[发明专利]一种三维激光测量装置及方法

说明书

本发明属于激光跟踪测量技术领域，公开一种三维激光测量装置及方法，包括三维激光测量仪器，还包括激光接收机构；激光接收机构包括测量杆，还包括与测量杆的两端分别可拆卸连接的固定接收器和固定夹具；激光接收机构还包括与测量杆可拆卸连接的固定器和移动接收器，本发明提供了一种能够测量被遮挡目标物的三维激光测量装置及方法。

技术领域

本发明属于激光跟踪测量技术领域，具体涉及一种三维激光测量装置及方法。

背景技术

激光跟踪测量是在被测目标上安置一个反射器，将激光测量仪器发出的激光射到反射器上，然后激光又返回到激光测量仪器，返回激光为激光测量仪器所接收，用来测算目标的空间位置。目前大尺寸构件在拼装、生产过程中，由于有些目标被遮挡导致激光测量仪器无法捕捉反射器位置，从而无法进行激光跟踪测量。同时由于产品结构复杂、场地空间限制、固定工装和操作平台对产品特征的遮挡等因素，导致在生产过程中无法有效全面地对关键尺寸进行三维扫描测量，也就难以全面对关键尺寸进行生产指导与过程把控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够测量被遮挡目标物的三维激光测量装置及方法。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三维激光测量装置，包括三维激光测量仪器，还包括激光接收机构；激光接收机构包括测量杆，还包括与测量杆的两端分别可拆卸连接的固定接收器和固定夹具；激光接收机构还包括与测量杆可拆卸连接的固定器和移动接收器。

进一步的，测量杆包括主测量标杆，还包括与主测量标杆可拆卸连接的标靶杆；主测量标杆与固定夹具连接的一端设置有万向球头旋转机构；标靶杆与固定接收器连接的一端设置有标靶通用转接座。

进一步的，固定器包括在测量杆上可拆卸连接的快速固定夹，还包括与快速固定夹连接的万向磁力座。

进一步的，固定接收器包括靶球和棱镜，移动接收器包括方位球。

进一步的，固定夹具上设置有快速锁紧机构。

上述三维激光测量装置的方法，包括以下步骤：

步骤1，组装激光接收机构；

步骤2，将激光接收机构与被测目标和遮挡物固连；

步骤3，使用三维激光测量仪器测量固定接收器和移动接收器的坐标，然后计算被测目标的坐标。

进一步的，在步骤3中，计算被测目标的坐标的方法为：根据固定接收器和移动接收器的坐标计算测量杆的方向，然后根据靶球和固定夹具之间的的距离计算固定夹具与被测目标的坐标。

进一步的，在步骤1中，组装机构接收机构的方法为：根据遮挡物和被测目标的距离选取标靶杆，将标靶杆与主测量标杆连接成一个测量杆；根据被测目标的形状选取固定夹具，将固定夹具连接到万向球头旋转机构上；然后将快速固定夹与移动接收器套设在测量杆上，使快速固定夹位于固定夹具和移动接收器之间。

进一步的，在步骤2中，将激光接收机构与被测目标和遮挡物固连的方法为：将固定夹具夹持在被测目标上，然后转动测量杆，移动快速固定夹并将万向磁力座吸附在遮挡物上，将快速固定夹与测量杆固连；然后调整移动接收器在测量杆上的位置，最后将固定接收器连接到标靶通用转接座上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明将方位球、靶球和固定夹具连接在测量杆上，通过三点一线的几何原理，靶球的空间坐标加上方位球的空间坐标，两点连线并延长即可确定固定夹具夹持的固定点坐标，又因产品的被测点与夹具夹持点的相对位置是确定的唯一值，所以间接地就可求算出产品被测目标的坐标，从而完成测量工作，无需直接测量被测目标，避免了遮挡物对测量的影响。

2、本发明将固定夹具与测量杆可拆卸连接，可设置多种固定夹具，根据不同形状的被测目标选用不同的固定夹具，使固定夹具与被测目标连接的更加稳定。