一種物體表面的三維測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物體表面的三維測量裝置，屬于測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]用于物體三維測量的設(shè)備有接觸式和非接觸式兩種。目前，應(yīng)用非接觸式測量技術(shù)開發(fā)的設(shè)備先進(jìn)，可對物體的長度、弧度和角度進(jìn)行測量。借助較為科學(xué)和先進(jìn)的計算機(jī)軟件，還可以獲得物體的三維截面和物體的表面截面圖。但非接觸式測量設(shè)備本身需要開發(fā)相應(yīng)計算機(jī)軟件對掃描物體所得的信息進(jìn)行計算和處理，成套設(shè)備價格昂貴，致使中小型企業(yè)難以購買。同時，非接觸式測量多依靠光學(xué)原理，對被掃描物體的表面顏色、表面包覆狀態(tài)、測量環(huán)境均有要求，尤其是用于物體表面研究時，對物體表面和表面包覆材料的懸垂?fàn)顟B(tài)的模擬都是基于計算機(jī)軟件的大量虛擬計算來實現(xiàn)，測量結(jié)果的真實性完全依賴于計算機(jī)軟件開發(fā)者的技術(shù)和水平，仿真效果與真實物體有一定差距，且設(shè)備需要長期軟件維護(hù)和不斷校正，對設(shè)備使用者的專業(yè)素質(zhì)要求較高，以致測量質(zhì)量難有保證。
[0003]目前的接觸式物體測量設(shè)備多用來完成單一的長度、弧度和角度的測量，測量設(shè)備有直尺、軟尺、游標(biāo)卡尺、角度器等，在物體的三維數(shù)據(jù)獲取及其三維截面圖形的獲取方面存在困難。對物體表面的測量仍停留在具體某一點的測量上，不能得出物體表面的全貌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述存在問題，本發(fā)明目的在于提供一種接觸式物體表面的三維測量裝置。為了實現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為:
一種物體表面的三維測量裝置，所述裝置由透明坐標(biāo)柱、載物盤、伸縮支架、軸、底座、標(biāo)尺支架、標(biāo)尺組成，透明坐標(biāo)柱呈中空圓柱狀，底座上設(shè)置有軸，透明坐標(biāo)柱底部與軸活動連接，標(biāo)尺支架垂直位于透明坐標(biāo)柱外側(cè)，標(biāo)尺支架下部活動連接在軸上，透明坐標(biāo)柱內(nèi)設(shè)置有伸縮支架，伸縮支架的下端固定在軸的上端，伸縮支架上端固定設(shè)置有載物盤，透明坐標(biāo)柱的壁面上對稱開有兩對以上相互平行的水平通槽，透明坐標(biāo)柱的壁面上還設(shè)置有可開啟的門，標(biāo)尺支架開有與水平通槽相對應(yīng)的定位孔，標(biāo)尺活動地置于水平通槽與定位孔上。
[0005]所述定位孔直徑與水平通槽的寬度一致。
[0006]在每個水平通槽槽口處設(shè)置有水平刻度。
[0007]在透明坐標(biāo)柱的外壁面上設(shè)置有垂直刻度。
[0008]在載物盤的上表面上設(shè)置有分度刻度。
[0009]由于采用了以上技術(shù)方案，該裝置通過旋轉(zhuǎn)透明坐標(biāo)柱和滑動標(biāo)尺圍繞被測物體相對運動，讀取透明坐標(biāo)柱壁面上的垂直刻度、標(biāo)尺的刻度和載物盤上的分度刻度，對透明坐標(biāo)柱內(nèi)的物體在靜止條件下和外力作用發(fā)生形變后的表面狀況進(jìn)行定位測量，獲得被測物體表面的三維參數(shù)。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，特別適用于人臺或真人穿著服裝時三維立體效果或貼體緊束服裝使人體產(chǎn)生形變時的表面狀態(tài)測量。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]見附圖1。
