CN111022866B

CN111022866B - 一种全方位扫描工具

Info

Publication number: CN111022866B
Application number: CN201911399709.2A
Authority: CN
Inventors: 方晓珍; 张翔; 姚雨; 张林贺
Original assignee: Shenzhen Ruierkang Biotech Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ruierkang Biotech Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2039-12-30
Also published as: CN111022866A

Abstract

本发明提供了一种全方位扫描工具，有效的解决了现有的支具不能满足特殊环境下的扫描工作，易出现意外，不可靠的问题；其解决的技术方案是，包括底座，底座上方有第一圆盘，第一圆盘上方有蜗杆，蜗杆两端啮合有蜗轮，蜗轮的中心轴下端贯穿第一圆盘，第一圆盘上有滑槽，第一圆盘下侧有第二圆盘，第二圆盘上有弧形槽，弧形槽与滑槽相交部位有滑动筒，滑动筒内有立轴，立轴上端有花键筒，花键筒与立轴之间经万向联轴器连接在一起，蜗轮的中心轴下端经万向联轴器连接有花键轴；底座上端面上固定有第一摩擦轮，立轴下端固定有第二摩擦轮；圆板上固定有转盘，蜗杆中心位置套装有圆筒，转盘的上铰接有连杆，圆筒与蜗杆之间安装有单向离合器。

Description

一种全方位扫描工具

技术领域

本发明涉及摄影辅助器械技术领域，特别是一种全方位扫描工具。

背景技术

随着科技发展，人类社会逐渐步入数字化时代，日常生活中越来越依靠计算机及软件一些特定场地的扫描工作，以便其他人员可以通过网络的形式进行观摩。日常中常见的开发商的样品房3D模型网络展示、装修效果实地展示、文物建筑室内场景数字化模拟等，对于上述情况，现阶段多采用人手持扫描仪进行粗略扫描，或者采用多个电机实现多方位全角度的扫描，然后采用数字化软件进行合成，实现在网络上3D模拟展示，方便后期工作和探讨，更加形象逼真。

但是，对于环境恶劣的环境，如野外探险、洞穴内部扫描、地质勘探测绘，经常会遇到潮湿之处甚至需要涉水，携带电气设备既不方便也不安全，支具中的依靠电路板控制多个电机，但电路板在潮湿或者长时间浸水的情况下存在诸多不稳定性，虽说有防水措施，但也时常发生意外，极易产生短路，导致设备不能正常运转，甚至导致高能电源漏电而伤及工作人员，影响工作。另外对于水下扫描，水下的洞穴、水下打捞失事船舱，现有的扫描支具更不能适应水下环境，完全依靠人来进行扫描。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种全方位扫描工具，有效的解决了现有的支具不能满足特殊环境下的扫描工作，易出现意外，不可靠的问题。

其解决的技术方案是，包括底座，底座上方有水平状的第一圆盘，第一圆盘上方有水平状且能转动的蜗杆，蜗杆左右两端均啮合有蜗轮，蜗轮的中心轴下端贯穿第一圆盘，第一圆盘上有沿第一圆盘径向开设且与蜗轮一一对应的滑槽，第一圆盘下侧有第二圆盘，第二圆盘上有与滑槽一一对应的弧形槽，弧形槽与滑槽相交部位有竖直的滑动筒，滑动筒内有竖直的且能转动的立轴，立轴上端有花键筒，花键筒与立轴之间经万向联轴器连接在一起，蜗轮的中心轴下端经万向联轴器连接有花键轴，花键轴下端插装在花键筒内；底座上端面上固定有锥形的第一摩擦轮，立轴下端固定有与蜗轮一一对应的锥状第二摩擦轮，第一摩擦轮与第二摩擦轮贴合；第一圆盘与第二圆盘之间能固定在一起；蜗轮转动带动中心轴转动，中心轴经花键轴带动花键筒转动，花键筒经立轴带动第二摩擦轮绕着第一摩擦轮滚动，使得第一圆盘与第二圆盘绕着第一摩擦轮公转；

所述的圆板上固定有能主动转动的转盘，蜗杆中心位置套装有圆筒，转盘的上铰接有连杆形成曲柄摇杆结构，连杆上端与圆筒铰接，转盘转动经连杆带动圆筒转动，圆筒与蜗杆之间安装有单向离合器。

本发明结构巧妙，采用全机械方式传动，在不需要用电的情况下实现对全景的扫描或者拍摄，极大程度防止失真现象，方便后期数据处理。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为图1 中A向视图。

