一种全自动光学三维测量设备的制造方法
一种全自动光学三维测量设备的制造方法
[专利摘要]一种全自动光学三维测量设备，包括串并联驱动机构和旋转平台。串并联驱动机构包括第一螺杆马达和第二螺杆马达。旋转平台包括转盘和伺服电动机。伺服电动机通过引导机构驱动转台绕垂直于水平面的平台的中心轴旋转。它还包括控制系统，并且该控制系统被连接以控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机。该控制系统包括一个控制电路，该控制电路包括：新模型可以实现无死角的全自动三维测量。
[专利说明]
全自动光学3D测量设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，特别是一种全自动光学三维测量装置。
[背景技术]
[0002]在基于面积阵列结构的光投影的三维测量系统中，由于工作空间的限制以及诸如物体遮挡和视觉景深之类的物理约束，必须完全采集点云数据。从多个角度执行。测量要测量的物体。现有的测量方法主要通过固定测量装置的姿态并调整被测物的姿态，或者移动测量装置的姿态并调整被测物的姿态来实现多视点图像的多视点图像获取。收购。两种方法都可以实现多视角测量，但是两者的工作空间都较小，并且容易引起诸如测量具有复杂表面外观的被测物体的死角之类的问题。对于后者，如果被测物体不是刚性的或具有非刚性的装配关系，则被测物体的姿态调整可能会影响内部结构关系，从而导致测量结果的较大误差。
[实用程序内容]
[0003]本实用新型的目的是提供一种可以解决现有技术中上述缺点的全自动光学三维测量设备。
[0004]本实用新型采用以下技术方案：
[0005]-全自动光学三维测量设备，包括串并联驱动机构和旋转平台。串联-并联驱动机构包括第一螺杆马达和第二螺杆马达。旋转平台包括转盘和第三伺服器。第三伺服电机通过导向机构驱动转台绕垂直于水平面的平台的中心轴旋转，还包括控制系统，该控制系统连接以控制第一螺杆电机，第二螺杆电机和第一台螺杆马达。三台伺服电机，控制系统包括控制电路，控制电路包括：
[0006]电动机电源电路用于为第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机供电。电动机电源电路包括：具有漏极和二极管D101的MOS管Q101。阳极连接到主电源，二极管D101的阴极连接到电阻器R103的一端，电阻器R103的另一端。晶体管Q102的基极连接到晶体管Q102的基极，晶体管Q102的发射极接地，并且晶体管Q102的集电极通过电阻R102连接到MOS晶体管Q101。MOS晶体管Q101的源极连接到晶体管Q102的一端。冗余电源和负载，负载的另一端接地。它还包括齐纳二极管Z101，其阳极连接到MOS晶体管Q101的栅极，并且其阴极连接到MOS晶体管Q101。管Q101的源极已连接；
[0007]电动机速度控制电路，用于控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机的速度；
[0008]电动机速度检测电路用于检测速度并将检测到的速度反馈到速度控制电路以形成速度的闭环控制；
[0009]当速度控制电路异常断电时，驱动切换电路用于向第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机输出。速度驱动信号。
[0010]串联-平行驱动机构还包括第一水平引导轴，第二水平引导轴，左滑块，右滑块，第一左运动对，第二左运动对和第一右移动副，第二右移动对，第一左旋转对自动测量设备，第二左旋转对，第一中间旋转对，第二中间旋转对，第一右旋转对，第二右旋转对，固定设备平台，第一右连杆，第二右连杆，左滑块通过第一左动对和第二左动对连接到第一水平导向轴和第二水平导向轴，右滑动块连接到第一水平导向轴和第二水平引导轴穿过第一向右移动对和第二向右移动对。左滑块和设备固定平台连接到第一左旋转对和第二左旋转对。右滑块与第一右连杆连接，第二右连杆分别通过第一右旋转对和第二右旋转对连接。设备固定平台和右第一连杆相互连接。第二右连杆分别通过第一中间旋转对和第二中间旋转对连接。第一螺杆电动机驱动左滑块沿水平导向轴移动，第二螺杆电动机驱动右滑块沿水平导向轴移动。导向轴移动。
