[实用新型]一种三投结构光传感器

说明书

本实用新型公开了一种三投结构光传感器，涉及非接触式光学三维测量设备技术领域，包括载物板、感光通孔、环形投光器、远心镜头、CCD相机、投射通孔、投影仪、外壳、活动套环、压紧弹簧、卡合凹槽、卡合滑块和复位弹簧。本实用新型通过设置环形投光器、CCD相机和投影仪起到了可以有效地消除阴影区影响的作用，保证了被测表面结构信息的完整性，可分别从三个不同的方向对被测物体进行测量，对于具有狭小凹平面的表面也具有良好的适应性，可以有效提高应用范围和测量精度，还通过设置外壳、活动套环、卡合滑块和复位弹簧起到了方便组装和维修的作用，可通过部件之间的卡合限位，高效地完成组装，提高了生产效率，增加了经济效益。

技术领域

本实用新型涉及非接触式光学三维测量设备技术领域，具体为一种三投结构光传感器。

背景技术

结构光测量是基于三角法原理的三维测量方法，投影设备将带有结构化编码信息的光线投射到被测物体表面，以与投射光线成一定角度的相机拍摄被投射到物体表面上的结构光信息，通过计算机解码和相应的算法，得到被测量物体的三维结构信息，结构光测量技术具有结构简单，速度快，精度高，抗干扰性强等优点，能适应大多数物体的平面度，表面粗糙度以及高度测量。在高速在线检测，质量控制等领域有广泛地应用。

但现有的结构光传感器一般是一个投影设备，从单一方向投射光线到被测物的表面进行检测，由于三角原理的特性，相机和投影设备之间有夹角，当被测物表面有较高的台阶面时，一部分的投射光线将会被遮挡，在台阶面的一侧出现阴影区域，阴影区没有测量光的覆盖，被测得的物体表面结构数据不完整，降低测量精度，而且对于一些特殊的表面结构难以进行检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三投结构光传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种三投结构光传感器，包括载物板，所述载物板的底部设有感光通孔，所述感光通孔的内壁固定连接有环形投光器，所述环形投光器的轴线与载物板保持垂直，所述环形投光器的顶部延伸至载物板上方固定连接有远心镜头，所述远心镜头的顶部固定连接有CCD相机，所述载物板的顶部于感光通孔外侧均匀设有三个投射通孔，所述载物板的顶部固定连接有与投射通孔相匹配的投影仪,所述载物板的外壁设有外壳，所述外壳的内壁设有与载物板相匹配的卡合凹槽，所述外壳的外壁活动连接有活动套环，所述活动套环的内壁于外壳外侧固定连接有压紧弹簧，所述外壳靠近卡合凹槽的内部一侧于载物板下方活动连接有若干个卡合滑块，所述卡合滑块的外壁于外壳内部固定套设有复位弹簧。

进一步的，所述投影仪轴线与投射通孔轴线的夹角均保持相同，使用时，所述三个投影仪的中心轴线和投射通孔的中心轴线在同一个测量平面上交于一点，这个测量平面在远心镜头的工作范围内，其起到确保得到的物体高低不平的表面结构图像的放大倍率不变的作用，避免出现视差，提高了测量精度。

进一步的，所述投影仪底部延伸至投射通孔内侧设有远光投影镜头，使用时，所述远光投影镜头使被测物表面上的各点在测量范围内的夹角保持一致，其起到消除投影图案的横向拉伸变形的作用，可以简化算法，提高测量精度。

进一步的，所述载物板为三角型，所述载物板的尖角均设有倒角，其起到方便进行组装的作用，可提高安装时的工作效率。

进一步的，所述活动套环的内壁固定连接有限位块，所述外壳的外壁固定连接有与限位块相匹配的限位凹槽，使用时，所述压紧弹簧于限位凹槽内通过限位块对活动套环施加张力，其起到限位和引导活动套环运动的作用。

进一步的，所述活动套环靠近卡合滑块的内壁一侧设有斜槽，安装时，所述卡合滑块通过斜槽推动活动套环克服压紧弹簧的张力向上运动，其起到提高卡合滑块运动稳定性的作用。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：