一種具有功率驅動電路的三維測量裝置的制造方法
【專利摘要】一種具有功率驅動電路的三維測量裝置，包括串并聯驅動機構、轉動平臺，串并聯驅動機構包括第一絲桿電機、第二絲桿電機；轉動平臺包括轉臺、伺服電機，伺服電機通過一導向機構驅動轉臺繞垂直于水平面的平臺中心軸轉動；還包括一控制系統，且所述控制系統連接控制所述第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機，所述控制系統包括一控制電路，且所述控制電路包括：中央處理器、功率驅動電路、電機轉速檢測電路；所述中央處理器與功率驅動電路相連；所述功率驅動電路驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機工作；本實用新型即可實現全場無死角全自動三維測量。
【專利說明】
一種具有功率驅動電路的三維測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種測量設備，更確切地說是一種具有功率驅動電路的三維測量
目.0
【背景技術】
[0002]在基于面陣結構光投影的三維測量系統中，由于工作空間的局限以及物體遮擋和視覺景深等物理約束，要實現點云數據的完整獲取則必須從多個視角對被測物體進行測量。現有的測量方法主要通過固定測量設備姿態，調整被測物姿態，或者移動測量設備姿態，調整被測物姿態來實現多視角圖像采集，這兩種方法都可實現多視角測量，但兩者都存在工作空間小，對表面形貌復雜的被測物，容易產生測量死角等問題，并且對于后者，如果被測物非剛體或者存在非剛性裝配關系，被測物的姿態調整可能會影響其內部結構關系，導致測量結果具有較大誤差。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種具有功率驅動電路的三維測量裝置，其可以解決現有技術中的上述缺點。
[0004]本實用新型采用以下技術方案:
[0005]—種具有功率驅動電路的三維測量裝置，包括串并聯驅動機構、轉動平臺，串并聯驅動機構包括第一絲桿電機、第二絲桿電機;轉動平臺包括轉臺、伺服電機，伺服電機通過一導向機構驅動轉臺繞垂直于水平面的平臺中心軸轉動;還包括一控制系統，且所述控制系統連接控制所述第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機，所述控制系統包括一控制電路，且所述控制電路包括:中央處理器、功率驅動電路、電機轉速檢測電路;所述中央處理器與功率驅動電路相連;所述功率驅動電路驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機工作;所述電機轉速檢測電路與功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機分別相連;所述電機轉速檢測電路用來獲取功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機的信號，并傳輸給中央處理器，中央處理器經過分析后，再控制功率驅動電路去驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機;功率驅動電路包括:光電耦合器、第一晶閘管回路和第二晶閘管回路;其中所述光電耦合器的第一輸入引腳與恒壓電源連接，所述光電耦合器的第二輸入引腳連接控制信號，用于根據所述控制信號產生兩路驅動信號，從光電親合器的第一輸出引腳和第二輸出引腳輸出；所述光電親合器的第一輸出引腳與所述第一晶閘管回路的門極連接，所述光電耦合器的第二輸出引腳與所述第二晶閘管回路的門極連接;所述第一晶閘管回路的陰極和所述第二晶閘管回路的陽極與三相交流電源的輸入端連接，所述第一晶閘管回路的陽極和所述第二晶閘管回路的陰極與三相交流電源的輸出端連接，第一晶閘管回路和第二晶閘管回路用于根據所述驅動信號，分別在所述三相交流電源的負半波和正半波階段交替導通。
[0006]串并聯驅動機構還包括第一水平導向軸、第二水平導向軸，左側滑塊、右側滑塊，第一左移動副、第二左移動副，第一右移動副、第二右移動副，第一左轉動副、第二左轉動副，第一中轉動副、第二中轉動副，第一右轉動副、第二右轉動副，設備固定平臺，第一右側連桿、第二右側連桿，左側滑塊通過第一左移動副、第二左移動副連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，右側滑塊通過第一右移動副、第二右移動副連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，左側滑塊和設備固定平臺通過第一左轉動副、第二左轉動副相連接，右側滑塊和第一右側連桿、第二右側連接桿分別通過第一轉動副和第二右側轉動副相連接，設備固定平臺和第一右側連桿和第二右側連接桿分別通過第一右轉動副、第二右轉動副相連接，第一絲桿電機驅動左側滑塊沿水平導向軸移動，第二絲桿電機驅動右側滑塊沿水平導向軸移動。
