CN108453681B - 用于三维扫描仪的工件运动平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于三维扫描仪的工件运动平台，属于逆向工程领域。包括直线运动机构、旋转运动机构、气缸夹紧机构、辅助支撑机构，所述旋转运动机构安装在直线运动机构上，气缸夹紧机构与旋转运动机构连接，辅助支撑机构与旋转运动机构连接。优点在于：无需人工搬运旋转，不用人工移动去调整工件的位置，工作工程稳定可靠，提高扫描的工作效率，减少人力成本。不但可以在竖直和水平方向进行调节，而且还能在角度上进行调节，而且还能在角度上进行调节。实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及逆向工程领域，特别涉及一种用于三维扫描仪的工件运动平台。
背景技术
三维扫描仪用于侦测并分析现实世界中物体或形状与外观数据，广泛应用于工业设计、逆行工程等多个领域。在建立三维模型过程中，需要对工件进行全方位、多角度的扫描，才能使工件的扫描数据与实际零件更加相近，达到应用的目的。而且扫描的角度和位置变换不宜过大，否则计算机无法实现拼接，所以就需要操作人员不停的变换角度，一个简单的零件就需要变换十几次位置，对每次变换的位置进行拍照，操作起来费事费力。目前，市场上现有扫描仪还没有与之匹配的专用工件运动平台。无法便利的调整工件的角度与位置，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于三维扫描仪的工件运动平台，解决了现有技术存在的上述问题。本发明可以不用人工移动去调整工件的位置，提高扫描的工作效率；不但可以在竖直和水平方向进行调节，而且还能在角度上进行调节，克服了传统扫描仪固有的缺陷。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
用于三维扫描仪的工件运动平台，包括直线运动机构1、旋转运动机构2、气缸夹紧机构3、辅助支撑机构4，所述旋转运动机构2安装在直线运动机构1上，气缸夹紧机构3与旋转运动机构2连接，辅助支撑机构4与旋转运动机构2连接；
所述直线运动机构1是：电机A101安装在底座100上，电机A101通过联轴器A102与滚珠丝杠105连接，滚珠丝杠105两端装有轴承A104，轴承A104安装在轴承支座A103中，滚珠丝杠105与丝杠螺母106配合，通过电机A101带动滚珠丝杠105旋转，使得丝杠螺母106进行直线运动；底座100上开有梯形槽，将滑轨A108通过螺钉固定安装在梯形槽内，滑块A107与滑轨A108配合，滑块A107对称安装在滚珠丝杠螺母106的两侧，通过安装板A109相连，由丝杠螺母106带动一同运动，实现直线运动；将两个同样的直线运动机构垂直安装，即可同时完成前后左右四个方向的直线运动。
所述的旋转运动机构2是：安装箱200安装在安装板A109上，轴承支座B201固定在安装板A109上，套筒209固定安装在轴承支座B201的内孔，轴承B202安装在套筒209内，旋转轴底座210固定在U形支架203上，旋转轴底座210与旋转轴A211固定连接，安装箱200内部装有电机C205，电机C205通过联轴器B206与小齿轮207连接，大齿轮208与小齿轮207啮合，大齿轮208与旋转轴A211通过键连接，电机C205带动小齿轮207转动，小齿轮207带动大齿轮208转动，从而使旋转轴A211转动，旋转轴A211带动U形支架203，实现工件运动平台的转动；U形支架203两端有电机安装槽和负载安装槽，电机B204安装在电机安装槽内，与电机B204对称位置固定安装着与电机B204等质量等体积的平衡负载，电机B204的电机轴带动气缸夹紧机构3的工作台300、旋转轴B212旋转运动，实现工件运动平台的俯仰运动。
所述的气缸夹紧机构3是：工作台300与旋转运动机构2的U型支架203键连接，工作台300间隔120度开有梯形槽302，将夹紧块301插入梯形槽302内，夹紧块301尾端与连接块303固定连接，连接块303另一端与气缸305固定连接，气缸305通过气缸安装板304固定在工作台300上，通过控制气缸杆的伸缩带动夹紧块301运动，从而实现对工件的夹紧。
所述的辅助支撑机构4是：支撑底板400上开有滑轨安装槽A401，滑轨B402固定连接在滑轨安装槽A401内部，滑轨B402与滑块B403相互配合，滑块B403在滑轨B402上运动，滑块B403上端与安装板404通过螺钉固定连接，安装板404上方装有支撑架405，支撑架405上端开有滑轨安装槽B412，同样安装滑轨C411与滑块C406，旋转轨道安装板B407安装在滑块C406上，旋转轨道安装板B407另一端与环形轨道410固定连接，环形轨道410上有滑槽408和滑块D409配合安装，滑块D409与U型支架203固定连接，在U型支架203旋转时，与滑块D409一起在环形轨道410上运功，环形轨道410下方的滑块C406在滑轨C411上运动，支撑架底部的滑块B403在滑轨B402上运动，实现对工作运动平台的直线运动的辅助。
