[发明专利]一种基于五轴的3D测量系统及其测量方法

摘要

本发明公开了一种基于五轴的3D测量系统及其测量方法，通过五轴运动系统，搭载结构光相机，实现3D图像测量，不再局限于物件的单面测量，除了物件的最底面，其余五个面都可以通过五轴运动系统的运动来实现多角度测量，可有效满足多种尺寸和不规则外表结构物品的精确测量需要，使用灵活方便；本发明的基于五轴的3D测量系统，包括工件台、五轴运动系统、图像采集装置及上位机；五轴运动系统及上位机分别设于工件台的上下方，其中五轴运动系统包括直线运动轴及旋转运动轴；图像采集装置连接在直线运动轴上，待测物件安放在旋转运动轴上，两者相对运动，上位机接收实时采集图像信息并处理生成测量结果。

主权项

1.一种基于五轴的3D测量系统，其特征在于，包括工件台、五轴运动系统、图像采集装置及上位机；所述工件台上表面设有安装台，用于安装五轴运动系统；所述工件台下方设有机柜，用于安放所述上位机；所述五轴运动系统包括有直线运动轴及旋转运动轴，所述直线运动轴包括三个直线运动的X轴、Y轴及Z轴，所述X轴及所述Y轴的运动方向位于水平面内，所述X轴的运动方向垂直于所述Y轴的运动方向，所述Z轴的运动方向垂直于水平面，所述Z轴上设有功能支架；所述X轴、所述Y轴及和Z轴三个轴集成在一起，并固定在所述安装台上；所述旋转运动轴包括两个旋转运动的R轴和W轴，所述R轴的运动方向为环绕所述Z轴的运动方向360度旋转，所述W轴的运动方向为环绕所述X轴的运动方向旋转；所述旋转运动轴单独布置，并设于在所述安装台上，其位于所述X轴的运动导轨之间，其上端面的水平位置低于所述Y轴下端面的水平高度；于所述R轴上设置有放置待测物件的放置台；所述图像采集装置包括有结构光相机及信号处理模块，所述结构光相机位于所述功能支架上，并与所述信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端连接到所述上位机；所述结构光相机实时采集待测物件的图像信息并通过所述信号处理模块传输至所述上位机；所述上位机内设有图像处理模块，所述图像处理模块用于对所述上位机接收到的图像信息进行预处理；所述上位机与所述五轴运动系统之间设有运动控制卡及电机驱动器，所述上位机通过所述运动控制卡与所述电机控制器连接，所述电机控制器分别与所述直线运动轴及所述旋转运动轴中的电机连接。