[0007]每個晶閘管回路包括:晶閘管、整流二極管和門限電阻；其中所述晶閘管的陽極、陰極和門極，分別作為晶閘管回路的陽極、陰極和門極;所述整流二極管和門限電阻并聯在所述晶閘管的門極和陰極之間。
[0008]還包括:串聯的吸收電容和吸收電阻，形成阻容吸收回路，并聯在所述晶閘管回路的兩端。
[0009]本實用新型的優點是:用戶可以規劃特定的測量視角組，以及串并聯機構和轉動平臺之間的運動配合關系，開發特定的控制系統對機構的標定、運動、數據處理進行耦合，轉臺可以在O?360°范圍內繞中心軸轉動，測量設備在串并聯驅動機構的控制下，測量視角可以在測量設備中心軸與轉動平臺中心軸的夾角O?90°的范圍內選取，在被測物自身沒有嚴格死角的條件下其表面的各部分均可被測量到，這樣，本實用新型即可實現全場無死角全自動三維測量。
【附圖說明】
[0010]下面結合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明，其中:
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型的控制電路的電路框圖。
[0013]圖3是圖2中的電源的電路圖。
[0014]圖4是本實用新型的電機轉速檢測電路的電路圖。
[0015]圖5是本實用新型的功率驅動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖進一步闡述本實用新型的【具體實施方式】:
[0017]如圖1所示，一種具有電機轉速控制電路的光學三維測量設備，其包括串并聯驅動機構、轉動平臺，串并聯驅動機構包括第一絲桿電機M1、第二絲桿電機M3，第一水平導向軸
2、第二水平導向軸3，左側滑塊1、右側滑塊6，第一左移動副P1、第二左移動副P1’，第一右移動副P2、第二右移動副P2’，第一左轉動副R1、第二左轉動副R1’，第一中轉動副R2、第二中轉動副R2’，第一右轉動副R3、第二右轉動副R3’，設備固定平臺4，第一右側連桿7、第二右側連桿8，左側滑塊I通過第一左移動副P1、第二左移動副P1’連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，右側滑塊6通過第一右移動副P2、第二右移動副P2’連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，左側滑塊和設備固定平臺4通過第一左轉動副R1、第二左轉動副R1’相連接，右側滑塊和第一右側連桿、第二右側連接桿分別通過第一右轉動副R3和第二右轉動副R3’相連接，設備固定平臺和第一右側連桿和第二右側連接桿分別通過第一中轉動副、第二中轉動副相連接，第一絲桿電機驅動左側滑塊沿水平導向軸移動，第二絲桿電機M3驅動右側滑塊沿水平導向軸移動;轉動平臺包括轉臺5、第三伺服電機M2，第三伺服電機通過一導向機構驅動轉臺繞垂直于水平面的平臺中心軸轉動。
[0018]所述的轉動平臺和串并聯機構運動相互獨立，二者由支撐機構耦合在一起，整個機構上下兩部分只有支撐裝配關系。
[0019]如圖2、3所示，還包括一控制系統，且所述控制系統連接控制所述第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機，所述控制系統包括且所述控制電路包括:中央處理器、功率驅動電路、電機轉速檢測電路;所述中央處理器與功率驅動電路相連;所述功率驅動電路驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機工作;所述電機轉速檢測電路與功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機分別相連;所述電機轉速檢測電路用來獲取功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機的信號，并傳輸給中央處理器，中央處理器經過分析后，再控制功率驅動電路去驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機。電源采用LM2576-5 ；所述中央處理器選用MSP430F169 ；所述中央處理器能在第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機超過設定最大負載或在電機轉動保護區域內檢測到有物體進入時，控制第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機停止轉動，并保護性反轉;所述中央處理器能控制第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機，使其停止時具有鎖定位置的功能或者解鎖定的功能。電機控制系統可以實現電機正傳，反轉、停止；電機轉動可以設定運行位置曲線中每段最大負載，一旦超過設定最大負載或在電機轉動保護區域內檢測到有物體進入時，電機停止轉動，保護性反轉。
