CN117565047A - 一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维扫描测量领域，尤其涉及一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法，包括：壳体，所述壳体顶部固定连接有机械手臂，所述壳体内侧固定连接有三维扫描仪机体，所述三维扫描仪机体具有三个探头；所述壳体外侧壁设置有冷却机构，所述冷却机构具有供冷单元三个排冷单元；本发明通过设置第一环形壳、第一气孔、第二环形壳和第二气孔，在其中一个及其以上的探头表面温度达到预设值时，三个探头位置上的第二环形壳沿着探头表面移动，并对探头表面吹送冷却，进行冷却散热，降低探头表面温度，从而降低三维扫描仪机体内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度。

Description

一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法

技术领域

本发明涉及三维扫描测量领域，尤其涉及一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法。

背景技术

三维扫描仪是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的几何构造与外观数据如颜色、表面反照率等性质，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。

目前已出现CCD图像测量法、激光扫描法和结构光测量法等多种基于计算机视觉的高温物体测量方法。高温物体三维测量通常采用结构光测量法，通过将三维扫描仪安装在机械手上，机械手带动三维扫描仪近距离的获取被测工件表面反射的正弦光栅条纹图像。

现有技术中，在对高温物体进行三维测量的过程中，靠近物体的扫描探头受高温物体的热传导，使得探头温度升高，继而使得三维扫描仪内部元件温度升高，容易导致三维扫描仪中的投影仪亮度衰减，工业相机掉线，甚至损伤三维扫描仪，进而造成三维扫描仪的扫描精度降低的问题。

为此，本发明提出一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种恒温式三维扫描用机械臂及其控制方法。

第一方面：为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种恒温式三维扫描用机械臂，包括：

壳体，所述壳体顶部固定连接有机械手臂，所述壳体内侧固定连接有三维扫描仪机体，所述三维扫描仪机体具有三个探头；

所述壳体外侧壁设置有冷却机构，所述冷却机构具有供冷单元三个排冷单元，所述排冷单元包括：

第一环形壳，所述第一环形壳固定连接在所述壳体外侧壁上并套设在对应位置上的所述探头表面；

第二环形壳，所述第二环形壳滑动连接在所述第一环形壳内，所述第二环形壳内壁阵列开设有数个第二气孔；

推动件，所述推动件用于推动所述第二环形壳；

温度传感器，所述温度传感器用于检测对应位置上的所述探头表面的温度；

当一个及以上的探头表面温度达到预设值时，三个排冷单元中的推动件推动对应位置上的第二环形壳，使得第二环形壳沿着探头表面移动，在移动的过程中第二气孔向探头表面吹送冷切气流，以对探头表面进行冷却散热。

