[發明專利]一種掃描測量工作儀

在審

• 申請號: 201710500823.4
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107218890A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 甘志超;袁秀志;閻炎;姜軍來;馬燕飛;張衛攀
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城航空測控技術研究所;中航高科智能測控有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明涉及測量技術領域，具體地說，涉及一種掃描測量工作儀。

背景技術

隨著大型飛機、載人航天和大型雷達等重要工程的快速推進，對大型零件設備的變形和大空間內物體的運動狀態的實時測量技術得到了快速發展。計算機技術、電子技術和光學技術的日趨完美以及圖像處理、模式識別等技術的不斷進步，視覺測量技術已經逐漸成為大型構件和設備狀態信息的最主要的監測手段。

目前，大型構件和設備測量主要包括接觸式和非接觸式兩種。例如，接觸式主要有三坐標測量機、特殊的量具等，使用貼靠的方法檢測目標的幾何參數。這種方法效率不高，測量范圍有限。而非接觸式主要有激光跟蹤儀、全站儀、經緯儀等。激光跟蹤儀、全站儀、經緯儀適用于一般現場條件，精度比較高，但是測量效率低下，一次只能實現單點測量。

發明內容

為解決上述問題的部分或全部，本發明提供了一種掃描測量工作儀，包括：

在沿縱向轉動過程中對目標物的二維投影圖像進行反射的掃描鏡裝置，對反射的圖像進行非實時對焦以在景深范圍內清晰成像的線陣相機裝置，

還包括用于容納所述掃描鏡裝置和所述線陣相機裝置的箱體，用于支撐所述線陣相機裝置的相機支撐組件，

還包括底座，與所述底座旋轉式連接的云臺，設置在所述云臺上的支撐架，所述支撐架與所述云臺旋轉式連接，其中，所述箱體固定設置在所述支撐架上，

所述掃描鏡裝置具有橫截面為正多邊形的掃描鏡、驅動所述掃描鏡沿著縱軸旋轉的驅動器和固定掃描鏡與驅動器的機械構件組，

所述機械構件組包括第一端與所述驅動器的輸出軸連接的傳動軸和設置在所述傳動軸的外側的支撐組件、在所述傳動軸的第二端設置工作臺件，

在所述工作臺件上端面設置用于固定所述掃描鏡的承載組件，所述工作臺件的下端面上設有外凸的定位筒，

在所述驅動器的外側套接用于固定所述驅動器的下邊框，并且在所述支撐組件的外側套接用于固定所述支撐組件的上邊框，所述上邊框與所述下邊框固定連接，

其中，所述掃描鏡是橫截面為正多邊形的鏡鼓，并且所述驅動器能夠驅動所述掃描鏡繞著縱軸旋轉；

所述支撐組件構造為空氣軸承，并且所述傳動軸懸浮式穿過所述空氣軸承的內圈；所述承載組件具有：

用于與所述工作臺件連接的連接盤，所述連接盤的下端面上設置凹槽以與設置在工作臺件的下端面上的外凸的定位筒匹配，上端面的凸臺上有固定軸；

所述掃描鏡套接在所述固定軸上，且所述掃描鏡的下端面與所述連接盤的凸臺的上端面抵接；

所述線陣相機裝置具有光學系統和與所述光學系統固定連接的線陣傳感器，在水平截面的y軸方向上，所述光學系統的中心光軸距離所述掃描鏡的中心點距離其中，r為所述掃描鏡的水平截面的外接圓的半徑，θ為所述掃描鏡初始角位置偏移角度；

所述箱體具有框狀的箱體框、用于蓋合所述箱體框的箱蓋和與所述箱體框固定連接的箱底，在所述箱體框的一側面上設置開孔，并在所述開孔處設置透光玻璃以使得目標物的光線能穿透所述透光玻璃照射在所述掃描鏡上；

所述相機支撐組件具有：與所述箱底固定連接的固定臺，

相機支撐組件中的第一支撐件的一端固定設置在所述固定臺上，另一端用于支撐線陣傳感器，

相機支撐組件中的第二支撐件的一端固定設置在所述固定臺上的，

另一端設有與所述光學系統形狀匹配的固定夾。

所述掃描鏡構造為橫截面為正八邊形的鏡鼓。

在所述透光玻璃上設置增透膜。

本發明的有益之處在于，本發明所提供的掃描測量工作儀應用于大型測量場內，由于掃描測量工作儀的掃描鏡構造為多邊形鏡鼓，其一這種結構有助于提高水平方向的視場角，其二這種結構可以相應獲得多幅圖像，其三這種結構的掃描鏡可以同時接收多個目標物的二維投影圖像，從而測量效率顯著提高。因此，本掃描測量工作儀可應用于航天飛行器試驗、飛機結構強度靜力/疲勞試驗、大型雷達測量等三維高精度動態測量的需求，還可以推廣到造船、電力、建筑、交通等領域的大型零件多點同步三維測量應用。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹：