射，激光器驱动电路12对激光器滤光片13进行驱动，驱动电压4V，电源管理电路10的工作，由电源开关9进行开启和关闭，这也是测量单元2的控制开关，可充电电池5对电源管理电路10进行供电，充电接口8，通过USB接口，对可充电电池5进行充电。
与相关技术相比较，本发明提供的手持激光轮廓测量装置具有如下有益效果：
手持测量单元2或触摸电脑1配合工控机，进行手持操作测量，电源开关9，将激光对准被测物体进行测量，测量结果在触摸电脑1屏幕实时显示，测量结束，电源开关9，结束测量，在测量单元2内的线激光发射器11以及设置在测量单元2内并与线激光发射器11相适配的工业相机6，装置还包括与工业相机6适配的微型工业镜头7，测量单元2的另一端设有工业镜头滤光片14和激光器滤光片13，线激光发射器11固定在固定座上，激光垂直通过激光器滤光片13，发射出测量单元2，对被测物体进行照射，激光器驱动电路12对激光器滤光片13进行驱动，驱动电压4V，电源管理电路10的工作，由电源开关9进行开启和关闭，这也是测量单元2的控制开关，可充电电池5对电源管理电路10进行供电，充电接口8，通过USB接口，对可充电电池5进行充电，单平面反射镜式光路转折设计，减小了光路长度，从而缩小了整体尺寸，小尺寸激光器，减小了激光器的长度和直径，从而缩小了整体尺寸，M12微型镜头，减小尺寸，低功耗工业相机，降低功耗，创新的将电池内置于激光轮廓测量装置中，无需外部电源，没有任何外部连线，触摸电脑1与测量单元2之间通过可旋转连接部件连接，可以手持电脑改变测量单元检测角度，也可以手持测量单元调整电脑屏幕角度，非常灵活，适用于各种测量姿态，整体轻小，适合手持，便于操作人员拿着在任何地方操作，测量加入防抖动算法，适合手持抖动应用，在手持轻微晃动时不影响测量精度。
第二实施例
基于本申请的第一实施例提供的手持激光轮廓测量装置，本申请的第二实施例提出另一种手持激光轮廓测量装置。第二实施例仅仅是第一实施例优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
具体的，本申请的第二实施例提供的手持激光轮廓测量装置的不同之处在于，所述U型块17的内壁底部的两侧均固定连接有弹性垫18，所述弹性垫18的顶部固定连接有防护垫19，所述U型块17的内壁的两侧均固定连接有保护垫20，防护垫19和保护垫20的设置，主要是对可充电电池5进行保护。
所述U型块17的正面的两侧均设置有限位结构21，所述限位结构21包括转动轴211，所述转动轴211的外表面转动连接有摆动板212，所述摆动板212的顶部且位于转动轴211的外表面固定连接有弹性紧固垫213，所述摆动板212的背面的底部固定连接有限位板214，弹性紧固垫213的设置，主要是加大摆动板212旋转的难度，保证后续摆动板212水平摆放时，不会发生掉落现象，而且通过限位板214的设置，可以对对U型块17内部可充电电池5进行限位。
第三实施例
为了适合狭窄测量空间，测量电脑和测量单元可以分开，只把测量单元伸
到测量部位。
第四实施例
为了适合高处测量空间，电脑和测量单元的连接部件可以加延长杆。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种手持激光轮廓测量装置，其特征在于，包括：
触摸电脑和测量单元，所述触摸电脑的一侧的顶部设置有可旋转连接件，所述测量单元的一侧的顶部设置有数据通讯接口，所述可旋转连接件的一侧与所述数据通讯接口连接；
可充电电池，所述可充电电池通过U型块固定于所述测量单元的内壁的顶部；
工业相机，所述工业相机设置于所述测量单元的内壁的背面，所述工业相机的底部设置有微型工业镜头；
充电接口，所述充电接口设置于所述测量单元的内壁的背面，且位于所述工业相机的顶部；
电源开关，所述电源开关设置于所述测量单元的顶部的一侧；
电源管理电路，所述电源管理电路设置于所述测量单元的内壁的一侧的顶部；
线激光发射器，所述线激光发射器的底部设置于所述测量单元的内壁的背面的底部，所述线激光发射器的顶部设置有激光器驱动电路；
激光器滤光片，所述激光器滤光片设置于所述测量单元的内壁的底部的一侧；
工业镜头滤光片，所述工业镜头滤光片设置于所述测量单元的内壁的底部的另一侧；
平面反射镜，所述平面反射镜设置于所述测量单元的内壁的另一侧的底部。
2.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述触摸电脑的正面设置有电脑触摸屏。
3.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述平面反射镜与所述微型工业镜头的中心轴线之间的夹角范围为20-45°。
4.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述平面反射镜与所述工业镜头滤光片表面的夹角范围为70-120°。
5.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述工业相机和所述激光器驱动电路的电源均由所述电源管理电路10提供，且电压为12V。
6.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述U型块的内壁底部的两侧均固定连接有弹性垫，所述弹性垫的顶部固定连接有防护垫，所述U型块的内壁的两侧均固定连接有保护垫。
7.根据权利要求1所述的手持激光轮廓测量装置，其特征在于，所述U型块的正面的两侧均设置有限位结构，所述限位结构包括转动轴，所述转动轴的外表面转动连接有摆动板，所述摆动板的顶部且位于转动轴的外表面固定连接有弹性紧固垫，所述摆动板的背面的底部固定连接有限位板。
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