CN111953861A - 一种新型3d扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型3D扫描仪，包括激光器、磁铁、轴承、磁编码器、主板、驱动马达、齿轮、传动部件、相机模组、基座、机架和转台，磁铁设置在激光器上，激光器设置在轴承上，磁编码器设置在磁铁的下部，主板、磁编码器和相机模组设置在基座上，磁编码器和相机模组与主板连接设置，机架连接基座和转台设置，基座位于转台的斜上部，驱动马达设置在基座上，齿轮与驱动马达连接设置，传动部件缠绕齿轮和激光器设置。通过上述方式，本发明的新型3D扫描仪，能够调整相机模组和激光器的角度，获取更加全面、准确的图像信息，能够更快更准确的直接反映出激光转台的角度值，结果准确，3D扫描效果好。

Description

一种新型3D扫描仪

技术领域

本发明涉及3D扫描仪技术领域，特别是涉及一种新型3D扫描仪。

背景技术

3D扫描仪(三维扫描仪)是一种用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)的仪器。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。现有的3D扫描仪很难进行精度调节，使用效果不好。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型3D扫描仪，使用效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型3D扫描仪，包括激光器、磁铁、轴承、磁编码器、主板、驱动马达、齿轮、传动部件、相机模组、基座、机架和转台，所述磁铁设置在所述激光器上，所述激光器设置在所述轴承上，所述磁编码器设置在所述磁铁的下部，所述主板、所述磁编码器和所述相机模组设置在所述基座上，所述磁编码器和所述相机模组与所述主板连接设置，所述机架连接所述基座和所述转台设置，所述基座位于所述转台的斜上部，所述驱动马达设置在所述基座上，所述齿轮与所述驱动马达连接设置，所述传动部件缠绕所述齿轮和所述激光器设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括壳体和激光器口，所述激光器位于所述壳体内，所述激光器口设置在所述壳体上，所述壳体设置在所述轴承上。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括外盖，所述外盖设置在所述基座上。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括固定环座、固定件、齿槽、转动蜗杆、涡轮和固定座，所述固定环座为一端开口的环形设置，所述固定环座套于所述激光器上，所述固定件固定所述固定环座的开口处，所述涡轮位于所述固定环座的另一端，所述齿槽位于所述转动蜗杆上，所述涡轮和所述齿槽相互啮合设置，所述转动蜗杆设置在所述固定座上。

在本发明一个较佳实施例中，所述固定件为螺丝和螺母，所述螺丝能穿过所述固定环座的开口设置，所述螺母固定所述螺丝设置；所述涡轮和所述固定环座的材质为塑料，所述涡轮和所述固定环座一体成型设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括相机基座、基座连接座、用于从两个方向压紧相机基座的弹片组件、用于带动相机基座旋转的蜗杆，所述相机模组固定设置于相机基座的正面，所述相机基座与所述基座连接座活动连接，所述相机基座的外侧壁上设置有与蜗杆上的螺旋齿相配合的旋转齿槽，旋转齿槽与螺旋齿啮合，使得蜗杆带动相机基座轴向旋转，以带动相机模组绕自身轴线旋转，所述弹片组件包括弹片本体、第一压片、第二压片，所述第一压片的一端设置于弹片本体的顶部，另一端延伸至相机基座的顶部并压紧于所述相机基座的外周面，所述第二压片与弹片本体相连接，另一端上设置有定位槽，所述定位槽与相机基座背面的定位凸点活动连接。

在本发明一个较佳实施例中，相机口设置于基座上，且相机模组对着相机口，以便所述相机模组进行取景；所述基座连接座设置于所述基座内的底部。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括用于固定弹片组件的弹片固定座，所述弹片固定座设置于所述基座内，所述弹片本体与弹片固定座相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述新型3D扫描仪还包括用于固定蜗杆的蜗杆固定组件，所述蜗杆固定组件包括固定板、固定连接座、定位杆、蜗杆固定座，固定连接座、定位杆、蜗杆固定座位于基座内，所述蜗杆的底部活动设置于位于所述蜗杆固定座上，所述蜗杆顶部的连接柱与所述固定板活动连接，所述固定板固定在固定连接座上，所述固定板上设置有与所述定位杆相配合的定位孔；在所述蜗杆固定座上开设调节通孔，所述蜗杆的底面设置有用于手动驱动蜗杆的调节槽。

在本发明一个较佳实施例中，所述转台包括转台基座、转台支撑座、马达、第一齿轮、第二齿轮、置物台和第三齿轮，所述转台支撑座设置在所述转台基座上，所述置物台设置在所述转台支撑座上，所述马达与所述第一齿轮连接设置，所述第一齿轮与所述第二齿轮相碰设置，所述第二齿轮与所述第三齿轮相碰设置，所述第三齿轮位于所述置物台上。