本发明的有益效果在于：通过控制计算机实现工件的直线与旋转运动，无需人工搬运旋转，不用人工移动去调整工件的位置，工作工程稳定可靠，提高扫描的工作效率，减少人力成本。不但可以在竖直和水平方向进行调节，而且还能在角度上进行调节，而且还能在角度上进行调节。实用性强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的直线运动机构示意图；
图3为本发明的直线运动机构另一示意图；
图4为本发明的旋转运动机构示意图；
图5为本发明的旋转运动机构的内部安装示意图；
图6为本发明的旋转运动机构侧视图；
图7为本发明的气缸夹紧机构示意；
图8为本发明的辅助支撑机构示意图。
图中：图中：1、直线运动机构；2、旋转运动机构；3、气缸夹紧机构；4、辅助支撑机构；100、底座；101、电机A；102、联轴器A；103、轴承支座A；104、轴承A；105、滚珠丝杠；106、丝杠螺母；107、滑块A；108、滑轨A；109、安装板A；200、安装箱；201、轴承支座B；202、轴承B；203、U形支架；204、电机B；205电机C；206、联轴器B；207、小齿轮；208、大齿轮；209、套筒；210、旋转轴底座；211、旋转轴A；212、旋转轴B；300、工作台；301、夹紧块；302、梯形槽； 303、连接块；304、气缸安装板；305、气缸；400、支撑底板；401、滑轨安装槽A；402、滑轨B；403、滑块B；404、安装板；405、支撑架；406、滑块C；407、旋转轨道安装板B；408、滑槽；409、滑块D；410、环形轨道；411、滑轨C；412、滑轨安装槽B。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图8所示，本发明的用于三维扫描仪的工件运动平台，自动化程度高，可靠性好。将工件运动的任务分成四部分，即直线运动机构1、旋转运动机构2、气缸夹紧机构3、辅助支撑机构4，所述旋转运动机构2安装在直线运动机构1上，气缸夹紧机构3与旋转运动机构2连接，辅助支撑机构4与旋转运动机构2连接；
参见图2及图3所示，本发明所述直线运动机构1实现工件前后左右四个方向的运动，具体是：电机A101安装在底座100上，电机A101通过联轴器A102与滚珠丝杠105连接，滚珠丝杠105两端装有轴承A104，轴承A104安装在轴承支座A103中，滚珠丝杠105与丝杠螺母106配合，通过电机A101带动滚珠丝杠105旋转，使得丝杠螺母106进行直线运动；底座100上开有梯形槽，将滑轨A108通过螺钉固定安装在梯形槽内，滑块A107与滑轨A108配合，滑块A107对称安装在滚珠丝杠螺母106的两侧，通过安装板A109相连，由丝杠螺母106带动一同运动，实现直线运动；将两个同样的直线运动机构垂直安装，即可同时完成前后左右四个方向的直线运动。
参见图4至图6所示，本发明所述的旋转运动机构2实现工作台300的旋转运动，包括俯仰和竖直轴旋转，具体是：安装箱200安装在安装板A109上，轴承支座B201固定在安装板A109上，套筒209固定安装在轴承支座B201的内孔，轴承B202安装在套筒209内，旋转轴底座210固定在U形支架203上，旋转轴底座210与旋转轴A211固定连接，安装箱200内部装有电机C205，电机C205通过联轴器B206与小齿轮207连接，大齿轮208与小齿轮207啮合，大齿轮208与旋转轴A211通过键连接，电机C205带动小齿轮207转动，小齿轮207带动大齿轮208转动，从而使旋转轴A211转动，旋转轴A211带动U形支架203，实现工件运动平台的转动；U形支架203两端有电机安装槽和负载安装槽，电机B204安装在电机安装槽内，与电机B204对称位置固定安装着与电机B204等质量等体积的平衡负载，电机B204的电机轴带动气缸夹紧机构3的工作台300、旋转轴B212旋转运动，实现工件运动平台的俯仰运动。
参见图7所示，本发明所述的气缸夹紧机构3完成工件的夹紧任务，包括工作台300、梯形槽302、夹紧块301、连接块303、气缸安装板304、气缸305，工作台300与旋转运动机构2的U型支架203键连接，工作台300间隔120度开有梯形槽302，将夹紧块301插入梯形槽302内，夹紧块301尾端与连接块303固定连接，连接块303另一端与气缸305固定连接，气缸305通过气缸安装板304固定在工作台300上，通过控制气缸杆的伸缩带动夹紧块301运动，从而实现对工件的夹紧。
参见图8所示，本发明所述的辅助支撑机构4使设备结构稳定，防止由于工件过重而导致设备造成损坏，具体是：支撑底板400上开有滑轨安装槽A401，滑轨B402固定连接在滑轨安装槽A401内部，滑轨B402与滑块B403相互配合，滑块B403在滑轨B402上运动，滑块B403上端与安装板404通过螺钉固定连接，安装板404上方装有支撑架405，支撑架405上端开有滑轨安装槽B412，同样安装滑轨C411与滑块C406，旋转轨道安装板B407安装在滑块C406上，旋转轨道安装板B407另一端与环形轨道410固定连接，环形轨道410上有滑槽408和滑块D409配合安装，滑块D409与U型支架203固定连接，在U型支架203旋转时，与滑块D409一起在环形轨道410上运功，该机构起到辅助支撑的作用，同时如果设备进行直线运动时，支撑架同样发挥作用，环形轨道410下方的滑块C406在滑轨C411上运动，支撑架底部的滑块B403在滑轨B402上运动，实现对工作运动平台的直线运动的辅助，起到支撑的作用，使得运动更加稳定，可靠。
