CN109827536B - 一种三维扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种三维扫描装置，包括机架、固定台、连接件、支撑件、转动环、第二安装板和数据采集模块；支撑件、连接件和固定台由上至下依次连接；固定台上设置有凹槽；凹槽内设置有用于驱动转动环转动的第一驱动组件；机架与转动环连接；转动环与固定台转动连接；机架上设置有用于驱动第二安装板移动的第三驱动组件；第三驱动组件共设置有多组；第二安装板共设置有多个，第二安装板与第三驱动组件一一对应；第二安装板上设置有用于驱动数据采集模块转动的第二驱动组件；第二驱动组件共设置有多组；数据采集模块共设置有多个，数据采集模块与第二驱动组件一一对应。本发明能将数据采集模块调节到最佳的采集位置，对物体的三维数据采集效果好。

Description

一种三维扫描装置

技术领域

本发明涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种三维扫描装置。

背景技术

三维扫描装置通过数字转换器、照相机或扫描仪等数据采集模块获得与区域图像类似的等高线图，再由模型软件处理转换为空间点，以点数据云显示虚拟模型、关键标志，它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了方便快捷的手段。三维扫描装置能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。

但是现有三维扫描装置中的数据采集模块只是固定的设置在扫描装置的机架上，对于不同尺寸的物体，数据采集模块与物体的间距和角度不可调，不能调整至最佳采集距离，数据采集模块不能精确的采集数据，采集效果差。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种三维扫描装置，能将数据采集模块调节到最佳的采集位置，对物体的三维数据采集效果好。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种三维扫描装置，包括机架、固定台、连接件、支撑件、转动环、第二安装板和数据采集模块；

支撑件、连接件和固定台由上至下依次连接；固定台上设置有凹槽；凹槽内设置有用于驱动转动环转动的第一驱动组件；机架与转动环连接；转动环与固定台转动连接；

机架上设置有用于驱动第二安装板移动的第三驱动组件；第三驱动组件共设置有多组，包括至少两组用于驱动第二安装板沿水平方向移动的第三驱动组件和至少一组用于驱动第二安装板沿竖直方向移动的第三驱动组件；

第二安装板共设置有多个，第二安装板与第三驱动组件一一对应，其中，沿水平方向移动的第二安装板竖直设置，沿竖直方向移动的第二安装板水平设置；第二安装板上设置有用于驱动数据采集模块转动的第二驱动组件；第二驱动组件共设置有多组；数据采集模块共设置有多个，数据采集模块与第二驱动组件一一对应。

优选的，第一驱动组件包括第一驱动装置、主动齿轮和从动齿轮；第一驱动装置与主动齿轮传动连接；主动齿轮和从动齿轮啮合连接；从动齿轮与转动环连接。

优选的，第二安装板上设置有多个通孔；通孔与第二驱动组件一一对应；第二驱动组件包括转动台、转轴、支架、第二驱动装置、主动带轮、皮带和从动带轮；数据采集模块设置在转动台上；转动台与转轴连接；转轴与支架转动连接；支架设置在第二安装板上；第二驱动装置与主动带轮传动连接；主动带轮和从动带轮通过皮带连接；皮带穿过通孔。

优选的，第三驱动组件包括第一安装板、导向杆、凸台、丝杆螺母、丝杆和第三驱动装置；第一安装板与第二安装板平行设置；导向杆并排设置多个，导向杆两端分别与第一安装板和第二安装板连接，导向杆与机架滑动连接；凸台设置在第二安装板上，凸台位于第一安装板和第二安装板之间；第三驱动装置设置在第一安装板上，第三驱动装置与丝杆传动连接；丝杆与丝杆螺母螺纹连接，丝杆与凸台转动连接；丝杆螺母设置在机架上。

优选的，机架上设置有多个加强筋。

优选的，转动环上设置有防护盖。

优选的，机架底部设置有多个滚轮。

优选的，固定台底部设置有底座；底座上设置有环形槽；滚轮与底座滚动连接。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：工作人员在使用该装置时，将待扫描物体放置在支撑件上；先通过第三驱动组件驱动第二安装板移动，以调整数据采集模块与带扫描物体之间的距离，使数据采集模块处于最佳的采集间距；再通过第二驱动组件驱动数据采集模块转动，使待扫描物体完全处于数据采集模块扫描范围内，且数据采集模块处于最佳的采集角度；最后，通过第一驱动组件驱动转动环转动，转动环带动机架转动，多个数据采集模块在转动过程中采集物体的三维数据；该扫描装置能根据不同尺寸的待扫描物体调整数据采集模块与待扫描物体的间距和角度，使数据采集模块被调节到最佳的采集位置，对物体的三维数据采集效果好。

