本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)儀，屬于工業(yè)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了品質(zhì)檢測(cè)方式的多樣性及先進(jìn)性。國(guó)內(nèi)的量具量?jī)x與國(guó)外相比還有比較大的差距，國(guó)內(nèi)制造企業(yè)大多使用國(guó)外的檢測(cè)儀器，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品仍不能滿足企業(yè)高精準(zhǔn)的要求。中國(guó)現(xiàn)已成為世界第一大汽車生產(chǎn)國(guó)，但在技術(shù)上與歐美發(fā)達(dá)汽車生產(chǎn)國(guó)還是有很大的差距，其中，白車身及組件的檢測(cè)就是非常具有代表性的一方面。白車身和組件，由于形狀復(fù)雜(基本都是復(fù)雜三維曲面)、體積龐大、精度要求高，對(duì)檢測(cè)提出了很高的要求。而常規(guī)檢測(cè)方法無(wú)法對(duì)其復(fù)雜的三維曲面進(jìn)行充分和有效的測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種快速、精確、靈活的激光三維掃描檢測(cè)儀。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：激光三維掃描檢測(cè)儀，包括3D掃描系統(tǒng)，所述3D掃描系統(tǒng)通過(guò)線纜連接多軸機(jī)器人、機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)。

所述3D掃描系統(tǒng)包括3D激光傳感器，工業(yè)相機(jī)分別裝在3D激光傳感器兩側(cè)并處于同一高度，工業(yè)相機(jī)的鏡頭前端安裝有環(huán)形光源，環(huán)形光源與工業(yè)相機(jī)的鏡頭同心，3D激光傳感器和工業(yè)相機(jī)通過(guò)視覺(jué)處理器經(jīng)以太網(wǎng)連接機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)。

所述工業(yè)相機(jī)通過(guò)輔件安裝在3D激光傳感器兩側(cè)的L型治具的長(zhǎng)邊上，環(huán)形光源安裝在工業(yè)相機(jī)的鏡頭前端的L型治具短邊上，L型治具用螺栓固定在背板兩側(cè)，所述背板安裝在工具法蘭上。

所述線纜包括通過(guò)多芯線插頭相互連接的外置線纜和內(nèi)置線纜，外置線纜為雙層逆向螺旋彈簧線纜，雙層逆向螺旋彈簧線纜位于3D掃描系統(tǒng)外底部，雙層逆向螺旋彈簧線纜的內(nèi)部線纜通過(guò)線纜固定頭連接3D激光傳感器和工業(yè)相機(jī)，內(nèi)置線纜位于多軸機(jī)器人內(nèi)部。

所述內(nèi)置線纜與電機(jī)線穿過(guò)位于多軸機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)的中空齒輪的中心通孔，連接至機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)，所述中空齒輪嚙合小齒輪，電機(jī)連接小齒輪和電機(jī)線，電機(jī)固定安裝在機(jī)器人關(guān)節(jié)傳動(dòng)部件上。

所述雙層逆向螺旋彈簧線纜包括采用記憶金屬材質(zhì)制作的外部彈簧，內(nèi)部線纜位于外部彈簧內(nèi)，所述外部彈簧的纏繞方向與內(nèi)部線纜的纏繞方向互為逆向，且外部彈簧的螺距小于內(nèi)部線纜的螺距，外部彈,的纏繞緊密度大于內(nèi)部線纜的纏繞緊密度，外部彈簧的繞徑為彈簧絲直徑的10-15倍。

所述多軸機(jī)器人為六軸機(jī)器人，六軸機(jī)器人第一軸底面法蘭為安裝工作面，置頂或置地安裝。

所述3D掃描系統(tǒng)通過(guò)工具法蘭與六軸機(jī)器人的第六軸前端法蘭相接。

所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括機(jī)器人控制箱和與機(jī)器人控制箱電連接的示教器，所述軟件處理系統(tǒng)包括依次連接的工作站電腦和打印 機(jī)，工作站電腦中裝有三維掃描檢測(cè)軟件。

