一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头，包括1台三维激光传感器、2台工业相机和工具法兰，2台工业相机分别装在三维激光传感器两侧，三维激光传感器通过工具法兰与6轴机器人的第6轴前端法兰相接；三维激光传感器和2台工业相机通过以太网控制线缆连接到视觉处理器；2台工业相机的镜头前端分别安装有环形光源，环形光源与工业相机的镜头同心。本实用新型专利技术的三维激光传感器可以对待检工件进行快速扫描以获得待检工件的形状尺寸信息，工业相机可以提供准确、实时的三维位置信息，解决更为复杂的校准应用，能精确地同步三维扫描头和机器人的操纵装置。针对复杂三维曲面的检测，本实用新型专利技术提供了一种更快速、更精确的检测方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学测量、汽车测量和工业测量
，特别是一种激光三维扫描检测仪。
技术介绍
中国现已成为世界第一大汽车生产国，但在技术上与欧美发达汽车生产国还是有很大的差距，其中，白车身及组件的检测就是非常具有代表性的一方面。白车身和组件，由于形状复杂(基本都是复杂三维曲面)、体积庞大、精度要求高，对检测提出了很高的要求。而常规检测方法无法对其复杂的三维曲面进行充分和有效的测量。中国专利CN201010159240.8公开了一种三维冰形检测仪，该检测仪的三维扫描头包括有激光器和CCD摄像头，该检测仪基于视觉的冰形，能使结冰形状以图像的形式直观地显示，为研究人员准确识别三维冰形并获取冰形的尺寸数据提供了可视化的技术解决方案，对后期研究结冰对飞机气动性能的影响有重要意义和实用价值，并为计算所得出的三维冰形提供了试验验证检测手段。该检测仪虽然可以借鉴到汽车复杂三维曲面的检测，但由于该检测仪受三维扫描头精度的影响，达不到汽车检测精度的要求。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本技术要设计一种可以提高检测精度的激光三维扫描检测仪的三维扫描头。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头，包括1台三维激光传感器、2台工业相机和工具法兰，2台工业相机分别装在三维激光传感器两侧，三维激光传感器通过工具法兰与6轴机器人的第6轴前端法兰相接；所述的三维激光传感器和2台工业相机通过以太网控制线缆连接到视觉处理器；所述的2台工业相机同高，镜头前端分别安装有环形光源，所述的环形光源与工业相机的镜头同心。进一步地，所述的三维激光传感器安装在背板上，L型治具用螺栓固定在背板两侧，2台工业相机分别通过辅件安装在三维激光传感器两侧的L型治具的长边上，环形光源安装在工业相机的镜头前端的L型治具短边上，所述的背板安装在工具法兰上。进一步地，所述的三维扫描头外部装有防护罩。进一步地，所述的以太网控制线缆穿过工具法兰内部，通过线缆固定头后分别与三维激光传感器和2台工业相机连接。进一步地，所述的环形光源为蓝色环形光源。进一步地，所述的三维激光传感器和2台工业相机通过以太网控制线缆经视觉处理器与6轴机器人的控制系统连接。进一步地，所述的防护罩包括前盖和后盖，所述的前盖通过4个螺栓孔B固定在背板上，后盖通过前盖上的4个螺栓孔A固定。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术的三维激光传感器可以对待检工件进行快速扫描以获得待检工件的形状尺寸信息，工业相机可以提供准确、实时的三维位置信息，解决更为复杂的校准应用，能精确地同步三维扫描头和机器人的操纵装置。针对复杂三维曲面的检测，本技术提供了一种更快速、更精确的检测方式。2、本技术设置的防护罩既可以使三维扫描头得到保护，同时也增加三维扫描头外观的美感。附图说明图1是三维扫描头结构示意图。图2是带防护罩的三维扫描头外观示意图。图3是防护罩的前盖前视图。图4是图3的左视图。图5是防护罩的后盖示意图。图中：1、三维激光传感器，2、工业相机，3、环形光源，4、辅件，5、L型治具，6、背板，7、线缆固定头，8、工具法兰，9、防护罩，10、前盖，11、后盖，12、螺栓孔A，13、螺栓孔B。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步地描述。如图1-5所示，一种激光三
