CN205102798U - 准工业型三维形貌测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种准工业型三维形貌测量仪，包括测量仪壳体、和设置在其内的测量仪底板，固定在测量仪底板上的设有一横梁，横梁的两端均横向穿出测量仪壳体向外侧延伸，其向外侧延伸的两端部上各安装有一组工业相机，固定在横梁中间部位的设有投射器底板，投射器底板上安装有光栅投射器，光栅投射器的光栅投射端伸出测量仪壳体向外，两组工业相机的镜头分别对称设置在光栅投射端的两侧。本实用新型通过优化结构设计，在测量仪壳体的外部拆卸再组装极少数零部件的情况下就能够实现两相机的夹角、以及光栅投射器的俯仰角的调整；四面通风散热，在不污染设备内部运行环境的前提下将设备运行时产生的热量排出至设备外，达到散热降温的目的。

Description

准工业型三维形貌测量仪

技术领域

本实用新型属于三维形貌测量技术领域，具体涉及准工业型三维形貌测量仪。

背景技术

在现代高新技术产业发展的浪潮下，工业产品的设计和制造都已经迈向了一个新的台阶。工业产品零部件的制造生产工艺随着数控技术的高速发展，正朝着高精度、高复杂曲面和大尺度等方向发展，如何采用高效、快速和准确的测量手段来衡量产品零部件的工艺质量显得十分重要。

目前对产品零部件的三维形貌的质量测量技术主要可以分为两类：一类是测量探头(或者是传感器)与被测对象表面直接接触的接触式测量设备。例如在业界被广泛使用的三坐标测量机，它具有测量精度高、适用范围广等优点，但是存在单次采集数据点少、测量效率较低，并且对被测对象表面的硬度有一定的要求，测头的探针因与被测件直接接触，磨损在所难免，需要定期的进行校正或者更换，操作复杂，对工作人员操作的熟练程度有一定的要求，此外价格普遍较高，很难大范围使用；另外一类是测量设备的探头不直接与被测对象接触的非接触式测量设备，此类设备按照测量原理主要可分为结构光法、激光三角法、工业CT技术和核磁共振等。此类设备不与被测对象直接接触，对被测对象表面可以做到零损伤，适合于受空间位置限制、被测环境限制等复杂工况的测量场合，适用性较强，随着科技技术的发展，非接触式的精度得到了大大的提高，适用范围已经越来越广泛，越来越受到业界亲睐。

准工业型三维形貌测量仪是目前国内外追捧使用的非接触式测量设备，其采用国际最先进的外插式多频相移技术、相位测量技术和计算机视觉技术，其测量过程是:成功标定设备后，将光栅投影装置投影到被测物上，同时两个成一定角度的摄像机同步采集光栅投射后的被测物，然后再软件里面对图像进行解码和相位解包裹计算，并根据立体匹配技术和三角测量技术，解算出摄像机公共视区内像素点的三维坐标。

