CN2681085Y

CN2681085Y - 一种激光测量三维尺寸的仪器

Info

Publication number: CN2681085Y
Application number: CN 03277146
Authority: CN
Inventors: 庞尊国; 宿洪洁
Original assignee: YANTAI MAITE ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: YANTAI MAITE ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2013-07-22

Abstract

本实用新型公开了一种激光测量三维尺寸的仪器，电机(11)和电机(21)固定在下体(22)上，二者之间的距离为一固定值；扫描器(18)和扫描器(19)分别锁固在电机(11)和电机(21)上；上体(20)上固定了信号接收板(12)和信号接收板(13)，两者上面分别连接了接收器(15)和接收器(14)；分光镜(16)固定在上体(20)的底面上，分光镜(16)的下方固定了透镜(17)。由于采用了四光束测量方式，有效克服了环境因素的影响，同时操作简单，大大提高了工作效率和测量精度。

Description

一种激光测量三维尺寸的仪器

技术领域：本实用新型涉及一种激光测量三维尺寸的装置，主要适用于汽车车身、底盘三维尺寸的测量。

背景技术目前汽车车身、底盘测量仪器一般采用机械式、电子式和二光束激光测量方式，机械式和电子式测量一次只能测量一个点，使用不方便，尤其在维修过程中不能实时测量。二光束激光测量方式虽然能同时对多点进行测量，实时性较好，但环境适应性差，不能消除测量靶标在外界因素影响下偏摆产生的误差，同时还需要将被测物体和测量仪器进行水平调整，操作麻烦，费时费力。

实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服二光束激光测量仪器环境适应性差的缺点，而提供一种激光测量三维尺寸的仪器，其能够自动对靶标偏摆产生的误差进行修正，也不需要将测量仪器和被测物体调水平。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种激光测量三维尺寸的仪器，由上体和下体构成，两个电机分别固定在下体上，两个电机之间的距离为一固定值；两个扫描器分别锁固在两个电机上；上体上固定了两块信号接收板，两者上面分别连接有接收器；分光镜固定在上体的底面上，分光镜的下方固定了透镜。

其中，所述的扫描器具有如下结构，扫描器底盖和扫描器体、扫描器上盖固定在一起，形成一个封闭的回转体；其内部固定两个水平的激光器，，二者之间的距离为一固定值；在回转体的中心部位还固定了反光镜和分光镜，二者之间的距离也是固定的；内部还固定了线路；同时扫描器上盖上固定了透镜，扫描器体上固定了保护玻璃。

本实用新型采用了四光束测量方式，有效克服了环境因素的影响，同时操作简单，大大提高了工作效率和测量精度。

附图说明图1是本实用新型中的扫描器结构图；图2是本实用新型的整体体结构图；图3是本实用新型的光学系统图；图4是本实用新型的测量原理图；图5是本实用新型的高度测量原理图；图6是本实用新型的靶标偏摆修正示意图

具体实施方式

如图2所示：本实用新型的电机11和电机21固定在下体22上，二者之间为一固定的距离，扫描器18和扫描器19分别锁固在电机11和电机21上；上体20上固定了信号接收板12和信号接收板13，两者上面分别连接了接收器15和接收器14，分光镜16固定在上体20的底面上，分光镜16的下方固定了透镜17。

如图1 所示：扫描器底盖1和扫描器体8、扫描器上盖7固定在一起，形成一个封闭的回转体。其内部固定两个水平的激光器，即激光器2和激光器4，二者之间为固定的距离；在回转体的中心部位还固定了反光镜3和分光镜5，二者之间的距离也是固定的；内部还固定了线路10。同时扫描器上盖7上固定了透镜6，扫描器体上8固定了保护玻璃9。

工作时，电机11带动扫描器18(结构如图1所示)匀速转动，扫描器内部的两个激光器发出两种不同的波长的激光(激光器2的波长为λ2，激光器4的波长为λ1)，激光束发射出去后经靶标反射按原路返回来。波长为λ2的光先透过分光镜5，再经过透镜6和透镜17两次聚光，然后透过分光镜16，被接收器15接收。波长为λ1的光先被分光镜5反射，再经过透镜6和透镜17两次聚光，然后被分光镜16反射，最后被接收器14接收(光学系统图如图3)。与此同时，电机21带动扫描器19也匀速转动，其工作过程同上，电机11和电机21的转速相同。

测量原理如图4所示，图中O、O′为电机11和电机21轴的中心，以OO′作为X轴，O′为原点建立一个坐标系，靶标通过专用连接头连接到被测物体的测试点上。当光束扫描到靶标上的P1点时，电机11和电机21转的角度α、β可测量出来，在三角形ΔOO′P中，由于OO′的距离是一个固定常数，因此可以计算出P1点的坐标值。

同理另外两束光可测量出靶标上的另一个点(设为P2)的坐标，高度坐标值可通过靶标上的条纹宽度计算出。参见图5，AB的宽度可测量出，角度γ是固定值，因此高度值H可方便求出，通过以上计算，P1点坐标(X₁、Y₁、Z₁)、P2点坐标(X₂、Y₂、Z₂)就可计算出被测点O的坐标值，计算参见靶标偏摆修正见图，即图6。

靶标处在OP1’位置，偏摆后处在OP1位置，P1、P2的坐标值已经在前面计算出，因此，

\overset{&RightArrow;}{P_{1} P_{2}} = (X_{2} - X_{1}) \overset{ρ}{i} + (Y_{2} - Y_{1}) \overset{ρ}{j} + (Z_{2} - Z_{1}) \overset{ρ}{k}

\overset{&RightArrow;}{P_{1} {P_{2}}^{0}} = \frac{\overset{&RightArrow;}{P_{1} P_{2}}}{| \overset{&RightArrow;}{P_{1} P_{2}} |} = Γ_{X} \overset{ρ}{i} + Γ_{Y} \overset{ρ}{j} + Γ_{Z} \overset{ρ}{k}

直线P1P2的参数方程可写为

令t＝P₁O，可得到O点坐标(X₀，Y₀，Z₀)。

Claims

1、一种激光测量三维尺寸的仪器，由上体(20)和下体(22)构成，其特征是：电机(11)和电机(21)固定在下体(22)上，二者之间的距离为一固定值；扫描器(18)和扫描器(19)分别锁固在电机(11)和电机(21)上；上体(20)上固定了信号接收板(12)和信号接收板(13)，两者上面分别连接了接收器(15)和接收器(14)；分光镜(16)固定在上体(20)的底面上，分光镜(16)的下方固定了透镜(17)。

2、如权利要求1所述的激光测量三维尺寸的仪器，其特征是：所述的扫描器(18)和扫描器(19)具有如下结构，扫描器底盖(1)和扫描器体(8)、扫描器上盖(7)固定在一起，形成一个封闭的回转体；其内部固定两个水平的激光器，即激光器(2)和激光器(4)，二者之间的距离为一固定值；在回转体的中心部位还固定了反光镜(3)和分光镜(5)，二者之间的距离也是固定的；内部还固定了线路(10)；同时扫描器上盖(7)上固定了透镜(6)，扫描器体(8)上固定了保护玻璃(9)。