优选的，所述排冷单元还包括：

数个流通孔，数个所述流通孔阵列开设在所述探头外侧壁上，

让位槽，所述让位槽开对应所述流通的位置设在第一环形连接壳内表面；

数个第一气孔，所述数个第一气孔对应所述让位槽的位置环形阵列开设在所述第一环形连接壳内壁上，所述第一气孔与对应位置上的所述第二气孔连通；

当三个探头温度都未达到预设值时，第二气孔与第一气孔连通，使得冷气能够进入到探头内，从而对三维扫描仪机体的内部进行散热；

优选的，所述排冷单元还包括：

数个第三气孔，所述第三气孔环形阵列开设在所述第二环形壳内壁上，数个所述第三气孔均远离对应位置上的第二气孔；

密封组件，所述密封组件用于密封第二气孔；

在第三气孔从而第一环形壳内脱离后，通过密封组件将第二气孔密封，第三气孔向探头表面吹送冷切气流，冷气沿着探头的轨迹流动至探头的端部，使探头表面与冷气充分接触散热。

优选的，所述密封组件包括：

环形密封板，所述环形密封板转动连接在所述第二环形壳内壁上；

数个第四气孔，数个所述第四气孔对应所述第二气孔的位置开设在所述环形密封板表面；

数个第五气孔，数个所述第五气孔环形阵列开设在所述环形密封板表面，所述第五气孔与对应位置上的所述第三气孔错位密封；

第一旋转驱动件，所述第一旋转驱动件用于驱动所述环形密封板旋转；

通过旋转驱动件驱动环形密封板旋转，使得第四气孔和第二气孔错位密封，第五气孔与第三气孔对接连通。

优选的，所述排冷单元还包括：

数个连通管，数个所述连通管通过弹性连接件滑动连接在对应位置上的所述第五气孔内；

推动机构，所述推动机构用于推动所述连通管；

当探头表面温度达到预设值时，启动对应位置上的推动机构，使得连通管插入到第三气孔中并靠近探头表面，使得冷气快速与探头表面接触散热。

优选的，所述排冷单元还包括：

数个球阀，数个所述球阀转动连接在对应位置上的所述连通管内，所述球阀表面阵列开设有弧形进气槽和弧形排气槽；

所述弧形进气槽与所述连通管顶部连通，所述弧形排气槽与所述连通管底部连通；

所述弧形进气槽和弧形排气槽直径沿着所述球阀的旋转轨迹依次减小；

第二旋转驱动件，所述第二旋转驱动件用于驱动所述球阀进行旋转；

在连通管靠近探头的过程中，通过第二旋转驱动件驱动球阀旋转，使得弧形进气槽和弧形排气槽直径内径减小，冷气的速度增大，加快对探头表面进行散热。

优选的，所述推动机构包括：

多个推动座，多个所述推动座分别固定连接在对应位置上的所述连通管的端部；

多个转动盘，多个所述转动盘分别转动连接在对应位置上的所述环形密封板表面，所述转动盘表面环形阵列固定连接有多个凸轮，多个所述凸轮的尺寸沿着排列顺序依次增大；

传动组件，所述传动组件用于传动转动盘进行旋转；

通过将转动盘旋转至不通位置时，对应位置上的凸轮挤压推动座，使得连通管能移动到不同的位置，从而调节连通管与探头之间的距离。

第二方面：为解决上述问题，本发明还提出了一种恒温式三维扫描用机械臂的控制方法，还包括：

控制器，所述控制器设置在壳体顶部；

该控制方法包括；

获取通过温度传感器检测到的对应位置上探头的温度参数；

基于温度参数生成第一控制信息和第二控制信息；

发送第一控制信息给三个推动件，以控制推动件推动第二环形壳；

发送第二控制信息给对应位置上的推动机构，以控制推动机构推动连通管；

其中，通过温度传感器获取对应位置上探头表面的温度，当检测到对应位置上探头温度达到预设值时，对应位置上的温度传感器基于温度参数生成第一请求信息和第二请求信息，控制器基于第一请求信息和第二请求信息生成第一控制信息和第二控制信息，第一控制信息用于控制三个推动件，第二控制信息用于控制温度达到预设值的对应位置上的推动机构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、本发明通过设置第一环形壳、第一气孔、第二环形壳和第二气孔，在三个探头表面温度未达到预设值时，通过第一气孔向三维扫描仪机体内注入冷气，在其中一个及其以上的探头表面温度达到预设值时，三个探头位置上的第二环形壳沿着探头表面移动，通过第二气孔向探头表面吹送冷气，对探头表面进行冷却散热，降低探头表面温度，从而降低三维扫描仪机体内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度。

二、本发明通过设置第三气孔和密封组件，第二气孔移动到探头端部后，此时第三气孔从第一环形壳内脱离，通过密封组件将第二气孔密封，使得冷却只能通过第三气孔排出，冷气会沿着探头的轨迹流动至探头的端部，有利于使冷却扩散在探头整个表面，减少接触死角，使的探头表面都能与冷气充分接触。

三、本发明通过设置连通管和推动机构，当探头表面温度达到预设值时，启动对应位置上的推动机构，使得连通管插入到第三气孔中并靠近探头表面，使得冷气快速与探头表面接触散热，有利于使三个探头表面温度达到均衡。

附图说明

图1为本发明的控制方法流程图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明的壳体和三维扫描仪机体的连接图。

图4为本发明的壳体和气泵连接图。

图5为本发明的壳体背面图。

图6为本发明的三维扫描仪机体背面图。

图7为本发明的第一环形壳和第二环形壳的剖视图。

图8为图7中A处放大图。

图9为本发明的第一环形壳、电动伸缩杆和驱动板的连接图。

图10为本发明的第二环形壳的剖视图。

图11为图10中B处放大图。

图12为本发明的连通管、转动盘和拨动板的连接情况图。

图13为本发明的连通管和球阀的剖视图。

图14为本发明中推动件控制方法流程图。

图15为本发明中推动机构控制方法流程图。

图中：1、壳体；2、控制器；3、机械手臂；4、三维扫描仪机体；5、探头；501、流通孔；6、气泵；7、导流管；8、第一环形壳；801、让位槽；802、第一气孔；9、第二环形壳；901、第二气孔；902、第三气孔；10、温度传感器；11、电动伸缩杆；12、环形密封板；1201、第四气孔；1202、第五气孔；13、驱动板；1301、驱动槽；14、连接销；15、连通管；16、推动座；17、转动盘；18、凸轮；19、转动座；20、第一齿轮；21、环形齿轮；22、步进电机；23、第二齿轮；24、弹簧；25、球阀；2501、弧形进气槽；2502、弧形排气槽；26、转动杆；27、推动板；28、扭簧；29、拨动板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

第一方面：如图2至图13所示的一种恒温式三维扫描用机械臂，包括：

壳体1，壳体1顶部固定连接有机械手臂3，壳体1内侧固定连接有三维扫描仪机体4，三维扫描仪机体4具有三个探头5；

壳体1外侧壁设置有冷却机构，冷却机构具有供冷单元三个排冷单元，排冷单元包括：

第一环形壳8，第一环形壳8固定连接在壳体1外侧壁上并套设在对应位置上的探头5表面；

第二环形壳9，第二环形壳9滑动连接在第一环形壳8内，第二环形壳9内壁阵列开设有数个第二气孔901；

推动件，推动件用于推动第二环形壳9；

温度传感器10，温度传感器10用于检测对应位置上的探头5表面的温度；

当一个及以上的探头5表面温度达到预设值时，三个排冷单元中的推动件推动对应位置上的第二环形壳9，使得第二环形壳9沿着探头5表面移动，在移动的过程中第二气孔901向探头5表面吹送冷切气流，以对探头5表面进行冷却散热；

具体的，现有技术中，在对高温物体进行三维测量的过程中，靠近物体的扫描探头5受高温物体的热传导，使得探头5温度升高，继而使得三维扫描仪内部元件温度升高，容易导致三维扫描仪中的投影仪亮度衰减，工业相机掉线，甚至损伤三维扫描仪，进而造成三维扫描仪的扫描精度的问题，本技术方案可以解决以上问题，具体的工作方式如下，通过机械手臂3带动壳体1和三维扫描仪机台移动，扫描高温物体，在扫描的过程中，通过三个温度传感器10检测对应位置的探头5表面温度；

当其中一个及以上的探头5温度超过预设值时，通过机械手臂3带动壳体1和扫描仪机台远离高温物体，在远离的过程中，三个排冷单元中的推动件均启动，推动对应位置上的第二环形壳9，使得第二环形壳9沿着探头5表面进行移动，使得原本在第二环形壳9内的第二气孔901露出，并沿着探头5表面进行移动，直到移动至探头5的端部，在移动的过程中，供冷单元供入的冷气通过第二气孔901排向探头5表面，从而对探头5表面进行冷却散热，降低探头5表面温度，从而降低三维扫描仪机体4内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度；

在探头5经过冷却散热的过程中，温度传感器10持续检测三个探头5表面的温度，到三个探头5表面温度下降到指定数值后，三个排冷单元中的推动件均启动，使得对应位置上的第二环形壳9重新缩回到第一环形壳8内，有利于避免对三维扫描仪机体4在测量过程中造成干涉。

需要说明的是，在测量高温物体的过程中，机械手臂3会带动三维扫描仪机体4围绕高温物体进行移动，若高温物体为不规则形状，会导致三个探头5距离高温物体的距离不相同，从而导致三个探头5表面温度不同，通过三个温度传感器10各自检测对应位置探头5表面温度，若有一个探头5表面温度达到预设值，三个排冷单元中的推动件均启动，若两个或者三个探头5表面温度达到预设值，同理如上，三个推动件均启动，分别推动对应位置上的第二环形壳9。

参照图4、其中，壳体1侧壁开设有三个安装槽，三维扫描仪的三个探头5分别位于对应位置上的安装槽内，第一环形壳8固定连接在对应位置上的安装槽内，第一环形壳8套设在探头5的表面。

参照图7和图9在具体的实施过程中，推动件包括：

电动伸缩杆11，电动伸缩杆11固定连接在第一环形壳8内，电动伸缩杆11的伸缩端固定连接在第二环形壳9内壁上；

具体的，当其中一个及以上的探头5温度超过预设值时，电动伸缩杆11驱动，使得电动伸缩杆11的伸缩端推动第二环形壳9，从而实现第二环形壳9沿着探头5表面进行移动，并通过第二气孔901向探头5表面吹送冷切气流，以对探头5表面进行冷却散热。

作为供冷单元可选的一种实施方式，供冷单元包括：

气泵6，气泵6固定连接在壳体1顶部，气泵6与机械臂固定连接；

三个导流管7，导流管7的一端与对应位置上的第一环形壳8固定连通，导流管7的另一端与气泵6的排气端固定连通；

具体的，通过三个导流管7将气冷气注入到三个第一环形壳8内，其中气泵6为冷气泵，可以将外界气体进行冷却。

参照图6和图7作为本发明的进一步实施方案，排冷单元还包括：

数个流通孔501，数个流通孔501阵列开设在探头5外侧壁上，

让位槽801，让位槽801开对应流通的位置设在第一环形连接壳内表面；

数个第一气孔802，数个第一气孔802对应让位槽801的位置环形阵列开设在第一环形连接壳内壁上，第一气孔802与对应位置上的第二气孔901连通；

当三个探头5温度都未达到预设值时，第二气孔901与第一气孔802连通，使得冷气能够进入到探头5内，从而对三维扫描仪机体4的内部进行散热；

具体的，通过温度传感器10检测三个探头5表面温度，当三个探头5表面温度都没有达到预设值时，此时三个第二环形壳9均收缩在第一环形壳8内，第一气孔802和第二气孔901连通，此时冷气通过第一气孔802和第二气孔901排入到由让位槽801和探头5所组成的空间中，随后冷气通过流通孔501进入到三维扫描仪机体4内，对三维扫描仪机体4内部进行冷却散热；

当其中一个及以上的探头5温度超过预设值时，使得原本在第二环形壳9内的第二气孔901露出，第一气孔802被密封，使得气泵6提供的冷气，均通过第二气孔901排出，喷射到探头5表面，从热量传导源处进行冷却散热，从而降低三维扫描仪机体4内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度。

参照图5和图6、在具体实施过程中，壳体1和三维扫描仪机体4远离高温物体侧面开设均开设有排气槽，从而将三维扫描仪机体4内的空气排出。

参照图10、作为本发明的进一步实施方案，排冷单元还包括：

数个第三气孔902，第三气孔902环形阵列开设在第二环形壳9内壁上，数个第三气孔902均远离对应位置上的第二气孔901；

密封组件，密封组件用于密封第二气孔901；

在第三气孔902从而第一环形壳8内脱离后，通过密封组件将第二气孔901密封，第三气孔902向探头5表面吹送冷切气流，冷气沿着探头5的轨迹流动至探头5的端部，使探头5表面与冷气充分接触散热；

具体的，在第二气孔901移动到探头5端部后，此时第三气孔902从第一环形壳8内脱离，通过密封组件将第二气孔901密封，使得冷却只能通过第三气孔902排出，由于第三气孔902远离探头5端部，在第三气孔902向探头5表面吹送冷切气流的过程中，冷气会沿着探头5的轨迹流动至探头5的端部，有利于使冷却扩散在探头5整个表面，减少接触死角，使的探头5表面都能与冷气充分接触，提高散热效果，降低三维扫描仪机体4内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度。

参照图10、作为密封组件可选的一种实施方案，密封组件包括：

环形密封板12，环形密封板12转动连接在第二环形壳9内壁上；

数个第四气孔1201，数个第四气孔1201对应第二气孔901的位置开设在环形密封板12表面；

数个第五气孔1202，数个第五气孔1202环形阵列开设在环形密封板12表面，第五气孔1202与对应位置上的第三气孔902错位密封；

第一旋转驱动件，第一旋转驱动件用于驱动环形密封板12旋转；

通过旋转驱动件驱动环形密封板12旋转，使得第四气孔1201和第二气孔901错位密封，第五气孔1202与第三气孔902对接连通；

具体的，在第三气孔902从第一环形壳8内脱离的过程中，通过第一旋转驱动件，使得环形密封板12旋转，使得第四气孔1201和第二气孔901错位，第二气孔901被密封，第五气孔1202和第三气孔902对接连通，使得冷气能通过第三气孔902排出，对探头5表面进行冷却散热，降低三维扫描仪机体4内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度。

作为第一旋转驱动件可选的一种实施方式，第一旋转驱动件包括：

驱动板13，驱动板13的一端固定连接在第一环形壳8内壁上，驱动板13的另一端延伸至第二环形壳9内；

驱动槽1301，驱动槽1301开设在驱动板13表面，驱动槽1301包括一个直槽和一个斜槽，直槽与探头5的延伸方向平行；

连接销14，连接销14的一端固定连接在第二环形壳9表面，连接销14的另一端滑动连接在驱动槽1301内；

具体的，在第二环形壳9移动过程中，连接销14沿着驱动槽1301中的直槽进行移动，当第三气孔902即将从第一环形壳8内脱离后，连接销14沿着驱动槽1301的斜槽进行移动，使得环形密封板12旋转，使得第四气孔1201和第二气孔901错位，第二气孔901被密封，第五气孔1202和第三气孔902对接连通，使得冷气能通过第三气孔902排出，对探头5表面进行冷却散热。

参照图12、作为本发明的进一步实施方案，排冷单元还包括：

数个连通管15，数个连通管15通过弹性连接件滑动连接在对应位置上的第五气孔1202内；

推动机构，推动机构用于推动连通管15；

当探头5表面温度达到预设值时，启动对应位置上的推动机构，使得连通管15插入到第三气孔902中并靠近探头5表面，使得冷气快速与探头5表面接触散热；

具体的，由于高温物体为不规则形状，会导致三个探头5距离高温物体的距离不相同，从而导致三个探头5表面温度不同，通过温度传感器10各自检测对应位置探头5表面温度，若只有一个探头5表面温度超过预设值时，三个排冷单元中的推动件均启动，推动对应位置上的第二环形壳9，然后按照上述原理，对三个探头5表面进行冷却散热，随后启动温度超过预设值的对应位置上的推动机构，使得连通管15插入到第三气孔902中并靠近探头5表面，由于冷气到达探头5表面的距离缩短了，一方面减少空气阻力，有利于提高空气流速，加快探头5散热，另一方面使得冷气能够更快与探头5表面接触上，有利于使冷气快速与探头5表面接触，进行散热；

若有两个或者三个探头5的温度都超过预设温度，同理，加快散热；

当三个探头5的温度达到平横时，推动机构取消推动力，在弹性连接件的作用下，使得连通管15复位，远离探头5表面，使得三个排冷单元冷气速度均衡，从而有利于使三个探头5表面温度达到均衡。

在具体实施过程中，弹性连接件包括：

弹簧24，弹簧24的一端与连通管15固定连接，弹簧24的另一端固定连接在环形密封板12上。

参照图10至图12、作为推动机构可选的一种实施方式，推动机构包括：

多个推动座16，多个推动座16分别固定连接在对应位置上的连通管15的端部；

多个转动盘17，多个转动盘17分别转动连接在对应位置上的环形密封板12表面，转动盘17表面环形阵列固定连接有多个凸轮18，多个凸轮18的尺寸沿着排列顺序依次增大；

传动组件，传动组件用于传动转动盘17进行旋转；

通过将转动盘17旋转至不通位置时，对应位置上的凸轮18挤压推动座16，使得连通管15能移动到不同的位置，从而调节连通管15与探头5之间的距离；

还包括：多个转动座19，多个转动座19分别固定连接在对应位置上的环形密封板12表面，转动盘17转动连接在对应位置上的转动座19内；

传动组件包括：

多个第一齿轮20，多个第一齿轮20固定连接在转动盘17的转动轴表面；

环形齿轮21，环形齿轮21转动连接在环形密封板12表面，多个第一齿轮20和环形齿轮21啮合；

步进电机22，步进电机22固定连接在环形密封板12表面；

第二齿轮23，第二齿轮23固定连接在步进电机22输出轴表面，第二齿轮23与环形齿轮21啮合；

具体的，若三个探头5的温度有达到预设值和未达到预设值的，通过启动温度达到预设值位置上的步进电机22，使得第二齿轮23转动，环形齿轮21转动，从而使得第一齿轮20，转动盘17转动，使得凸轮18挤压推动座16，使得推动座16带动连通管15插入到第三气孔902中并靠近探头5表面；

