发明名称 三维冰形检测仪
摘要 本发明公开了一种三维冰形检测仪,其包括有外部购入的激光器、CCD摄像头、步进电机、舵机等,以及用于安装外部构入器件的移动副平台和转动副平台。移动副平台用于支撑起转动副平台,并且使转动副平台在水平方向上移动,而转动副平台上的两根导轨则能够使激光器和CCD摄像头调节到满足采集的角度。本发明设计的三维冰形检测仪是基于视觉的冰形,能使结冰形状以图像的形式直观地显示,为研究人员准确识别三维冰形并获取冰形的尺寸数据提供了可视化的技术解决方案,对后期研究结冰对飞机气动性能的影响有重要意义和实用价值,并为计算所得出的三维冰形提供了试验验证检测手段。
申请公布号 CN101865668B 申请公布日期 2011.10.26
申请号 CN201010159240.8 申请日期 2010.04.29
申请人 北京航空航天大学 发明人 常士楠;刘朝阳
分类号 G01B11/24(2006.01)I 主分类号 G01B11/24(2006.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 李有浩
主权项 一种三维冰形检测仪,其包括有外部购入器件,其特征在于:还包括有用于安装外部购入器件的移动副平台和转动副平台;所述外部购入器件包括有A激光器(1A)、B激光器(1D)、第一CCD摄像头(1B)、第二CCD摄像头(1E)、步进电机(1F)、舵机(1C);所述移动副平台包括有C导轨(7)、C滑块(8)、丝杠(9)、基座(10)和支架(12);基座(10)的A立板(10A)上安装有E带座轴承(9A)和导轨座(7C),基座(10)的B立板(10B)上设有矩形通孔(10C)和K通孔(10D),该矩形通孔(10C)用于C导轨(7)的一端穿过,该K通孔(10D)用于步进电机(1F)的输出轴穿过,且步进电机(1F)的机壳安装在B立板(10B)外侧上;C滑块(8)上设有矩形通孔(8A)和丝杠螺纹孔(8B),该矩形通孔(8A)用于C导轨(7)的一端穿过,该丝杠螺纹孔(8B)用于丝杠(9)的一端穿过;支架(12)安装在C滑块(8)的上部;步进电机(1F)的输出轴套接在联轴套(9B)的一端,联轴套(9B)的另一端与丝杠(9)的另一端连接,丝杠(9)的一端穿过C滑块(8)上的丝杠螺纹孔(8B)后安装在E带座轴承(9A)上;C导轨(7)的一端顺次穿过基座(10)的B立板(10B)上的矩形通孔(10C)、C滑块(8)上的矩形通孔(8A)后安装在导轨座(7C)上;C导轨(7)的另一端通过压片(7D)顶紧,且压片(7D)安装在B立板(10B)的外侧板面上;C导轨(7)的一端上安装有A止动开关(7A),C导轨(7)的另一端上安装有B止动开关(7B);转动副平台包括有A导轨(1)、A滑动组件(2)、舵机座(3)、角度调节座(4)、B导轨(5)、B滑动组件(6)和角度调节组件(11);A滑动组件(2)包括有A滑块(21)、A摄像头夹具(22)、A激光器夹具(23)、A连接件(24);A摄像头夹具(22)上设有G通孔(221)和圆柱连接头(222);该G通孔(221)用于第一CCD摄像头(1B)的连接端穿过,且通过螺母安装在A摄像头夹具(22)上;该圆柱连接头(222)安装在A滑块(21)的A盲孔(215)内,且通过B紧顶螺钉(212)实现A摄像头夹具(22)与A滑块(21)的安装;A激光器夹具(23)采用软质材料弯曲形成一H通孔(231),且接合处(232)通过螺钉与螺母的配合连接在A连接件(24)的手柄(241)上;A连接件(24)的圆柱连接头(242)安装在A滑块(21)的B盲孔(216)内,且通过C紧顶螺钉(213)实现A连接件(24)与A滑块(21)的安装;A滑块(21)在X轴方向上设有B盲孔(216)和A盲孔(215),B盲孔(216)用于放置A连接件(24)的圆柱连接头(242),A盲孔(215)用于放置A摄像头夹具(22)的圆柱连接头(222);A滑块(21)