本发明的有益效果是：本发明的新型3D扫描仪，能够调整相机模组和激光器的角度，获取更加全面、准确的图像信息，能够更快更准确的直接反映出激光转台的角度值，结果准确，3D扫描效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的新型3D扫描仪一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所述新型3D扫描仪中激光器设置结构示意图；

图3是图1所述新型3D扫描仪中激光器调节结构示意图；

图4是图1所述新型3D扫描仪中激光器调节结构立体示意图；

图5是图1所述新型3D扫描仪中相机模组调节结构示意图；

图6是图1所述新型3D扫描仪中相机模组设置结构局部示意图；

图7是图1所述新型3D扫描仪中相机模组设置结构背部示意图；

图8是图1所述新型3D扫描仪中转台结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，提供一种新型3D扫描仪，包括外盖1、壳体8、激光器9、激光器口10、驱动马达、齿轮、传动部件、固定环座17、安装件18、固定件19、齿槽20、转动蜗杆21、涡轮22、固定座23、磁铁11、轴承12、磁编码器13、主板14、相机口、相机模组15、相机基座24、基座连接座25、用于从两个方向压紧相机基座的弹片组件、用于固定弹片组件的弹片固定座26、用于带动相机基座旋转的蜗杆27、用于固定蜗杆的蜗杆固定组件、基座16、机架和转台7。所述外盖设置在所述基座上，壳体、激光器、激光器口、固定环座、安装件、固定件、齿槽、转动蜗杆、涡轮、固定座、磁铁、轴承、磁编码器、主板、相机口、相机模组、相机基座、基座连接座、用于从两个方向压紧相机基座的弹片组件、用于固定弹片组件的弹片固定座、用于带动相机基座旋转的蜗杆、用于固定蜗杆的蜗杆固定组件设置在所述外盖和所述基座形成的腔体内。所述机架连接所述基座和所述转台设置，所述基座位于所述转台的斜上部。

所述激光器是市面上有售的，常用于3D扫描仪中，可以直接购买应用。所述激光器设置在所述壳体上，所述壳体和所述外盖对所述激光器具有保护作用，并能够使所述激光器固定在所述壳体上。所述激光器口设置在所述壳体上，所述激光器口与所述激光器对应设置，所述激光器发射的激光能够从所述激光器口发射出。

所述固定环座为一端开口的环形设置，所述固定环座套于所述激光器上。所述固定件固定所述固定环座的开口处，所述固定件为螺丝和螺母，所述螺丝能穿过所述固定环座的开口设置，所述螺母固定所述螺丝设置。所述固定件能够使所述固定环座紧紧固定住所述激光器，在所述固定环座受力的情况下，所述激光器能够随所述固定环座运动。所述安装件设置在所述固定环座上，所述安装件能够卡扣在所述外盖上，从而对所述固定环座具有固定作用。

所述涡轮位于所述固定环座的另一端，所述涡轮和所述固定环座的材质为塑料，所述涡轮和所述固定环座一体成型设置。所述齿槽位于所述转动蜗杆上，所述涡轮和所述齿槽相互啮合设置，所述转动蜗杆设置在所述固定座上，所述转动蜗杆的一端是伸出所述外盖设置的。通过手动或自动的方式，转动所述转动蜗杆的伸出端，能够使所述转动蜗杆转动。所述转动蜗杆上的齿槽能够对所述涡轮施以力的作用，从而调节所述激光器在其中心轴线上的转动。所述激光器的转动是微小的，所述固定环座为塑料材质，具有弹性，因此能实现调节作用。

所述壳体设置在所述轴承上，所述驱动马达设置在所述轴承的一侧，所述齿轮与所述驱动马达连接设置，所述传动部件缠绕所述齿轮和所述壳体设置，具体所述传动部件为O型圈。所述驱动马达运行，能够带动所述齿轮转动，在所述齿轮转动的过程中，所述齿轮通过所述传动部件从而带动所述激光器所在的壳体转动，同时所述壳体能够在所述轴承上转动。

所述磁铁设置在所述激光器上，所述磁铁为圆形磁铁，所述圆形磁铁一半是N极，一半是S极。所述磁铁通过胶粘剂胶粘在所述激光器上，能够固定在所述激光器上。所述磁编码器设置在所述磁铁的下部，所述磁编码器与所述磁铁不相碰设置的，在所述磁铁转动的过程中，所述磁编码器能够感知到所述磁铁的转动。所述主板和所述磁编码器设置在所述基座上，所述磁编码器与所述主板连接设置。所述主板是市面上有售的主板，能够用于对所述磁编码器的结果进行处理，购买后直接应用便可。