[0020]如圖4所示，所述電機轉速檢測電路包括信號檢測電路、微分電路、定時器電路和緩沖電路，所述信號檢測電路包括電阻Rl、電阻R2、電容Cl和芯片I Cl，所述微分電路包括與非門G2、與非門G3和電容C2，所述定時器電路包括芯片IC2和電容C3，所述緩沖電路包括芯片IC3、電阻RlO和電容C5;所述電阻Rl的一端連接電源Ul，電阻Rl的另一端連接芯片ICl的I引腳，芯片ICl的2引腳連接電阻R2，芯片ICl的3引腳連接電阻R8、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、二極管Dl的正極、三極管VTl的發射極、芯片IC2的5引腳和芯片IC3的4引腳并接地，電阻R2的另一端連接電阻R3和電容Cl的另一端，電阻R3的另一端連接電阻R5、二極管DI的負極和三極管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接電阻R4和與非門Gl的兩個輸入端，與非門GI的輸出端連接電阻R 5的另一端、與非門G 2的兩個輸入端和與非門G 3的一個輸入端，與非門G2的輸出端G2連接電容C2的另一端和與非門G3的另一個輸入端，與非門G3的輸出端連接電阻R7，電阻R7的另一端連接電阻R8和芯片IC2的2引腳，電阻R4的另一端連接電阻R9、三極管VT2的發射極、芯片IC2的4引腳和芯片IC2的8引腳，三極管VT2的集電極連接電阻R6和電位器RPl的一個固定端，電阻R6的另一端連接電位器RP2的一個固定端、電位器RPl的另一個固定端、電位器RPI的滑動端、二極管D2的負極、三極管VT2的基極和電源U2，二極管D2的正極接地，電位器RP2的另一固定端連接電阻R12和電位器RP2的滑動端，電阻R12的另一端連接表頭A，表頭A的另一端連接電阻R10、電容C5和芯片IC3，芯片IC2的3引腳連接與非門G4的兩個輸入端，芯片IC2的7引腳連接電阻R9、電容C3的另一端和芯片IC2的6引腳，與非門G4的輸出端連接電阻Rll，電阻Rll的另一端連接電容C4的另一端和芯片IC3的2引腳，芯片IC3的I引腳連接電阻Rl O的另一端和電容C5的另一端，芯片IC3的3引腳連接電源U2。
[0021]芯片ICl為UGN3040型霍爾傳感器，芯片IC2為555計時器，芯片IC3為UA741型高增益放大器。電源Ul為9V直流電，電源U2為5V直流電。與非門G1-G5均為74LS00型二輸入與非門芯片。本實用新型傳感器采集到電機轉子的轉速信號傳輸給由三極管VTl和與非門Gl組成了施密特觸發器，施密特觸發器將轉速信號進行整形處理后傳輸給微分電路，微分電路將轉速電信號轉換成脈沖波形式傳輸給555計時器，555計時器及其附屬電路組成單穩態電路，555計時器的3腳輸出高電平給與非門G4，與非門G4、電阻Rll和電容C4將輸出信號進行積分后送入放大器IC3，放大器將信號進行放大后送入表頭A，表頭A可以將轉速信號直觀的反映出來，計時電路不僅提高了精確度，而且增加了系統的集成度，轉速信號通過表頭直觀的反映出來，方便快捷，集成度高、制作成本低、計數精準、使用方便的優點。
[0022 ] 如圖5所示，功率驅動電路包括光電耦合器U501、第一晶閘管回路V501和第二晶閘管回路V502;其中光電親合器U501的第一輸入引腳I與丨旦壓電源Vcc連接，光電親合器U501的第二輸入引腳2連接控制信號，用于根據控制信號CON產生兩路驅動信號，從光電耦合器的第一輸出引腳3和第二輸出引腳4輸出；光電親合器U501的第一輸出引腳3與第一晶閘管回路V501的門極13連接，光電耦合器U501的第二輸出引腳4與第二晶閘管回路V50 2的門極23連接;第一晶閘管回路V501的陽極12和第二晶閘管回路V502的陰極21與三相交流電源的輸入端31連接，第一晶閘管回路V501的陰極11和第二晶閘管回路V502的陽極22與三相交流電源的輸出端32連接，第一晶閘管回路V501和第二晶閘管回路V502用于根據驅動信號，分別在三相交流電源的負半波和正半波階段交替導通。每個晶閘管回路包括:晶閘管、整流二極管和門限電阻;其中，晶閘管的陽極、陰極和門極，分別作為晶閘管回路的陽極、陰極和門極;整流二極管和門限電阻并聯在晶閘管的門極和陰極之間，整流二極管的正極與晶閘管的陰極連接，整流二極管的負極與晶閘管的門極連接。還包括:壓敏電阻R506，串聯在三相交流電源的輸入端和中性線之間。