[實用新型]工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁結構

有效

• 申請號: 201320544347.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN203432536U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 劉建立;梁晉;張龍;魏耀威;陳廣飛;劉小波
• 申請（專利權）人: 蘇州西博三維科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及工業光學三維坐標測量設備領域，具體涉及一種工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁結構。

背景技術

隨著現代科學技術和工業生產的不斷發展，越來越多的領域對工件的三維尺寸和表面輪廓等參數提出了測量需要。在很多行業和領域（如汽車制造業）測量己深入到生產過程中進行在線檢測。在一些大型工程中需要現場檢測。目前，對于小于1m長度工件的三維尺寸質量檢測，基本不存在問題，多采用三坐標測量機、關節臂等完成。而對于1m～30m長度的工件，如汽車模具、汽車覆蓋件、飛機部件、船舶部件、風力發電葉片、大型機械設備等各種大型鑄件、鍛件、沖壓件、塑料件、結構件和大型機械設備，采用傳統的接觸式三維測量技術速度慢、量程受限制、操作不方便，有時甚至無法測量。所以，對于中大型工件的三維尺寸檢測一直是工業測量研究的重點和難點。

傳統的測量方法包括關節式坐標測量機(Articulated?Arms)、三坐標測量機(CMM)和經緯儀測量系統(Theodolites)等。

關節式坐標測量機由于關節臂長的限制，它的測量范圍有限(最長可以到4m)，對于大尺寸工件，必須進行多次的坐標轉換，也就是“蛙跳”，每次蛙跳就會有一次精度損失。

三坐標測量機測量缺點一是是屬于接觸式測量方式、不易對準特征點，對測量環境要求高、不便攜、測量范圍小；缺點二是巨型三坐標機費用極高，測量范圍受限,測量4m以上尺寸設備費用超過400萬元，并且必須有一個好的工位，環境條件要求高，被測件擺放調整困難，前期需要耗時進行檢測坐標系的建立及測量編程，滿足不了被測件的制造檢測效率要求。

經緯儀測量系統一般采用手動照準目標，逐點測量，測量速度慢、自動化程度不高，操作復雜，對操作人員的要求很高。其設站位置、瞄準精度、照準次數等因素對最終結果的影響較大。

綜上所述，傳統的測量方法存在著測量速度慢，工件表面點數據量采集不夠，不能針對特定產品進行定制檢測等缺陷，尤其不適用于大型工件的測量和檢測。

為滿足社會需要，工業光學三維坐標測量設備于近些年來問世了，工業光學三維坐標測量設備的開發的理論基礎是基于計算機雙目視覺技術，由兩個工業CCD相機成一定角度同步拍攝采集圖像，最后對圖像進行解碼計算，得到手持標靶測針的三維坐標。

工業光學三維坐標測量設備的硬件主要由三維速測臺和手持標靶兩部分組成，其中三維速測臺上設有水平布置的橫梁，橫梁上對稱安裝有兩部CCD相機。使用時，所述兩部CCD相機（圖1中的camera1和camera2）同時拍攝變形物體，利用相機的標定參數，對圖像進行解碼計算，得到手持標靶測頭的三維坐標，即通常所說的“雙目立體視覺法”，其工作原理可參照圖1所示。

然而，現有工業光學三維坐標測量設備上用于安裝CCD相機的橫梁，其長度是不可變的，如果CCD相機采用完全固定的方式安裝在橫梁上，那么兩CCD相機的間距就不能調節，這樣就導致工業光學三維坐標測量設備的測量范圍較小，而不利于工業光學三維坐標測量設備的推廣使用。

發明內容

本實用新型目的是：針對上述問題，提供一種工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁結構，旨在增加工業光學三維坐標測量設備的測量范圍。

本實用新型的技術方案是：一種工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁結構，包括水平設置在工業光學三維坐標測量設備上的橫梁，該橫梁上安裝有兩個對稱布置的相機安裝殼，每個相機安裝殼中均固定安裝有一部CCD相機，所述橫梁是由左橫梁段、中橫梁段和右橫梁段構成的三段伸縮式結構。

所述的兩個相機安裝殼分別安裝在所述左橫梁段的左端和右橫梁段的右端。

所述中橫梁段固定在所述工業光學三維坐標測量設備上，所述左橫梁段和右橫梁段內均制有一端敞口的中心軸孔，所述中橫梁段的左端可伸縮地插設在所述左橫梁段的中心軸孔中，所述中橫梁段的右端可伸縮地插設在所述右橫梁段的中心軸孔中，且所述左橫梁段和中橫梁段之間設有將二者鎖緊在一起的鎖緊螺紋圈，所述右橫梁段和中橫梁段之間也設有將二者鎖緊在一起的鎖緊螺紋圈。

本實用新型的優點是：本實用新型這種工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁采用三段伸縮式結構，在實際使用時其長度可調，從而使安裝在其上的兩部CCD相機間距可自由調節，增加了工業光學三維坐標測量設備的測量范圍。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為工業光學三維坐標測量設備的測量原理圖；

圖2為本實施例工業光學三維坐標測量設備的可調橫梁結構的結構示意圖；