CN205156874U - 多幅面3d扫描测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多幅面3D扫描测量仪，包括测量仪壳体和设置在其内的测量仪底板，其特征在于：固定在测量仪底板上的设有激光模组安装座和相机安装座，所述激光模组安装座上安装有两组激光模组，所述测量仪壳体的一侧设有供激光模组的激光投射端伸出的投射窗口，所述相机安装座上安装有两组工业相机，所述测量仪壳体的设置投射窗口的一侧还设有供相机的镜头自壳体内伸出的拍摄窗口，拍摄窗口外罩设有镜头保护壳。本实用新型通过优化结构设计，能够非常方便的在测量仪壳体的外部调整两工业相机的夹角和拍摄俯仰角、以及调整激光模组的激光投射方向，同时在方便调节相机镜头俯仰角的同时能够保护镜头免受污染和避免误操作，调整操作简单，使用方便。

Description

多幅面3D扫描测量仪

技术领域

本实用新型属于三维形貌测量技术领域，具体涉及一种多幅面3D扫描测量仪。

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。

3D扫描测量仪是集合激光模组和工业相机的一种设备，在测量仪壳体内激光模组和相机都是通过安装座来安装固定的，现有的3D扫描测量仪由于安装座的装配方式十分复杂，以及测量仪本身设计的缺陷，在实际应用过程中具有如下缺点：1、在测量仪壳体外两相机的夹角和拍摄俯仰角很难调整、甚至不能调整；2、在测量仪壳体外激光模组的激光投射方向很难调整、甚至不能调整；3、工业相机的相机镜头多半是外漏式设置，容易引起误操作和挤压灰尘。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多幅面3D扫描测量仪，能够非常方便的在测量仪壳体的外部调整两工业相机的夹角和拍摄俯仰角、以及调整激光模组的激光投射方向，同时在方便调节相机镜头俯仰角的同时能够保护镜头免受污染和避免误操作，调整操作简单，使用方便。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种多幅面3D扫描测量仪，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激光模组安装座和相机安装座，所述激光模组安装座上安装有两组激光模组，所述测量仪壳体的一侧设有供所述激光模组的激光投射端伸出的投射窗口，所述相机安装座上安装有两组工业相机，所述测量仪壳体的设置所述投射窗口的一侧还设有供所述相机的镜头自壳体内伸出的拍摄窗口，所述拍摄窗口外罩设有镜头保护壳。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述相机安装座具有对称设置在测量仪底板上的两支撑座，两所述支撑座上各支撑有一承载板，两所述承载板的板面上各设有一水平转动块，所述水平转动块上设有轴孔和圆弧形贯通槽，所述承载板上对应轴孔和圆弧形贯通槽分别设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，一紧固件穿过轴孔后与第一螺纹孔螺纹连接，一紧固件在圆弧形贯通槽内能够移动的穿过后与第二螺纹孔螺纹连接，两所述水平转动块上各设有一组工业相机，所述轴孔和圆弧形贯通槽分别设置在固定工业相机位置的两侧。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述圆弧形贯通槽为间隔设置的两个，两所述圆弧形贯通槽的槽心和所述轴孔的孔心连线为等腰三角形，所述工业相机设置在水平转动块的位于等腰三角形的外接圆的圆心位置。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述支撑座具有横截面为“L”字形的支撑底块、固定在所述支撑底块上的竖直移动架，所述竖直移动架上设有定位孔和竖直设置的第一腰形贯通槽，所述支撑底块上对应定位孔和第一腰形贯通槽分别设有第三螺纹孔和第四螺纹孔，一紧固件穿过定位孔后与第三螺纹孔螺纹连接，一紧固件在第一腰形贯通槽内能够移动的穿过后与第四螺纹孔螺纹连接。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述激光模组固定座具有分别设置在两所述竖直移动架上的两个固定底座，两所述固定底座上各设有一支撑台，所述固定底座具有固定台、和与所述固定台连接的用于调整其台面倾斜度的倾斜度调节板，所述支撑台上开设有三个通孔，所述固定台上对应所述通孔开设有三个第五螺纹孔，依次对应穿过所述通孔后与第五螺纹孔螺纹连接的设有三根调节螺栓，所述调节螺栓的轴向上均套设有弹簧，所述弹簧的两端分别固定在支撑台和固定台上。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述固定台的一端通过第一支脚与倾斜度调节板转动连接，所述固定台上位于设置第一支脚的同侧还设有第二支脚，所述第二支脚上设有竖向设置的第二腰形贯通槽，所述倾斜度调节底板上对应第二支脚设有凸耳，所述凸耳上对应第二腰形贯通槽设有第六螺纹孔，一紧固件在第二腰形贯通槽内能够移动的穿过后与第六螺纹孔螺纹连接。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述支撑台上设有一轴向的激光模组安装孔和一径向的激光模组卡位孔，所述激光模组卡位孔一端与激光模组安装孔连通、其另一端延伸至支撑台的表面，所述激光模组安装孔内穿设有激光模组，所述激光模组卡位孔内穿设有顶丝，所述顶丝的端部抵接所述激光模组。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述测量仪壳体的顶端设有把手。

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，进一步包括所述测量仪壳体上设有散热格栅。

本实用新型的有益效果是:1、本实用新型的多幅面3D扫描测量仪，通过优化结构设计，在拆卸再组装极少数零部件的情况下能够实现两组工业相机的夹角以及其拍摄俯仰角的调整；以及激光模组的激光投射方向的调整；

2、在不变动激光模组的安装位置、且变动极少数的零部件的前提下就能调整激光模组的激光投射方向；

3、上述有关相机和激光模组的调整均在测量仪壳体的外部完成，调整时无需拆卸测量仪壳体，调整尤其方便。

4、保护相机镜头的免受污染和避免误操作。

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隐去测量仪壳体的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的隐去测量仪壳体、和激光模组安装座的结构示意图；

图4是激光模组安装座的结构示意图；

图5是相机安装座的结构示意图。

其中：2-测量仪壳体，4-测量仪底板；

6-激光模组安装座，61-激光模组，62-投射窗口，63-支撑台，631-通孔，632-激光模组安装孔，633-激光模组卡位孔，634-顶丝，64-固定台，641-第五螺纹孔，642-第一支脚，643-第二支脚，644-第二腰形贯通槽，645-凸耳，646-第六螺纹孔，65-倾斜度调节板，66-调节螺栓，67-弹簧；

8-相机安装座，81-工业相机，82-拍摄窗口，83-镜头保护壳，84-支撑座，85-承载板，851-第一螺纹孔，852-第二螺纹孔，86-水平转动块，861-轴孔，862-圆弧形贯通槽，87-支撑底块，871-第三螺纹孔，872-第四螺纹孔，88-竖直移动架，881-定位孔，882-第一腰形贯通槽；

10-紧固件，12-把手，14-散热格栅。

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所示，本实施例中公开了一种多幅面3D扫描测量仪，包括测量仪壳体2和设置在其内的测量仪底板4，所述测量仪壳体2的顶端设有把手12，所述测量仪壳体4上设有散热格栅14，设置把手12，使得在测量仪壳体4外部调整工业相机81和激光模组61的时候方便抓握，散热格栅14利于测量仪的快速散热，达到降温的目的。

固定在所述测量仪底板4上的设有激光模组安装座6和相机安装座8，所述激光模组安装座6上安装有两组激光模组61，所述测量仪壳体2的一侧设有供所述激光模组61的激光投射端伸出的投射窗口62，所述相机安装座8上安装有两组工业相机81，所述测量仪壳体2的设置所述投射窗口62的一侧还设有供所述相机的镜头自壳体内伸出的拍摄窗口82，所述拍摄窗口82外罩设有镜头保护壳83。镜头保护壳83能够保护工业相机81的镜头免受污染和避免误操作。

