一種協(xié)同控制調(diào)節(jié)多激光器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視覺測量領(lǐng)域，特別涉及一種協(xié)同控制調(diào)節(jié)多激光器的裝置，
【背景技術(shù)】
[0002]在利用視覺測量技術(shù)對大型結(jié)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行測量時，由于攝像機(jī)視場有限，往往需要多臺攝像機(jī)同時對被測物進(jìn)行測量，并通過拼接技術(shù)將它們測得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合，從而實現(xiàn)對大型結(jié)構(gòu)件的尺寸測量。數(shù)據(jù)拼接在測量過程中具有十分重要的作用，為了提高拼接的精度和魯棒性，常常利用多臺線激光器在被測物表面投射交叉網(wǎng)格并提取網(wǎng)格的交點作為多臺攝像機(jī)之間數(shù)據(jù)拼接的特征點，實現(xiàn)被測物尺寸的測量。而在對被測物的高度進(jìn)行測量時，又需要線激光器組在被測物表面投射多條豎直方向上的平行光條。同理，在對被測物的寬度進(jìn)行測量時，需要線激光器組能夠投射多條水平方向上的平行光條。而且，在實際測量過程中，由于被測物經(jīng)常變化，需要根據(jù)被測物的體積大小及測量距離實時調(diào)節(jié)投射光條之間的間距，以保證測量的精度和效率。在之前的測量中，往往將多臺激光器放在一個支架上，通過手動調(diào)整來改變光條投射模式，而其投射光條的間距則是通過在激光器的下方墊放物體來進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅效率低下，而且精度無法保證。因此需要設(shè)計一種控制調(diào)節(jié)裝置，實現(xiàn)多臺線激光器的靈活控制，使其能夠快速方便地投射水平、豎直以及交叉網(wǎng)格三種光條形式，而且能夠?qū)ν渡涔鈼l之間的間距進(jìn)行快速靈活地調(diào)節(jié)，并在調(diào)節(jié)結(jié)束后保持穩(wěn)定。同時，為了保證整個視覺測量系統(tǒng)的便捷性，需要盡可能減小各部分裝置的體積。
[0003]現(xiàn)在已有許多發(fā)明人針對具體的應(yīng)用功能發(fā)明了相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置。如專利公告號為CN202471447名稱為“電纜切片快速轉(zhuǎn)換裝置”的專利中，在轉(zhuǎn)向平臺上同時安裝多個不同的夾具，轉(zhuǎn)換時旋松鎖緊螺桿，使轉(zhuǎn)向平臺相對機(jī)座沿鎖緊螺桿的軸線轉(zhuǎn)動，從而快速地將所需的夾具移動到位，最后通過鎖緊螺桿對轉(zhuǎn)向平臺進(jìn)行固定。但這種轉(zhuǎn)換方式需要手動調(diào)節(jié)鎖緊螺桿，應(yīng)用于視覺測量過程中會影響測量的效率。在專利公告號為CN102788235名稱為“調(diào)整裝置”的專利中，利用導(dǎo)向筒、導(dǎo)向桿及定位結(jié)構(gòu)組成一種調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)向桿在導(dǎo)向筒內(nèi)滑動，定位結(jié)構(gòu)設(shè)于導(dǎo)向筒的外壁上，用來確定滑動位置并進(jìn)行鎖緊，從而實現(xiàn)整個機(jī)構(gòu)的伸縮。該機(jī)構(gòu)可以方便地調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的長度，但其不能實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，而且同樣需要手動鎖死，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)難題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對多臺激光器投射模式快速轉(zhuǎn)換及投射光條間距靈活穩(wěn)定調(diào)節(jié)的問題，發(fā)明了一種協(xié)同控制調(diào)節(jié)多激光器的裝置。該裝置可同步控制多臺激光器，使其能夠投射水平、豎直及交叉網(wǎng)格三種圖案模式，并能夠在三種模式間靈活快速轉(zhuǎn)換。同時，該裝置可實時調(diào)節(jié)投射光條間距，并能在調(diào)節(jié)結(jié)束后保持穩(wěn)定。為視覺測量提供極大的便利，有效提高了視覺測量的效率。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種協(xié)同控制調(diào)節(jié)多激光器的裝置，該裝置具有箱體I和兩套結(jié)構(gòu)完全相同的旋轉(zhuǎn)組件II，其特征是，裝置還具有兩組結(jié)構(gòu)完全相同的陣列架III，兩套旋轉(zhuǎn)組件II對稱安裝在箱體I上，兩組陣列架III分別與兩套陣列架III固定連接；陣列架III由基本支架b以及結(jié)構(gòu)完全相同的五組間距調(diào)節(jié)裝置a構(gòu)成；五組間距調(diào)節(jié)裝置a在基本支架b上的布局是中間安裝一組，四角對稱放置各安裝一組；每組間距調(diào)節(jié)裝置a通過螺釘與基本支架b連接固定，呈對稱狀布局；
