[實用新型]一種基于光學掃描鏡的汽車車燈面罩尺寸測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720174220.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN206638164U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 吳雪峰;范玉;劉寧;曹軍;薛銅龍
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種非接觸式汽車車燈面罩三維尺寸測量裝置，特別涉及一種基于光學掃描鏡的非接觸式車燈面罩尺寸檢測裝置，本發(fā)明屬于測量技術領域。

背景技術

車燈是車輛照明用的工具，在車輛安全行駛過程中有重要作用。車燈面罩尺寸檢測是車燈質(zhì)量控制的一項主要內(nèi)容，隨著汽車更新速度加快，研發(fā)出新的車燈面罩尺寸檢測方法以替代接觸式測量成為檢測領域研究熱點。采用光學三維掃描測量裝置可實現(xiàn)快速、精確檢測，已經(jīng)成為汽車零部件外型檢測的發(fā)展趨勢。

目前車燈面罩尺寸檢測采用三坐標測量儀檢測車燈面罩表面質(zhì)量，以檢驗車燈裝配精度。測量人員需選擇車燈面罩邊緣局部點及面罩上有限點進行測量，無法檢驗車燈面罩整體面型尺寸。進行接觸式測量時，首先要校平基準母線，對于視場中無法直接測得的幾何元素：如圓心、中點、交點、中心線及其相互距離、形狀和位置關系等，需要進行一系列復雜的計算才能得到。為提高測量精度，車燈制造廠利用與車燈外形相匹配的檢具測量車燈尺寸，每一種檢具只能檢驗對應型號的車燈，開發(fā)檢具研發(fā)周期長，成本高。相比于接觸式測量技術和利用檢具技術，非接觸式三維掃描系統(tǒng)利用光學掃描鏡來完成車燈面罩表面測量，經(jīng)由計算機計算得到待測面罩尺寸的坐標值，具有掃描時間短，精確度高等特點。

本發(fā)明提出的非接觸三維車燈面罩測量裝置以激光測量技術為基礎，具有非接觸、自適應等特點，可以對車燈面罩進行高分辨率檢測。通過傳動系統(tǒng)實現(xiàn)掃描鏡的擺掃運動，掃描鏡的反射面位置不斷發(fā)生變化，改變?nèi)肷涔獾姆瓷浞较颍瑢崿F(xiàn)對車燈面罩掃描。隨著光電器件和激光技術日趨成熟，開發(fā)出非接觸式車燈面罩尺寸測量系統(tǒng)成為可能。

本發(fā)明提出的測量裝置使用自動掃描和識別方式，實現(xiàn)對車燈面罩的自動掃描檢測。從多個視角掃描待測量車燈，完成掃描數(shù)據(jù)融合。整個掃描過程完全自動化，無須用戶干預，為用戶提供了一種使用方便、操作簡單的檢測手段。掃描車燈面罩按由左到右的順序記錄數(shù)據(jù)，可使車燈面罩輪廓分別以曲面、點云、網(wǎng)格等方式顯示。

系統(tǒng)配置計算機輔助測量操作系統(tǒng)，可以精確計算車燈面罩的三維坐標值，保存測試結(jié)果及生成測試報告。測量過程中，在計算機上實時顯示掃描點的坐標，并能完成直角坐標與極坐標間隨時轉(zhuǎn)換，將實際測量面罩數(shù)據(jù)與車燈面罩理論數(shù)據(jù)對比，得到檢測結(jié)果。所有測量結(jié)果，計算結(jié)果以及車燈面罩輪廓圖形均以文件形式保存在計算機中，可隨時調(diào)用、編輯和打印。應用計算機輔助測量的三維坐標測量操作系統(tǒng)，實時完成圖象處理和坐標計算，適用于各種車燈面罩尺寸的非接觸測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種檢測精度高、成本低、并適合各種類型車燈面罩尺寸檢測裝置，以解決接觸測量法的測量點有限、環(huán)境要求嚴格和存在測量誤差等問題。

為解決上述問題，本發(fā)明的技術方案提供了一種基于光學掃描鏡的非接觸式車燈面罩尺寸檢測裝置，其特征在于：包括以正六邊形均勻分布的六根固定支柱，正六邊形中心與測量臺的中心重合，在每根支柱上安裝有可垂直移動的橫梁，每根橫梁上安裝一臺激光器、一個微型掃描鏡和兩臺CCD相機，微掃描鏡的中心線落在測量臺的中心位置，每根橫梁上的數(shù)字微掃描鏡與激光器相對支柱中心左右對稱放置，橫梁上的兩臺CCD相機左右分別以特定夾角置于微型掃描鏡與激光器的外側(cè)。

本發(fā)明與接觸式測量技術相比，具有以下顯著優(yōu)勢：采用基于光學微掃描鏡的測量陣列，通過步進電機系統(tǒng)實現(xiàn)微掃描鏡的擺掃動作，進而改變激光出射方向，實現(xiàn)對面罩區(qū)域掃描。具有體積小、精度高、并能實現(xiàn)對車燈面罩整體連續(xù)測量等特點。檢測者將待測車燈面罩放置在儀器指定區(qū)域，只要求在掃描過程中車燈面罩和轉(zhuǎn)臺保持相對固定即可。本發(fā)明操作簡便、精度高，可以滿足各種汽車車燈面罩測量要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于數(shù)字微掃描鏡的非接觸式車燈面罩掃描儀的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2為本發(fā)明所采用的CCD相機對車燈面罩的視場覆蓋示意圖。

圖3為本發(fā)明采用的數(shù)字微掃描鏡反射出的激光掃描線對車燈面罩的視場覆蓋示圖。

圖4為本發(fā)明所采用的步進電機驅(qū)動的微掃描鏡原理圖。

圖5為本發(fā)明提供的基于數(shù)字微掃描鏡的非接觸式車燈面罩掃描儀的電氣連接圖。圖6為本發(fā)明提供的汽車車燈面罩尺寸測量裝置結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施更明顯易懂，配合附圖作詳細說明如下：