具体的，如图3所示，所述相机安装座8具有对称设置在测量仪底板4上的两支撑座84，两所述支撑座84上各支撑有一承载板85，两所述承载板82的板面上各设有一水平转动块86，所述水平转动块86上设有轴孔861和圆弧形贯通槽862，所述承载板85上对应轴孔861和圆弧形贯通槽862分别设有第一螺纹孔851和第二螺纹孔852，一紧固件10穿过轴孔861后与第一螺纹孔851螺纹连接，一紧固件10在圆弧形贯通槽862内能够移动的穿过后与第二螺纹孔852螺纹连接，两所述水平转动块86上各设有一组工业相机81，所述轴孔861和圆弧形贯通槽862分别设置在固定工业相机81位置的两侧。

基于相机安装座8的上述结构，两工业相机81位置固定后能够调整两者之间的夹角，其安装调整过程如下：安装时，固定有工业相机81的水平转动块86首先通过紧固件10穿过轴孔861插入第一螺纹孔851内实现定位，此时不拧紧紧固件10，另一紧固件10穿过圆弧形贯通槽862插入第二螺纹孔852，此时紧固件10也不拧紧，由于是贯通槽，紧固件10在槽内能够移动，又由于是为圆弧形结构的贯通槽，紧固件10在槽内移动的轨迹为圆弧形，随着紧固件10在槽内移动就可以调整单个工业相机81的镜头方向，也就实现两工业相机81夹角的调整，当调整至合适位置时对应拧紧四个紧固件10；调整两工业相机81的夹角时，圆弧形贯通槽862，使得水平转动块86与承载板85通过紧固件10穿过圆弧形贯通槽862与第二螺纹孔852固定的一端能够在水平方向转动，而两者通过紧固件10穿过轴孔861与第一螺纹孔851固定的一端定位不动，使得水平转动底块86在承载板85上能够转动，这就使得分别固定在两水平转动底块86上的两工业相机81的镜头夹角能够调整，贯通槽的形状和槽的长度决定夹角调整的方向和调整的大小。

作为本实用新型的优选实施例，所述圆弧形贯通槽862为间隔设置的两个，两所述圆弧形贯通槽862的槽心和所述轴孔861的孔心连线为等腰三角形，所述工业相机81设置在水平转动块86的位于等腰三角形的外接圆的圆心位置。圆弧形贯通槽862设置两个，使得水平转动块86与承载板85之间通过三个点固定，三点固定更稳定，两圆弧形贯通槽862和轴孔861之间位置的特殊设计使得水平转动块86在承载板85上，在贯通槽的槽长相同的情况下能够转动的角度最大，也因此带来调整的范围最大的效果。

进一步的，如图5所示，所述支撑座84具有横截面为“L”字形的支撑底块87、固定在所述支撑底块87上的竖直移动架88，所述竖直移动架88上设有定位孔881和竖直设置的第一腰形贯通槽882，所述支撑底块87上对应定位孔881和第一腰形贯通槽882分别设有第三螺纹孔871和第四螺纹孔872，一紧固件10穿过定位孔881后与第三螺纹孔871螺纹连接，一紧固件10在第一腰形贯通槽882内能够移动的穿过后与第四螺纹孔872螺纹连接。

基于上述结构，两工业相机81位置固定后能够其俯仰角，其安装调整过程如下：安装时，支撑固定有工业相机81的竖直移动架88首先通过紧固件10穿过定位孔881插入第三螺纹孔871内实现定位，此时不不拧紧紧固件10，另一紧固件10穿过第一腰形贯通槽882插入第四螺纹孔872，此时紧固件10也不拧紧，由于是贯通槽，紧固件10在槽内能够移动，又由于是竖直设置的腰形贯通槽，紧固件10在槽内移动的轨迹为上下竖直移动，随着紧固件10在槽内移动就可以调整承载板85的倾斜角度，也就是调整工业相机81的俯仰角，当调整至合适位置时对应拧紧四个紧固件10；调整工业相机81是，竖直设置的第一腰形贯通槽882，使得竖直移动架88与支撑底块87通过紧固件10穿过定位孔881与第三螺纹孔871连接的一端固定不动，而两者通过紧固件10穿过第一腰形贯通槽882与第四螺纹孔872连接的一端能够上下移动，竖直移动架88一端不动，一端上下移动，能够调整固定在其上的承载板85的倾斜角度，最终调整相机的俯仰角。第一腰形贯通槽882的腰长决定俯仰角调整的大小。

