CN204559704U - 小角度摆动复杂零件三维扫描装置 - Google Patents
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Abstract
小角度摆动复杂零件三维扫描装置，涉及三维扫描仪领域。本实用新型是为了解决现有三维扫描仪的体积大、结构复杂且成本较高的问题。本实用新型所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，摆臂机构用于带动投影摄像机构摆动，待扫描物体固定在载物台上，投影摄像机构用于对被测物进行正弦光栅投影，并采集待扫描物体图像及光栅投影图像，运动控制电路用于驱动转台电机运动，运动控制电路还用于驱动摆臂电机运动。较传统大摆角扫描仪体积更小；能够通过不同角度对待扫描物体进行扫描，增加三维扫描的稳定性、精确性和灵活性，适用于三维扫描领域。
Description
技术领域
本实用新型属于三维扫描仪领域。
背景技术
由于国内外科技的进步，产品更新换代的速度日益加快，工业产品的开发速度加快，开发周期变短，产品快速三维建模在开发过程中的重要地位已受到高度重视和广泛关注。三维扫描仪的应用不仅提高了产品设计速度，而且降低了成本。市场需求越来越大。目前虽然三维扫描仪已经比较成熟，但是主要是国外产品，且固定式光栅三维扫描仪的体积相对于被测物体的体积一般比较大，结构复杂，成本较高。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有三维扫描仪的体积大、结构复杂且成本较高的问题，现提供小角度摆动复杂零件三维扫描装置。
小角度摆动复杂零件三维扫描装置，它包括：载物回转台、摆臂机构、运动控制电路和投影摄像机构；
载物回转台包括：载物台、转台电机、转台传动机构和转台底座，转台电机的动力输出轴通过转台传动机构带动载物台转动，载物台固定在转台底座上，且载物台的表面水平；
摆臂机构包括：摆臂、摆臂传动机构、摆臂底座和摆臂电机，摆臂电机的转动输出轴通过摆臂传动机构带动摆臂摆动，且摆动角度为75°±105°，投影摄像机构固定在摆臂上，摆臂带动投影摄像机构摆动，摆臂电机和摆臂传动机构均固定在摆臂底座上；
摆臂机构用于带动投影摄像机构摆动，待扫描物体固定在载物台上，投影摄像机构用于对被测物进行正弦光栅投影，并采集待扫描物体图像及光栅投影图像，运动控制电路用于驱动转台电机运动，运动控制电路还用于驱动摆臂电机运动。
上述运动控制电路包括：89c52单片机、转台驱动器、摆臂驱动器和电源；
89c52单片机的p0_0引脚连接转台驱动器的pause接口，89c52单片机的p0_1引脚连接转台驱动器的direction接口，89c52单片机的p0_2引脚连接摆臂驱动器的pause接口，89c52单片机的p0_3引脚连接摆臂驱动器的direction接口；
电源的高电平端口同时连接转台驱动器的正极电压输入端和摆臂驱动器的正极电压输入端，电源的高电平端口同时连接转台驱动器的负极电压输入端和摆臂驱动器的负极电压输入端；
转台驱动器与转台电机电连接，摆臂驱动器与摆臂电机电连接。
本实用新型所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，较传统大摆角扫描仪在扫描同等大小物体时，扫描仪体积更小；能够通过不同角度对待扫描物体进行扫描，增加三维扫描的稳定性、精确性和灵活性。同时，结构简单，便于维修装配，且成本低。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置的结构框图；
图2为载物回转台的结构示意图；
图3为小角度摆臂机构的结构示意图；
图4为具体实施方式四所述的运动控制电路的电路结构示意图；
图5为具体实施方式六所述的转台传动机构的结构示意图；
图6为具体实施方式九所述的摆臂机构的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1、图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，它包括：载物回转台1、摆臂机构2、运动控制电路3和投影摄像机构4；
载物回转台1包括：载物台1-1、转台电机1-2、转台传动机构1-3和转台底座1-4，转台电机1-2的动力输出轴通过转台传动机构1-3带动载物台1-1转动，载物台1-1固定在转台底座1-4上，且载物台1-1的表面水平；
摆臂机构2包括：摆臂2-1、摆臂传动机构、摆臂底座2-5和摆臂电机2-6，摆臂电机2-6的转动输出轴通过摆臂传动机构带动摆臂2-1摆动，且摆动角度为75°±105°，投影摄像机构4固定在摆臂2-1上，摆臂2-1带动投影摄像机构4摆动，摆臂电机2-6和摆臂传动机构均固定在摆臂底座2-5上；