[0011]还包括限流电阻器R101，其一端分别连接到电阻器R102、齐纳二极管Z101的阳极，而另一端连接到齐纳二极管Z101的阴极
[0012]电动机速度检测电路包括信号检测电路，微分电路，计时器电路和缓冲电路。
[0013]本实用新型的优点是：用户可以规划一个特定的测量角度组，以及串并联机构与旋转平台之间的运动协调关系，并为该系统开发专用的控制系统。机构的校准，移动和数据处理对于耦合，转盘可以绕中心轴在O？360°的范围内旋转，并且测量角度可以在旋转轴的中心轴之间的O？90°的范围内测量装置和旋转平台的中心轴在串并联驱动机构的控制下。通过内部选择，可以在没有严格死角的条件下测量被测物体表面的所有部分。这样，本实用新型可以实现无死角的全自动三维测量。
[图纸说明]
[0014]下面将结合实施例和附图对本实用新型进行详细描述，其中：
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图2是本发明的控制系统的框图。
[0017]图3是本发明的电动机电源电路的电路图。
[0018]图4是本发明的电动机速度检测电路的电路图。
[0019]图5是本发明的电动机速度控制电路的电路图。
[详细实现]
[0020]将结合附图进一步详细说明本实用新型的以下内容：
[0021]如图1所示，具有电动机速度控制电路的光学三维测量装置，包括串并联驱动机构和旋转平台。串联-并联驱动机构包括：第一螺杆电动机M1、；两个螺杆电动机M3；第一水平引导轴2、；第二水平引导轴3；左滑块1、；右滑块6；第一左移动对P1、，第二个左旋转对P1'，第一个右移动对P2、，第二个右移动对P2'，第一个左旋转对R1、，第二个左旋转对R1'，第一中间旋转对R2、第二中间旋转子R2'，第一右旋转子R3、第二右旋转子R3'，设备固定平台4，第一右连杆7、第二右连杆8，左滑块I左移动对P1、和第二左移动对P1'连接到第一水平引导轴和第二水平引导轴，并且右滑块6穿过第一右移动对P2、和第二右移动对移动对P2'连接到第一水平引导轴和第二水平引导轴。左滑块和设备固定平台4通过第一左旋转对R1、和第二左旋转对R1'连接，右滑块和第一右连杆和第二右连杆分别为分别通过第一右旋转子R3和第二右旋转子R3'连接。设备固定平台和右第一连杆相互连接。第二右连杆分别通过第一中间旋转对和第二中间旋转对连接。第一螺杆电动机驱动左滑块沿水平导向轴移动，第二螺杆电动机M3驱动右滑块沿水平导向轴移动。旋转平台包括转盘5、和第三伺服电机M2，第三伺服电机M2通过导向机构驱动转盘绕平台的中心轴垂直于水平面旋转。
[0022]旋转平台的运动与串并联机构彼此独立，并且两者通过支撑机构耦合在一起，整个机构的上部和下部仅具有支撑组件关系。
[0023]如图2所示，它还包括控制系统，并且该控制系统被连接以控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机。该控制系统包括A控制电路，并且该控制电路包括：电动机电源电路100，用于向第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机供电。电动机速度控制电路200，用于控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机的速度；电动机速度检测电路300，用于检测速度，并将检测到的速度反馈给速度控制电路，形成速度的闭环控制；驱动开关电路，当转速控制电路异常断电时，第一螺杆电机，第二螺杆电机和第三伺服电机输出相应的转速驱动信号，保持正常旋转。
[0024]如图3所示，电动机电源电路包括MOS晶体管Q101，其漏极连接到二极管D101的阳极，然后连接到主电源，二极管D101的阴极为连接到电阻器R103的一端，并且电阻器R103的另一端连接到晶体管Q102的基极，晶体管Q102的发射极接地，晶体管Q102的集电极连接到MOS晶体管的栅极。 Q101通过电阻器R102，并且MOS晶体管Q101的源极分别连接到冗余电源和负载的一端。晶体管Q102的另一端接地，晶体管Q102的基极是引脚I，晶体管Q102的发射极是引脚2，晶体管Q102的集电极是引脚3。