[0006]旋轉(zhuǎn)組件II由外法蘭1、軸承2、擋圈3、端蓋4、套筒5以及內(nèi)法蘭6組成。外法蘭I通過螺釘與箱體I連接固定，在其內(nèi)部通過套筒5及一對軸承2與內(nèi)法蘭6連接，內(nèi)法蘭6在外部通過螺釘與陣列架III連接固定，軸承2的固定由內(nèi)法蘭6的軸肩、套筒5以及擋圈3實現(xiàn)。內(nèi)法蘭6的另一端與端蓋4相連，并在連接的地方開有孔洞，以便于激光器的電源線穿過旋轉(zhuǎn)組件II與箱體I中的電源相連。端蓋4與控制電機(jī)連接，控制電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)組件II帶動陣列架III旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)光條投射模式的轉(zhuǎn)換。
[0007]在陣列架III中，基本支架b由多塊不同形狀的鋁合金板構(gòu)成，兩塊角鋁(9)通過螺釘將左板7和中板8、右板10和中板8固定在一起，呈H狀；在左、右板7、10上分布有多對定位孔，在中板8的中心位置開有通孔；間距調(diào)節(jié)裝置a中的電機(jī)11固定于橫板12上，豎板13—邊與橫板12通過螺釘固定連接，另一邊與基本支架b中的左板7固定在一起，使整個間距調(diào)節(jié)裝置a固定在基本支架b上；電機(jī)11的輸出端通過絲杠14與升降螺母15連接，U形塊16下端通過螺釘與升降螺母15固定連接，上端通過銷軸19與一個能夠在左導(dǎo)軌17以及右導(dǎo)軌18扣合形成的軌道里繞銷軸19滾動的滾輪23連接。左導(dǎo)軌17和右導(dǎo)軌18通過螺釘與激光器底座21連在一起，激光器底座21上部通過螺釘與激光器22相連，在其下部有一對定位孔，一對短銷24與一對支架20鉸接在一起，激光器底座21可繞短銷24旋轉(zhuǎn)，一對支架20下方通過螺釘與橫板12固定在一起，對激光器底座21起一定支撐作用。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，將多臺線激光器分為兩組安裝在兩個陣列架上，兩個陣列架均可以投射平行激光，通過旋轉(zhuǎn)組件帶動陣列架整體旋轉(zhuǎn)，可以輕松方便地投射以水平平行光條、豎直平行光條以及交叉網(wǎng)格光條為主的光條模式。每個陣列架裝有五個模塊化的光條間距調(diào)節(jié)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，加工、安裝拆卸都簡單可靠，并能夠快速調(diào)節(jié)光條間距，且由于絲杠的特性，可以在調(diào)節(jié)完成后自鎖，整體裝置操作簡單，性能可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1是裝置總體示意圖，其中，圖a)裝置主視圖，圖b)裝置左視圖，圖c)-裝置俯視圖；圖2是圖1b)的A-A視圖，表示旋轉(zhuǎn)組件II的結(jié)構(gòu)；圖3是陣列架III的布局圖，a-間距調(diào)節(jié)裝置，b-基本支架；圖4是陣列架III的結(jié)構(gòu)主視圖，圖5陣列架III的左視圖；圖6是間距調(diào)節(jié)裝置a的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]其中:1-箱體，I1-旋轉(zhuǎn)組件，II1-陣列架，a-間距調(diào)節(jié)裝置，b-基本支架，1-外法蘭，2-軸承，3-擋圈，4-端蓋，5-套筒，6-內(nèi)法蘭，7-左板，8-中板，9-角招，10-右板，
11-電機(jī)，12-橫板，13-豎板，14-絲杠，15-升降螺母，16-U形塊，17-左導(dǎo)軌，18-右導(dǎo)軌，19-銷軸，20-支架，21-激光器底座，22-激光器，23-滾輪，24-短銷。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和技術(shù)方案詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施。針對視覺測量中不同情況下對輔助線激光器組不同投射模式的需求，發(fā)明了一種可以快速改變光條投射模式、快速調(diào)節(jié)光條間距并自鎖的機(jī)械裝置，如圖1所示。由PLC、單片機(jī)、運(yùn)動控制卡等可以發(fā)射脈沖的電氣控制設(shè)備對本裝置的12個步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，其中兩個電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)組件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，改變投射光條的方向，實現(xiàn)投射模式的轉(zhuǎn)換，剩余十個電機(jī)分別用來調(diào)整對應(yīng)激光器的俯仰角度，從而實現(xiàn)光條之間間距的調(diào)節(jié)。
[0012]本裝置由箱體1、兩套結(jié)構(gòu)完全相同的旋轉(zhuǎn)組件II和兩組結(jié)構(gòu)完全相同的陣列架III組成。裝置總體示意圖如圖1所示。箱體I起到支撐整個裝置的作用，并能夠在內(nèi)部存放電源等相關(guān)設(shè)備，在其前面板部分開有兩個圓形孔洞，用來與旋轉(zhuǎn)組件II的外法蘭I相連，支撐整個執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0013]圖2表示旋轉(zhuǎn)組件II的結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)組件II由外法蘭1、軸承2、擋圈3、端蓋4、套筒5以及內(nèi)法蘭6組成。外法蘭I通過螺釘固定于箱體I前面板的圓形孔洞處，在其內(nèi)部通過套筒5及一對軸承2與內(nèi)法蘭6連接，內(nèi)法蘭6在外部通過螺釘與陣列架III連接固定，帶動陣列架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，軸承2的固定由內(nèi)法蘭6的軸肩、套筒5以及擋圈3完成。內(nèi)法蘭6的另一端穿過軸承2與端蓋4連接，并在連接的地方開有孔洞，方便激光器的電源線穿過旋轉(zhuǎn)組件II與箱體I中的電源相連。端蓋4另一