参见图1至图8所示，本发明的工作过程如下：
接通电源，将工件放置在工作台300上，放好后，设备可以通过计算机控制气缸305运动，通过夹紧块301将工件夹紧，然后控制工作台300进行前后左右运动，调整至扫描最佳位置，进行拍照，拍完一个角度，可以控制工件旋转，对下一个角度进行拍照，工件完成360度运动后，控制工作台300实现工件的俯仰运动，之后控制气缸305运动，控制夹紧块301松开，将工件松开，倒置；把与工作台接触的一面进行朝上，控制气缸运动，将工件夹紧，进行拍摄与工作台接触的一面，扫描完成后，松开工件，即可完成工件的扫描任务。整个过程方便可靠，一个人即可轻松完成。减少人力，节约成本。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于三维扫描仪的工件运动平台，其特征在于：包括直线运动机构（1）、旋转运动机构（2）、气缸夹紧机构（3）、辅助支撑机构（4），所述旋转运动机构（2）安装在直线运动机构（1）上，气缸夹紧机构（3）与旋转运动机构（2）连接，辅助支撑机构（4）与旋转运动机构（2）连接；
所述直线运动机构（1）是：电机A（101）安装在底座（100）上，电机A（101）通过联轴器A（102）与滚珠丝杠（105）连接，滚珠丝杠（105）两端装有轴承A（104），轴承A（104）安装在轴承支座A（103）中，滚珠丝杠（105）与丝杠螺母（106）配合，通过电机A（101）带动滚珠丝杠（105）旋转，使得丝杠螺母（106）进行直线运动；底座（100）上开有梯形槽，将滑轨A（108）通过螺钉固定安装在梯形槽内，滑块A（107）与滑轨A（108）配合，滑块A（107）对称安装在滚珠丝杠螺母（106）的两侧，通过安装板A（109）相连，由丝杠螺母（106）带动一同运动，实现直线运动；将两个同样的直线运动机构垂直安装，即可同时完成前后左右四个方向的直线运动；
所述的旋转运动机构（2）是：安装箱（200）安装在安装板A（109）上，轴承支座B（201）固定在安装板A（109）上，套筒（209）固定安装在轴承支座B（201）的内孔，轴承B（202）安装在套筒（209）内，旋转轴底座（210）固定在U形支架（203）上，旋转轴底座（210）与旋转轴A（211）固定连接，安装箱（200）内部装有电机C（205），电机C（205）通过联轴器B（206）与小齿轮（207）连接，大齿轮（208）与小齿轮（207）啮合，大齿轮（208）与旋转轴A（211）通过键连接，电机C（205）带动小齿轮（207）转动，小齿轮（207）带动大齿轮（208）转动，从而使旋转轴A（211）转动，旋转轴A（211）带动U形支架（203），实现工件运动平台的转动；U形支架（203）两端有电机安装槽和负载安装槽，电机B（204）安装在电机安装槽内，与电机B（204）对称位置固定安装着与电机B（204）等质量等体积的平衡负载，电机B（204）的电机轴带动气缸夹紧机构（3）的工作台（300）、旋转轴B（212）旋转运动，实现工件运动平台的俯仰运动；
所述的气缸夹紧机构（3）是：工作台（300）与旋转运动机构（2）的U形支架（203）键连接，工作台（300）间隔120度开有梯形槽（302），将夹紧块（301）插入梯形槽（302）内，夹紧块（301）尾端与连接块（303）固定连接，连接块（303）另一端与气缸（305）固定连接，气缸（305）通过气缸安装板（304）固定在工作台（300）上，通过控制气缸杆的伸缩带动夹紧块（301）运动，从而实现对工件的夹紧；
所述的辅助支撑机构（4）是：支撑底板（400）上开有滑轨安装槽A（401），滑轨B（402）固定连接在滑轨安装槽A（401）内部，滑轨B（402）与滑块B（403）相互配合，滑块B（403）在滑轨B（402）上运动，滑块B（403）上端与安装板（404）通过螺钉固定连接，安装板（404）上方装有支撑架（405），支撑架（405）上端开有滑轨安装槽B（412），同样安装滑轨C（411）与滑块C（406），旋转轨道安装板B（407）安装在滑块C（406）上，旋转轨道安装板B（407）另一端与环形轨道（410）固定连接，环形轨道（410）上有滑槽（408）和滑块D（409）配合安装，滑块D（409）与U形支架（203）固定连接，在U形支架（203）旋转时，与滑块D（409）一起在环形轨道（410）上运功，环形轨道（410）下方的滑块C（406）在滑轨C（411）上运动，支撑架底部的滑块B（403）在滑轨B（402）上运动，实现对工作运动平台的直线运动的辅助。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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