图4为本发明中核心结构示意图。

图5为本发明中第一圆盘上的滑槽与第二圆盘上的弧形槽的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括底座1，底座1上方有水平状的第一圆盘2，第一圆盘2上方有水平状且能转动的蜗杆19，蜗杆19左右两端均啮合有蜗轮20，蜗轮20的中心轴下端贯穿第一圆盘2，第一圆盘2上有沿第一圆盘2径向开设且与蜗轮20一一对应的滑槽3，第一圆盘2下侧有第二圆盘4，第二圆盘4上有与滑槽3一一对应的弧形槽5，弧形槽5与滑槽3相交部位有竖直的滑动筒6，滑动筒6内有竖直的且能转动的立轴7，立轴7上端有花键筒8，花键筒8与立轴7之间经万向联轴器连接在一起，蜗轮20的中心轴下端经万向联轴器连接有花键轴9，花键轴9下端插装在花键筒8内；底座1上端面上固定有锥形的第一摩擦轮10，立轴7下端固定有与蜗轮20一一对应的锥状第二摩擦轮11，第一摩擦轮10与第二摩擦轮11贴合；第一圆盘2与第二圆盘4之间能固定在一起；蜗轮20转动带动中心轴转动，中心轴经花键轴9带动花键筒8转动，花键筒8经立轴7带动第二摩擦轮11绕着第一摩擦轮10滚动，使得第一圆盘2与第二圆盘4绕着第一摩擦轮10公转；

所述的圆板上固定有能主动转动的转盘12，蜗杆19中心位置套装有圆筒13，转盘12的上铰接有连杆形成曲柄摇杆结构，连杆上端与圆筒13铰接，转盘12转动经连杆带动圆筒13转动，圆筒13与蜗杆19之间安装有单向离合器。

为了在不使用电的情况下实现转盘12的主动转动，所述的第一圆盘2上端固定有发条盒14，转盘12上的中心轴置于发条盒14内，发条能带动转盘12转动。

为了安装蜗杆19，所述的第一圆盘2上端左右两侧固定有立板15，蜗杆19端部贯穿立板15，蜗杆19与立板15之间安装有轴承。

为了安装蜗轮20，所述的立板15上端固定有水平的支撑板，蜗轮20的中心轴下端贯穿支撑板，中心轴与支撑板之间安装有轴承。

为了使得第一圆板与第二圆板能固定在一起，进而实现立轴7的位置固定，以此实现调整扫描的清晰度，所述的第二圆盘4上开有多个呈圆周均布的螺纹孔，螺纹孔内旋拧有压紧螺钉16，旋拧压紧螺钉16能使得第一圆盘2与第二圆盘4固定在一起。

为了防止第一圆板与第二相互脱离，所述的滑动筒6上下两端外侧均有环形凸起。

为了给予整个装置足够的支撑，所述的第一摩擦轮10上开有竖直的花键孔17，花键孔17内有能上下滑动的套筒18，套筒18与花键筒8之间经花键结构连接，第二圆盘4下端有与其同轴的转轴，转轴置于套筒18内，转轴与套筒18之间安装有轴承。

值得注意的是，滑动筒6与立轴7之间安装有轴承，蜗杆19与立板15之间安装有轴承，本装置中所有的轴承均采用防水轴承；发条盒14需要做出必要的防水措施，有利于延长使用寿命；花键轴9与花键筒8之间不脱离；本装置中，摄影的扫描仪或者摄像机安装在圆筒13上，初始状态下摄影扫描仪或者摄像机均处于水平状态，转盘12转动经连杆带动圆筒13转动90°使得摄影扫描仪与摄影机处于竖直朝上的状态。

使用时，将本装置平稳放置于合适地方，然后将摄影机或者扫描仪的镜头安装在圆筒13上，并且使得发条盒14内的发条处于收紧状态，松开手后，转盘12在发条作用下转动，转盘12经连杆带动圆筒13转动，此时，当圆筒13带着镜头向上抬起时，单向离合器空转，当圆筒13带着镜头向下落下时，圆筒13经单向离合器带动蜗轮20转动，两个蜗轮20转向相同，蜗轮20转动经中心轴带动花键轴9转动，花键轴9经花键筒8带动立轴7转动，立轴7转动带动第二摩擦轮11绕着第一摩擦轮10滚动，使得第一圆盘2与第二圆盘4绕着第一摩擦轮10公转，使得圆筒13上的镜头在水平方向也转动一个角度，一个循环完成；多个循环后，镜头在水平方向上转动一圈后，扫描完成，将扫描结果保存起来方便后期处理。

若需要调整扫描的清晰度时，减小失真现象，只需要调整一个循环后镜头在水平面上转动的角度即可，具体操作：旋拧第二圆盘4上的压紧螺钉16，使得第一圆盘2与第二圆盘4不再固定，此时一手持第一圆盘2，另一手旋转第二圆盘4，弧形槽5与滑槽3相互作用下使得滑动筒6向第一圆盘2中心靠近或者远离，当滑动筒6向第一圆盘2中心靠拢时，每个循环内镜头在水平面上转动的角度越大，清晰度越低，失真越严重；当滑动筒6向第一圆盘2中心远离时，每个循环内镜头在水平面上转动的角度越小，清晰度越高，还原度越高。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明中采用全机械传动，在不使用电力的情况下，能适应野外极端环境的适应，如洞穴扫描、地质勘探测绘、水下沉船打捞等工作，能有效调节扫描的精度，适应不清晰度的要求，结构可靠，操作方便。

