[实用新型]一种锥光全息三维扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型属于三维测量技术领域，更具体地，涉及一种锥光全息三维扫描装置，该扫描装置可以对待扫描物体进行基于锥光全息的四轴三维扫描，尤其适用于测量三维叶片。

背景技术

锥光全息测量系统，是一种共光路三维测量系统，其测量原理是利用晶体的双折射效应产生路径相同而传播速度不同的两束光，进而产生干涉来获取被测物体的表面信息。这种共光路测量系统的优点在于抗干扰性好、稳定、高效率，及不受被测表面特性影响，还可以实现对倾斜表面甚至球面的测量。相比于激光三角法易受测量斜面的限制，锥光全息法的测量更加简单化，且不需要补偿手段。相比于一般全息法，锥光全息法的测量范围大，且具有在使用相干性较差光源的情况下也可以产生全息图的特点，因此，对光源的依赖性降低，具有很强的环境适应性。

随着制造工业的迅速发展，产品形状设计日益复杂，复杂曲面在工程领域中广泛使用。其中变截面复杂曲面更是在航空发动机叶片，汽轮机叶片，船用螺旋桨桨叶中广泛应用。这里叶片类零件在加工完成前需要进行检测，以保证其加工的精度。例如航空铸造叶片尺寸终检需要对叶片复杂曲面进行测量，将特征参数与产品模型进行比对，对铸造叶片进行评定。但是，这类零件其强扭曲、薄壁件、易变形、低损伤，造成加工检测上的困难。传统测量方式主要采用三坐标机对叶片表面逐点测量，测量数据量大、测量效率慢、数据处理慢，不能够快速得到叶片特征尺寸，大大降低了生产效率。例如采用离线三坐标测量机检测，即用三坐标机对叶片表面逐点测量，但这种方式测量数据量大、测量效率慢、数据处理慢，不能够快速得到叶片特征尺寸，大大降低了生产效率。

对于一般的线激光测量法，虽然可以进行截面信息的获取，但是其受物体表面的光洁度以及光环境的影响较大，只能在较暗的环境下测量表面漫反射的物体轮廓。而对于普通的离线三坐标机接触式测量法，虽能得到较高精度的物体表面轮廓信息，但是检测耗时较长，效率较低。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种锥光全息三维扫描装置，其中通过对该扫描装置的扫描方式、各个组件的设置方式(如距离参数的变化方法)等进行改进，与现有技术相比能够有效解决现有线结构光测量设备对被测物体表面特性要求高，以及现有三坐标机等接触式测量设备效率低下的问题，并且能够对待扫描物体实施基于锥光全息的四轴三维测量，确保了测量精度，测量结果准确。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种锥光全息三维扫描装置，其特征在于，包括旋转台(107)、X轴平移台(103)、Y轴平移台(104)、Z轴平移台(102)和激光位移传感器(101)，其中，

所述旋转台(107)用于放置待扫描物体，并用于旋转该待扫描物体；

所述X轴平移台(103)用于使所述激光位移传感器(101)沿X轴方向移动；

所述Y轴平移台(104)用于使所述激光位移传感器(101)沿Y轴方向移动；

所述Z轴平移台(102)用于使所述激光位移传感器(101)沿Z轴方向移动；

所述X轴方向、所述Y轴方向与所述Z轴方向三者相互垂直；所述X轴平移台(103)、所述Y轴平移台(104)和所述Z轴平移台(102)三者相连接；

所述激光位移传感器(101)基于锥光全息原理对所述待扫描物体进行三维扫描。

作为本实用新型的进一步优选，所述激光位移传感器(101)位于承载台(109)上，该承载台(109)与所述X轴平移台(103)、所述Y轴平移台(104)或所述Z轴平移台(102)相连。

作为本实用新型的进一步优选，所述Z轴平移台(102)包括导向滑轨(110)；所述承载台(109)位于该导向滑轨(110)上，并沿该导向滑轨(110)移动。

作为本实用新型的进一步优选，所述X轴平移台(103)包括两条平行设置的导向滑轨(110)，所述Z轴平移台(102)位于这两条平行设置的导向滑轨(110)上，并沿这两条平行设置的导向滑轨(110)移动。

作为本实用新型的进一步优选，所述Y轴平移台(104)包括两条平行设置的导向滑轨(110)，所述X轴平移台(103)位于这两条平行设置的导向滑轨(110)上，并沿这两条平行设置的导向滑轨(110)移动。