具体的，如图3、4所示，所述激光模组固定座6具有分别设置在两所述竖直移动架88上的两个固定底座，两所述固定底座上各设有一支撑台63，所述固定底座具有固定台64、和与所述固定台64连接的用于调整其台面倾斜度的倾斜度调节板65，所述支撑台63上开设有三个通孔631，所述固定台64上对应所述通孔631开设有三个第五螺纹孔641，依次对应穿过所述通孔631后与第五螺纹孔641螺纹连接的设有三根调节螺栓66，所述调节螺栓66的轴向上均套设有弹簧67，所述弹簧67的两端分别固定在支撑台63和固定台64上，所述支撑台63上设有一轴向的激光模组安装孔632，所述激光模组安装孔632内穿设有激光模组61。如图4所示，本实用新型的激光模组61安装在固定台64上，其激光投射端穿过激光模组安装孔632设置在支撑台63上，本实用新型的进一步改进之处在于：①支撑台63在固定台64上的安装角度能够实时调节；②固定台64其用于固定支撑台63的上端台面的倾斜角度能够实时调节；上述两个改进之处实现的都是调整激光模组的激光投射方向的改变，最终实现多个待测物件的测距。

一、基于上述结构，支撑台63在固定台64上的安装角度能够调节的调节过程如下：当需要对激光模组61的激光投射方向进行调节时，只需要旋松或者旋紧调节螺栓66，旋松或者旋紧调节螺栓66使得夹设在支撑台63和固定台64之间的弹簧67拉伸或者压缩，每个调节螺栓66选松或者旋紧的程度不一样时，每根弹簧66拉伸或者压缩的长度不一样，最终实现支撑台63在弹簧66的弹力作用下出现而发生倾斜，固定安装在支撑台63上的激光模组61其激光投射方向随之同步变化。

激光模组61穿设在激光模组安装孔632内后，为了使得激光模组61固定更稳定，避免在非正常使用情况下的移位，本实用新型还设有激光模组61在激光模组安装孔632内的限位结构，具体如下：所述支撑台63上设有一径向的激光模组卡位孔633，所述激光模组卡位孔633一端与激光模组安装孔632连通、其另一端延伸至支撑台63的表面，所述激光模组卡位孔633内穿设有顶丝634，所述顶丝634的端部抵接所述激光模组61。

进一步的，实用新型的固定台64其用于固定支撑台63的上端台面的倾斜角度能够实时调节，如图4所示，其具体实现结构如下：所述固定台64的一端通过第一支脚642与倾斜度调节板65转动连接，所述固定台64上位于设置第一支脚642的同侧还设有第二支脚643，所述第二支脚643上设有竖向设置的第二腰形贯通槽644，所述倾斜度调节底板65上对应第二支脚643设有凸耳645，所述凸耳645上对应第二腰形贯通槽644设有第六螺纹孔646，一紧固件10在第二腰形贯通槽644内能够移动的穿过后与第六螺纹孔646螺纹连接。

基于上述，当需要调整固定台64上端台面的倾斜角度时，只需调整紧固件10穿过第二腰形贯通槽644的位置即可，固定台64与倾斜度调节板65通过第一支脚642连接的一端不动，由于第二腰形贯通槽644的腰长为竖向设置，使得固定台64与倾斜度调节板65通过紧固件10穿过第二腰形贯通槽644与第六螺纹孔646螺纹连接一端的固定位置可以上下调节，这样固定台64与倾斜度调节板65之间连接的一处不动，而另一处能够上下移动，最终使得固定台64上端台面的倾斜角度能够调整。

基于上述结构，本实用新型的激光模组61的激光投射方向能够通过三种方式进行调整，分别为：①单独采用选松或者旋紧调节螺栓66的方式；②单独采用紧固件10穿入第二腰形贯通槽644不同位置的方式；③同时采用方式①和方式②的方式。其中方式①调节得更精细，方式②调节的范围大，方式③调整范围可大可小，方式③是本实用新型优选采用的方式。