准工业型三维形貌测量仪是集合光栅投射器和工业相机的一种设备，在测量仪壳体内光栅投射器和相机都是通过安装座来安装固定的，现有的三维形貌测量仪由于安装座的装配方式十分复杂，以及测量仪本身的设计等原因，在实际应用过程中具有如下缺点：1、调整两台相机的夹角必须揭开测量仪外壳和相机镜头外壳才能进行调整；2、调整光栅投射器的俯仰角必须揭开测量仪外壳和相机镜头外壳才能进行调整；3、拆卸再组装过程特别繁琐，同时在测量仪内狭小空间环境下操作更是费时费力；另，现有测量仪壳体结构的设计不利于设备的散热。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种准工业型三维形貌测量仪，能够非常方便的调整两工业相机的夹角、以及光栅投射器的俯仰角，同时测量仪壳体结构的设计利于测量仪干净、彻底的散热。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种准工业型三维形貌测量仪，包括测量仪壳体、和设置在其内的测量仪底板，其特征在于：固定在所述测量仪底板上的设有一横梁，所述横梁的两端均横向穿出测量仪壳体向外侧延伸，其向外侧延伸的两端部上各安装有一组工业相机，固定在所述横梁中间部位的设有投射器底板，所述投射器底板上安装有光栅投射器，所述光栅投射器的光栅投射端伸出所述测量仪壳体向外，两组所述工业相机的镜头分别对称设置在光栅投射器的光栅投射端的两侧。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述横梁的中间部位设有第一安装台，所述投射器底板固定在所述第一安装台内，所述第一安装台自横梁的上表面向下沉陷，所述横梁位于第一安装台的两端各设有一个侧壁，分别为第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁上各设有两个贯通槽，分别为第一贯通槽和第二贯通槽，所述第一侧壁上的第一贯通槽和第二贯通槽分别与第二侧壁上的第一贯通槽和第二贯通槽正对设置，所述第一贯通槽的横截面为“U”字形结构，所述投射器底板的两个侧边上对应两个贯通槽各设有两个螺纹孔，分别为第一螺纹孔和第二螺纹孔，一对紧固件分别穿过两个第一贯通槽后与对应的第一螺纹孔螺纹连接，一对紧固件分别穿过两个第二贯通槽后与对应的第二螺纹孔螺纹连接。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第二贯通槽的横截面为“U”字形结构。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述横梁的下表面上位于设置安装台的两侧各设有一第一空腔，所述第一贯通槽和第二贯通槽的供紧固件插入的开口设置在所述第一空腔内。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述横梁的两端均设有第二安装台，所述第二安装台自横梁的上表面向下沉陷，两所述第二安装台上均设有水平转动底座，所述第二安装台上设有至少三个安装孔，所述安装孔均为圆孔，且所述安装孔的孔心连线为正多边形，所述水平转动底座上设有数量与所述安装孔相同的第三螺纹孔，所述第三螺纹孔与安装孔的位置一一对应，与所述安装孔数量相同的紧固件分别穿过安装孔后与对应的所述第三螺纹孔螺纹连接，所述相机固定在水平转动底座上。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述安装孔和第三螺纹孔的数量均为三个，三个所述安装孔的孔心连线为正三角形。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述横梁的下表面上位于设置两第二安装台的底部各设有一第二空腔，所述安装孔供紧固件穿过的入口设置在所述第二空腔内。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述紧固件为内六角螺栓。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括其还包括设置在测量仪壳体上的散热装置，所述测量仪壳体具有四周围合的前面板、后面板，左面板和右面板，所述前面板上设有供所述光栅投射器的投射端伸出的定位孔，所述前面板、后面板、左面板和右面板各自的板面上分别设有第一散热区、第二散热区、第三散热区和第四散热区，所述第一散热区围合分布在安装孔的四周，所述第三散热区和第四散热区分别布满左面板和右面板的所有板面，所述第二散热区设置在后面板的靠近左面板和右面板位置的板面上。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第一散热区和第二散热区分别为开设在各自面板板面上的长条状散热槽孔，所述第三散热区和第四散热区分别为开设在各自面板板面上的圆形散热孔。

本实用新型的有益效果是:1、本实用新型的准工业型三维形貌测量仪，通过优化结构设计，在测量仪壳体的外部拆卸再组装极少数零部件的情况下就能够实现两相机的夹角、以及光栅投射器的俯仰角的调整；

2、通过优化设计测量仪壳体的结构，四面通风散热，在不污染设备内部运行环境的前提下将设备运行时产生的热量排出至设备外，达到散热降温的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的仰视结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的横梁和投射器底板的分体结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的水平转动底座的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的后视结构示意图。