2. 本方案中采用蜗轮20蜗杆19结构及可变传动比的摩擦轮结构，形成两级可调的传动比，采用蜗轮20蜗杆19机构能有效增加传动比，蜗轮20的大小也是影响扫描精度的一个因素，蜗轮20越大，每次扫描仪在水平方向的转角越小；还有多个摩擦轮之间的传动比也可以调节，可以根据需要进行手动调节，可以满足不同扫描精度的要求，也大大提高了传动精度。

3. 本发明中动力来源完全摒传统的多个电机，采用用发条代替，放松之后自动旋转，增加传动效率，传动可靠，能适应多种复杂环境使用。

现有技术中目的是为了将摄像头调整到一定角度，只是为了到达这特定拍摄视角，只要理论上能将摄像机固定即可，至于拍摄扫描频率，现有技术中并没有涉及。本方案中充分考虑到摄像机或者扫描仪本身的扫描帧数，并在水平面上匀速转动，使得每次旋转的角度不变，多次旋转之后更方便计算机进行识别处理，当然也能极大的避免画面失真。

Claims

1.一种全方位扫描工具，其特征在于，包括底座（1），底座（1）上方有水平状的第一圆盘（2），第一圆盘（2）上方有水平状且能转动的蜗杆（19），蜗杆（19）左右两端均啮合有蜗轮（20），蜗轮（20）的中心轴下端贯穿第一圆盘（2），第一圆盘（2）上有沿第一圆盘（2）径向开设且与蜗轮（20）一一对应的滑槽（3），第一圆盘（2）下侧有第二圆盘（4），第二圆盘（4）上有与滑槽（3）一一对应的弧形槽（5），弧形槽（5）与滑槽（3）相交部位有竖直的滑动筒（6），滑动筒（6）内有竖直的且能转动的立轴（7），立轴（7）上端有花键筒（8），花键筒（8）与立轴（7）之间经万向联轴器连接在一起，蜗轮（20）的中心轴下端经万向联轴器连接有花键轴（9），花键轴（9）下端插装在花键筒（8）内；底座（1）上端面上固定有锥形的第一摩擦轮（10），立轴（7）下端固定有与蜗轮（20）一一对应的锥状第二摩擦轮（11），第一摩擦轮（10）与第二摩擦轮（11）贴合；第一圆盘（2）与第二圆盘（4）之间能固定在一起；蜗轮（20）转动带动中心轴转动，中心轴经花键轴（9）带动花键筒（8）转动，花键筒（8）经立轴（7）带动第二摩擦轮（11）绕着第一摩擦轮（10）滚动，使得第一圆盘（2）与第二圆盘（4）绕着第一摩擦轮（10）公转；

所述的第一圆盘（2）上固定有能主动转动的转盘（12），蜗杆（19）中心位置套装有圆筒（13），转盘（12）的上铰接有连杆形成曲柄摇杆结构，连杆上端与圆筒（13）铰接，转盘（12）转动经连杆带动圆筒（13）转动，圆筒（13）与蜗杆（19）之间安装有单向离合器。

2.根据权利要求1所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的第一圆盘（21）上端固定有发条盒（14），转盘（12）上的中心轴置于发条盒（14）内，发条能带动转盘（12）转动。

3.根据权利要求1所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的第一圆盘（2）上端左右两侧固定有立板（15），蜗杆（19）端部贯穿立板（15），蜗杆（19）与立板（15）之间安装有轴承。

4.根据权利要求3所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的立板（15）上端固定有水平的支撑板，蜗轮（20）的中心轴下端贯穿支撑板，中心轴与支撑板之间安装有轴承。

5.根据权利要求1所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的第二圆盘（4）上开有多个呈圆周均布的螺纹孔，螺纹孔内旋拧有压紧螺钉（16），旋拧压紧螺钉（16）能使得第一圆盘（2）与第二圆盘（4）固定在一起。

6.根据权利要求1所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的滑动筒（6）上下两端外侧均有环形凸起。

7.根据权利要求1所述的一种全方位扫描工具，其特征在于，所述的第一摩擦轮（10）上开有竖直的花键孔（17），花键孔（17）内有能上下滑动的套筒（18），套筒（18）与花键筒（8）之间经花键结构连接，第二圆盘（4）下端有与其同轴的转轴，转轴置于套筒（18）内，转轴与套筒（18）之间安装有轴承。