[0013]一種物體表面的三維測量裝置，所述裝置由透明坐標(biāo)柱1、載物盤4、伸縮支架5、軸6、底座7、標(biāo)尺支架8、標(biāo)尺9組成，透明坐標(biāo)柱I呈中空圓柱狀，并具可視性。底座7上設(shè)置有軸6，透明坐標(biāo)柱I底部與軸6采用軸承的方式連接，使透明坐標(biāo)柱I可以順暢地圍繞軸6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。標(biāo)尺支架8垂直位于透明坐標(biāo)柱I的外側(cè)，標(biāo)尺支架8底部也采用軸承與軸6的底部相連接，并位于透明坐標(biāo)柱I與軸6連接軸承的下方，使標(biāo)尺支架8也可以圍繞透明坐標(biāo)柱I進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。透明坐標(biāo)柱I內(nèi)設(shè)置有伸縮支架5，伸縮支架5的下端固定在軸6的上端，可以采用液壓升降、機(jī)械升降和手動升降的方式進(jìn)行升降。伸縮支架5上端固定設(shè)置有載物盤7，在載物盤7的上表面上附有分度刻度，分度刻度最小精度為0.1度。透明坐標(biāo)柱I的壁面上對稱開有兩對以上相互平行的水平通槽2，視被測點的高度位置調(diào)整標(biāo)尺9所應(yīng)穿過的水平切槽位置。在每個水平通槽2槽口處設(shè)置有水平方向的刻度，刻度線與分度刻度線一一對應(yīng)，用來標(biāo)示被側(cè)點的水平方位。在透明坐標(biāo)柱I的外壁面上設(shè)置有垂直刻度，垂直刻度的最小精度為1_，用來標(biāo)示被側(cè)點的垂直坐標(biāo)。透明坐標(biāo)柱I的壁面上還設(shè)置有可開啟的門3，方便被測物體進(jìn)出透明坐標(biāo)柱I內(nèi)部。標(biāo)尺支架8上開有與水平通槽2相對應(yīng)的定位孔，標(biāo)尺9活動地置于水平通槽2與定位孔上，定位孔直徑與水平通槽2的寬度一致。標(biāo)尺9表面附有刻度，用以標(biāo)記被測物體與標(biāo)尺9接觸點的水平距離，刻度精度為1mm。通過透明坐標(biāo)柱I上的水平刻度、垂直刻度，載物盤4上的分度刻度來對被測物體進(jìn)行定位，通過標(biāo)尺9來獲得被測物體表面某一點的三維數(shù)據(jù)。通過透明坐標(biāo)柱1、標(biāo)尺支架8的旋轉(zhuǎn)和標(biāo)尺9的活動得到被測物體表面的全部三維數(shù)據(jù)。
[0014]本發(fā)明的操作方法:
在使用該測量裝置時，為固定被測物體在載物盤4上的位置，根據(jù)需要在被測物體表面標(biāo)記3個以上的標(biāo)記點。打開透明坐標(biāo)柱I上的門3，使被測物體進(jìn)入透明坐標(biāo)柱I內(nèi)，并置于載物盤4上。根據(jù)被測量物體的具體情況和測量者習(xí)慣調(diào)整伸縮支架5，使物體處于標(biāo)尺9可測量范圍內(nèi)。通過旋轉(zhuǎn)透明坐標(biāo)柱I使水平通槽2上的水平刻度和載物盤4上的分度刻度進(jìn)行對應(yīng)吻合并固定透明坐標(biāo)柱I。將標(biāo)尺9穿過標(biāo)尺支架8上的定位孔和透明坐標(biāo)柱I的水平通槽2，讀取并記錄第一個標(biāo)記點在水平通槽2上的水平刻度、透明坐標(biāo)柱I上的垂直刻度和標(biāo)尺9上的距離刻度，完成第一個標(biāo)記點測量。