摆臂机构2用于带动投影摄像机构4摆动，待扫描物体固定在载物台1-1上，投影摄像机构4用于对被测物进行正弦光栅投影，并采集待扫描物体图像及光栅投影图像，运动控制电路3用于驱动转台电机1-2运动，运动控制电路3还用于驱动摆臂电机2-6运动。
本实施方式中，载物台1-1的转轴垂直于载物台1-1的中心。
投影摄像机构4在实际应用时，分别在待扫描物体的正上方、左上方和右上方进行正弦光栅投影，并采集待扫描物体图像及光栅投影图像，待三个位置扫描一遍之后，水平转台转动，进行下一位置的测量，直到整个物体表面被完整的扫描出来。其中光栅投影图像能够获得物体尺寸。最后，将采集的图像传至外界计算机，利用计算机获得待扫描物体的三维点云数据。
在实际应用时，将待扫描物体固定在载物台1-1上，用户可以根据物体的形状复杂程度向运动控制电路3中输入摆臂机构2的摆动角度和载物回转台1的转动速度和转动角度，其中，转动角度和摆动角度由向转台电机1-2和摆臂电机2-6发送的脉冲数量决定，转动速度由向转台电机1-2的脉冲频率决定，载物回转台1的转动方向通过高低电平决定，即利用单片机改变电机的脉冲数量和频率，均为本领域技术人员能够利用现有技术实现的现有手段，因此，本申请中利用单片机的技术手段并不涉及保护客体问题。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，它还包括：通信设备，该通信设备用于在外界上位机与小角度摆动复杂零件三维扫描装置之间实现数据交互。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，通信设备为无线通信设备，该无线通信设备包括：无线发射电路和无线接收电路，无线发射电路用于采集外界上位机发出的控制信号，无线发射电路和无线接收电路之间实现数据交互，无线接收电路的控制信号输出端连接运动控制电路3的控制信号输入端。
具体实施方式四：参照图4具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，运动控制电路3包括：89c52单片机3-1、转台驱动器3-2、摆臂驱动器3-3和电源3-4；
89c52单片机3-1的p0_0引脚连接转台驱动器3-2的pause接口，89c52单片机3-1的p0_1引脚连接转台驱动器3-2的direction接口，89c52单片机3-1的p0_2引脚连接摆臂驱动器3-3的pause接口，89c52单片机3-1的p0_3引脚连接摆臂驱动器3-3的direction接口；
电源3-4的高电平端口同时连接转台驱动器3-2的正极电压输入端和摆臂驱动器3-3的正极电压输入端，电源3-4的高电平端口同时连接转台驱动器3-2的负极电压输入端和摆臂驱动器3-3的负极电压输入端；
转台驱动器3-2与转台电机1-2电连接，摆臂驱动器3-3与摆臂电机2-6电连接。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，驱动转台电机1-2为旋转电机，摆臂电机2-6为直线电机。
具体实施方式六：参照图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，转台传动机构1-3包括：齿形带、主动轮和从动轮；
齿形带分别与主动轮和从动轮相互啮合，转台电机1-2的动力输出轴带动主动轮转动，载物台1-1固定在从动轮上。
如图5所示，齿形带分别与主动轮和从动轮相互啮合，转台电机1-2的动力输出轴带动主动轮转动，主动轮通过齿形带带动从动轮转动，载物台1-1固定在从动轮上，通过从动轮带动完成转动。
具体实施方式七：参照图3具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，摆臂传动机构包括：半齿轮2-2、齿条2-3和丝杠2-4；
摆臂电机2-6带动丝杠2-4沿丝杠2-4的长度方向做往复运动，丝杠2-4与齿条2-3啮合，齿条2-3与半齿轮2-2啮合，摆臂2-1的一端固定在半齿轮2-2圆心位置，投影摄像机构固定在摆臂2-1的另一端。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，投影摄像机构4包括：投影仪和照相机，投影仪用于对被测物进行正弦光栅投影，照相机用于采集待扫描物体图像及光栅投影图像。
具体实施方式九：参照图6具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，摆臂机构2还包括：丝杠套2-7和两个光电传感器2-8；
丝杠套2-7为圆筒形结构，该丝杠套2-7内壁设有齿，丝杠套2-7套在丝杠2-4外部，且丝杠2-4上的齿与丝杠套2-7内壁的齿啮合，齿条2-3固定在丝杠套2-7外壁，