[0025]它还包括齐纳二极管Z101，其阳极连接到MOS管Q101的栅极，并且其阴极连接到MOS管Q101的源极。齐纳二极管Z101用于防止MOS管Q101的栅极和源极。两极之间的电压过高并击穿MOS管Q101，从而将电压钳制在调节值上。本发明还包括限流电阻器R101，其一端分别连接到电阻器R102、齐纳二极管Z101的阳极，而另一端连接到齐纳二极管Z101的阴极。 [0026]在主电源的正常工作状态下，主电源通过二极管D101和电阻器R103对晶体管Q102的基极和发射极加压，晶体管Q102导通，并且电阻器R102连接到主电源的负极。主电源向MOS晶体管Q101的漏极和栅极供电，MOS晶体管Q101导通，主电源向负载供电，冗余电源不工作。当主电源反向时，晶体管Q102的电压反向并截止，并且MOS晶体管Q101。MOS晶体管Q101的控制电压反向，MOS晶体管Q101的输出关断，并且主电源电路关闭；当主电源电路无输入时，此时冗余电源开始供电，而MOS晶体管Q101的源极是冗余电源的正向电压自动测量设备，通过电阻R101和电阻R102分压，在MOS晶体管Q101的栅极和源极关断。同时，由于二极管D101不能反向导通，所以MOS晶体管Q101截止，因此当冗余电源工作时Q1 OI的电流不能流回MOS晶体管
[0027]如图4所示，电动机速度检测电路包括信号检测电路，差分电路，计时器电路和缓冲电路。信号检测电路包括电阻器R1，电阻器R2、，电容器C1和芯片IC1，差分电路包括与非门G2、与非门G3和电容器C2，计时器电路包括芯片IC2缓冲电路包括芯片IC3、，电阻器R10和电容器C5。电阻器R1的一端连接到电源U1，电阻器R1的另一端连接到芯片IC1的I引脚，芯片IC1的2引脚连接到电阻器R2，而3引脚芯片IC1的IC1的一端连接到电阻器R8、，电容器C1，电容器C2、，电容器C3、，电容器C4、。二极管D1的阳极，晶体管VT1的发射极，晶体管D1的5引脚。芯片IC2和芯片IC3的4引脚接地，电阻器R2的另一端连接到电阻器R3，电容器C1的另一端，电阻器R3的另一端连接到阴极。在电阻器R 5、二极管DI和晶体管VT1的基极之间，晶体管VT1的集电极连接到电阻器R4的两个输入端，并且与非门G1，NAND相连接。 NAND门G2的两个输入端和NAND门G3的一个输入端连接到电阻器R5的另一端。与非门G2的输出端G2连接到电容器C2的另一端和与门。与非门G3的另一输入端，与非门G3的输出端连接到电阻器R7，与非门G3的另一端。电阻R7连接到电阻R8和芯片IC2的2引脚，电阻R4的另一端连接到晶体管VT2发射极的电阻R9、，芯片IC2的4引脚和芯片的8引脚IC2中，晶体管VT2的集电极连接到电阻器R6的固定端和电位器RPl，而电阻器R6的另一端连接到电位器RP2的固定端，电位器RP1的另一固定端，即电位器的滑动端。电位器RPI，二极管D2的阴极，晶体管VT2的基极和电源U2，二极管D2的阳极接地，并且电位器RP2的另一固定端连接到电阻R12和电位器RP2滑动端，电阻R12的另一端连接到m例如，仪表A的另一端连接到电阻器R10、，电容器C5和芯片IC3，芯片IC2的3引脚连接到与非门G4的两个输入端子，芯片IC2。电阻R9、连接到电容器C3的另一端和芯片IC2的6引脚，“与非”门G4的输出端连接到电阻Rll，并且电阻Rll的另一端连接在电容器C4的另一端和芯片IC3的2引脚上，芯片IC3的I引脚与电阻器R10的另一端以及电容器C5的另一端连接，芯片IC3的3引脚为连接到电源U2。