所述相机口设置于所述基座上，所述相机模组与所述主板连接设置。所述相机模组固定设置于相机基座的正面，且相机模组对着相机口，以便所述相机模组进行取景。所述基座连接座设置于所述基座内的底部，所述相机基座与所述基座连接座活动连接，所述相机基座的外侧壁上设置有与蜗杆上的螺旋齿相配合的旋转齿槽28，旋转齿槽与螺旋齿啮合，使得蜗杆带动相机基座在基座连接座上轴向旋转，以带动相机模组绕自身轴线旋转，即可以通过手动或者自动的方式，利用蜗杆和相机基座带动相机模组旋转，从而方便扫描仪对待扫描产品进行不同角度的拍摄，提高了扫描的精准性。

所述弹片组件包括弹片本体29、第一压片30、第二压片31，所述第一压片的一端设置于弹片本体的顶部，另一端延伸至相机基座的顶部并压紧所述相机基座的外周面，所述第二压片与弹片本体相连接，延伸至相机基座背面的另一端上设置有定位槽37，所述定位槽与相机基座背面的定位凸点32活动连接，这样不仅可以更加方便、稳定的压紧相机基座，还可以方便绕定位凸点旋转。

第一压片从上往下将相机基座压在基座连接座上，第二压片从后往前将相机基座和相机模组向前推，使得相机模组紧贴在相机口上，提高了相机基座和相机在静止或在旋转过程中的稳定性，防止相机产生位移或倒塌，进一步提高扫描的准确性。

所述弹片固定座设置于所述基座内，所述弹片本体通过螺钉等紧固件与弹片固定座相连接。

所述蜗杆固定组件包括固定板33、固定连接座34、定位杆35、蜗杆固定座36，固定连接座、定位杆、蜗杆固定座位于基座内，所述蜗杆的底部活动设置于位于所述蜗杆固定座上，所述蜗杆顶部的连接柱与所述固定板活动连接，所述固定板通过紧固件等装置固定在固定连接座上，同时所述固定板上设置有与所述定位杆相配合的定位孔，固定板压住蜗杆，即不影响蜗杆的旋转，又防止蜗杆在运动时倾斜或者位移。

当采用手动的形式驱动蜗杆旋转时，在所述蜗杆固定座上开设调节通孔，所述蜗杆的底面设置有调节槽，在使用时，可以将调节拨片或者螺丝刀等物品插入调节通孔中，然后卡进调节槽中进行旋转即可。此设置能通过更加便宜、简洁的方式来调节相机在自身轴线上的角度。

所述机架包括连接架2、连接座3、活动架4、固定杆6、弹簧、过渡杆、连接绳和支撑杆5。所述连接架的一端与所述转台连接，另一端与所述连接座连接，所述活动架设置在所述连接座上并能够绕所述连接座上的轴转动连接，所述基座设置在所述活动架上。所述固定杆的两端设置在所述连接座上并伸出所述连接座设置，所述支撑杆的一端与所述固定杆连接，另一端与所述活动架连接。所述弹簧的一端与所述固定杆连接，另一端与所述过渡杆连接。所述连接绳的一端与所述过渡杆连接，另一端与所述活动架连接。所述弹簧等部件的设置，能够使所述活动架位于两个档位，能使所述激光器处于两个不同的位置。当然也可以所述活动架固定设置在所述连接座上，形成一个整体机架。所述连接架的一端伸入所述转台，另一端伸入所述连接座，并通过螺丝等部件固定，所述连接架是能够更换的。

所述转台包括转台基座38、转台支撑座39、马达、第一齿轮40、第二齿轮41、活动轮42、置物台和第三齿轮，所述转台支撑座设置在所述转台基座上，所述置物台设置在所述转台支撑座上，所述转台支撑座能支撑所述置物台。所述马达与所述第一齿轮连接设置，所述马达能够带动所述第一齿轮转动。所述第一齿轮与所述第二齿轮相碰设置，在所述第一齿轮转动的情况下，带动所述第二齿轮转动。所述第二齿轮与所述第三齿轮相碰设置，所述第三齿轮位于所述置物台上，在所述第二齿轮转动的情况下，能带动所述第三齿轮转动，从而使所述置物台转动。所述活动轮设置在所述转台支撑座上，所述活动轮与所述置物台相碰设置，在所述置物台转动的过程中，所述活动轮能够使所述置物台更好的转动。

