專利名稱：一種激光測量三維尺寸的儀器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光測量三維尺寸的裝置，主要適用于汽車車身、底盤三維尺寸的測量。
背景技術：
目前汽車車身、底盤測量儀器一般采用機械式、電子式和二光束激光測量方式，機械式和電子式測量一次只能測量一個點，使用不方便，尤其在維修過程中不能實時測量。二光束激光測量方式雖然能同時對多點進行測量，實時性較好，但環(huán)境適應性差，不能消除測量靶標在外界因素影響下偏擺產(chǎn)生的誤差，同時還需要將被測物體和測量儀器進行水平調(diào)整，操作麻煩，費時費力。
實用新型內(nèi)容 本實用新型的目的就是為了克服二光束激光測量儀器環(huán)境適應性差的缺點，而提供一種激光測量三維尺寸的儀器，其能夠自動對靶標偏擺產(chǎn)生的誤差進行修正，也不需要將測量儀器和被測物體調(diào)水平。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種激光測量三維尺寸的儀器，由上體和下體構成，兩個電機分別固定在下體上，兩個電機之間的距離為一固定值；兩個掃描器分別鎖固在兩個電機上；上體上固定了兩塊信號接收板，兩者上面分別連接有接收器；分光鏡固定在上體的底面上，分光鏡的下方固定了透鏡。
其中，所述的掃描器具有如下結構，掃描器底蓋和掃描器體、掃描器上蓋固定在一起，形成一個封閉的回轉體；其內(nèi)部固定兩個水平的激光器，，二者之間的距離為一固定值；在回轉體的中心部位還固定了反光鏡和分光鏡，二者之間的距離也是固定的；內(nèi)部還固定了線路；同時掃描器上蓋上固定了透鏡，掃描器體上固定了保護玻璃。
本實用新型采用了四光束測量方式，有效克服了環(huán)境因素的影響，同時操作簡單，大大提高了工作效率和測量精度。


圖1是本實用新型中的掃描器結構圖；圖2是本實用新型的整體體結構圖；圖3是本實用新型的光學系統(tǒng)圖；圖4是本實用新型的測量原理圖；圖5是本實用新型的高度測量原理圖；圖6是本實用新型的靶標偏擺修正示意圖具體實施方式
如圖2所示本實用新型的電機11和電機21固定在下體22上，二者之間為一固定的距離，掃描器18和掃描器19分別鎖固在電機11和電機21上；上體20上固定了信號接收板12和信號接收板13，兩者上面分別連接了接收器15和接收器14，分光鏡16固定在上體20的底面上，分光鏡16的下方固定了透鏡17。
如圖1 所示掃描器底蓋1和掃描器體8、掃描器上蓋7固定在一起，形成一個封閉的回轉體。其內(nèi)部固定兩個水平的激光器，即激光器2和激光器4，二者之間為固定的距離；在回轉體的中心部位還固定了反光鏡3和分光鏡5，二者之間的距離也是固定的；內(nèi)部還固定了線路10。同時掃描器上蓋7上固定了透鏡6，掃描器體上8固定了保護玻璃9。
工作時，電機11帶動掃描器18(結構如圖1所示)勻速轉動，掃描器內(nèi)部的兩個激光器發(fā)出兩種不同的波長的激光(激光器2的波長為λ2，激光器4的波長為λ1)，激光束發(fā)射出去后經(jīng)靶標反射按原路返回來。波長為λ2的光先透過分光鏡5，再經(jīng)過透鏡6和透鏡17兩次聚光，然后透過分光鏡16，被接收器15接收。波長為λ1的光先被分光鏡5反射，再經(jīng)過透鏡6和透鏡17兩次聚光，然后被分光鏡16反射，最后被接收器14接收(光學系統(tǒng)圖如圖3)。與此同時，電機21帶動掃描器19也勻速轉動，其工作過程同上，電機11和電機21的轉速相同。
測量原理如圖4所示，圖中O、O′為電機11和電機21軸的中心，以OO′作為X軸，O′為原點建立一個坐標系，靶標通過專用連接頭連接到被測物體的測試點上。當光束掃描到靶標上的P1點時，電機11和電機21轉的角度α、β可測量出來，在三角形ΔOO′P中，由于OO′的距離是一個固定常數(shù)，因此可以計算出P1點的坐標值。
同理另外兩束光可測量出靶標上的另一個點(設為P2)的坐標，高度坐標值可通過靶標上的條紋寬度計算出。參見圖5，AB的寬度可測量出，角度γ是固定值，因此高度值H可方便求出，通過以上計算，P1點坐標(X1、Y1、Z1)、P2點坐標(X2、Y2、Z2)就可計算出被測點O的坐標值，計算參見靶標偏擺修正見圖，即圖6。
靶標處在OP1’位置，偏擺后處在OP1位置，P1、P2的坐標值已經(jīng)在前面計算出，因此，P1P2→=(X2-X1)iρ+(Y2-Y1)jρ+(Z2-Z1)kρ]]>P1P20→=P1P2→|P1P2→|=ΓXiρ+ΓYjρ+ΓZkρ]]>直線P1P2的參數(shù)方程可寫為 令t＝P1O，可得到O點坐標(X0，Y0，Z0)。
權利要求1.一種激光測量三維尺寸的儀器，由上體(20)和下體(22)構成，其特征是電機(11)和電機(21)固定在下體(22)上，二者之間的距離為一固定值；掃描器(18)和掃描器(19)分別鎖固在電機(11)和電機(21)上；上體(20)上固定了信號接收板(12)和信號接收板(13)，兩者上面分別連接了接收器(15)和接收器(14)；分光鏡(16)固定在上體(20)的底面上，分光鏡(16)的下方固定了透鏡(17)。
2.如權利要求1所述的激光測量三維尺寸的儀器，其特征是所述的掃描器(18)和掃描器(19)具有如下結構，掃描器底蓋(1)和掃描器體(8)、掃描器上蓋(7)固定在一起，形成一個封閉的回轉體；其內(nèi)部固定兩個水平的激光器，即激光器(2)和激光器(4)，二者之間的距離為一固定值；在回轉體的中心部位還固定了反光鏡(3)和分光鏡(5)，二者之間的距離也是固定的；內(nèi)部還固定了線路(10)；同時掃描器上蓋(7)上固定了透鏡(6)，掃描器體(8)上固定了保護玻璃(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種激光測量三維尺寸的儀器，電機(11)和電機(21)固定在下體(22)上，二者之間的距離為一固定值；掃描器(18)和掃描器(19)分別鎖固在電機(11)和電機(21)上；上體(20)上固定了信號接收板(12)和信號接收板(13)，兩者上面分別連接了接收器(15)和接收器(14)；分光鏡(16)固定在上體(20)的底面上，分光鏡(16)的下方固定了透鏡(17)。由于采用了四光束測量方式，有效克服了環(huán)境因素的影響，同時操作簡單，大大提高了工作效率和測量精度。
文檔編號G01B11/24GK2681085SQ0327714
公開日2005年2月23日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月22日
發(fā)明者龐尊國, 宿洪潔 申請人:煙臺麥特電子有限公司