[發(fā)明專利]一種基于激光的精密寶石三維測量裝置

在審

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• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108692678A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇波;蔡文迪;趙濤;賀磊;路康;饒靖;王元將
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

1.一種基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述基于激光的精密寶石三維測量裝置包括控制器模塊；與所述控制器模塊連接的激光傳感器、電機(jī)驅(qū)動模塊、PC機(jī)；與所述電機(jī)驅(qū)動模塊連接的旋轉(zhuǎn)平臺模塊；

所述控制器模塊控制所述電機(jī)驅(qū)動模塊運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動所述旋轉(zhuǎn)平臺模塊上的寶石旋轉(zhuǎn)；所述控制器模塊控制所述激光傳感器對旋轉(zhuǎn)的寶石進(jìn)行掃描并同步采集掃描數(shù)據(jù)；所述激光傳感器采集的掃描數(shù)據(jù)通過所述控制器模塊傳輸至所述PC機(jī)，所述PC機(jī)對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果構(gòu)建寶石的三維模型；

所述旋轉(zhuǎn)平臺模塊包括夾持部、轉(zhuǎn)盤和平臺，所述夾持部安裝在所述轉(zhuǎn)盤上用于固定寶石，并隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)盤安裝在所述平臺的上平面；所述夾持部為夾具或支撐結(jié)構(gòu)，所述夾具包括至少一個(gè)螺母、至少一個(gè)螺栓和夾具臺，所述螺栓固定在夾具臺上且其位置固定，所述螺母穿過所述螺栓，通過調(diào)節(jié)各個(gè)螺母的位置以固定寶石；所述支撐結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)支撐柱、至少一個(gè)墊片和支撐臺，所述支撐柱設(shè)有螺紋，且固定在所述支撐臺上，所述墊片穿過所述支撐柱，通過所述支撐柱上的螺紋來調(diào)整各個(gè)墊片的高度以固定寶石。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述控制器模塊包括通訊單元，所述PC機(jī)通過所述通訊單元分別與所述控制器模塊、激光傳感器進(jìn)行通訊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述控制器模塊包括液晶顯示單元，用于顯示或設(shè)置所述激光傳感器和電機(jī)驅(qū)動模塊的參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述電機(jī)驅(qū)動模塊包括電機(jī)和電機(jī)編碼器，所述轉(zhuǎn)盤與電機(jī)連接，并由所述電機(jī)帶動其旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)編碼器分別向所述控制器模塊和PC機(jī)反饋所述電機(jī)的位置信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述PC機(jī)上安裝有配套軟件和數(shù)據(jù)采集卡，所述激光傳感器采集的掃描數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)采集卡中，通過所述配套軟件對所述數(shù)據(jù)采集卡中的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和構(gòu)建寶石的三維模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述配套軟件包括傳感器設(shè)置模塊、圖像數(shù)據(jù)處理模塊和電機(jī)設(shè)置模塊，所述傳感器設(shè)置模塊和電機(jī)設(shè)置模塊分別設(shè)置所述激光傳感器和電機(jī)驅(qū)動模塊的參數(shù)，所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和構(gòu)建寶石的三維模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述激光傳感器的參數(shù)包括發(fā)射激光的時(shí)間段和時(shí)長、發(fā)射激光的頻率和強(qiáng)度、采樣形式、采樣頻率、激光上電、激光調(diào)節(jié)、亮度調(diào)節(jié)、閾值調(diào)節(jié)以及掃描的有效區(qū)間；所述電機(jī)驅(qū)動模塊的參數(shù)包括所述電機(jī)驅(qū)動模塊的位置、轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)、工作時(shí)間段和工作時(shí)長。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述夾具臺安裝在所述轉(zhuǎn)盤上，所述夾具臺為圓柱體，所述螺母和螺栓的數(shù)量均為三個(gè)，且三個(gè)螺栓在所述夾具臺上均勻分布以圍成一個(gè)圓。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述支撐臺安裝在所述轉(zhuǎn)盤上，所述支撐柱和支撐臺均為圓柱體，所述墊片為中間帶有圓柱孔的長方體，所述支撐柱和墊片的數(shù)量均為六個(gè)，且六個(gè)支撐柱在所述支撐臺上均勻分布以圍成一個(gè)圓。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的精密寶石三維測量裝置，其特征在于：所述基于激光的精密寶石三維測量裝置還包括插座和開關(guān)，通過所述插座進(jìn)行插電以對整個(gè)裝置進(jìn)行供電，所述開關(guān)控制整個(gè)裝置的開啟或關(guān)閉。