[0028]芯片ICl是UGN3040霍尔传感器，芯片IC2是555定时器，芯片IC3是UA741型高增益放大器。电源U1是9V直流电，电源U2是5V直流电。 NAND门G1-G5均为74LS00两输入NAND芯片。本实用新型的传感器收集转速信号并将其传输至由三极管VT1和与非门G1组成的施密特触发器。施密特触发器可对转速信号进行整形，并将其传输到差分电路。差分电路转换转速的电信号。它以脉冲波的形式传输到555计时器。 555定时器及其辅助电路形成单稳态电路。 555定时器的引脚3将高电平输出到与非门G4，并且与非门G4、电阻R11和电容器C4对输出信号进行积分并将其发送至放大器IC3。放大器将信号放大并将其发送到仪表A。仪表A可以直观地反映速度信号，这不仅提高了精度，而且还增加了系统的集成度。 ，速度信号通过仪表头直观反映，方便快捷，具有集成度高，生产成本低，计数准确，使用方便的优点。
[0029]如图5所示，电动机速度控制电路用于控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机的速度。电动机速度控制电路包括控制电路和驱动电路。控制电路的控制端子连接到驱动电路的输入端子。所述控制电路用于将对应的PWM控制信号输出至所述驱动电路，所述驱动电路用于根据所述PWM控制信号控制速度。所述驱动电路包括电源VCC1，电阻R201、电阻器R202、电阻器R203、电阻器R204、电阻器R20 5、开关管Q201、开关管Q202、开关管Q203、电容器C201、二极管D201、二极管D202、二极管D203和齐纳管Z201；其中，开关管Q201的输入端连接至电源VCC1的输出端，开关管Q201的受控端连接至二极管D201的阴极，开关Q201的输出端连接至稳压器Z201的阳极。电阻器R201并联连接在开关Q201的受控端和输入端之间。二极管D201的阳极通过电阻器R202连接到控制电路的控制端。二极管D202的阳极连接至开关Q201的输出端，二极管D202的阴极连接至开关。管Q201的受控端连接。稳压管Z201的阴极通过电阻R203与开关管Q202的受控端相连。二极管D203的阳极与电源VCC1的输出端相连，因此，二极管D203的阴极通过电阻R204与齐纳管Z201的阴极相连。电容器C201与齐纳管Z201的两端并联连接。开关管Q203的输入端连接到开关管Q201。开关管Q203的受控端通过电阻器R205连接到电阻器R202的公共端和二极管D201的阳极，开关管Q203接地。开关管Q202的输入端与电源VCC1的输出端相连。开关管Q202的输出端子与电动机的第一端子连接。
[0030]开关管Q201和开关管Q203采用NPN晶体管，开关管Q202采用P沟道MOS管。当控制电路201输出的PMW控制信号为高电平时，开关Q203导通，开关Q201的被控制端子的电压被下拉，并且开关Q201被截止。电源VCC1的15V电压通过二极管D203、，电阻器R204、齐纳管Z201、，二极管D202和开关管Q203流入地面。此时，齐纳管Z201的阴极电压约为8.2V，电阻R203为开关管Q202的栅极电阻，开关管Q202的受控端电压也为8.2V。 ，由于开关管Q202的输入端电压为15V，所以开关管Q202导通，电源VCC1穿过开关管Q202为电机供电，电机工作正常。
[0031]当控制电路201输出的PffM控制信号为低电平时，开关管Q203截止，开关管Q201导通。此时，开关管Q202的受控端电压为23.2V，开关管Q202尚未达到导通状态，因此开关Q202断开，电源VCC1停止向电动机供电。
[0032]电动机速度控制电路包括用于使电动机停止加速的制动电路；制动电路包括电阻R206、电阻R20 7、电阻R208、电阻R209、电阻R210、二极管D204、电容器C202、开关Q204和开关Q205。其中，二极管D204的阳极连接至控制电路的控制端，二极管D204的阴极连接至电阻。R206的第一端连接。电阻R206的第二端通过电阻R207接地。电容器C202并联连接到电阻器R207的两端。开关Q204的受控端通过电阻R208连接到电阻R208。电阻R206的第一端连接，开关Q204的输入端通过电阻R209连接到电源VCC1的输出端，开关Q204的输出端接地。电阻R210的第一端连接至开关管Q204的输入端，电阻R210的第二端连接至开关管Q205的受控端。开关管Q205的输入端与开关管Q202的输出端相连，开关Q205的输出端接地。