附图说明

图1为本发明提出的三维扫描装置的主视结构剖视图。

图2为图1中A处的结构放大图。

图3为本发明提出的三维扫描装置的局部结构俯视图。

图4为图1中B处的结构放大图。

图5为本发明提出的三维扫描装置中第二驱动装置、主动带轮、皮带和从动带轮的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、固定台；201、凹槽；3、连接件；4、支撑件；5、转动环；6、第一驱动装置；7、主动齿轮；8、从动齿轮；9、第一安装板；10、第二安装板；101、通孔；11、导向杆；12、数据采集模块；13、转动台；14、转轴；15、支架；16、第二驱动装置；17、主动带轮；18、皮带；19、从动带轮；20、凸台；21、丝杆螺母；22、丝杆；23、第三驱动装置；24、加强筋；25、滚轮；26、底座；27、防护盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-5所示，本发明提出的一种三维扫描装置，包括机架1、固定台2、连接件3、支撑件4、转动环5、第二安装板10和数据采集模块12；

支撑件4、连接件3和固定台2由上至下依次连接；固定台2上设置有凹槽201；凹槽201内设置有用于驱动转动环5转动的第一驱动组件；机架1与转动环5连接；转动环5与固定台2转动连接；

机架1上设置有用于驱动第二安装板10移动的第三驱动组件；第三驱动组件共设置有多组，包括至少两组用于驱动第二安装板10沿水平方向移动的第三驱动组件和至少一组用于驱动第二安装板10沿竖直方向移动的第三驱动组件；

第二安装板10共设置有多个，第二安装板10与第三驱动组件一一对应，其中，沿水平方向移动的第二安装板10竖直设置，沿竖直方向移动的第二安装板10水平设置；第二安装板10上设置有用于驱动数据采集模块12转动的第二驱动组件；第二驱动组件共设置有多组；数据采集模块12共设置有多个，数据采集模块12与第二驱动组件一一对应。

本发明中，工作人员在使用该装置时，将待扫描物体放置在支撑件4上；先通过第三驱动组件驱动第二安装板10移动，以调整数据采集模块12与带扫描物体之间的距离，使数据采集模块12处于最佳的采集间距；再通过第二驱动组件驱动数据采集模块12转动，使待扫描物体完全处于数据采集模块12扫描范围内，且数据采集模块12处于最佳的采集角度；最后，通过第一驱动组件驱动转动环5转动，转动环5带动机架1转动，多个数据采集模块12在转动过程中采集物体的三维数据；该扫描装置能根据不同尺寸的待扫描物体调整数据采集模块12与待扫描物体的间距和角度，使数据采集模块12被调节到最佳的采集位置，对物体的三维数据采集效果好。

在一个可选的实施例中，第一驱动组件包括第一驱动装置6、主动齿轮7和从动齿轮8；第一驱动装置6与主动齿轮7传动连接；主动齿轮7和从动齿轮8啮合连接；从动齿轮8与转动环5连接。

需要说明的是，从动齿轮8为内齿轮，第一驱动装置6通过主动齿轮7和从动齿轮8将动力传递至转动环5,转动环5转动，进而带动机架1转动。

在一个可选的实施例中，第二安装板10上设置有多个通孔101；通孔101与第二驱动组件一一对应；第二驱动组件包括转动台13、转轴14、支架15、第二驱动装置16、主动带轮17、皮带18和从动带轮19；数据采集模块12设置在转动台13上；转动台13与转轴14连接；转轴14与支架15转动连接；支架15设置在第二安装板10上；第二驱动装置16与主动带轮17传动连接；主动带轮17和从动带轮19通过皮带18连接；皮带18穿过通孔101。

需要说明的是，第二驱动装置16通过主动带轮17、皮带18和从动带轮19构成的带传动机构将动力传递至转轴14，转轴14转动，带动转动台13转动，数据采集模块12随转动台13转动。

在一个可选的实施例中，第三驱动组件包括第一安装板9、导向杆11、凸台20、丝杆螺母21、丝杆22和第三驱动装置23；第一安装板9与第二安装板10平行设置；导向杆11并排设置多个，导向杆11两端分别与第一安装板9和第二安装板10连接，导向杆11与机架1滑动连接；凸台20设置在第二安装板10上，凸台20位于第一安装板9和第二安装板10之间；第三驱动装置23设置在第一安装板9上，第三驱动装置23与丝杆22传动连接；丝杆22与丝杆螺母21螺纹连接，丝杆22与凸台20转动连接；丝杆螺母21设置在机架1上。

