本發(fā)明涉及電路板的檢測領(lǐng)域，特別涉及一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置。

背景技術(shù)：

針對電路板電子制程中表面貼裝的印刷錫膏、元器件高度的檢測，目前已有無損光學(xué)測量技術(shù)，即采用可編程結(jié)構(gòu)光柵(pslm)技術(shù)形成全光譜結(jié)構(gòu)光柵結(jié)合相位輪廓調(diào)制測量技術(shù)(pmp)，結(jié)合xyz運行平臺，通過電腦、plc控制，用自行編寫控制軟件，進(jìn)行運動控制、檢測頭光源（2d、3d）控制、圖像采集、數(shù)據(jù)輸入輸出，經(jīng)分解合成，計算出被測物的高度、面積，再通過面積和高度計算出被測物的三維參數(shù)，從而實現(xiàn)對印刷錫膏、元器件的三維測量。

目前市面上以單方向投影的測量裝置為主，單方向投影光線在被測物相對光線的背面會產(chǎn)生陰影，被測物的高度越高則陰影面積越大，測量誤差也就越大，因此，針對被測物高度相對較高的情況，單方向投影的測量裝置存在誤差過大甚至無法完成測量的缺陷。

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明人通過深入研究，研發(fā)出一種克服上述技術(shù)問題的一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置，以實現(xiàn)對多種不同高度被測物的精準(zhǔn)檢測，同時減小測量誤差，提高測量精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置，包括由上至下依次設(shè)置的取像裝置、第一安裝塊、第二安裝塊，所述第一安裝塊、第二安裝塊分別與取像裝置固定連接；所述取像裝置包括t形安裝座、設(shè)置在所述t形安裝座上的放置塊、安裝在所述放置塊上且鏡頭朝下的相機(jī)；所述第一安裝塊上下開口，由七個側(cè)面組成，且其橫截面面積自上而下逐漸縮?。凰龅诙惭b塊上下開口，由七個側(cè)面組成，且其橫截面面積自上而下逐漸縮小；所述第一安裝塊的三個側(cè)面上分別安裝有三組第一光柵投影裝置，每組第一光柵投影裝置的投影光線與相機(jī)中軸線的夾角β1相等；所述第二安裝塊的三個側(cè)面上分別安裝有三組第二光柵投影裝置，每組第二光柵投影裝置的投影光線與相機(jī)中軸線的夾角β2相等；所述夾角β1的角度小于夾角β2；所述第一光柵投影裝置與第二光柵投影裝置交錯設(shè)置。

優(yōu)選地，每組第一光柵投影裝置的投影光線與第一安裝塊對應(yīng)的側(cè)面平行；每組第二光柵投影裝置的投影光線與第二安裝塊對應(yīng)的側(cè)面平行。

優(yōu)選地，三組所述第一光柵投影裝置的安裝高度一致；三組所述第二光柵投影裝置的安裝高度一致。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)計高低各三組光柵投影裝置，這樣被測物被兩組各三個不同方向的投影光線所覆蓋，六張光柵圖像分別被相機(jī)采集，采集后的圖片由計算機(jī)進(jìn)行分解、合成處理，結(jié)合相位輪廓調(diào)制測量技術(shù)(pmp)，計算出被測物的高度、面積以及三維參數(shù)，從而實現(xiàn)對被測物的精確測量；同時，第一光柵投影裝置21投射出三個方向且與相機(jī)中軸線夾角β1相等的光柵圖像，同樣地，第二光柵投影裝置31投射出三個方向且與相機(jī)中軸線夾角β2相等的光柵圖像，所述夾角β1的角度小于夾角β2，使得在采用相位輪廓調(diào)制測量技術(shù)(pmp)進(jìn)行高度運算時就有兩組參數(shù)，從而有效提高了測量精度。本發(fā)明有效減小了光線投射被測物產(chǎn)生的陰影對檢測精度的影響，適用于多種不同高度被測物的三維測量，具有通用性強(qiáng)、測量精度高的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明a-a剖視圖。

