本實(shí)用新型屬于激光器的定位裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置。

背景技術(shù)：

基于視覺測(cè)量技術(shù)的結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)能很好地適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對(duì)工件外形尺寸檢測(cè)所提出的新標(biāo)準(zhǔn)和要求，是一種兼?zhèn)渚群托实姆墙佑|式外形檢測(cè)手段。如圖1所示的直線激光器1是視覺測(cè)量技術(shù)中常用的一種線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射裝置，它能射出激光平面并在投影平面上投射出直線度極高的激光光條，當(dāng)直線激光器1發(fā)射的激光照射到被檢測(cè)工件表面時(shí)，原本的直線激光光條就會(huì)隨被檢測(cè)工件表面形狀發(fā)生相應(yīng)的形狀改變。用相機(jī)拍攝此時(shí)的激光光條照片，就能通過視覺測(cè)量算法解算得出被檢測(cè)工件的三維表面形狀?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)通常用掃描的方式獲得工件的三維表面形狀數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件外形輪廓的檢測(cè)。

在某些特殊的使用條件下，需要使直線激光器1所投射出的激光平面沿激光器自身的軸線旋轉(zhuǎn)并在每次變換姿態(tài)后的均分別獲取以激光平面在yz直角平面上投影線條的x軸旋轉(zhuǎn)角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息，或者，需要使直線激光器1所投射出的激光平面沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)并在每次變換姿態(tài)后的均分別獲取以激光平面在xy直角平面上投影線條的z軸旋轉(zhuǎn)角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息。然而，由于缺少對(duì)應(yīng)的激光器姿態(tài)調(diào)整裝置，現(xiàn)有獲取每個(gè)空間姿態(tài)下激光平面所對(duì)應(yīng)三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息的過程均需要單獨(dú)通過視覺測(cè)量算法對(duì)激光平面在標(biāo)靶上的投影光條進(jìn)行重新提取和解算，其步驟異常繁瑣，提取設(shè)備成本造價(jià)高、運(yùn)算量大，效率低且結(jié)果精確度并不理想。

若能設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)中的直線激光器專用姿態(tài)調(diào)整裝置，以便實(shí)現(xiàn)在誤差允許的范圍內(nèi)直接獲得以激光平面沿水平x軸自軸旋轉(zhuǎn)的角度值和激光平面沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)的角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息，則可以使直線激光器所投射的激光平面在空間中的三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息成為容易獲取的已知量，則可以較為容易地使直線激光器所投射的激光平面在空間中的三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息成為容易獲取的已知量，從而免去對(duì)直線激光器1激光平面空間位置的反復(fù)重新提取和解算的過程，大大提高測(cè)量效率，因此該研發(fā)方向具有一定實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有因缺少對(duì)應(yīng)的激光器姿態(tài)調(diào)整裝置而造成視覺測(cè)量過程無法實(shí)現(xiàn)在誤差允許的范圍內(nèi)直接獲得以激光平面沿水平x軸自軸旋轉(zhuǎn)的角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息，并且也無法實(shí)現(xiàn)在誤差允許的范圍內(nèi)直接獲得以激光平面沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)的角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置，其包括軸套筒、端蓋、套環(huán)和轉(zhuǎn)盤基座，所述軸套筒包括套筒體和豎直軸，豎直軸的上端垂直固連于套筒體的外壁中段，豎直軸的下端垂直固連于轉(zhuǎn)盤基座內(nèi)；端蓋、套筒體和套環(huán)均同軸，端蓋的后端面與套筒體的前端面連接，套環(huán)位于套筒體的后端；轉(zhuǎn)盤基座包括水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤和指針旋鈕，指針旋鈕的中心設(shè)有豎直軸通孔，指針旋鈕的外側(cè)壁下部設(shè)有水平轉(zhuǎn)角指針；水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤的中心設(shè)有豎直軸插孔，水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤上端面的外圓周上設(shè)有刻度均布的水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)；豎直軸穿過豎直軸通孔，其二者同軸固連；豎直軸的下端插入豎直軸插孔內(nèi)并與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述套筒體的前端面外圓周上設(shè)有刻度均布的激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)。

所述激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)的刻度精度為0.2度，激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)的0刻度線與豎直z軸平行。

所述端蓋包括端蓋側(cè)壁、前蓋板和后端面環(huán)臺(tái)，其三者一體成型；后端面環(huán)臺(tái)的外側(cè)壁上設(shè)有激光器軸向轉(zhuǎn)角指針，前蓋板上設(shè)有沿直徑方向的狹縫。

所述水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)的刻度精度為0.1度，水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)的0刻度線與水平x軸平行。

本實(shí)用新型的有益效果是：該用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置通過旋轉(zhuǎn)套環(huán)驅(qū)動(dòng)直線激光器做自軸旋轉(zhuǎn)，并能夠通過激光器軸向轉(zhuǎn)角指針與激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)直接讀取以直線激光器沿水平x軸自軸旋轉(zhuǎn)的角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息，該裝置還能通過指針旋鈕驅(qū)動(dòng)直線激光器沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)，并能通過水平轉(zhuǎn)角指針與水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)直接讀取以直線激光器沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)的角度值為代表的激光平面三維姿態(tài)數(shù)據(jù)信息，從而避免了以往每次調(diào)整激光器姿態(tài)后，都需要單獨(dú)通過視覺測(cè)量算法對(duì)激光平面在標(biāo)靶上的投影光條進(jìn)行重新提取和解算的繁瑣過程，大幅簡(jiǎn)化了操作步驟并顯著提高了測(cè)量效率。

