一種微型三維曲面測量裝置制造方法及圖紙

一種微型三維曲面測量裝置，包括支撐踏板、矩陣板、測量單元和檢測單元，所述測量單元包括由上至下順次連接設置的接觸釘、測量釘和測量灰膠片，以及套設在測量釘上部的復位彈簧，所述支撐踏板和矩陣板由上至下平行固定設置，支撐踏板和矩陣板上對應設置多個通孔，每個通孔內設置所述測量單元，使接觸釘上端探出支撐踏板上端面，復位彈簧置于矩陣板上；所述檢測單元通過檢測測量灰膠片的灰度變化得到測量釘垂向位移值而轉換出三維曲面參數。本實用新型專利技術的測量裝置結構簡單，操作方便，造價低廉，因而容易推廣，應用領域十分廣泛。特別適用于人體局部表面如手部,足部等部位的測量,廣泛應用于醫療,保健,服裝等領域。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種微型三維曲面測量裝置，包括支撐踏板、矩陣板、測量單元和檢測單元，所述測量單元包括由上至下順次連接設置的接觸釘、測量釘和測量灰膠片，以及套設在測量釘上部的復位彈簧，所述支撐踏板和矩陣板由上至下平行固定設置，支撐踏板和矩陣板上對應設置多個通孔，每個通孔內設置所述測量單元，使接觸釘上端探出支撐踏板上端面，復位彈簧置于矩陣板上；所述檢測單元通過檢測測量灰膠片的灰度變化得到測量釘垂向位移值而轉換出三維曲面參數。本技術的測量裝置結構簡單，操作方便，造價低廉，因而容易推廣，應用領域十分廣泛。特別適用于人體局部表面如手部,足部等部位的測量,廣泛應用于醫療,保健,服裝等領域?！緦＠f明】 —種微型三維曲面測量裝置
本技術涉及三維曲面測量裝置
，尤其是一種微型三維曲面測量裝置。
技術介紹
近30多年來，隨著計算機視覺、激光技術、精密光學技術、視頻采集技術和圖像處理技術的發展，三維曲面的測量領域中大致有以下幾種方法: I)、3D相機，3D相機是用來拍攝在三維(3D)顯示器上顯示的3D內容的相機。為了能夠拍攝右眼用影像和左眼用影像，一般使用組合有兩個相機的機型。關于兩個相機的配置，為了接近人的眼距，將鏡頭之間的距離設置在50_以內并沿水平方向配置。即同時使用兩個鏡頭拍攝圖像，然后在相機內CPU中處理，得到了一個3D圖像，此方法轉用于機械加工比較復雜且成本高。 2)、3D掃描法，隨著激光技術的不斷發展與完善，激光掃描檢測三維曲面的方法在許多領域都有應用。此方法檢測精度高，但設備昂貴成本較高，操作也極為復雜，因此，其發展受到很大限制。 3)、電容法，利用三維曲面對檢測裝置中檢測電容參數的影響，可達到檢測三維曲面的目的。這種方法成本較低，但點陣的距離較寬從而測量的曲面精度較低，各領域難以實際應用。 4)、光柵法，將光柵排成矩陣，光柵矩陣記錄下三維曲面的Z軸方向上的運動參數后，即可還原成三維曲面的三維信息。但此種方法中，由于光柵本身體積大，從而在一定的面積中點陣的距離較寬，從而測量的曲面分辨率受到限制。光柵輸出為數字量信號，要求檢測系統響應快，因而對硬件電路要求高，機構傳動復雜，此種方法檢測精度有限，制作成本也偏高。 綜上所述，現有的三維曲面的測量技術中，無法實現測量精度高與結構簡單并重。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種微型三維曲面測量裝置，測量精度高，結構簡單，操作簡單，成本低，解決了現有的三維曲面的測量領域中無法實現測量精度高與結構簡單并重的技術問題。 為了達到上述目的，本技術提供如下技術方案:一種微型三維曲面測量裝置，包括支撐踏板、矩陣板、測量單元和檢測單元，所述測量單元包括由上至下順次連接設置的接觸釘、測量釘和測量灰膠片，以及套設在測量釘上部的復位彈簧，所述支撐踏板和矩陣板由上至下平行固定設置，支撐踏板和矩陣板上對應設置多個通孔，每個通孔內設置所述測量單元，使接觸釘上端探出支撐踏板上端面，復位彈簧位于矩陣板上；所述檢測單元通過檢測測量灰膠片的灰度變化得到測量釘垂向位移值而轉換出三維曲面參數。 進一步地，所述檢測單元包括檢測板、紅外發射管、紅外接收光電管和轉換電路板，轉換電路板與檢測板連接，檢測板上具有與測量灰膠片位置對應的通孔，通孔相對的兩側邊上對應設置紅外發射管和紅外接收光電管，紅外發射管和紅外接收光電管分別與檢測板連接，測量灰膠片下端經通孔穿過檢測板，使得紅外發射管和紅外接收光電管所在的直線通過測量灰膠片；檢測板為紅外發射管和紅外接收光電管提供掃描信號，并將紅外接收光電管的電能轉換為數字信號，轉換電路板將所述數字信號轉換為USB信號。 