CN217210732U - 一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置，包括：支撑框架、四个固定组件、两根定位横杆、置物台、移动平台、光学探头以及移动横杆；其中，置物台的顶端中部竖直地固定有支撑框架；定位横杆的一端可滑动地设于第一滑槽内，定位横杆的另一端可滑动地设于第二滑槽内；移动横杆的一端可滑动地设于第一滑轨上，移动横杆的另一端可滑动地设于第二滑轨上；移动平台可滑动地设于移动横杆上；光学探头固定地设于移动横杆上。本实用新型的非接触式三维坐标测量装置能够辨识出玻璃面与镜面的反射光，从而进行高精度的测量；本实用新型采用垂直上下、水平左右移动的测量方法，可高精度测量曲面、凹坑、具有高低差等各种形状的目标物。
Description
技术领域
本实用新型涉及非接触式三维坐标测量技术领域，尤其涉及一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置。
背景技术
常规的三维坐标手动操作，测量时将样品垂直立放，用钢直尺或金属线水平紧贴镜面的两边或对角线方向，用塞尺测量直线边与镜面之间的间隙，并以弧的高度确定镜面的位置，长度和宽度则通过钢卷尺进行确定；这一接触式的测量方法，容易划伤被测物，也有可能对薄的样品产生压力变形，影响了测试结果，而且测试速度慢，特别是大型样品，单人难以完成，测试的结果比较粗略。
传统激光三维扫描技术，按照一定周期向被测物体发射激光脉冲，根据被测物回反射激光脉冲的相位差或者时间，结合激光的传播速度，就可计算出仪器与被测物之间的距离，再根据光线的角度，就可以激光的高度角和方位角得出被测点的三维坐标；但在测试镜面反射物体时，如果探头发出的激光入射角不是垂直于镜面时，激光通过被测物反射至非探头方向，容易造成数据缺失，特别是透明镜面物体对光多重反射，影响测试结果。
因此，亟需一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
提供一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置，包括：支撑框架、四个固定组件、两根定位横杆、置物台、移动平台、光学探头以及移动横杆；
其中，所述置物台的顶端中部竖直地固定有所述支撑框架；所述支撑框架包括：竖直地固定于所述置物台一侧的第一支撑杆和第三支撑杆以及竖直地固定于所述置物台另一侧的第二支撑杆和第四支撑杆；所述第一支撑杆于所述第二支撑杆所相对的一侧开设有第一滑槽，所述第二支撑杆于所述第一支撑杆所相对的一侧开设有第二滑槽；所述第三支撑杆于所述第四支撑杆所相对的一侧设有第一滑轨，所述第四支撑杆于所述第三支撑杆所相对的一侧设有第二滑轨；
所述定位横杆的一端可滑动地设于所述第一滑槽内，所述定位横杆的另一端可滑动地设于所述第二滑槽内；一对所述固定组件可滑动地设于一根所述定位横杆上，另一对所述固定组件可滑动地设于另一根所述定位横杆上；
所述移动横杆的一端可滑动地设于所述第一滑轨上，所述移动横杆的另一端可滑动地设于所述第二滑轨上；所述移动平台可滑动地设于所述移动横杆上；所述光学探头固定地设于所述移动横杆上。
优选地，所述支撑框架为金属框架。
优选地，还包括：与所述移动横杆一端固定连接的第二电机；第一转轴与所述第二电机的输出端固定连接，第二转轴与所述移动横杆一端的内壁可转动连接，第三转轴与所述移动横杆另一端的内壁可转动连接；传动履带的一端套设于所述第一转轴上，所述传动履带的另一端套设于所述第二转轴的一端上；传送履带的一端套设于所述第二转轴的另一端上，所述传送履带的另一端套设于所述第三转轴上；所述移动平台与所述传送履带固定连接。
优选地，所述定位横杆为金属横杆。
优选地，所述定位横杆的端部设有锁定组件。
优选地，所述光学探头为光谱共焦位移传感器。
优选地，还包括：与所述置物台底端内壁固定连接的第一电机；丝杆的底端与所述第一电机的输出端固定连接，所述丝杆贯通所述置物台顶端的壁面，且与所述第三支撑杆底端的壁面可转动连接，所述丝杆的顶端与所述第三支撑杆顶端内壁可转动连接；所述移动横杆的一端与所述丝杆螺纹连接。