由于凸轮18有多个并且凸轮18的齿轮沿排列顺序依次增大，通过温度传感器10检测探头5温度，根据计算获取温差，温差越大，转动盘17转动角度越大，与推动座16接触的凸轮18越大，使得连通管15约靠近探头5，对探头5散热进一步加快。

参照图13、作为本发明的进一步实施方案，排冷单元还包括：

数个球阀25，数个球阀25转动连接在对应位置上的连通管15内，球阀25表面阵列开设有弧形进气槽2501和弧形排气槽2502；

弧形进气槽2501与连通管15顶部连通，弧形排气槽2502与连通管15底部连通；

弧形进气槽2501和弧形排气槽2502直径沿着球阀25的旋转轨迹依次减小；

第二旋转驱动件，第二旋转驱动件用于驱动球阀25进行旋转；

在连通管15靠近探头5的过程中，通过第二旋转驱动件，使得球阀25旋转，使得弧形进气槽2501和弧形排气槽2502直径内径减小，冷气的速度增大，加快对探头5表面进行散热；

具体的，通过设置球阀25，在连通管15靠近探头5的过程中，通过第二旋转驱动件，使得球阀25转动，使得弧形进气槽2501和弧形排气槽2502直径内径减小，从冷气的速度增大，增加气流的流动速度，从而加快对探头5表面进行散热。

作为第二旋转驱动件可选的一种实施方式，旋转驱动件包括：

两个转动杆26，两个转动杆26固定连接在球阀25的外侧壁，转动杆26贯穿连通管15后与连通管15转动连接；

两个推动板27，两个推动板27分别固定连接在转动杆26的端部；

两个扭簧28，两个扭簧28分别套设在转动杆26的表面，扭簧28的两端分别与推动板27和连通管15固定连接；

两个拨动板29，两个拨动板29对应两个推动板27的位置固定连接在环形密封板12的表面；

具体的，当连通管15向下移动后，推动板27与拨动板29接触，使得拨动板29挤压推动板27，使得推动板27转动，从而使得球阀25转动，扭簧28变形，并且随着连通管15移动距离的增加，使得球阀25转动的角度越大，弧形进气槽2501和弧形初期槽直径越小，风速越大，继而提高了对探头5的散热效果。

参照图1、图14和图15，第二方面：为解决上述问题，本发明还提出了一种恒温式三维扫描用机械臂的控制方法，还包括：

控制器2，控制器2设置在壳体1顶部；

该控制方法包括；

获取通过温度传感器10检测到的对应位置上探头5的温度参数；

基于温度参数生成第一控制信息和第二控制信息；

发送第一控制信息给三个推动件，以控制推动件推动第二环形壳9；

发送第二控制信息给对应位置上的推动机构，以控制推动机构推动连通管15；

其中，通过温度传感器10传感器获取对应位置上探头5表面的温度，当检测到对应位置上探头5温度达到预设值时，对应位置上的温度传感器10基于温度参数生成第一请求信息和第二请求信息，控制器2基于第一请求信息和第二请求信息生成第一控制信息和第二控制信息，第一控制信息用于控制三个推动件，第二控制信息用于控制温度达到预设值的对应位置上的推动机构。

具体的，推动件的控制方法包括：

接收由控制器2基于温度传感器10获取的温度参数生成的第一控制信息；

推动件推动第二环形壳9，使得第二环形壳9沿着探头5表面移动，在移动的过程中，通过第二气孔901向探头5表面吹送冷切气流，以实现对探头5表面进行冷却散热；

其中，电动伸缩杆11接收第一控制信息，使得电动伸缩杆11启动，使得电动伸缩杆11的伸缩端推动第二环形壳9，使得第二环形壳9沿着探头5表面移动，在移动的过程中，通过第二气孔901向探头5表面吹送冷切气流，以实现对探头5表面进行冷却散热。

