專(zhuān)利名稱(chēng)：獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中逆向工程的對(duì)產(chǎn)品幾何形狀進(jìn)行掃描的裝置，特別是一種獲取產(chǎn)品零件表面幾何形狀掃描裝置。
(二)、技術(shù)背景目前，公知的對(duì)產(chǎn)品零件三維幾何形狀的非接觸式逐層掃描包括有工業(yè)CT、核磁共振、斷層掃描等幾種方式?，F(xiàn)有的斷層掃描裝置包括有切除機(jī)構(gòu)和激光掃描裝置，其工作原理是切除機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品零件切除一層，激光掃描裝置就掃描一層，它以逐層切除和逐層激光掃描相結(jié)合的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)獲得產(chǎn)品完整的三維幾何型面。這種斷層掃描裝置屬于破壞性?huà)呙瑁瑯O不適合于貴重材料或難切削的產(chǎn)品零件。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低廉的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，它可以在避免破壞產(chǎn)品零件的前提下，方便地獲取產(chǎn)品完整或某個(gè)高度的幾何輪廓信息。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它是光學(xué)測(cè)量裝置或能盛裝低透光度液體的容器直接或通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)設(shè)置于工作臺(tái)架上，并使光學(xué)測(cè)量裝置位于容器的上方。
本實(shí)用新型是這樣工作的將需要掃描的產(chǎn)品放置于容器中，向容器中注入低透光度液體，產(chǎn)品位于低透光度液體的液面下方的部分不看見(jiàn)，使低透光度液體的液面與產(chǎn)品之間產(chǎn)生明顯輪廓線(xiàn)，以明顯形成該層面產(chǎn)品表面幾何輪廓形狀，通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)調(diào)整光學(xué)測(cè)量裝置與容器中液面之間的豎直高度，通過(guò)光學(xué)測(cè)量裝置獲取該層面產(chǎn)品表面幾何形狀的圖象。通過(guò)該方法，可以通過(guò)注入液體或排泄液體方式，改變?nèi)萜鲀?nèi)的液面高度，在保持相同物距的情況下——即光學(xué)測(cè)量裝置與液面之間的豎直高度相同，實(shí)現(xiàn)逐層獲取產(chǎn)品表面幾何輪廓形狀目的。獲取的各層圖象信息可以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行矢量化轉(zhuǎn)換，從而得到產(chǎn)品零件的各層的表面幾何輪廓形狀，再通過(guò)產(chǎn)品計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行處理，以得到產(chǎn)品的整體或某一部位的幾何模型。光學(xué)測(cè)量裝置可以是數(shù)碼相機(jī)、普通照相機(jī)、激光或其他光學(xué)裝置。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，它可以在避免破壞產(chǎn)品零件的前提下，方便地獲取產(chǎn)品完整或某個(gè)高度的幾何輪廓信息。


本實(shí)用新型的附圖說(shuō)明如下圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.光學(xué)測(cè)量裝置；2.容器；3.工作臺(tái)架；4.橫梁；5.絲桿；6.托板；7.絲桿；8.液面高度測(cè)量裝置；9.排液機(jī)構(gòu)；10.注液機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1或2所示，本實(shí)用新型是光學(xué)測(cè)量裝置1或能盛裝低透光度液體的容器2直接或通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)設(shè)置于工作臺(tái)架3上，并使光學(xué)測(cè)量1裝置位于容器2的上方。
本實(shí)用新型是這樣工作的將需要掃描的產(chǎn)品放置于容器2中，向容器2中注入低透光度液體，產(chǎn)品位于低透光度液體的液面下方的部分不看見(jiàn)，使低透光度液體的液面與產(chǎn)品之間產(chǎn)生明顯輪廓線(xiàn)，以明顯形成該層面產(chǎn)品表面幾何輪廓形狀，通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)調(diào)整光學(xué)測(cè)量裝置1與容器2中液面之間的豎直高度，通過(guò)光學(xué)測(cè)量裝置1獲取該層面產(chǎn)品表面幾何形狀的圖象。通過(guò)該方法，可以通過(guò)注入液體或排泄液體方式，改變?nèi)萜鲀?nèi)的液面高度，在保持相同物距的情況下——即光學(xué)測(cè)量裝置1與液面之間的豎直高度相同，實(shí)現(xiàn)逐層獲取產(chǎn)品表面幾何輪廓形狀目的。獲取的各層圖象信息可以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行矢量化轉(zhuǎn)換，從而得到產(chǎn)品零件的各層的表面幾何輪廓形狀，再通過(guò)產(chǎn)品計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行處理，以得到產(chǎn)品的整體或某一部位的幾何模型。光學(xué)測(cè)量裝置1可以是數(shù)碼相機(jī)、普通照相機(jī)、激光或其他光學(xué)裝置。