其中：1-工业相机，3-水平转动底座的转动方向，7-紧固件；

2-测量仪壳体，4-横梁，6-第一安装台，8-投射器底板，10-第一侧壁，12-第二侧壁，14-第一贯通槽，16-第二贯通槽，18-第一螺纹孔，20-第二螺纹孔，22-第一空腔，24-第二安装台，26-水平转动底座，27-安装孔，28-第三螺纹孔，30-第二空腔，32-前面板，34-后面板，36-左面板，38-右面板，40-定位孔，42-第一散热区，44-第二散热区，46-第三散热区，48-第四散热区，50-散热槽孔，52-散热孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1、2、3所示，本实施例中公开了一种准工业型三维形貌测量仪，包括测量仪壳体2、和设置在其内的测量仪底板，固定在所述测量仪底板上的设有一横梁4，所述横梁4的两端均横向穿出测量仪壳体2向外侧延伸，其向外侧延伸的两端部上各安装有一组工业相机1，固定在所述横梁4中间部位的设有投射器底板8，所述投射器底板8上安装有光栅投射器，所述光栅投射器的光栅投射端伸出所述测量仪壳体2向外，两组所述工业相机1的镜头分别对称设置在光栅投射器的光栅投射端的两侧。

具体的：所述横梁4的中间部位设有第一安装台6，所述投射器底板8固定在所述第一安装台6内，所述第一安装台6自横梁4的上表面向下沉陷，所述横梁4位于第一安装台6的两端各设有一个侧壁，分别为第一侧壁10和第二侧壁12，所述第一侧壁10和第二侧壁12上各设有两个贯通槽，分别为第一贯通槽14和第二贯通槽16，所述第一侧壁10上的第一贯通槽14和第二贯通槽16分别与第二侧壁12上的第一贯通槽14和第二贯通槽16正对设置，所述第一贯通槽14的横截面为“U”字形结构，所述投射器底板8的两个侧边上对应两个贯通槽各设有两个螺纹孔，分别为第一螺纹孔18和第二螺纹孔20，一对紧固件7分别穿过两个第一贯通槽14后与对应的第一螺纹孔18螺纹连接，一对紧固件7分别穿过两个第二贯通槽16后与对应的第二螺纹孔20螺纹连接。

如上结构，实现投射器俯仰角调节的过程如下：首先通过一对紧固件7，也就是两个紧固件7分别穿过两个第二贯通槽16后与对应的第二螺纹孔20螺纹连接，此时该对紧固件7充当投射器底板8相对于横梁4上表面转动的旋转轴，由于第一贯通槽14的横截面为“U”字形结构，使得紧固件7在第一贯通槽14内的固定位置可以移动，紧固件7穿过第一贯通槽14的不同位置固定时能够调整投射器底板8相对于横梁4上表面的倾斜角度，具体是：当第一贯通槽14的最低端的高度与第二贯通槽16的高度平齐时，紧固件7穿过第一贯通槽14的低端后固定时倾斜角度最小，穿过后固定的位置向上移动时倾斜角度正向逐渐增大；当第一贯通槽14的最高端的高度与第二贯通槽16的高度平齐时，紧固件7穿过第一贯通槽14的最高端后固定时倾斜角度最小，穿过后固定的位置向下移动时倾斜角度负向逐渐增大。通过调整紧固件7穿过第一贯通槽14固定的位置就能够调整投射器底板8相对于横梁4上表面的倾斜角度，最终实现调整光栅投射器俯仰角的目的。如上结构，在需要调整光栅投射器的俯仰角时，只需要在测量仪壳体2外拆卸再组装一对紧固件7就可以实现，操作简单，调节极其方便。

作为本实用新型的进一步改进，为了扩大光栅投射器俯仰角的调整范围，本实用新型优选的第二贯通槽16，其横截面也为“U”字形结构，其调节原理同上。

为了调整方便，也为了外观的美观，如图1所示，所述第一贯通槽14和第二贯通槽16两者的供紧固件7插入的开口均设置在所述横梁4的下表面上，具体的，所述横梁4的下表面上位于设置第一安装台6的两侧各设有一第一空腔22，所述第一贯通槽14和第二贯通槽16的供紧固件7插入的开口设置在所述第二空腔22内。

