[發明專利]一種基于激光三角測量法的三維掃描裝置及掃描方法

在審

• 申請號: 202110635089.9
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113418465A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 胡正乙;真金;盧天甲;劉思遠;張鑫;楊鶴童;蘭聰穎
• 申請（專利權）人: 長春汽車工業高等專科學校
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 何磊

本發明公開了一種基于激光三角測量法的三維掃描裝置及掃描方法，該基于激光三角測量法的三維掃描裝置，包括支撐座、翻料組件、機械臂和掃描組件，翻料組件和機械臂分別安裝于支撐座的上部，掃描組件安裝于機械臂的輸出端，翻料組件包括兩個支撐柱、翻料電機、支撐框和固料件，掃描組件包括連接件、攝像機和激光器。本發明中，將待測模具放入支撐框的內側，運行固料件，將待測模具固定在固料件的內側，運行攝像機和激光器，并同時運行機械臂，機械臂帶動攝像機和激光器在六軸移動，對模具的上側進行全面掃描，運行翻料電機，翻料電機的運行帶動傳動軸轉動，進而帶動支撐框轉動，使得待測模具翻面，即可對模具的下側進行掃描。

技術領域

本發明涉及汽車模具再制造技術領域，特別涉及一種基于激光三角測量法的三維掃描裝置及掃描方法。

背景技術

汽車模具作為汽車生產中最重要的工藝裝備，對保證汽車零件的加工和裝配精度起到了重要的作用，汽車制造具有產量大，生產節奏快的特點，因此在加工過程中模具損壞量很大，模具在工作一段時間后表面就會出現嚴重的點蝕或裂紋，而模具的制造成本極高，如果直接將破損的沖壓模具報廢，浪費極大。

再制造是指以裝備全壽命周期理論為指導，以實現廢舊裝備性能提升為目標，以優質、高效、節能、節材、環保為準則，以先進技術和產業化生產為手段，進行的修復、改造廢舊裝備的一系列技術措施或工程活動的總稱，再制造工程中，缺損零件的修復是最重要的研究內容，因而多會對汽車模具進行再制造，以降低成本。

對模具圖像的獲取，關乎后續對模具缺陷的分析，基于激光三角測量法，是通過向被測物體發射一定幾何形狀的激光，根據激光特征的標定結果，建立攝像機與激光器之間的位置關系，最終根據采集圖像中激光特征點的二維像素坐標計算獲得該點的三維空間坐標，即被測物體的三維信息，然后根據三維信息，重建模具圖像，以方便后續檢測出模具上的缺陷。

但是，現有的三維掃描，一般是通過三維移動平臺，帶動攝像頭和激光器移動，進而完成模具的掃描過程，采用上述的掃描方式，其對模具的外輪廓掃描效果較好，但是，對于有內腔的模具，掃描效果較差，且無法對模具進行翻面，還需要人工翻面才能完成另一側的掃描。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明可以解決現有掃描裝置對于有內腔的模具，掃描效果較差，且無法對模具進行翻面，還需要人工翻面才能完成另一側的掃描的難題。

(二)技術方案

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種基于激光三角測量法的三維掃描裝置，包括支撐座、翻料組件、機械臂和掃描組件，所述翻料組件和所述機械臂分別安裝于所述支撐座的上部，所述掃描組件安裝于所述機械臂的輸出端，其中：

所述翻料組件包括兩個支撐柱、翻料電機、支撐框和固料件，所述支撐柱安裝于所述支撐座的上部，所述翻料電機安裝于所述支撐柱的側部，所述支撐框的兩側安裝有傳動軸，兩個所述傳動軸分別轉動安裝于兩個所述支撐柱的側部，所述翻料電機與一個所述傳動軸相連，所述固料件安裝于所述支撐框的側部；

所述機械臂包括支撐塊、第一驅動電機、第一關節、第二驅動電機、第二關節、第三驅動電機、第三關節、第四驅動電機、第四關節、第五驅動電機、第五關節和第六驅動電機，所述支撐塊安裝于所述支撐座鄰近所述支撐柱的側部，所述第一驅動電機安裝于所述支撐塊的上部，所述第一關節連接于所述第一驅動電機的輸出端，所述第二驅動電機安裝于所述第一關節的側部，所述第二關節連接于所述第二驅動電機的輸出端，所述第三驅動電機安裝于所述第二關節的側部，所述第三關節連接于所述第三驅動電機的輸出端，所述第四驅動電機安裝于所述第三關節的側部，所述第四關節連接于所述第四驅動電機的輸出端，所述第五驅動電機安裝于所述第四關節的側部，所述第五關節連接于所述第五驅動電機的輸出端，所述第六驅動電機安裝于所述第五關節的側部；