优选地，所述第一电机为伺服电机。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型的非接触式三维坐标测量装置能够辨识出玻璃面与镜面的反射光，从而进行高精度的测量；本实用新型采用光谱共焦位移传感器，光谱共焦三维表面形貌测量技术是以共焦显微技术为基础，引入了彩色编码的光学方法，从而增加了焦深，解决了传统共焦显微术聚焦深度小的问题，使其能够应用在三维表面形貌测量方面，同时保留了经典共焦显微术的分辨率高的优点；本实用新型采用垂直上下、水平左右移动的测量方法，可高精度测量曲面、凹坑、具有高低差等各种形状的目标物；除透明、镜面、金属粗糙面、陶瓷、粘合剂等液体之外，对光多重反射、渗入的目标物也全部能准确测量；对薄片物的厚度测量也能通过软件简单实现；通过夹具及光轴调整功能，可快速、准确设置并实现高精度测量；即使被测物表面有一定的倾角，垂直与被测物表面的探头也不需要旋转调整。
附图说明
图1为本实用新型中非接触式三维坐标测量装置的结构示意图；
图2为本实用新型中所述第三支撑杆的内部结构示意图；
图3为本实用新型中所述移动横杆的内部结构示意图；
图4为图3中履带传动部分的结构示意图；
其中，附图标记包括：
支撑框架1；固定组件2；第二电机3；定位横杆4；置物台5；移动平台6；光学探头7；移动横杆8；第一电机9。
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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置，包括：支撑框架1、四个固定组件2、两根定位横杆4、置物台5、移动平台6、光学探头7以及移动横杆8；
其中，所述置物台5的顶端中部竖直地固定有所述支撑框架1；所述支撑框架1包括：竖直地固定于所述置物台5一侧的第一支撑杆和第三支撑杆以及竖直地固定于所述置物台5另一侧的第二支撑杆和第四支撑杆；所述第一支撑杆于所述第二支撑杆所相对的一侧开设有第一滑槽，所述第二支撑杆于所述第一支撑杆所相对的一侧开设有第二滑槽；所述第三支撑杆于所述第四支撑杆所相对的一侧设有第一滑轨，所述第四支撑杆于所述第三支撑杆所相对的一侧设有第二滑轨；
所述定位横杆4的一端可滑动地设于所述第一滑槽内，所述定位横杆4的另一端可滑动地设于所述第二滑槽内；一对所述固定组件可滑动地设于一根所述定位横杆4上，另一对所述固定组件可滑动地设于另一根所述定位横杆4上；
所述移动横杆8的一端可滑动地设于所述第一滑轨上，所述移动横杆8的另一端可滑动地设于所述第二滑轨上；所述移动平台6可滑动地设于所述移动横杆8上；所述光学探头7固定地设于所述移动横杆8上。
作为一个优选的实施方式，所述支撑框架1为金属框架。
如图3所示，作为一个优选的实施方式，还包括：与所述移动横杆8一端固定连接的第二电机3；第一转轴与所述第二电机3的输出端固定连接，第二转轴与所述移动横杆8一端的内壁可转动连接，第三转轴与所述移动横杆8另一端的内壁可转动连接；如图4所示，传动履带的一端套设于所述第一转轴上，所述传动履带的另一端套设于所述第二转轴的一端上；传送履带的一端套设于所述第二转轴的另一端上，所述传送履带的另一端套设于所述第三转轴上；所述移动平台6与所述传送履带固定连接。
作为一个优选的实施方式，所述定位横杆4为金属横杆。
作为一个优选的实施方式，所述定位横杆4的端部设有锁定组件。
作为一个优选的实施方式，所述光学探头7为光谱共焦位移传感器。
如图2所示，作为一个优选的实施方式，还包括：与所述置物台5底端内壁固定连接的第一电机9；丝杆的底端与所述第一电机9的输出端固定连接，所述丝杆贯通所述置物台5顶端的壁面，且与所述第三支撑杆底端的壁面可转动连接，所述丝杆的顶端与所述第三支撑杆顶端内壁可转动连接；所述移动横杆8的一端与所述丝杆螺纹连接。
作为一个优选的实施方式，所述第一电机9为伺服电机。