所述新型3D扫描仪的工作过程为：将需要3D扫描的产品放置到所述转台上，打开马达，使产品在所述转台上转动。所述激光器运行，所述驱动马达运行，使所述壳体转动，从而使所述磁铁转动。因所述磁铁转动使磁场变化，所述磁编码器能够感知到所述磁铁的转动角度，从而能够获知激光转台的角度值，将产品的各个部位均扫描到，最终能够获得产品的尺寸和形状信息。同时所述相机模组运行，对产品进行拍照，所述磁编码器和所述相机模组获得的信息发送到所述主板上，所述主板进行处理，呈现有效的3D效果。

本发明的有益效果是：

一、所述新型3D扫描仪能够调整相机模组和激光器的角度，获取更加全面、准确的图像信息；

二、所述新型3D扫描仪能够更快更准确的直接反映出激光转台的角度值，结果准确，3D扫描效果好。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型3D扫描仪，其特征在于，包括激光器、磁铁、轴承、磁编码器、主板、驱动马达、齿轮、传动部件、相机模组、基座、机架和转台，所述磁铁设置在所述激光器上，所述激光器设置在所述轴承上，所述磁编码器设置在所述磁铁的下部，所述主板、所述磁编码器和所述相机模组设置在所述基座上，所述磁编码器和所述相机模组与所述主板连接设置，所述机架连接所述基座和所述转台设置，所述基座位于所述转台的斜上部，所述驱动马达设置在所述基座上，所述齿轮与所述驱动马达连接设置，所述传动部件缠绕所述齿轮和所述激光器设置。

2.根据权利要求1所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括壳体和激光器口，所述激光器位于所述壳体内，所述激光器口设置在所述壳体上，所述壳体设置在所述轴承上。

3.根据权利要求1所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括外盖，所述外盖设置在所述基座上。

4.根据权利要求1所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括固定环座、固定件、齿槽、转动蜗杆、涡轮和固定座，所述固定环座为一端开口的环形设置，所述固定环座套于所述激光器上，所述固定件固定所述固定环座的开口处，所述涡轮位于所述固定环座的另一端，所述齿槽位于所述转动蜗杆上，所述涡轮和所述齿槽相互啮合设置，所述转动蜗杆设置在所述固定座上。

5.根据权利要求4所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述固定件为螺丝和螺母，所述螺丝能穿过所述固定环座的开口设置，所述螺母固定所述螺丝设置；所述涡轮和所述固定环座的材质为塑料，所述涡轮和所述固定环座一体成型设置。

6.根据权利要求1所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括相机基座、基座连接座、用于从两个方向压紧相机基座的弹片组件、用于带动相机基座旋转的蜗杆，所述相机模组固定设置于相机基座的正面，所述相机基座与所述基座连接座活动连接，所述相机基座的外侧壁上设置有与蜗杆上的螺旋齿相配合的旋转齿槽，旋转齿槽与螺旋齿啮合，使得蜗杆带动相机基座轴向旋转，以带动相机模组绕自身轴线旋转，所述弹片组件包括弹片本体、第一压片、第二压片，所述第一压片的一端设置于弹片本体的顶部，另一端延伸至相机基座的顶部并压紧于所述相机基座的外周面，所述第二压片与弹片本体相连接，另一端上设置有定位槽，所述定位槽与相机基座背面的定位凸点活动连接。

7.根据权利要求6所述的新型3D扫描仪，其特征在于，相机口设置于基座上，且相机模组对着相机口，以便所述相机模组进行取景；所述基座连接座设置于所述基座内的底部。

8.根据权利要求6所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括用于固定弹片组件的弹片固定座，所述弹片固定座设置于所述基座内，所述弹片本体与弹片固定座相连接。

9.根据权利要求6所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述新型3D扫描仪还包括用于固定蜗杆的蜗杆固定组件，所述蜗杆固定组件包括固定板、固定连接座、定位杆、蜗杆固定座，固定连接座、定位杆、蜗杆固定座位于基座内，所述蜗杆的底部活动设置于位于所述蜗杆固定座上，所述蜗杆顶部的连接柱与所述固定板活动连接，所述固定板固定在固定连接座上，所述固定板上设置有与所述定位杆相配合的定位孔；在所述蜗杆固定座上开设调节通孔，所述蜗杆的底面设置有用于手动驱动蜗杆的调节槽。

10.根据权利要求1所述的新型3D扫描仪，其特征在于，所述转台包括转台基座、转台支撑座、马达、第一齿轮、第二齿轮、置物台和第三齿轮，所述转台支撑座设置在所述转台基座上，所述置物台设置在所述转台支撑座上，所述马达与所述第一齿轮连接设置，所述第一齿轮与所述第二齿轮相碰设置，所述第二齿轮与所述第三齿轮相碰设置，所述第三齿轮位于所述置物台上。

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