作为本实用新型的进一步改进，如图2、3、4所示，所述横梁4的两端均设有第二安装台24，所述第二安装台24自横梁4的上表面向下沉陷，两所述第二安装台24上均设有水平转动底座26，所述第二安装台24上设有至少三个安装孔27，所述安装孔27均为圆孔，且所述安装孔27的孔心连线为正多边形，所述水平转动底座26上设有数量与所述安装孔27相同的第三螺纹孔28，所述第三螺纹孔28与安装孔27的位置一一对应，与所述安装孔27数量相同的紧固件7分别穿过安装孔27后与对应的所述第三螺纹孔28螺纹连接，所述工业相机1固定在水平转动底座26上。

基于上述结构，调整两水平转动底座26在第二安装台24上的固定位置时就能调整两个工业相机1的夹角，具体调整过程如下：首先将一个紧固件7穿过一个安装孔27后插入与之对应的一个第三螺纹孔28内，此时紧固件7并不拧紧，只是起到定位的作用，一个紧固件7定位后水平转动底座26以这一紧固件7为转轴转动，转动到合适位置时另一紧固件7插入与之对应的第三螺纹孔28内，两个紧固件7分别插入两个第三螺纹孔28内使得水平转动底座26不再转动，此时拧紧两个紧固件7即可，通过这一方式就可以调整水平转动底座26在第二安装台24上的固定位置。由于安装孔27的孔心连线为正多边形，使得水平转动底座26通过一对安装孔27和第三螺纹孔28定位在第二安装台24上后，不管水平转动底座26怎样转动，总会找到第二个安装孔27与第三螺纹孔28孔位对应，最终通过紧固件7插入固定。

本实用新型优选安装孔27和第三螺纹孔28的数量均为三个，三个所述安装孔27的孔心连线为正三角形.由于孔10均为圆弧形孔，使得紧固件14能够以圆弧的圆心为旋转中心，旋转适当的角度，从而达到调节相机转角的目的。

作为本实用新型的进一步改进，为了外观美观，便于隐藏紧固件7的端帽，所述安装孔27供紧固件7穿过的入口设置在横梁4的下表面，具体的，所述横梁4的下表面上位于设置两第二安装台24的底部各设有一第二空腔30，所述安装孔27供紧固件7穿过的入口设置在所述第二空腔30内。

本实用新型优选的上述紧固件7均为为内六角螺栓，固定牢固，拆装方便。

作为本实用新型的进一步改进，如图1、2、5所示，其还包括设置在测量仪壳体上的散热装置，所述测量仪壳体具有四周围合的前面板32、后面板34，左面板36和右面板38，所述前面板32上设有供所述光栅投射器的投射端伸出的定位孔40，所述前面板32、后面板34，左面板36和右面板38各自的板面上分别设有第一散热区42、第二散热区44、第三散热区46和第四散热区48，所述第一散热区42围合分布在定位孔40的四周，所述第三散热区46和第四散热区48分别布满左面板36和右面板38的所有板面，所述第二散热区44设置在后面板34的靠近左面板36和右面板38位置的板面上。具体的，所述第一散热区42和第二散热区44分别为开设在各自面板板面上的长条状散热槽孔50，所述第三散热区46和第四散热区48分别为开设在各自面板板面上的圆形散热孔52。