其中，壓敏電阻用于保護電路不受強電磁干擾，該功率驅動電路在應用于螺旋槳時序加溫控制器的功率驅動電路時，在飛機高空飛行時，具有防雷的作用。該功率驅動電路中，光電耦合器U501為M0C3061系列光電耦合器;三相交流電源為AC115V三相交流電源。晶閘管V501、V502的型號為50RIA120或25RIA120，整流二極管D501、D502的型號為2CZ101F，門限電阻R502、R504和電阻R503為RJ25-0.5W-360Q，限流電阻R501為RJK53-0.125W-252 Ω，吸收電阻R505為RJ58-2W-39 Ω，吸收電容C501 為CT4L-3-2C1-500V-103K，濾波電容C502為400V0.39yF，濾波電感L501為30mH，壓敏電阻R506為MYG20G10K271。通過光電耦合器件觸發晶閘管，并通過濾波電路和吸收電路，解決晶閘管易受電網電壓波動和電源波形畸變的影響問題，實現觸發電路簡單可靠，波形無畸變、電磁干擾小、無噪聲的效果。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種具有功率驅動電路的三維測量裝置，其特征在于，其包括串并聯驅動機構、轉動平臺，串并聯驅動機構包括第一絲桿電機、第二絲桿電機，轉動平臺包括轉臺、第三伺服電機，第三伺服電機通過一導向機構驅動轉臺繞垂直于水平面的平臺中心軸轉動;還包括一控制系統，且所述控制系統連接控制所述第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機，所述控制系統包括一控制電路，且所述控制電路包括:中央處理器、功率驅動電路、電機轉速檢測電路;所述中央處理器與功率驅動電路相連;所述功率驅動電路驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機工作；所述電機轉速檢測電路與功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機分別相連;所述電機轉速檢測電路用來獲取功率驅動電路和第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機的信號，并傳輸給中央處理器，中央處理器經過分析后，再控制功率驅動電路去驅動第一絲桿電機、第二絲桿電機及第三伺服電機；功率驅動電路包括:光電耦合器、第一晶閘管回路和第二晶閘管回路;其中所述光電耦合器的第一輸入引腳與恒壓電源連接，所述光電耦合器的第二輸入引腳連接控制信號，用于根據所述控制信號產生兩路驅動信號，從光電親合器的第一輸出引腳和第二輸出引腳輸出；所述光電耦合器的第一輸出引腳與所述第一晶閘管回路的門極連接，所述光電耦合器的第二輸出引腳與所述第二晶閘管回路的門極連接;所述第一晶閘管回路的陰極和所述第二晶閘管回路的陽極與三相交流電源的輸入端連接，所述第一晶閘管回路的陽極和所述第二晶閘管回路的陰極與三相交流電源的輸出端連接，第一晶閘管回路和第二晶閘管回路用于根據所述驅動信號，分別在所述三相交流電源的負半波和正半波階段交替導通。2.根據權利要求1所述的具有功率驅動電路的三維測量裝置，其特征在于，串并聯驅動機構還包括第一水平導向軸、第二水平導向軸，左側滑塊、右側滑塊，第一左移動副、第二左移動副，第一右移動副、第二右移動副，第一左轉動副、第二左轉動副，第一中轉動副、第二中轉動副，第一右轉動副、第二右轉動副，設備固定平臺，第一右側連桿、第二右側連桿，左側滑塊通過第一左移動副、第二左移動副連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，右側滑塊通過第一右移動副、第二右移動副連接到第一水平導向軸和第二水平導向軸上，左側滑塊和設備固定平臺通過第一左轉動副、第二左轉動副相連接，右側滑塊和第一右側連桿、第二右側連接桿分別通過第一右轉動副和第二右轉動副相連接，設備固定平臺和第一右側連桿和第二右側連接桿分別通過第一中轉動副、第二中轉動副相連接，第一絲桿電機驅動左側滑塊沿水平導向軸移動，第二絲桿電機驅動右側滑塊沿水平導向軸移動。3.根據權利要求2所述的具有功率驅動電路的三維測量裝置，其特征在于，每個晶閘管回路包括:晶閘管、整流二極管和門限電阻;其中所述晶閘管的陽極、陰極和門極，分別作為晶閘管回路的陽極、陰極和門極;所述整流二極管和門限電阻并聯在所述晶閘管的門極和陰極之間。4.根據權利要求3所述的具有功率驅動電路的三維測量裝置，其特征在于，還包括:串聯的吸收電容和吸收電阻，形成阻容吸收回路，并聯在所述晶閘管回路的兩端。
【文檔編號】H03K19/14GK205580390SQ201620396653
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】許建輝
【申請人】三的部落（上海）科技股份有限公司