[發(fā)明專利]具有閃光對(duì)準(zhǔn)的激光投影儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110342082.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN113074669B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·D·魯博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維蒂克影像國(guó)際公司
• 主分類號(hào): G01B11/25
• 分類號(hào): G01B11/25;G01B11/00;G02B26/08;G02B26/10;G03B21/20;G06T7/521;G06T7/73;H04N9/31;H04N13/204;H04N13/239;H04N13/254;B23Q17/24
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 曾琳

本申請(qǐng)涉及具有閃光對(duì)準(zhǔn)的激光投影儀。提供了一種對(duì)準(zhǔn)用于將激光圖像投影到工作表面上的激光投影儀的方法。方該法包括提供具有激光源、次級(jí)光源和攝影測(cè)量設(shè)備的激光投影儀組件，所述激光源用于將激光圖像投影到工作表面上，所述次級(jí)光源用于照明工作表面，以及所述攝影測(cè)量設(shè)備用于生成工作表面的圖像。所述方法還包括將反射目標(biāo)附加到工作表面上并且從次級(jí)光源朝著工作表面發(fā)射光以及朝著攝影測(cè)量設(shè)備反射光。所述方法還包括用由激光源生成的激光束掃描目標(biāo)，用于朝著激光傳感器反射激光束并且根據(jù)反射激光束計(jì)算用于在工作表面上投影激光圖像的定位。

本申請(qǐng)是于2017年10月17日提交的、題為“具有閃光對(duì)準(zhǔn)的激光投影儀”的中國(guó)專利申請(qǐng)第201710964912.4號(hào)的分案申請(qǐng)。

先前申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2016年10月17日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/408,944的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用包括到本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般而言涉及用于投影激光模板的改進(jìn)方法。更具體地，本發(fā)明涉及將激光投影儀與在其上投影激光模板的三維工作表面進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的改進(jìn)方法。

背景技術(shù)

不斷增加的加工公差已經(jīng)要求制造技術(shù)上的改進(jìn)。一種這樣的改進(jìn)是將激光模板投影到工作表面上用于指導(dǎo)制造過程。這種技術(shù)已經(jīng)允許以之前不可實(shí)現(xiàn)的公差制造產(chǎn)品。但是，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的約束限制了激光投影圖像在工業(yè)應(yīng)用中的更廣泛的使用。例如，由于在制造環(huán)境中操作的同時(shí)不能夠快速地識(shí)別三維工作表面以及不能以精確的方式將激光束聚焦到三維工作表面上，因此將模板投影到三維表面上已經(jīng)被證明是困難的。

將模板圖案準(zhǔn)確投影到三維工作表面上需要精確校準(zhǔn)工作表面和激光投影儀之間的相對(duì)位置。最初，這通過以下的方式實(shí)現(xiàn)：將反射目標(biāo)定位在工作表面上、測(cè)量相對(duì)于工作表面的三維坐標(biāo)系的目標(biāo)坐標(biāo)、以及然后使用計(jì)算投影儀的位置的處理來(lái)定位投影儀相對(duì)于工作表面的位置，其中到目標(biāo)的已知激光投影通過已知三維目標(biāo)坐標(biāo)。周期性地，模板掃描序列停止并且目標(biāo)被定位，以檢查由于投影儀相對(duì)于工具的位置的改變引起的投影圖案位置的變化，或者補(bǔ)償其他因素，諸如例如由于環(huán)境中溫度變化引起的漂移。當(dāng)檢測(cè)到變化時(shí)，目標(biāo)被重定位，新的模板掃描序列被計(jì)算并且重新由激光投影儀發(fā)射。

已經(jīng)證明與使用常規(guī)激光投影儀掃描目標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的時(shí)間是慢的和低效的。因此，評(píng)估投影漂移只是間歇地執(zhí)行并且校正投影圖案導(dǎo)致可見圖案模板的明顯中斷。

因此，期望開發(fā)相對(duì)于激光投影儀定位三維工作表面的更有效的方法，以提高激光模板投影的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

公開了一種對(duì)準(zhǔn)用于將激光圖像投影到工作表面上的激光投影儀的方法。激光投影儀組件提供有激光源，用于將激光圖像投影到工作表面上。次級(jí)光源照明工作表面并且攝影測(cè)量設(shè)備生成工作表面的圖像。反射目標(biāo)附加到工作表面。從次級(jí)光源朝著工作表面發(fā)射的光朝著攝影測(cè)量設(shè)備反射，用于確定三維坐標(biāo)系中工作表面的定位。在確定三維坐標(biāo)系中工作表面的定位后，用由激光源生成的激光束掃描目標(biāo)，用于朝著激光傳感器反射激光束。激光傳感器信號(hào)通知處理器根據(jù)反射激光束計(jì)算用于將激光圖像投影到工作表面上的定位。

朝著工作表面閃光的次級(jí)光源與工件的組合以及附接到工件的激光反射目標(biāo)都增強(qiáng)了快速識(shí)別用于掃描工作表面上的激光模板的準(zhǔn)確定位的能力。這種方法通過顯著地減少在漂移或動(dòng)態(tài)移動(dòng)的情況下重定位工作表面所需的時(shí)間量來(lái)提高激光模板的質(zhì)量。此外，攝影測(cè)量設(shè)備在同時(shí)識(shí)別工作表面的三維配置的同時(shí)信號(hào)通知處理器附接到工件的目標(biāo)的一般定位。這個(gè)消除激光掃描器獨(dú)立地定位目標(biāo)的需求的步驟進(jìn)一步減少了對(duì)準(zhǔn)時(shí)間。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮，通過參考以下的具體實(shí)施方式更好地理解本發(fā)明時(shí)，將容易認(rèn)識(shí)本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1示出本發(fā)明的激光投影儀的相關(guān)部分的示意圖；

圖2示出次級(jí)光源朝工件發(fā)射光；