此外，該裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是直線激光器及其所投射出的激光平面的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的爆炸示意圖；

圖4是本實(shí)用新型軸套筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型端蓋的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型套環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤和指針旋鈕的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖2至圖7所示，本實(shí)用新型的一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置包括軸套筒2、端蓋3、套環(huán)4和轉(zhuǎn)盤基座5，軸套筒2包括套筒體2-1和豎直軸2-2，豎直軸2-2的上端垂直固連于套筒體2-1的外壁中段，豎直軸2-2的下端垂直固連于轉(zhuǎn)盤基座5內(nèi)。端蓋3包括端蓋側(cè)壁3-1、前蓋板3-2和后端面環(huán)臺(tái)3-3，其三者一體成型。后端面環(huán)臺(tái)3-3的外側(cè)壁上設(shè)有激光器軸向轉(zhuǎn)角指針3-3-1，前蓋板3-2上設(shè)有沿直徑方向的狹縫3-2-1，其用于保護(hù)直線激光器1的前端。端蓋3、套筒體2-1和套環(huán)4均同軸，后端面環(huán)臺(tái)3-3后端面與套筒體2-1的前端面連接，套環(huán)4位于套筒體2-1的后端。套環(huán)4用于同軸嵌套在直線激光器1的外殼上，并帶動(dòng)直線激光器1自軸扭轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)盤基座5包括水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤5-1和指針旋鈕5-2，指針旋鈕5-2的中心設(shè)有豎直軸通孔5-2-1，指針旋鈕5-2的外側(cè)壁下部設(shè)有水平轉(zhuǎn)角指針5-2-2；水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤5-1的中心設(shè)有豎直軸插孔5-1-1，水平轉(zhuǎn)角刻度碼盤5-1上端面的外圓周上設(shè)有刻度均布的水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)5-1-2，其刻度精度為0.1度，水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)5-1-2的0刻度線與水平x軸平行。

豎直軸2-2穿過豎直軸通孔5-2-1，其二者同軸固連；豎直軸2-2的下端插入豎直軸插孔5-1-1內(nèi)并與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

套筒體2-1的前端面外圓周上設(shè)有刻度均布的激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)2-1-1，其刻度精度為0.2度，激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)2-1-1的0刻度線與豎直z軸平行。

具體應(yīng)用本實(shí)用新型的一種用于直線激光器姿態(tài)調(diào)整的裝置時(shí)，如圖8所示，將直線激光器1的前端順次穿過套環(huán)4、套筒體2-1、后端面環(huán)臺(tái)3-3以及端蓋側(cè)壁3-1并使直線激光器1的前端與前蓋板3-2的后端面連接。開啟直線激光器1并調(diào)整激光平面與前蓋板3-2的相對(duì)角度，直至激光平面完全從狹縫3-2-1射出。

此后，關(guān)閉直線激光器1并用膠將其外殼分別與后端面環(huán)臺(tái)3-3以及端蓋側(cè)壁3-1固連。再沿軸向推動(dòng)后端面環(huán)臺(tái)3-3并使其與套筒體2-1的前端面密貼，從而使激光器軸向轉(zhuǎn)角指針3-3-1與激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)2-1-1完成配合，再將套環(huán)4的前端面也與套筒體2-1的后端面用膠固連。

使用時(shí)，首先使激光器軸向轉(zhuǎn)角指針3-3-1指向激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)2-1-1的0度位置，并使水平轉(zhuǎn)角指針5-2-2指向水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)5-1-2的0度位置，便可以啟動(dòng)直線激光器1，使其投射一個(gè)豎直姿態(tài)下的激光平面。

此后，通過旋轉(zhuǎn)套環(huán)4驅(qū)動(dòng)直線激光器1做自軸旋轉(zhuǎn)，并直接通過激光器軸向轉(zhuǎn)角指針3-3-1與激光器自身軸向轉(zhuǎn)角刻度環(huán)2-1-1讀取直線激光器1自軸旋轉(zhuǎn)的角度值，激光器軸向轉(zhuǎn)角指針3-3-1每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刻度，即意味著直線激光器1所投射的激光平面沿其自身x軸線轉(zhuǎn)動(dòng)了0.2度，且此時(shí)的誤差精度完全在視覺測(cè)量所允許的誤差范圍之內(nèi)。

通過指針旋鈕5-2驅(qū)動(dòng)直線激光器沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)并通過水平轉(zhuǎn)角指針5-2-2與水平轉(zhuǎn)角指示刻度環(huán)5-1-2直接讀取直線激光器沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)的角度值，水平轉(zhuǎn)角指針5-2-2每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刻度即意味著直線激光器1所投射的激光平面沿豎直z軸轉(zhuǎn)動(dòng)了0.1度，且此時(shí)的誤差精度完全在視覺測(cè)量所允許的誤差范圍之內(nèi)。

通過該方式可以方便快捷地直接讀取直線激光器沿水平x軸自軸旋轉(zhuǎn)的角度值，或者直接讀取直線激光器沿豎直z軸旋轉(zhuǎn)的角度值，避免了以往每次調(diào)整激光器姿態(tài)后，都需要單獨(dú)通過視覺測(cè)量算法對(duì)激光平面在標(biāo)靶上的投影光條進(jìn)行重新提取和解算的繁瑣過程，大幅簡(jiǎn)化了操作步驟并顯著提高了測(cè)量效率。