两个光电传感器2-8分别位于丝杠套2-7的两端，两个光电传感器2-8分别用于采集丝杠套2-7的两端是否运动到光电传感器的触发距离内，两个光电传感器2-8的触发信号输出端同时连接运动控制电路3的触发信号输入端。
本实施方式中所述的摆臂机构2增加了两个光电传感器2-8，用于对摆臂机构2进行限位，即：当丝杠套2-7的一端运动到光电传感器的触发范围内，光电传感器被触发，向运动控制电路3内发送触发信号，运动控制电路3采集到该信号后，控制摆臂电机2-6停止当前方向的运动，进而阻值摆臂2-1继续向当前方向摆动，达到限位的目的。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式九所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置作进一步说明，本实施方式中，两个光电传感器2-8的触发距离均在1mm至2mm之间。
Claims (10)
1.小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，它包括：载物回转台(1)、摆臂机构(2)、运动控制电路(3)和投影摄像机构(4)；
载物回转台(1)包括：载物台(1-1)、转台电机(1-2)、转台传动机构(1-3)和转台底座(1-4)，转台电机(1-2)的动力输出轴通过转台传动机构(1-3)带动载物台(1-1)转动，载物台(1-1)固定在转台底座(1-4)上，且载物台(1-1)的表面水平；
摆臂机构(2)包括：摆臂(2-1)、摆臂传动机构、摆臂底座(2-5)和摆臂电机(2-6)，摆臂电机(2-6)的转动输出轴通过摆臂传动机构带动摆臂(2-1)摆动，且摆动角度为75°至105°，投影摄像机构(4)固定在摆臂(2-1)上，摆臂(2-1)带动投影摄像机构(4)摆动，摆臂电机(2-6)和摆臂传动机构均固定在摆臂底座(2-5)上；
摆臂机构(2)用于带动投影摄像机构(4)摆动，待扫描物体固定在载物台(1-1)上，投影摄像机构(4)用于对被测物进行正弦光栅投影，并采集待扫描物体图像及光栅投影图像，运动控制电路(3)用于驱动转台电机(1-2)运动，运动控制电路(3)还用于驱动摆臂电机(2-6)运动。
2.根据权利要求1所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，它还包括：通信设备，该通信设备用于在外界上位机与小角度摆动复杂零件三维扫描装置之间实现数据交互。
3.根据权利要求2所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，通信设备为无线通信设备，该无线通信设备包括：无线发射电路和无线接收电路，无线发射电路用于采集外界上位机发出的控制信号，无线发射电路和无线接收电路之间实现数据交互，无线接收电路的控制信号输出端连接运动控制电路(3)的控制信号输入端。
4.根据权利要求1或2所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，运动控制电路(3)包括：89c52单片机(3-1)、转台驱动器(3-2)、摆臂驱动器(3-3)和电源(3-4)；
89c52单片机(3-1)的p0_0引脚连接转台驱动器(3-2)的pause接口，89c52单片机(3-1)的p0_1引脚连接转台驱动器(3-2)的direction接口，89c52单片机(3-1)的p0_2引脚连接摆臂驱动器(3-3)的pause接口，89c52单片机(3-1)的p0_3引脚连接摆臂驱动器(3-3)的direction接口；
电源(3-4)的高电平端口同时连接转台驱动器(3-2)的正极电压输入端和摆臂驱动器(3-3)的正极电压输入端，电源(3-4)的高电平端口同时连接转台驱动器(3-2)的负极电压输入端和摆臂驱动器(3-3)的负极电压输入端；
转台驱动器(3-2)与转台电机(1-2)电连接，摆臂驱动器(3-3)与摆臂电机(2-6)电连接。
5.根据权利要求1所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，驱动转台电机(1-2)为旋转电机，摆臂电机(2-6)为直线电机。
6.根据权利要求1所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，转台传动机构(1-3)包括：齿形带、主动轮和从动轮；
齿形带分别与主动轮和从动轮相互啮合，转台电机(1-2)的动力输出轴带动主动轮转动，载物台(1-1)固定在从动轮上。