進一步地，以矩陣排列的方式，在所述支撐踏板和矩陣板上對應設置多個通孔。 進一步地，接觸釘與測量釘的連接方式為點面接觸連接。具體地，接觸釘的連接面為弧面，測量釘的連接面為平面。 進一步地，所述測量灰膠片粘貼于測量釘的連接端面上，進一步，在測量釘的連接端面設置凹槽，將測量灰膠片插入凹槽內粘結固定。 進一步地，所述微型三維曲面測量裝置還包括底板，以與矩陣板平行的方式，將底板固定設置在矩陣板的下方，便于微型三維曲面測量裝置的放置。 進一步地，采用固定件將支撐踏板、矩陣板和底板平行固定設置，所述固定件包括限位條、支撐軸和限位環，限位條固定在底板上，支撐軸的一端固定設置在限位條上，支撐軸的另一端穿過矩陣板后固定至支撐踏板上，在相鄰兩板間的支撐軸上套設限位環。 進一步地，所述底板的底面上設置承載底腳，起到防滑減震作用。進一步地，所述承載遞底腳還可具有高度調節功能，以保證微型三維曲面測量裝置在使用時處于水平狀態，保證測量數據的精確性。 進一步地，所述微型三維曲面測量裝置還包括外殼，外殼罩設在所述微型三維曲面測量裝置外部，并與底板固定連接，在與設置測量單元區域對應的外殼上開設測量口，使接觸釘的上端探出外殼，保證被測量曲面與接觸釘上端充分接觸。 進一步地，所述外殼與底板的連接處設置密封膠條，所述外殼的測量口與支撐踏板間設置密封圈，保證外殼與底板構成的保護罩使內部結構與外部隔絕，保證內部檢測裝置的無塵。 進一步地，所述微型三維曲面測量裝置還包括扶手，所述扶手可拆卸式地設置在外殼上，方便測量者的抓握，以及微型三維曲面測量裝置的移動的同時，扶手能方便地拆卸下來，可縮小包裝降低成本，并方便收納。 具體地，所述扶手為“U”型管，開口端設置在外殼上；還可以在“U”型管的與開口端相對的底端上設置中柱，更方便抓握。更具體地，所述扶手由左側管、右側管和上側管通過連接件連接組成“U”型扶手，中柱的一端以套設在上側管的連接件連接至“U”型扶手上，另一端設置在外殼上。 進一步地，所述測量膠片采用的有效測量灰度為60%到90%。 進一步地,所述復位彈簧采用單端喇ΠΛ型，喇機端彈簧線端向外折彎1.5mm。 本技術的微型三維曲面測量裝置利用測量單元的位移，使檢測單元檢測到的測量灰膠片的灰度不同，檢測單元根據不同的測量灰膠片的灰度，最終轉換為電腦可識別的數字量，然后通過電腦將被測三維曲面形成可打印或可機械加工的曲面。 本技術的微型三維曲面測量裝置的檢測單元中采用紅外發射管、接收式光電管，可以緊密排列成檢測矩陣，因而測量出的曲面分辨率高。所有紅外光電管全部安裝在檢測板同一平面上，測量時采用掃描的方式，因而電路設計簡單，工作穩定性高。 本技術的檢測單元的工作原理是:由紅外發射管和紅外接收管組成光電轉換電路，與掃描電路連接，該掃描電路由MCU發出掃描信號給紅外發射管，紅外接收管將光能轉換成電能，主芯片將電能轉換成數字信號，通過數據信號格式轉換電路板通過USB數據線連接到電腦的上位機軟件，經上位機軟件的處理得出可打印，可機械加工的的三維文件；掃描電路與模數轉換電路由檢測板提供，所有工作電路的電源與USB通信由轉換電路板提供。 本技術的微型三維曲面測量裝置，配合具有紅外光電管電路的檢測單元，使得該測量裝置的結構簡單，操作方便，造價低廉，因而容易推廣，應用領域十分廣泛。 本技術特別適用于人體局部表面如手部，足部等部位的測量，廣泛應用于醫療，保健，服裝等領域。 【專利附圖】【附圖說明】 為了更本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微型三維曲面測量裝置，其特征在于：包括支撐踏板、矩陣板、測量單元和檢測單元，所述測量單元包括由上至下順次連接設置的接觸釘、測量釘和測量灰膠片，以及套設在測量釘上部的復位彈簧，所述支撐踏板和矩陣板由上至下平行固定設置，支撐踏板和矩陣板上對應設置多個通孔，每個通孔內設置所述測量單元，使接觸釘上端探出支撐踏板上端面，復位彈簧置于矩陣板上；所述檢測單元通過檢測測量灰膠片的灰度變化得到測量釘垂向位移值而轉換出三維曲面參數。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王清華，
申請(專利權)人：王清華，
類型：新型
國別省市：廣東;44