本實(shí)用新型的有益效果是：基于激光掃描測(cè)量技術(shù)和視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，由六軸機(jī)器人帶動(dòng)掃描頭對(duì)待檢工件進(jìn)行快速掃描以獲得工件的形狀尺寸信息，在軟件中構(gòu)建3D數(shù)模并按塑性成型原理進(jìn)行數(shù)模優(yōu)化，并將構(gòu)建的數(shù)模與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)模進(jìn)行對(duì)比，從而獲得產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)信息并進(jìn)行評(píng)價(jià)；本產(chǎn)品為汽車測(cè)量及工業(yè)測(cè)量提供了快速、精確、靈活的解決方案。內(nèi)部采用特制的多芯線纜，避免了機(jī)器人的外部走線，在六軸機(jī)器人內(nèi)部使用中空齒輪軸，使多芯內(nèi)置線可以不受機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的干擾。同時(shí)，在該激光三維掃描檢測(cè)儀中，采用記憶金屬設(shè)計(jì)了環(huán)形伸縮金屬電纜，突破傳統(tǒng)方式，讓復(fù)雜的電纜線徹底隱藏起來(lái)。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型共有附圖10幅。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部走線圖；

圖3為本實(shí)用新型的3D掃描系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)部放大圖；

圖5為圖4的A-A面剖視圖；

圖6為雙層逆向螺旋彈簧線纜局部放大圖；

圖7為本實(shí)用新型的原理圖；

圖8為多芯線插頭的結(jié)構(gòu)圖；

圖9為圖8的側(cè)視圖；

圖10為外置線纜端部結(jié)構(gòu)圖。

圖中附圖標(biāo)記如下：1、3D掃描系統(tǒng)，1.1、3D激光傳感器，1.2、工業(yè)相機(jī)，1.3、環(huán)形光源，1.4、輔件，1.5、L型治具，1.6、背板，1.7、線纜固定頭，2、工具法蘭，3、多軸機(jī)器人，4、雙層逆向螺旋彈簧線纜，4.1、外部彈簧，4.2、內(nèi)部線纜，4.3、插孔，4.4、母插頭，4.5、線纜固定頭，5、內(nèi)置線纜，6、電機(jī)線，7、多芯線插頭，7.1、插針，8、中空齒輪，8.1、中心通孔，9、電機(jī)，10、小齒輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-10對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：

激光三維掃描檢測(cè)儀，包括3D掃描系統(tǒng)1，所述3D掃描系統(tǒng)1通過(guò)線纜連接多軸機(jī)器人3、機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)。

所述3D掃描系統(tǒng)1包括3D激光傳感器1.1，工業(yè)相機(jī)1.2分別裝在3D激光傳感器1.1兩側(cè)并處于同一高度，工業(yè)相機(jī)1.2的鏡頭前端安裝有環(huán)形光源1.3，環(huán)形光源1.3與工業(yè)相機(jī)1.2的鏡頭同心，3D激光傳感器1.1和工業(yè)相機(jī)1.2通過(guò)視覺(jué)處理器經(jīng)以太網(wǎng)連接機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)。

所述工業(yè)相機(jī)1.2通過(guò)輔件1.4安裝在3D激光傳感器1.1兩側(cè)的L型治具1.5的長(zhǎng)邊上，環(huán)形光源1.3安裝在工業(yè)相機(jī)1.2的鏡頭前端的L型治具1.5短邊上，L型治具1.5用螺栓固定在背板1.6兩側(cè)，所述背板1.6安裝在工具法蘭2上。

所述線纜包括通過(guò)多芯線插頭7相互連接的外置線纜和內(nèi)置線纜5，外置線纜為雙層逆向螺旋彈簧線纜4，雙層逆向螺旋彈簧線纜 4的外部彈簧4.1位于3D掃描系統(tǒng)1外底部和多軸機(jī)器人3的第4軸前端之間，雙層逆向螺旋彈簧線纜4的內(nèi)部線纜通過(guò)線纜固定頭1.7連接3D激光傳感器1.1和工業(yè)相機(jī)1.2，內(nèi)置線纜5位于多軸機(jī)器人3內(nèi)部。

所述內(nèi)置線纜5與電機(jī)線6穿過(guò)位于多軸機(jī)器人3關(guān)節(jié)內(nèi)的中空齒輪8的中心通孔8.1，連接至機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)，所述中空齒輪8嚙合小齒輪10，電機(jī)9連接小齒輪10和電機(jī)線6。