7.根据权利要求1所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，摆臂传动机构包括：半齿轮(2-2)、齿条(2-3)和丝杠(2-4)；
摆臂电机(2-6)带动丝杠(2-4)沿丝杠(2-4)的长度方向做往复运动，丝杠(2-4)与齿条(2-3)啮合，齿条(2-3)与半齿轮(2-2)啮合，摆臂(2-1)的一端固定在半齿轮(2-2)圆心位置，投影摄像机构固定在摆臂(2-1)的另一端。
8.根据权利要求1所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，投影摄像机构(4)包括：投影仪和照相机，投影仪用于对被测物进行正弦光栅投影，照相机用于采集待扫描物体图像及光栅投影图像。
9.根据权利要求7所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，摆臂机构(2)还包括：丝杠套(2-7)和两个光电传感器(2-8)；
丝杠套(2-7)为圆筒形结构，该丝杠套(2-7)内壁设有齿，丝杠套(2-7)套在丝杠(2-4)外部，且丝杠(2-4)上的齿与丝杠套(2-7)内壁的齿啮合，齿条(2-3)固定在丝杠套(2-7)外壁，
两个光电传感器(2-8)分别位于丝杠套(2-7)的两端，两个光电传感器(2-8)分别用于采集丝杠套(2-7)的两端是否运动到光电传感器的触发距离内，两个光电传感器(2-8)的触发信号输出端同时连接运动控制电路(3)的触发信号输入端。
10.根据权利要求7所述的小角度摆动复杂零件三维扫描装置，其特征在于，两个光电传感器(2-8)的触发距离均在1mm至2mm之间。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN105526881A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-27 | 四川大学 | 基于三维光栅扫描的叶片自动化检测装置及其检测方法 |
| CN107966113A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-27 | 济南大学 | 一种模体成像试验台控制方法 |
| CN109141281A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-04 | 深圳大学 | 一种3d成像扫描设备及扫描方法 |
| CN110300560A (zh) * | 2017-02-28 | 2019-10-01 | 阿曼·吉尔巴赫股份公司 | 扫描物体载体 |
| CN110608669A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 上海弼智仿生高科技有限公司 | 三维扫描方法、装置和系统 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105526881A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-27 | 四川大学 | 基于三维光栅扫描的叶片自动化检测装置及其检测方法 |
| CN110300560A (zh) * | 2017-02-28 | 2019-10-01 | 阿曼·吉尔巴赫股份公司 | 扫描物体载体 |
| US11071609B2 (en) | 2017-02-28 | 2021-07-27 | Amann Girrbach Ag | Scanning object carrier |
| CN110300560B (zh) * | 2017-02-28 | 2021-08-06 | 阿曼·吉尔巴赫股份公司 | 扫描物体载体 |
| CN107966113A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-27 | 济南大学 | 一种模体成像试验台控制方法 |
| CN107966113B (zh) * | 2017-12-04 | 2023-08-11 | 济南大学 | 一种模体成像试验台控制方法 |
| CN110608669A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 上海弼智仿生高科技有限公司 | 三维扫描方法、装置和系统 |
| CN109141281A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-04 | 深圳大学 | 一种3d成像扫描设备及扫描方法 |
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