具体的，推动机构的控制方法包括：

接收由控制器2基于温度传感器10获取的温度参数生成的第二控制信息；

推动机构推动连通管15，使得连通管15靠近探头5表面，以实现加速探头5的散热；

其中，步进电机接收第二控制信息，使得步进电机22启动，使得第二齿轮23转动，环形齿轮21转动，从而使得第一齿轮20，转动盘17转动，使得凸轮18挤压推动座16，使得推动座16带动连通管15插入到第三气孔902中并靠近探头5表面，以实现加速探头5的散热。

本发明工作原理：通过机械手臂3带动壳体1和三维扫描仪机台移动，扫描高温物体，在扫描的过程中，通过三个温度传感器10检测对应位置的探头5表面温度；

当其中一个及以上的探头5温度超过预设值时，通过机械手臂3带动壳体1和扫描仪机台远离高温物体，在远离的过程中，三个排冷单元中的推动件均启动，推动对应位置上的第二环形壳9，使得第二环形壳9沿着探头5表面进行移动，使得原本在第二环形壳9内的第二气孔901露出，并沿着探头5表面进行移动，直到移动至探头5的端部，在移动的过程中，供冷单元供入的冷气通过第二气孔901排向探头5表面，从而对探头5表面进行冷却散热，降低探头5表面温度，从而降低三维扫描仪机体4内部的温度，有利于维持三维扫描仪中的投影仪亮度和扫描精度；

在探头5经过冷却散热的过程中，温度传感器10持续检测三个探头5表面的温度，到三个探头5表面温度下降到指定数值后，三个排冷单元中的推动件均启动，使得对应位置上的第二环形壳9重新缩回到第一环形壳8内，有利于避免对三维扫描仪机体4在测量过程中造成干涉。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，包括：

壳体（1），所述壳体（1）顶部固定连接有机械手臂（3），所述壳体（1）内侧固定连接有三维扫描仪机体（4），所述三维扫描仪机体（4）具有三个探头（5）；

所述壳体（1）外侧壁设置有冷却机构，所述冷却机构具有供冷单元三个排冷单元，所述排冷单元包括：

第一环形壳（8），所述第一环形壳（8）固定连接在所述壳体（1）外侧壁上并套设在对应位置上的所述探头（5）表面；

第二环形壳（9），所述第二环形壳（9）滑动连接在所述第一环形壳（8）内，所述第二环形壳（9）内壁阵列开设有数个第二气孔（901）；

推动件，所述推动件用于推动所述第二环形壳（9）；

温度传感器（10），所述温度传感器（10）用于检测对应位置上的所述探头（5）表面的温度；

当一个及以上的探头（5）表面温度达到预设值时，三个排冷单元中的推动件推动对应位置上的第二环形壳（9），使得第二环形壳（9）沿着探头（5）表面移动，在移动的过程中第二气孔（901）向探头（5）表面吹送冷切气流，以对探头（5）表面进行冷却散热。

2.根据权利要求1所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述排冷单元还包括：

数个流通孔（501），数个所述流通孔（501）阵列开设在所述探头（5）外侧壁上，

让位槽（801），所述让位槽（801）开对应所述流通的位置设在第一环形连接壳内表面；

数个第一气孔（802），所述数个第一气孔（802）对应所述让位槽（801）的位置环形阵列开设在所述第一环形连接壳内壁上，所述第一气孔（802）与对应位置上的所述第二气孔（901）连通；

当三个探头（5）温度都未达到预设值时，第二气孔（901）与第一气孔（802）连通，使得冷气能够进入到探头（5）内，从而对三维扫描仪机体（4）的内部进行散热。

3.根据权利要求2所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述排冷单元还包括：

数个第三气孔（902），所述第三气孔（902）环形阵列开设在所述第二环形壳（9）内壁上，数个所述第三气孔（902）均远离对应位置上的第二气孔（901）；

密封组件，所述密封组件用于密封第二气孔（901）；

在第三气孔（902）从而第一环形壳（8）内脱离后，通过密封组件将第二气孔（901）密封，第三气孔（902）向探头（5）表面吹送冷切气流，冷气沿着探头（5）的轨迹流动至探头（5）的端部，使探头（5）表面与冷气充分接触散热。