圖4為本發(fā)明b-b剖視圖。

圖5為本發(fā)明光柵圖像運算示意圖。

具體實施方式

如圖1-圖5所示，本發(fā)明揭示了一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置，包括由上至下依次設(shè)置的取像裝置1、第一安裝塊2、第二安裝塊3，所述第一安裝塊2、第二安裝塊3分別與取像裝置1固定連接；所述取像裝置1包括t形安裝座11、設(shè)置在所述t形安裝座11上的放置塊12、安裝在所述放置塊12上且鏡頭朝下的相機(jī)13；所述第一安裝塊2上下開口，由七個側(cè)面組成，且其橫截面面積自上而下逐漸縮小；所述第二安裝塊3上下開口，由七個側(cè)面組成，且其橫截面面積自上而下逐漸縮??；所述第一安裝塊2的三個側(cè)面上分別安裝有三組第一光柵投影裝置21，每組第一光柵投影裝置21的投影光線211與相機(jī)13中軸線131的夾角β1相等；所述第二安裝塊3的三個側(cè)面上分別安裝有三組第二光柵投影裝置31，每組第二光柵投影裝置31的投影光線311與相機(jī)13中軸線131的夾角β2相等；所述夾角β1的角度小于夾角β2；所述第一光柵投影裝置21與第二光柵投影裝置31交錯設(shè)置。

進(jìn)一步地，每組第一光柵投影裝置21的投影光線211與第一安裝塊2對應(yīng)的側(cè)面平行；每組第二光柵投影裝置31的投影光線311與第二安裝塊對應(yīng)的側(cè)面平行。

進(jìn)一步地，三組所述第一光柵投影裝置21的安裝高度一致；三組所述第二光柵投影裝置31的安裝高度一致。

第一光柵投影裝置21和第二光柵投影裝置31分別包含有電子線路、光學(xué)引擎、led燈，其中，電子線路產(chǎn)生可編程結(jié)構(gòu)光柵(pslm)，led燈做為光源，將光柵通過光學(xué)引擎投射出來，這樣，每個第一光柵投影裝置21、第二光柵投影裝置31都可以對被測物投影出不同相位、不同顏色的光柵圖像，光柵圖像分別被相機(jī)13采集，采集后的圖片由計算機(jī)進(jìn)行分解、合成處理，結(jié)合相位輪廓調(diào)制測量技術(shù)(pmp)，計算出被測物的高度、面積以及三維參數(shù)，從而實現(xiàn)對被測物的檢測。

在一種實施例中，取夾角β1為12.5°，夾角β2為14°，第一光柵投影裝置21投射出三個方向且與相機(jī)13中軸線131夾角β1相等的光柵圖像，同樣地，第二光柵投影裝置31投射出三個方向且與相機(jī)13中軸線131夾角β2相等的光柵圖像，這樣，在采用相位輪廓調(diào)制測量技術(shù)(pmp)進(jìn)行高度運算時就有兩組α角的參數(shù)，如圖5所示，根據(jù)h=d·tan（α），則可以得到兩組高度h的數(shù)據(jù)，從而有效提高了測量精度。本裝置可以實現(xiàn)被測物高度最高到10mm的無損光學(xué)測量，有效減小了光線投射被測物產(chǎn)生的陰影對檢測精度的影響，具有通用性強(qiáng)、測量精度高的優(yōu)點。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高低兩組各三方向投影的三維測量裝置，涉及電路板的檢測領(lǐng)域，包括由上至下依次設(shè)置的取像裝置、第一安裝塊、第二安裝塊；所述第一安裝塊的三個側(cè)面上分別安裝有三組第一光柵投影裝置，每組第一光柵投影裝置的投影光線與相機(jī)中軸線的夾角β1相等；所述第二安裝塊的三個側(cè)面上分別安裝有三組第二光柵投影裝置，每組第二光柵投影裝置的投影光線與相機(jī)中軸線的夾角β2相等；所述夾角β1的角度小于夾角β2；所述第一光柵投影裝置與第二光柵投影裝置交錯設(shè)置。本裝置可以實現(xiàn)被測物高度最高到10mm的無損光學(xué)測量，有效減小了光線投射被測物產(chǎn)生的陰影對檢測精度的影響，具有通用性強(qiáng)、測量精度高的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：姚征遠(yuǎn);林福凌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門思泰克智能科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.28
技術(shù)公布日：2017.11.10