旋轉(zhuǎn)透明坐標(biāo)柱I和標(biāo)尺支架8，找到與第二個標(biāo)記點在高度上對應(yīng)的水平通槽2槽口，將標(biāo)尺9重新穿過標(biāo)尺支架8上的定位孔和透明坐標(biāo)柱I的水平通槽2，使標(biāo)尺9接觸第二個標(biāo)記點，記錄第二個標(biāo)記點的水平刻度、垂直刻度和標(biāo)尺9上的距離刻度，完成第二個點的測量。以此類推，完成被測物體表面所有點的測量，得到被測物體表面的三維數(shù)據(jù)。如若測量物體在外力作用下產(chǎn)生形變，在形變前對被測物體表面按照上述方法進(jìn)行一次測量，變形后將物體按照變形前標(biāo)記點數(shù)據(jù)置于原位，對變形后物體表面的對應(yīng)點進(jìn)行二次測量，從而得到物體形變后的表面形變量。使用該裝置進(jìn)行三維物體測量，可以通過旋轉(zhuǎn)透明坐標(biāo)柱I避免測量死角，增加測量的精度。操作過程簡單直觀，設(shè)備成本低廉。
【主權(quán)項】
1.一種物體表面的三維測量裝置，其特征在于:所述裝置由透明坐標(biāo)柱(1)、載物盤(4)、伸縮支架(5)、軸(6)、底座(7)、標(biāo)尺支架(8)、標(biāo)尺(9)組成，透明坐標(biāo)柱(I)呈中空圓柱狀，底座(7 )上設(shè)置有軸(6 )，透明坐標(biāo)柱(I)底部與軸(6 )活動連接，標(biāo)尺支架(8 )垂直位于透明坐標(biāo)柱(I)外側(cè)，標(biāo)尺支架(8 )下部活動連接在軸(6 )上，透明坐標(biāo)柱(I)內(nèi)設(shè)置有伸縮支架(5)，伸縮支架(5)的下端固定在軸(6)的上端，伸縮支架(5)上端固定設(shè)置有載物盤(4)，透明坐標(biāo)柱(I)的壁面上對稱開有兩對以上相互平行的水平通槽(2)，透明坐標(biāo)柱(I)的壁面上設(shè)置有可開啟的門(3 )，標(biāo)尺支架(8 )開有與水平通槽(2 )相對應(yīng)的定位孔，標(biāo)尺(9)活動地置于水平通槽(2)與定位孔上。2.如權(quán)利要求1所述的一種物體表面的三維測量裝置，其特征在于:所述定位孔直徑與水平通槽(2)的寬度一致。3.如權(quán)利要求1所述的一種物體表面的三維測量裝置，其特征在于:在每個水平通槽(2 )槽口處設(shè)置有水平刻度。4.如權(quán)利要求1所述的一種物體表面的三維測量裝置，其特征在于:在透明坐標(biāo)柱(I)的外壁面上設(shè)置有垂直刻度。5.如權(quán)利要求1所述的一種物體表面的三維測量裝置，其特征在于:在載物盤(4)的上表面設(shè)置有分度刻度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種物體表面的三維測量裝置。所述裝置由透明坐標(biāo)柱、載物盤、伸縮支架、軸、底座、標(biāo)尺支架、標(biāo)尺組成，該裝置通過旋轉(zhuǎn)透明坐標(biāo)柱和滑動標(biāo)尺圍繞被測物體相對運動，讀取透明坐標(biāo)柱壁面上的垂直刻度、標(biāo)尺上的刻度和載物盤上的分度刻度，對透明坐標(biāo)柱內(nèi)的物體在靜止條件下和外力作用發(fā)生形變后的表面狀況進(jìn)行定位測量，獲得被測物體表面的三維參數(shù)。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，特別適用于人臺或真人穿著服裝時的三維立體效果或貼體緊束服裝使人體產(chǎn)生的形變量測量。
【IPC分類】G01B5/004
【公開號】CN105157513
【申請?zhí)枴緾N201510492017
【發(fā)明人】鐘安華, 胡玉琴
【申請人】武漢紡織大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月12日