[實(shí)用新型]用于雙直線激光器標(biāo)定的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721081086.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN207215020U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓磊;孫秋成;范家鑫;于欣揚(yáng);鄭巖
• 申請（專利權(quán)）人: 長春師范大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司22214
• 代理人: 田春梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)的直線激光器角度調(diào)整裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于雙直線激光器標(biāo)定的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

視覺測量技術(shù)能很好地適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對工件外形尺寸檢測所提出的新標(biāo)準(zhǔn)和要求，是一種兼?zhèn)渚群托实姆墙佑|式外形檢測手段。線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)是視覺測量技術(shù)的典型代表之一，其基本原理是利用直線激光器向待檢測的空間物體上投射空間姿態(tài)完全已知的激光平面，在物體表面上形成投影光條，并使該投影光條沿著已知的掃描方向移動或轉(zhuǎn)動，再通過高精度攝像機(jī)對前述投影光條在掃描過程中的不同位置分別拍攝多幅照片。隨后，利用光條中心檢測技術(shù)，提取物體表面的光條特征點(diǎn)的像素坐標(biāo)。然后利用標(biāo)定獲得的結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)參數(shù)，將上述特征點(diǎn)的像素坐標(biāo)投影到攝像機(jī)坐標(biāo)系中，從而獲得物體表面的3D輪廓特征。

結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際測量之前，其需要通過標(biāo)定的方法分別完成攝像機(jī)標(biāo)定和光平面標(biāo)定，攝像機(jī)標(biāo)定是為了獲取攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)，而光平面標(biāo)定是為求取結(jié)構(gòu)光平面S(Structured lightplane)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的空間方程，因此，結(jié)構(gòu)光平面S的空間方程的確定方法和確定精度，是線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)使用精度的重要保障環(huán)節(jié)。

現(xiàn)有用于確定結(jié)構(gòu)光平面S的方法通常是僅使用一個直線激光器，并將該激光器與攝像機(jī)均固定在統(tǒng)一的滑軌運(yùn)動平臺上，攝像機(jī)和直線激光器作為一個整體投影和拍攝機(jī)構(gòu)，通過沿光軸方向或光軸的放線方向分別移動該滑軌運(yùn)動平臺，來獲得不同姿態(tài)和位置下的對應(yīng)激光光條照片，從而用以計算和解析結(jié)構(gòu)光平面S的空間方程。此后，再將完成標(biāo)定后的線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)應(yīng)用于工件外形輪廓掃描和識別的過程中，以確保測量精度。

然而，用于承載攝像機(jī)和一個直線激光器的滑軌運(yùn)動平臺精密而昂貴，其每一次運(yùn)動到新的位置之后，均需重新結(jié)算直線激光器的空間姿態(tài)以及重新計算攝像機(jī)的空間位置，此解算過程復(fù)雜而繁瑣，且誤差精度不夠理想。若能將攝像機(jī)固定不動，而同時引入兩個直線激光器，并使兩個直線激光器分別按照繞固定的軸線按給定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則可以大幅度減少操作和計算環(huán)節(jié)，提高運(yùn)算效率和結(jié)構(gòu)光平面S空間方程的求解精度，并顯著降低設(shè)備成本，提高視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定精度和簡化標(biāo)定過程。

為此，研發(fā)一款同時容納兩個直線激光器，并能夠使兩個直線激光器分別按照繞固定的軸線按給定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的標(biāo)定裝置，具有重要的實(shí)際意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有線結(jié)構(gòu)光視覺測量系統(tǒng)沒有能夠同時容納兩個直線激光器并使兩個直線激光器分別按照繞固定的軸線按給定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的標(biāo)定裝置的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于雙直線激光器標(biāo)定的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

用于雙直線激光器標(biāo)定的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其包括箱體、第一旋鈕、第二旋鈕、第一軸座、第二軸座、支撐板、第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)和第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)；箱體是由上面板、下面板、前面板、后面板、左面板和右面板構(gòu)成的長方體結(jié)構(gòu)，前面板上設(shè)有上下布置的兩個用于安裝直線激光器的通孔，左面板上設(shè)有上下布置的兩個用于安裝旋鈕的通孔；第一軸座與第二軸座平行安裝在上面板上，支撐板置于第一軸座與第二軸座之間，支撐板固定在上面板上，支撐板上設(shè)有上下布置的兩個軸孔；第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的左端穿過第一軸座的上部并與第一軸座軸連，第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的右端與第二軸座的上部軸連，第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的下端穿過支撐板上部的軸孔并與支撐板軸連；第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的左端穿過第一軸座的下部并與第一軸座軸連，第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的右端與第二軸座的下部軸連，第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的下端穿過支撐板下部的軸孔并與支撐板軸連；第一旋鈕穿過左面板上部的通孔后與第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的左端固連，第二旋鈕穿過左面板下部的通孔后與第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的左端固連。

上述第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)包括第一蝸桿和第一渦輪，第一蝸桿與第一渦輪嚙合，第一蝸桿的左端與第一軸座的上部軸連，第一蝸桿的右端與第二軸座的上部軸連，第一渦輪的前端與支撐板的上部軸連。

上述第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)包括第二蝸桿和第二渦輪，第二蝸桿與第二渦輪嚙合，第二蝸桿的左端與第一軸座的下部軸連，第二蝸桿的右端與第二軸座的下部軸連，第二渦輪的前端與支撐板的下部軸連。

上述第一蝸桿傳動機(jī)構(gòu)和第二蝸桿傳動機(jī)構(gòu)均是傳動比均為100的弧齒圓柱蝸桿傳動機(jī)構(gòu)，其蝸桿軸面齒廓為凹圓弧，蝸輪齒廓為凸圓弧；第一蝸桿與第二蝸桿二者平行。