所述雙層逆向螺旋彈簧線纜4包括采用記憶金屬材質(zhì)制作的外部彈簧4.1，內(nèi)部線纜4.2位于外部彈簧4.1內(nèi)，所述外部彈簧4.1的纏繞方向與內(nèi)部線纜4.2的纏繞方向互為逆向，且外部彈簧4.1的螺距小于內(nèi)部線纜4.2的螺距，外部彈,4.1的纏繞緊密度大于內(nèi)部線纜4.2的纏繞緊密度，外部彈簧4.1的繞徑為彈簧絲直徑的10-15倍。內(nèi)部線纜4.2端部設(shè)有與多芯線插頭7的插針7.1相配合的插孔4.3，插孔4.3外依次設(shè)有母插頭4.4和線纜固定頭4.5。

所述多軸機(jī)器人3為六軸機(jī)器人，六軸機(jī)器人第一軸底面法蘭為安裝工作面，置頂或置地安裝。

所述3D掃描系統(tǒng)1通過(guò)工具法蘭2與六軸機(jī)器人的第六軸前端法蘭相接。

所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括機(jī)器人控制箱和與機(jī)器人控制箱電連接的示教器，所述軟件處理系統(tǒng)包括依次連接的工作站電腦和打印機(jī)，工作站電腦中裝有三維掃描檢測(cè)軟件。

根據(jù)需要，可采用多軸機(jī)器人3、機(jī)器人控制系統(tǒng)和軟件處理系 統(tǒng)結(jié)合的方式進(jìn)行三維掃描檢測(cè)。

3D激光傳感器可以對(duì)待檢工件進(jìn)行快速掃描以獲得工件的形狀尺寸信息，在軟件中構(gòu)建3D數(shù)模后與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)模進(jìn)行對(duì)比，從而獲得產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)信息并對(duì)此進(jìn)行評(píng)價(jià)。該傳感器還可以以3D模式執(zhí)行檢測(cè)和測(cè)量，用于檢測(cè)高度、傾斜、間隙與面差、孔深、平面安裝、體積和橫截面等。

工業(yè)相機(jī)可以快速定位及校準(zhǔn)，提供六軸機(jī)器人引導(dǎo)3D激光傳感器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)位置信息。同時(shí)，在進(jìn)行局部特征檢測(cè)時(shí)，例如定位孔、邊緣檢測(cè)、齒輪軸的裝配檢查等，使用工業(yè)相機(jī)更快捷方便。

激光三維掃描檢測(cè)儀包括3D掃描系統(tǒng)1、機(jī)器人控制系統(tǒng)及軟件處理系統(tǒng)。該激光三維掃描檢測(cè)儀基于激光掃描測(cè)量技術(shù)和視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，由六軸機(jī)器人帶動(dòng)掃描頭對(duì)待檢工件進(jìn)行快速掃描以獲得工件的形狀尺寸信息，在軟件中構(gòu)建3D數(shù)模并按塑性成型原理進(jìn)行數(shù)模優(yōu)化，并將構(gòu)建的數(shù)模與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)模進(jìn)行對(duì)比，從而獲得產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)信息并進(jìn)行評(píng)價(jià)。在檢測(cè)中，可以根據(jù)檢測(cè)需求配合使用3D激光傳感器和工業(yè)相機(jī)，也可單獨(dú)調(diào)用。

該激光三維掃描檢測(cè)儀內(nèi)部采用特制的多芯線纜，避免了機(jī)器人的外部走線，在六軸機(jī)器人內(nèi)部使用中空齒輪軸，使多芯內(nèi)置線可以不受機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的干擾。

同時(shí)，在該激光三維掃描檢測(cè)儀中，采用記憶金屬設(shè)計(jì)了環(huán)形伸縮金屬電纜，突破傳統(tǒng)方式，讓復(fù)雜的電纜線徹底隱藏起來(lái)。

該雙層逆向螺旋彈簧線纜采用雙層結(jié)構(gòu)，外層為螺距小、纏繞緊密、繞徑較大的金屬?gòu)椈?，?nèi)層為螺距大、纏繞稀疏、繞徑較小的線纜，外層彈簧與內(nèi)層線纜的纏繞方向互為逆向，保證外層金屬與內(nèi)層線纜永不纏繞。該線纜連接方便，傳輸穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，性價(jià)比高，可應(yīng)用于各種極端惡劣環(huán)境，適用于伸縮型、旋轉(zhuǎn)型設(shè)備連接，尤其是機(jī)器人前端用線，可有效避免刮碰、斷線等線纜帶來(lái)的安全事故，安全性高，實(shí)用性強(qiáng)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。