由散热槽孔50和圆形散热孔52构成的四个散热区从四面进行通风散热，将设备内的热量排出，并将设备外的冷空气引入设备内，达到散热降温的目的，本发明的散热装置摒弃传统的风扇引流散热，而采用通风散热的方式，散热干净、彻底，不会污染设备内部环境，确保设备的安全顺利运行。其中，设备的热源主要来自光栅投射器和控制光栅投射器和相机工作的控制主板，第一散热区42围合分布在定位孔40的四周，也就是设置在作为主要热源的光栅投射器的周侧，而第二散热区44设置在后面板34的靠近左面板36和右面板38位置的板面上，使得一方面第一散热区44与第二散热区46正对热源直接通风将热量排出，另一方面第二散热区46的特定位置设置使得第二散热区46还将热量就近的导热至左、右两个面板上以便进一步的快速散热，增大散热面积，加快散热速度。另，左、右面板上的散热区由圆形散热孔52构成，在起到通风散热的同时避免全部设计成散热槽孔50时对测量仪壳体2强度的影响。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种准工业型三维形貌测量仪，包括测量仪壳体、和设置在其内的测量仪底板，其特征在于：固定在所述测量仪底板上的设有一横梁，所述横梁的两端均横向穿出测量仪壳体向外侧延伸，其向外侧延伸的两端部上各安装有一组工业相机，固定在所述横梁中间部位的设有投射器底板，所述投射器底板上安装有光栅投射器，所述光栅投射器的光栅投射端伸出所述测量仪壳体向外，两组所述工业相机的镜头分别对称设置在光栅投射器的光栅投射端的两侧。

2.根据权利要求1所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述横梁的中间部位设有第一安装台，所述投射器底板固定在所述第一安装台内，所述第一安装台自横梁的上表面向下沉陷，所述横梁位于第一安装台的两端各设有一个侧壁，分别为第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁上各设有两个贯通槽，分别为第一贯通槽和第二贯通槽，所述第一侧壁上的第一贯通槽和第二贯通槽分别与第二侧壁上的第一贯通槽和第二贯通槽正对设置，所述第一贯通槽的横截面为“U”字形结构，所述投射器底板的两个侧边上对应两个贯通槽各设有两个螺纹孔，分别为第一螺纹孔和第二螺纹孔，一对紧固件分别穿过两个第一贯通槽后与对应的第一螺纹孔螺纹连接，一对紧固件分别穿过两个第二贯通槽后与对应的第二螺纹孔螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述第二贯通槽的横截面为“U”字形结构。

4.根据权利要求3所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述横梁的下表面上位于设置安装台的两侧各设有一第一空腔，所述第一贯通槽和第二贯通槽的供紧固件插入的开口设置在所述第一空腔内。

5.根据权利要求1所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述横梁的两端均设有第二安装台，所述第二安装台自横梁的上表面向下沉陷，两所述第二安装台上均设有水平转动底座，所述第二安装台上设有至少三个安装孔，所述安装孔均为圆孔，且所述安装孔的孔心连线为正多边形，所述水平转动底座上设有数量与所述安装孔相同的第三螺纹孔，所述第三螺纹孔与安装孔的位置一一对应，与所述安装孔数量相同的紧固件分别穿过安装孔后与对应的所述第三螺纹孔螺纹连接，所述相机固定在水平转动底座上。

6.根据权利要求5所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述安装孔和第三螺纹孔的数量均为三个，三个所述安装孔的孔心连线为正三角形。

7.根据权利要求6所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述横梁的下表面上位于设置两第二安装台的底部各设有一第二空腔，所述安装孔供紧固件穿过的入口设置在所述第二空腔内。

8.根据权利要求2-7所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述紧固件为内六角螺栓。

9.根据权利要求1所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：其还包括设置在测量仪壳体上的散热装置，所述测量仪壳体具有四周围合的前面板、后面板，左面板和右面板，所述前面板上设有供所述光栅投射器的投射端伸出的定位孔，所述前面板、后面板、左面板和右面板各自的板面上分别设有第一散热区、第二散热区、第三散热区和第四散热区，所述第一散热区围合分布在安装孔的四周，所述第三散热区和第四散热区分别布满左面板和右面板的所有板面，所述第二散热区设置在后面板的靠近左面板和右面板位置的板面上。

10.根据权利要求9所述的准工业型三维形貌测量仪，其特征在于：所述第一散热区和第二散热区分别为开设在各自面板板面上的长条状散热槽孔，所述第三散热区和第四散热区分别为开设在各自面板板面上的圆形散热孔。