4.根据权利要求3所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述密封组件包括：

环形密封板（12），所述环形密封板（12）转动连接在所述第二环形壳（9）内壁上；

数个第四气孔（1201），数个所述第四气孔（1201）对应所述第二气孔（901）的位置开设在所述环形密封板（12）表面；

数个第五气孔（1202），数个所述第五气孔（1202）环形阵列开设在所述环形密封板（12）表面，所述第五气孔（1202）与对应位置上的所述第三气孔（902）错位密封；

第一旋转驱动件，所述第一旋转驱动件用于驱动所述环形密封板（12）旋转；

通过旋转驱动件驱动环形密封板（12）旋转，使得第四气孔（1201）和第二气孔（901）错位密封，第五气孔（1202）与第三气孔（902）对接连通。

5.根据权利要求4所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述排冷单元还包括：

数个连通管（15），数个所述连通管（15）通过弹性连接件滑动连接在对应位置上的所述第五气孔（1202）内；

推动机构，所述推动机构用于推动所述连通管（15）；

当探头（5）表面温度达到预设值时，启动对应位置上的推动机构，使得连通管（15）插入到第三气孔（902）中并靠近探头（5）表面，使得冷气快速与探头（5）表面接触散热。

6.根据权利要求5所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述排冷单元还包括：

数个球阀（25），数个所述球阀（25）转动连接在对应位置上的所述连通管（15）内，所述球阀（25）表面阵列开设有弧形进气槽（2501）和弧形排气槽（2502）；

所述弧形进气槽（2501）与所述连通管（15）顶部连通，所述弧形排气槽（2502）与所述连通管（15）底部连通；

所述弧形进气槽（2501）和弧形排气槽（2502）直径沿着所述球阀（25）的旋转轨迹依次减小；

第二旋转驱动件，所述第二旋转驱动件用于驱动所述球阀（25）进行旋转；

在连通管（15）靠近探头（5）的过程中，通过第二旋转驱动件，使得球阀（25）旋转，使得弧形进气槽（2501）和弧形排气槽（2502）直径内径减小，冷气的速度增大，加快对探头（5）表面进行散热。

7.根据权利要求5所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，所述推动机构包括：

多个推动座（16），多个所述推动座（16）分别固定连接在对应位置上的所述连通管（15）的端部；

多个转动盘（17），多个所述转动盘（17）分别转动连接在对应位置上的所述环形密封板（12）表面，所述转动盘（17）表面环形阵列固定连接有多个凸轮（18），多个所述凸轮（18）的尺寸沿着排列顺序依次增大；

传动组件，所述传动组件用于传动转动盘（17）进行旋转；

通过将转动盘（17）旋转至不通位置时，对应位置上的凸轮（18）挤压推动座（16），使得连通管（15）能移动到不同的位置，从而调节连通管（15）与探头（5）之间的距离。

8.一种恒温式三维扫描用机械臂的控制方法，适用于权利要求6所述的一种恒温式三维扫描用机械臂，其特征在于，还包括：

控制器（2），所述控制器（2）设置在壳体（1）顶部；

该控制方法包括；

获取通过温度传感器（10）检测到的对应位置上探头（5）的温度参数；

基于温度参数生成第一控制信息和第二控制信息；

发送第一控制信息给三个推动件，以控制推动件推动第二环形壳（9）；

发送第二控制信息给对应位置上的推动机构，以控制推动机构推动连通管（15）。

9.根据权利要求8所述的一种恒温式三维扫描用机械臂的控制方法，其特征在于，所述推动件的控制方法包括：

接收由控制器（2）基于温度传感器（10）获取的温度参数生成的第一控制信息；

推动件推动第二环形壳（9），使得第二环形壳（9）沿着探头（5）表面移动，在移动的过程中，通过第二气孔（901）向探头（5）表面吹送冷切气流，以实现对探头（5）表面进行冷却散热。

10.根据权利要求8所述的一种恒温式三维扫描用机械臂的控制方法，其特征在于，所述推动机构的控制方法包括：

接收由控制器（2）基于温度传感器（10）获取的温度参数生成的第二控制信息；

推动机构推动连通管（15），使得连通管（15）靠近探头（5）表面，以实现加速探头（5）的散热。