[发明专利]利用阴影莫尔法的三维形状测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用阴影莫尔法的三维形状测量装置，更详细地说，涉及与测量对象物的形状无关地能够使多个照明部选择性地接通/关闭以对测量对象物的三维形状进行测量的利用阴影莫尔法的三维形状测量装置。

背景技术

参照图7对现有的利用投影型莫尔法的三维形状测量装置进行说明。

如图所示，现有的利用投影型莫尔法的三维形状测量装置由控制部10、工作台20、投影部30、旋转部40和成像部50构成，控制部10整体地对三维形状测量装置进行控制，并利用由成像部50拍摄的反射图像对测量对象物21的三维形状进行测量。为了测量测量对象物21的三维形状，将测量对象物21移送到测量位置。工作台20由固定装置22、和作为用来移送设置在所述固定装置22上的测量对象物21的驱动源的电动机23构成。在所述固定装置22的上方侧设有投影部30、旋转部40和成像部50，用来在测量对象物21被移送到测量位置上时对其进行摄像以测量三维形状。

投影部30由光源31、投影光栅32、光栅移送机构32a、投影透镜33和滤光器34构成。将由所述光源31产生的光通过投影光栅32、投影透镜33和滤光器34进行投影，以在测量对象物21的一侧照射光栅状的光。光栅状的光照射在测量对象物21上，为使成像部50对被反射的反射图像进行摄像，成像部50由成像透镜51和摄影机52构成。在由成像部50对照射在测量对象物21一侧的光栅状的光的反射图像进行摄像时，为使成像部50对测量对象物21的另一侧进行摄像，使投影部30向测量对象物21的另一侧如箭头方向旋转。为使投影部30旋转，在投影部30的下侧设置有旋转部40。

所述旋转部40由支撑部件41和旋转部件42构成，在支撑部件41的一侧、即上侧形成有第一贯穿槽41a，以使由被测量对象物21反射的反射图像能够通到成像部50所处的位置，在设置有投影部30的旋转部件42的另一侧形成有第二贯穿槽42a，以使由投影部30产生的光栅图案能够照射到测量对象物21。

发明内容

但是，现有的利用投影型莫尔法的三维形状测量装置存在下述问题：必须根据测量对象物的形状为四角形或圆形的情况将投影部移动到测量对象物的一侧和另一侧或者将其向多个方向移动来测量测量对象物的三维形状，即使在使用以成像部为中心在其一侧和另一侧分别设置有投影部的现有投影型莫尔法的三维形状测量装置的情况下，在测量对象物为圆形时也必须将投影部旋转移动到测量对象物的中心后对测量对象物的三维形状进行测量。

另外，现有的利用投影型莫尔法的三维形状测量装置由于光栅设置在投影部上，因此存在必须根据投影部的设置个数在各投影部上设置光栅、和移送光栅用的光栅移送机构的问题。

因此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种利用阴影莫尔法的三维形状测量装置，其中，光栅设置在位于测量对象物的上侧的位置，照明部固定设置在测量对象物的多个方向上，由此与测量对象物的形状无关能够选择性地接通/关闭照明部以测量测量对象物的三维形状。

为了达到上述目的，本发明利用阴影莫尔法的三维形状测量装置，包括：光栅移送部、光束分离器部、辅助照明部、成像部、多个照明部和控制部。光栅移送部包括设置有光栅的光栅移送部件、与所述光栅移送部件连接且移送光栅移送部件的光栅移送机构、和用来引导所述光栅移送机构的线性导向件。光束分离器部设置在光栅移送部的上方，并包括第三滤光器、第三透镜和光束分离器。辅助照明部设置在光束分离器部的一侧，向光束分离器部照射第一照明。成像部对透过光束分离器部的反射图像进行摄像。多个照明部以成像部为中心以预定角度倾斜设置，并分别包括第二照明源、第二透镜和第二滤光器。控制部分别对光栅移送部、辅助照明部、成像部和照明部进行控制，在反射图像由成像部摄像时接收反射图像以测量测量对象物的三维形状，并根据测量对象物的形状控制多个照明部的接通/关闭。

如上所述，本发明利用阴影莫尔法的三维形状测量装置，通过将光栅设置在测量对象物的上侧，将照明部固定设置在测量对象物的多个方向上，由此，不需要旋转多个照明部、与测量对象物的形状无关地可测量测量对象物的三维形状。

附图说明

图1为本发明利用阴影莫尔法的三维形状测量装置的侧视图；

图2为图1所示的利用阴影莫尔法的三维形状测量装置的主视图；

图3为图1所示的光栅移送部的主视图；

图4为图3所示的光栅移送部的侧视图；

图5为图3所示的光栅的立体图；