[0033]在本实施例中，开关管Q204是NPN晶体管，开关管Q205是N沟道MOS管。当控制电路输出高电平的PWM控制信号时，二极管D204向电容C202充电，并通过电阻R208接通开关管Q204，开关管Q205的受控端电压被下拉至0V，并且开关管Q205断开。此时，电机没有制动。
[0034]当控制电路以低电平输出PffM控制信号时，由于PffM控制信号的低电平持续时间为毫秒，因此电容器C202存储电能，并且电阻器R207的电阻较大。 C202通过电阻器R207缓慢放电，并向开关管Q204提供电压以维持通过电阻器R206和电阻器R208导通，因此制动电路此时不工作。
[0035]当控制电路的控制端子不输出PWM控制信号时，控制电路的控制端子始终处于低电平。当存储在电容器C202中的电能耗尽时，开关Q204断开。管Q205的受控端为15V，开关管Q205导通，电动机第一端的输入电压被拉低，电动机停止工作，制动电路工作。
[0036]驱动电路还包括电容器C208和电容器C209。电容器C208的第一端连接至电源VCC1的输出端，电容器C208的第二端接地。电容器C209并联连接到电容器C208的两端。电容器C208和电容器C209用于滤波和稳定电源VCC1的输出电压。驱动电路还包括二极管D205，二极管D205的阴极连接至电源VCC1，并且二极管D205的阳极连接至开关Q202的输出端子。应当注意，当电动机制动时，电源VCC1停止向电动机供电。此时，电动机由于惯性而继续旋转并产生反向电动势。二极管D205钳位开关Q202的输入和输出端。为了防止开关管Q202被电动机产生的反电动势烧坏。制动电路还包括二极管D206，二极管D206的阴极连接到电动机的第一端，并且二极管D205的阳极连接到电动机的第二端。应该注意的是，当电动机制动时，由于电动机中的电感元件存储电能，因此由二极管D206和电动机绕组组成的电路会消耗电动机中存储的能量。
[0037]电动机速度控制电路中的控制电路根据预设电流频率脉冲信号与电动机速度之间的对应关系，输出对应的PWM控制信号，以调节电动机速度。由于采用了闭环控制，它可以保持实时调整电动机速度，以保持电动机速度恒定并提高电动机速度的稳定性。
[0038]以上描述仅是本实用新型的优选实施例，而无意于限制本实用新型。在本实用新型的精神和原则内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[主权物品]
1.一种全自动光学三维测量设备，其特征在于，它包括串并联驱动机构和旋转平台。串联-并联驱动机构包括第一螺杆马达和第二螺杆马达。旋转平台包括转盘。 ，第三伺服电动机，第三伺服电动机通过导向机构驱动转台绕平台的中心轴线垂直于水平面旋转，还包括控制系统，该控制系统连接以控制第一螺杆马达和第二螺杆杆式马达和第三伺服马达。控制系统包括控制电路，并且控制电路包括：电动机电源电路，用于向第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机供电。电动机电源电路包括：MOS晶体管Q101，其漏极连接到二极管D101的阳极，然后连接到主电源；以及二极管D101的阴极连接至电阻器R103的一端，电阻器R103的另一端连接至晶体管Q102的基极。 Q102的发射极接地，晶体管Q102的集电极通过电阻R102连接到MOS晶体管Q101的栅极，MOS晶体管Q101的源极分别连接到冗余电源和负载的一端，另一端。负载的一部分接地，包括稳压二极管Z101，其阳极连接到MOS管Q101的栅极，阴极连接到MOS管Q101的源极。电动机速度控制电路，用于控制第一螺杆电动机，第二螺杆电动机和第三伺服电动机的速度；电动机速度检测电路，用于检测速度，并将检测到的速度反馈给速度控制电路，形成速度的闭环控制；驱动切换电路，用于当速度控制电路异常断电时，向第一螺杆马达，第二螺杆马达和第三伺服马达输出相应的速度驱动信号，以维持正常旋转。
2.根据权利要求1所述的全自动光学三维测量设备，其特征在于，所述串并联驱动机构还包括第一水平导向轴，第二水平导向轴，左滑块和右滑块Block，