在Y轴方向上设有C螺纹孔(219)、A螺纹孔(217)和B螺纹孔(218),C螺纹孔(219)用于放置C紧顶螺钉(213),A螺纹孔(217)用于放置A紧顶螺钉(211),B螺纹孔(218)用于放置B紧顶螺钉(212);A滑块(21)在Z轴方向上设有矩形通孔(214),该矩形通孔(214)用于A导轨(1)通过;舵机座(3)设计成空心长方体结构,舵机座(3)的A板面(31)上设有E通孔(33)和F通孔(34),舵机座(3)的B板面(32)上设有矩形孔(35);舵机座(3)的A板面(31)上安装有舵机(1C),舵机座(3)的B板面(32)安装在角度调节座(4)的A支板(41)上;角度调节座(4)设计成U形结构的一体成型件,角度调节座(4)的A支板(41)上设有A通孔(43)和B通孔(44),角度调节座(4)的B支板(42)上设有C通孔(45)和D通孔(46),角度调节座(4)的连板(47)安装在移动副平台的支架(12)上;B滑动组件(6)包括有B滑块(61)、B摄像头夹具(62)、B激光器夹具(63)、B连接件(64);B摄像头夹具(62)上设有I通孔(621)和圆柱连接头(622);该I通孔(621)用于第二CCD摄像头(1E)的连接端穿过,且通过螺母安装在B摄像头夹具(62)上;该圆柱连接头(622)安装在B滑块(61)的C盲孔(615)内,且通过E紧顶螺钉(612)实现B摄像头夹具(62)与B滑块(61)的安装;B激光器夹具(63)采用软质材料弯曲形成一J通孔(631),且接合处(632)通过螺钉与螺母的配合连接在B连接件(64)的手柄(641)上;B连接件(64)的圆柱连接头(642)安装在B滑块(61)的D盲孔(616)内,且通过F紧顶螺钉(613)实现B连接件(64)与B滑块(61)的安装;B滑块(61)在X轴方向上设有D盲孔(616)和C盲孔(615),D盲孔(616)用于放置B连接件(64)的圆柱连接头(642),C盲孔(615)用于放置B摄像头夹具(62)的圆柱连接头(622);B滑块(61)在Y轴方向上设有D螺纹孔(619)、D螺纹孔(617)和E螺纹孔(618),F螺纹孔(619)用于放置F紧顶螺钉(613),D螺纹孔(617)用于放置D紧顶螺钉(611),E螺纹孔(618)用于放置E紧顶螺钉(612);B滑块(61)在Z轴方向上设有矩形通孔(614),该矩形通孔(614)用于B导轨(5)通过;角度调节组件(11)包括有第一半环齿轮(111)、第二半环齿轮(112)、第一齿轮轴(113)、第二齿轮轴(114)、联轴套(115)、A带座轴承(116)、B带座轴承(117)、C带座轴承(118)、D带座轴承(119);第一半环齿轮(111)安装在B导轨1的一端上,第二半环齿轮(112)安装在C导轨(5)的一端上,且第一半环齿轮(111)上的齿与第二半环齿轮(112)上的齿啮合;第一半环齿轮(111)套接在第一齿轮轴(113)上;第一齿轮轴(113)的一端套接在A带座轴承(116)上,所述A带座轴承(116)的轴承座安装在角度调节座(4)的A支板(41)的B通孔(44)处;第一齿轮轴(113)的另一端套接在B带座轴承(117)上,所述B带座轴承(117)的轴承座安装在角度调节座(4)的B支板(42)的D通孔(46)处;第二半环齿轮(112)套接在第二齿轮轴(114)上;第二齿轮轴(114)的另一端套接在D带座轴承(119)上,所述D带座轴承(119)的轴承座安装在角度调节座(4)的B支板(42)的C通孔(45)处;第二齿轮轴(114)的一端套接有C带座轴承(118),且穿过C带座轴承(118)后与联轴套(115)的圆柱端连接,联轴套(115)的圆盘端与舵机(1C)的舵盘(1C‑1)连接,所述C带座轴承(118)的轴承座安装在角度调节座(4)的A支板(41)的A通孔(43)处。
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