维扫描检测仪的三维扫描头，包括1台三维激光传感器1、2台工业相机2和工具法兰8，2台工业相机2分别装在三维激光传感器1两侧，三维激光传感器1通过工具法兰8与6轴机器人的第6轴前端法兰相接；所述的三维激光传感器1和2台工业相机2通过以太网控制线缆连接到视觉处理器；所述的2台工业相机2同高，镜头前端分别安装有环形光源3，所述的环形光源3与工业相机2的镜头同心。进一步地，所述的三维激光传感器1安装在背板6上，L型治具5用螺栓固定在背板6两侧，2台工业相机2分别通过辅件4安装在三维激光传感器1两侧的L型治具5的长边上，环形光源3安装在工业相机2的镜头前端的L型治具5短边上，所述的背板6安装在工具法兰8上。进一步地，所述的三维扫描头外部装有防护罩9。进一步地，所述的以太网控制线缆穿过工具法兰8内部，通过线缆固定头7后分别与三维激光传感器1和2台工业相机2连接。进一步地，所述的环形光源3为蓝色环形光源3。进一步地，所述的三维激光传感器1和2台工业相机2通过以太网控制线缆经视觉处理器与6轴机器人的控制系统连接。进一步地，所述的防护罩9包括前盖10和后盖11，所述的前盖10通过4个螺栓孔B13固定在背板6上，后盖11通过前盖10上的4个螺栓孔A12固定。本技术的工作原理如下：三维激光传感器1可以对待检工件进行快速扫描以获得工件的形状尺寸信息，在6轴机器人的控制系统的软件中构建三维数模后与标准数模进行对比，从而获得待检工件质量的相关信息并对此进行评价。三维激光传感器1还可以以三维模式执行检测和测量，用于检测高度、倾斜、间隙与面差、孔深、平面安装、体积和横截面等。工业相机2可以快速定位及校准，提供6轴机器人引导三维激光传感器1进行检测时准确的检测位置信息。同时，在进行局部特征检测时，例如定位孔、边缘检测、齿轮轴的装配检查等，使用工业相机2更快捷方便。两台工业相机2应用双目视觉原理，能够增强测量精度的高分辨率，用于特征分析最高效的测量速度，即使一台工业相机2退出校准，另一台也能进行补偿。环形光源3通用性强，蓝色光的波长较短，在自然光中所占的比例较小，
照在工件表面对比度高，可以提高检测质量。在检测中，可以根据检测需求配合使用三维激光传感器1和工业相机2，也可单独调用。本技术不局限于本实施例，任何在本技术披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头，其特征在于：包括1台三维激光传感器(1)、2台工业相机(2)和工具法兰(8)，2台工业相机(2)分别装在三维激光传感器(1)两侧，三维激光传感器(1)通过工具法兰(8)与6轴机器人的第6轴前端法兰相接；所述的三维激光传感器(1)和2台工业相机(2)通过以太网控制线缆连接到视觉处理器；所述的2台工业相机(2)同高，镜头前端分别安装有环形光源(3)，所述的环形光源(3)与工业相机(2)的镜头同心。

【技术特征摘要】
1.一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头，其特征在于：包括1台三维激光传感器(1)、2台工业相机(2)和工具法兰(8)，2台工业相机(2)分别装在三维激光传感器(1)两侧，三维激光传感器(1)通过工具法兰(8)与6轴机器人的第6轴前端法兰相接；所述的三维激光传感器(1)和2台工业相机(2)通过以太网控制线缆连接到视觉处理器；所述的2台工业相机(2)同高，镜头前端分别安装有环形光源(3)，所述的环形光源(3)与工业相机(2)的镜头同心。2.如权利要求1所述的一种激光三维扫描检测仪的三维扫描头，其特征在于：所述的三维激光传感器(1)安装在背板(6)上，L型治具(5)用螺栓固定在背板(6)两侧，2台工业相机(2)分别通过辅件(4)安装在三维激光传感器(1)两侧的L型治具(5)的长边上，环形光源(3)安装在工业相机(2)的镜头前端的L型治具(5)短边上，所述的背板(6)安装在工具法兰(8)上。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，王玉梅，徐琳琳，陈洪生，张普磊，陈川，
申请(专利权)人：大连国检计量有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21