[实用新型]三维影像测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种精密测量装置，尤其涉及一种三维影像测量装置。

背景技术

影像测量仪又名精密影像式测绘仪，它克服了传统投影仪的不足，是集光、机、电、计算机图像技术于一体的新型高精度、高科技测量仪器。由光学显微镜对待测物体进行高倍率光学放大成像，经过 CCD 摄像系统将放大后的物体影像送入计算机后，能高效地检测各种复杂工件的轮廓和表面形状尺寸、角度及位置，特别是精密零部件的微观检测与质量控制。可将测量数据直接输入到AUTOCAD 中，成为完整的工程图，图形可生成 DXF 文档，也可输入到WORD、EXCEL 中，进行统计分析，可划出简单的 Xbar-S 管制图，求出Ca, 等各种参数。

发明内容

本实用新型提供一种三维影像测量装置，此三维影像测量装置提高了测量的精度，采用2个独立的光学读取和感应机构，当任意一组分系统出现信号异常时，另一组扔可单独扫描拾取光栅测量信号，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种三维影像测量装置，包括基座、LED 上灯光源、测量工作台、立柱、玻璃标尺光栅、光栅读数头、激光扫描系统、影像测量系统和Z轴驱动机构，所述激光扫描系统主要包括步进电机、激光发射头和激光收集传感器，所述步进电机下方通过传动轴连接有激光发射头和激光收集传感器，所述激光发射头的信号控制端与电脑反馈端相连，且步进电机的信号控制端和激光发射头的反馈端与电脑相连；

所述光栅读数头进一步包括左侧板、右侧板、基板、光阑板、左凸透镜、右凸透镜和位于光阑板正下方的指示光栅，所述基板两端分别与左侧板、右侧板各自上端固定，所述指示光栅与左侧板、右侧板各自下端连接，所述光阑板位于基板和指示光栅之间，所述指示光栅上具有平行设置的第一线纹条形区和第二线纹条形区；

所述基板下表面安装有左红外光发光器、右红外光发光器，所述光阑板上开有左通孔、右通孔，所述左凸透镜位于左红外光发光器与左通孔之间，所述右凸透镜位于右红外光发光器与右通孔之间，所述光阑板与左凸透镜和右凸透镜相背的表面安装有左光电感应器、右光电感应器，所述左光电感应器、右光电感应器分别设置于左通孔、右通孔各自的周边；

所述光栅读数头安装于基座上，所述玻璃标尺光栅安装于测量工作台侧表面，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合；

所述玻璃标尺光栅随测量工作台侧移动，并通过位于光栅读数头内部的左光电感应器、右光电感应器扫描所述玻璃标尺光栅上的增量光栅获得位移量，所述增量光栅中穿插有若干个绝对参考点。

上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：

1. 上述方案中，所述基座、电脑分别安装于设备架、支架上，所述立柱固定于基座后侧端。

2. 上述方案中，所述设备架的底部设置有可调节底脚。

3. 上述方案中，所述影像测量系统包括影像镜套筒、CCD 摄像机和LED 上灯光源，下方具有调焦镜头的所述影像镜套筒安装于Z轴驱动机构上，此Z轴驱动机构固定于立柱的前侧面。

4. 上述方案中，一CCD 摄像机设置在影像镜套筒内，该CCD 摄像机与电脑电连接；所述调焦镜头的下端固定有LED 上灯光源。

5. 上述方案中，所述测量工作台的玻璃台面下安装有LED 轮廓光源。

6. 上述方案中，所述左凸透镜、右凸透镜的直径为左通孔、右通孔的直径的1.2~2倍。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型三维影像测量装置，其光栅读数头安装于基座上，所述玻璃标尺光栅安装于测量工作台侧表面，所述光栅读数头的指示光栅与玻璃标尺光栅间隙配合，大大提高了测量的精度；其次，其光栅读数头采用2个独立的光学读取和感应机构，当任意一组分系统出现信号异常时，另一组扔可单独扫描拾取光栅测量信号，既有效消除往复测量误差和机械配合误差，也提高了精度、可靠性高和使用寿命；再次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率。

附图说明

附图1为本实用新型三维影像测量装置结构示意图；

附图2为本实用新型三维影像测量装置局部结构示意图一；

附图3为本实用新型三维影像测量装置局部结构示意图二；

附图4为本实用新型高精度三坐标测量仪中光栅读数头结构示意图；