[发明专利]一种线激光三维纹理测量仪

说明书

本发明涉及精密测量设备领域，尤其是一种线激光三维纹理测量仪，其包括基础测量平台及固定安装在其上方的悬臂梁，基础测量平台上方在水平方向上正交设置丝杠滑轨结构的X向模组和Y向模组，Y向模组的滑块上固定设置载物台；悬臂梁上沿竖直方向设置Z向模组，Z向模组的滑块上固定连接镜头底板，镜头底板上设置有可调的左侧CCD相机、右侧CCD相机及两相机中部的线激光器。本发明采用线激光测量技术，配合激光光学整形结构，使激光聚焦点线宽达到0.001mm，从而提高测量的精确度；采用角度、偏距均可调整的相机空间调节座、镜头加持调节座和线激光器夹持调节座，配合激光器的十字靶标图像进行对正校准，实现精确微调。

技术领域

本发明涉及精密测量设备领域，尤其是一种线激光三维纹理测量仪。

背景技术

机械加工技术的发展使得高精密加工工艺及其设计技术日益提高，微米级的三维尺寸和形貌测量成为精细加工及超精细蚀刻加工中必不可少的质量检测和工艺控制手段。目前微米级的激光三维尺寸检测技术和设备，多采用点激光技术方案，其缺点是测量效率低、测量景深与测量精度成反比，对于一些大景深测量需求，无法提供高精度的测量。同时，因点激光的扫描效率低，所以对高精度测量机台的磨损很大，会导致加大高精度测量机台的维修成本和损坏率。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种线激光三维纹理测量仪，其采用的技术方案如下：

一种线激光三维纹理测量仪，包括基础测量平台及固定安装在其上方的悬臂梁，基础测量平台上方在水平方向上正交设置丝杠滑轨结构的X向模组和Y向模组，分别由X轴电机和Y轴电机驱动，Y向模组固定设置在X向模组的滑块上，Y向模组的滑块上固定设置载物台；悬臂梁上沿竖直方向设置Z轴电机驱动的Z向模组，Z向模组的滑块上固定连接镜头底板，镜头底板上设置有位置及角度可调的左侧CCD相机、右侧CCD相机及两相机中部的线激光器。

在上述方案的基础上，所述左侧CCD相机及右侧CCD相机通过相机空间调节座安装在镜头底板上，所述相机空间调节座为L型折弯板结构，包括相互垂直的底座安装板和相机安装板，底座安装板通过底座安装孔安装在镜头底板上，且底座安装板上设置倾斜避让角；相机通过相机安装孔安装在相机安装板上，4颗相机微调螺丝与相机安装板上的相机微调螺丝孔螺纹连接，并分别与相机抵接。

在上述方案的基础上，所述左侧CCD相机及右侧CCD相机的镜头通过镜头夹持调节座安装在镜头底板上，所述镜头夹持调节座包括底部的安装基座及其上方的镜头安装环，安装基座通过基座安装孔安装在镜头底板上，相机镜头穿过镜头安装环，镜头微调螺丝与镜头安装环上周向均布的镜头微调螺丝孔螺纹连接，并抵接镜头安装环中的相机镜头外周面。

在上述方案的基础上，所述镜头安装环一侧设置定位面，所述定位面为平面，且垂直于安装基座上表面设置。

优选地，所述线激光器通过线激光器夹持座安装在镜头底板上，所述线激光器夹持座包括激光器安装基座，其上设置有主激光器安装座和辅助激光器安装座，安装基座通过激光器安装孔安装在镜头底板上，主激光器安装座上方设置主激光器调节螺纹孔，辅助激光器安装座侧面设置有辅助激光器调节螺纹孔。

优选地，所述线激光器内部设置激光光学整形结构，其包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜与第二透镜组成双胶合，且胶合面弯向光光阑为负月牙透镜；第三透镜为双凸透镜，第四透镜为双凸透镜，第五透镜、第六透镜及第七透镜均为负月牙透镜；第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为1.5mm，第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.2mm，第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.9mm，第五透镜与第六透镜之间的空气间隔为1.3mm，第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为2.4mm。