如圖1所示，升降控制機(jī)構(gòu)可以是橫梁4通過(guò)其上的螺母與豎直設(shè)置于工作臺(tái)架3上的絲桿5相嚙合，光學(xué)測(cè)量裝置1設(shè)置于橫梁4上。該升降控制機(jī)構(gòu)是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿5來(lái)帶動(dòng)橫梁4豎直平移，改變光學(xué)測(cè)量裝置的高度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)光學(xué)測(cè)量裝置1與容器2內(nèi)液面之間的豎直高度目的。
如圖2所示，升降控制機(jī)構(gòu)也可以是托板6通過(guò)其上的螺母與豎直設(shè)置于工作臺(tái)架3上的絲桿7相嚙合，容器2設(shè)置于托板6上。該升降控制機(jī)構(gòu)是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿5來(lái)帶動(dòng)托板6豎直平移，改變?nèi)萜鞯母叨?，從而?shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)光學(xué)測(cè)量裝置1與容器2內(nèi)液面之間的豎直高度目的。
如圖1或2所示，為了便于測(cè)量光學(xué)測(cè)量裝置與液面之間的豎直高度，工作臺(tái)架3上設(shè)置有容器2內(nèi)液面高度測(cè)量裝置8。
如圖1或2所示，為了便于排泄液體，容器2上設(shè)置有排液機(jī)構(gòu)9。
如圖1或2所示，為了便于向容器內(nèi)注入液體，容器2上設(shè)置有注液機(jī)構(gòu)10。
權(quán)利要求1.一種獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于光學(xué)測(cè)量裝置(1)或能盛裝低透光度液體的容器(2)直接或通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)設(shè)置于工作臺(tái)架(3)上，并使光學(xué)測(cè)量(1)裝置位于容器(2)的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于升降控制機(jī)構(gòu)是橫梁(4)通過(guò)其上的螺母與豎直設(shè)置于工作臺(tái)架(3)上的絲桿(5)相嚙合，光學(xué)測(cè)量裝置(1)設(shè)置于橫梁(4)上。
3.如權(quán)利要求1所述的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于升降控制機(jī)構(gòu)是托板(6)通過(guò)其上的螺母與豎直設(shè)置于工作臺(tái)架(3)上的絲桿(7)相嚙合，容器(2)設(shè)置于托板(6)上。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于工作臺(tái)架(3)上設(shè)置有容器(2)內(nèi)液面高度測(cè)量裝置(8)。
5.如權(quán)利要求4所述的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于容器(2)上設(shè)置有排液機(jī)構(gòu)(9)。
6.如權(quán)利要求4所述的獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于容器(2)上設(shè)置有注液機(jī)構(gòu)(10)。
專(zhuān)利摘要一種獲取產(chǎn)品表面幾何形狀的掃描裝置，其特征在于光學(xué)測(cè)量裝置或能盛裝低透光度液體的容器直接或通過(guò)升降控制機(jī)構(gòu)設(shè)置于工作臺(tái)架上，并使光學(xué)測(cè)量裝置位于容器的上方。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，它可以在避免破壞產(chǎn)品零件的前提下，方便地獲取產(chǎn)品完整或某個(gè)高度的幾何輪廓信息。
文檔編號(hào)G01B21/20GK2616887SQ0323396
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月11日
發(fā)明者張鵬, 許洪斌, 楊長(zhǎng)輝, 石軍, 夏華 申請(qǐng)人:重慶工學(xué)院