作为本实用新型的进一步改进，上述的紧固件10均为内六角螺栓，固定牢固，拆卸组装方便。

综上，本实用新型的多幅面3D扫描测量仪，在测量仪外部能够非常方便的调整两组工业相机81的夹角、工业相机的拍摄俯仰角、激光模组61的激光投射方向，解决了现有的扫描测量仪的诸多缺陷。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)

1.一种多幅面3D扫描测量仪，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激光模组安装座和相机安装座，所述激光模组安装座上安装有两组激光模组，所述测量仪壳体的一侧设有供所述激光模组的激光投射端伸出的投射窗口，所述相机安装座上安装有两组工业相机，所述测量仪壳体的设置所述投射窗口的一侧还设有供所述相机的镜头自壳体内伸出的拍摄窗口，所述拍摄窗口外罩设有镜头保护壳。

2.根据权利要求1所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述相机安装座具有对称设置在测量仪底板上的两支撑座，两所述支撑座上各支撑有一承载板，两所述承载板的板面上各设有一水平转动块，所述水平转动块上设有轴孔和圆弧形贯通槽，所述承载板上对应轴孔和圆弧形贯通槽分别设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，一紧固件穿过轴孔后与第一螺纹孔螺纹连接，一紧固件在圆弧形贯通槽内能够移动的穿过后与第二螺纹孔螺纹连接，两所述水平转动块上各设有一组工业相机，所述轴孔和圆弧形贯通槽分别设置在固定工业相机位置的两侧。

3.根据权利要求2所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述圆弧形贯通槽为间隔设置的两个，两所述圆弧形贯通槽的槽心和所述轴孔的孔心连线为等腰三角形，所述工业相机设置在水平转动块的位于等腰三角形的外接圆的圆心位置。

4.根据权利要求3所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述支撑座具有横截面为“L”字形的支撑底块、固定在所述支撑底块上的竖直移动架，所述竖直移动架上设有定位孔和竖直设置的第一腰形贯通槽，所述支撑底块上对应定位孔和第一腰形贯通槽分别设有第三螺纹孔和第四螺纹孔，一紧固件穿过定位孔后与第三螺纹孔螺纹连接，一紧固件在第一腰形贯通槽内能够移动的穿过后与第四螺纹孔螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述激光模组固定座具有分别设置在两所述竖直移动架上的两个固定底座，两所述固定底座上各设有一支撑台，所述固定底座具有固定台、和与所述固定台连接的用于调整其台面倾斜度的倾斜度调节板，所述支撑台上开设有三个通孔，所述固定台上对应所述通孔开设有三个第五螺纹孔，依次对应穿过所述通孔后与第五螺纹孔螺纹连接的设有三根调节螺栓，所述调节螺栓的轴向上均套设有弹簧，所述弹簧的两端分别固定在支撑台和固定台上。

6.根据权利要求5所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述固定台的一端通过第一支脚与倾斜度调节板转动连接，所述固定台上位于设置第一支脚的同侧还设有第二支脚，所述第二支脚上设有竖向设置的第二腰形贯通槽，所述倾斜度调节底板上对应第二支脚设有凸耳，所述凸耳上对应第二腰形贯通槽设有第六螺纹孔，一紧固件在第二腰形贯通槽内能够移动的穿过后与第六螺纹孔螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述支撑台上设有一轴向的激光模组安装孔和一径向的激光模组卡位孔，所述激光模组卡位孔一端与激光模组安装孔连通、其另一端延伸至支撑台的表面，所述激光模组安装孔内穿设有激光模组，所述激光模组卡位孔内穿设有顶丝，所述顶丝的端部抵接所述激光模组。

8.根据权利要求2-7任一项所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述测量仪壳体的顶端设有把手。

9.根据权利要求8所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述紧固件为内六角螺栓。

10.根据权利要求8所述的多幅面3D扫描测量仪，其特征在于：所述测量仪壳体上设有散热格栅。