需要说明的是，第三驱动装置23驱动丝杆22转动，因丝杆螺母21设置在机架1上，丝杆22的转动能带动第一安装板9、导向杆11和第二安装板10移动，导向杆11用于对移动方向进行导向。

在一个可选的实施例中，机架1上设置有多个加强筋24。

需要说明的是，设置在机架1上的多个加强筋24提高了机架1的结构强度和稳定性。

在一个可选的实施例中，转动环5上设置有防护盖27。

需要说明的是，防护盖27位于第一驱动组件上方，以对第一驱动组件进行防护。

在一个可选的实施例中，机架1底部设置有多个滚轮25。

需要说明的是，滚轮25用于支撑机架1，提高机架1转动时的稳定性，在机架1转动时，滚轮25随机架1转动。

在一个可选的实施例中，固定台2底部设置有底座26；底座26上设置有环形槽；滚轮25与底座26滚动连接。

需要说明的是，滚轮25在底座26的环形槽内转动，滚轮25的转动更加平稳。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种三维扫描装置，其特征在于，包括机架(1)、固定台(2)、连接件(3)、支撑件(4)、转动环(5)、第二安装板(10)和数据采集模块(12)；

支撑件(4)、连接件(3)和固定台(2)由上至下依次连接；固定台(2)上设置有凹槽(201)；凹槽(201)内设置有用于驱动转动环(5)转动的第一驱动组件；机架(1)与转动环(5)连接；转动环(5)与固定台(2)转动连接；

机架(1)上设置有用于驱动第二安装板(10)移动的第三驱动组件；第三驱动组件共设置有多组，包括至少两组用于驱动第二安装板(10)沿水平方向移动的第三驱动组件和至少一组用于驱动第二安装板(10)沿竖直方向移动的第三驱动组件；

第二安装板(10)共设置有多个，第二安装板(10)与第三驱动组件一一对应，其中，沿水平方向移动的第二安装板(10)竖直设置，沿竖直方向移动的第二安装板(10)水平设置；第二安装板(10)上设置有用于驱动数据采集模块(12)转动的第二驱动组件；第二驱动组件共设置有多组；数据采集模块(12)共设置有多个，数据采集模块(12)与第二驱动组件一一对应；

第二安装板(10)上设置有多个通孔(101)；通孔(101)与第二驱动组件一一对应；第二驱动组件包括转动台(13)、转轴(14)、支架(15)、第二驱动装置(16)、主动带轮(17)、皮带(18)和从动带轮(19)；数据采集模块(12)设置在转动台(13)上；转动台(13)与转轴(14)连接；转轴(14)与支架(15)转动连接；支架(15)设置在第二安装板(10)上；第二驱动装置(16)与主动带轮(17)传动连接；主动带轮(17)和从动带轮(19)通过皮带(18)连接；皮带(18)穿过通孔(101)；

第三驱动组件包括第一安装板(9)、导向杆(11)、凸台(20)、丝杆螺母(21)、丝杆(22)和第三驱动装置(23)；第一安装板(9)与第二安装板(10)平行设置；导向杆(11)并排设置多个，导向杆(11)两端分别与第一安装板(9)和第二安装板(10)连接，导向杆(11)与机架(1)滑动连接；凸台(20)设置在第二安装板(10)上，凸台(20)位于第一安装板(9)和第二安装板(10)之间；第三驱动装置(23)设置在第一安装板(9)上，第三驱动装置(23)与丝杆(22)传动连接；丝杆(22)与丝杆螺母(21)螺纹连接，丝杆(22)与凸台(20)转动连接；丝杆螺母(21)设置在机架(1)上。

2.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，第一驱动组件包括第一驱动装置(6)、主动齿轮(7)和从动齿轮(8)；第一驱动装置(6)与主动齿轮(7)传动连接；主动齿轮(7)和从动齿轮(8)啮合连接；从动齿轮(8)与转动环(5)连接。

3.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，机架(1)上设置有多个加强筋(24)。

4.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，转动环(5)上设置有防护盖(27)。

5.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，机架(1)底部设置有多个滚轮(25)。

6.根据权利要求5所述的三维扫描装置，其特征在于，固定台(2)底部设置有底座(26)；底座(26)上设置有环形槽；滚轮(25)与底座(26)滚动连接。

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