使用时，根据被测样品调整定位横杆4的位置，使上方定位横杆4的顶部低于被测样品上边部50mm-100mm，并通过锁定组件固定定位横杆4的位置；通过固定组件2固定被测样品的四角，使其竖直地固定于置物台5上；通过第一电机9带动丝杆，丝杆与移动横杆8间的螺纹连接能够控制移动横杆8的位置；通过第二电机3带动第一转轴，第一转轴通过传动履带带动第二转轴，第二转轴带动传送履带(即第三转轴为从动轴)，进而控制传送履带上移动平台6的位置；如此，便使得光学探头7在一竖直平面内做上下、左右运动，并对被测样品进行扫描检测计算，以三维的方式展现整板透明镜面物体平整度地形图，精确计算整板透明镜面物体每一点的屈光度，同时给出最大值、最小值以及平均值等参考指标。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，包括：支撑框架(1)、四个固定组件(2)、两根定位横杆(4)、置物台(5)、移动平台(6)、光学探头(7)以及移动横杆(8)；
其中，所述置物台(5)的顶端中部竖直地固定有所述支撑框架(1)；所述支撑框架(1)包括：竖直地固定于所述置物台(5)一侧的第一支撑杆和第三支撑杆以及竖直地固定于所述置物台(5)另一侧的第二支撑杆和第四支撑杆；所述第一支撑杆于所述第二支撑杆所相对的一侧开设有第一滑槽，所述第二支撑杆于所述第一支撑杆所相对的一侧开设有第二滑槽；所述第三支撑杆于所述第四支撑杆所相对的一侧设有第一滑轨，所述第四支撑杆于所述第三支撑杆所相对的一侧设有第二滑轨；
所述定位横杆(4)的一端可滑动地设于所述第一滑槽内，所述定位横杆(4)的另一端可滑动地设于所述第二滑槽内；一对所述固定组件可滑动地设于一根所述定位横杆(4)上，另一对所述固定组件可滑动地设于另一根所述定位横杆(4)上；
所述移动横杆(8)的一端可滑动地设于所述第一滑轨上，所述移动横杆(8)的另一端可滑动地设于所述第二滑轨上；所述移动平台(6)可滑动地设于所述移动横杆(8)上；所述光学探头(7)固定地设于所述移动横杆(8)上。
2.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，所述支撑框架(1)为金属框架。
3.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，还包括：与所述移动横杆(8)一端固定连接的第二电机(3)；第一转轴与所述第二电机(3)的输出端固定连接，第二转轴与所述移动横杆(8)一端的内壁可转动连接，第三转轴与所述移动横杆(8)另一端的内壁可转动连接；传动履带的一端套设于所述第一转轴上，所述传动履带的另一端套设于所述第二转轴的一端上；传送履带的一端套设于所述第二转轴的另一端上，所述传送履带的另一端套设于所述第三转轴上；所述移动平台(6)与所述传送履带固定连接。
4.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，所述定位横杆(4)为金属横杆。
5.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，所述定位横杆(4)的端部设有锁定组件。
6.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，所述光学探头(7)为光谱共焦位移传感器。
7.根据权利要求1所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，还包括：与所述置物台(5)底端内壁固定连接的第一电机(9)；丝杆的底端与所述第一电机(9)的输出端固定连接，所述丝杆贯通所述置物台(5)顶端的壁面，且与所述第三支撑杆底端的壁面可转动连接，所述丝杆的顶端与所述第三支撑杆顶端内壁可转动连接；所述移动横杆(8)的一端与所述丝杆螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的非接触式三维坐标测量装置，其特征在于，所述第一电机(9)为伺服电机。
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| CN202220036465.2U CN217210732U (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 一种针对透明镜面物体的非接触式三维坐标测量装置 |
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