CN213515512U - 一种三维跟踪接触式扫描测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维跟踪接触式扫描测头，包括支架和底座，底座的上端开设有两条电动滑轨，两条电动滑轨内均滑动连接有电动滑块，两块电动滑块的上端均固定连接有立柱，两根立柱通过电动滑杆连接，电动滑杆的侧壁上滑动连接有环形框，环形框的侧壁固定连接有支撑筒，支撑筒内设有圆杆，圆杆的下端固定连接有第一圆盒，第一圆盒的下端转动连接有第二圆盒，且第一圆盒与第二圆盒通过转动机构连接，第二圆盒的一侧设有支臂，且支臂的侧壁与第二圆盒通过转向机构连接，且支臂的侧壁设有与第二圆盒连接的除尘装置。本实用新型通过第二伺服电机带动锥齿轮使圆桶旋转的效果，有利于使支臂连接的扫描测头转动一周，进而扩大了测量角度。

Description

一种三维跟踪接触式扫描测头

技术领域

本实用新型涉及工件坐标扫描测量技术领域，尤其涉及一种三维跟踪接触式扫描测头。

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形状与外观数据，三维扫描仪分类为接触式与非接触式两种，接触式三维扫描仪透过实际触碰物体表面的方式计算深度，如座标测量机，常被用于工程制造产业，然而因其在扫描过程中必须使用扫描测量探头从不同的角度接触物体。

然而传统的扫描测量探头的俯仰角可调范围是0°～90°，限制了扫描测量探头的灵活性，并且极大的限制了测量物体的范围，同时在扫描物体之前，需要对扫描测量探头和物体进行清洁，避免灰尘杂质影响测量物体的结果。

为此，我们提出一种三维跟踪接触式扫描测头来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三维跟踪接触式扫描测头。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种三维跟踪接触式扫描测头，包括支架和底座，所述底座固定连接在支架的上端，所述底座的上端开设有两条电动滑轨，且两条电动滑轨相对平行设置，两条所述电动滑轨内均滑动连接有电动滑块，两块所述电动滑块的上端均固定连接有立柱，两根所述立柱通过电动滑杆连接，且电动滑杆的两端分别与两根立柱的侧壁固定连接，所述电动滑杆的侧壁上滑动连接有环形框，所述环形框的侧壁固定连接有支撑筒，所述支撑筒内设有圆杆，且支撑筒与圆杆通过导轨连接，所述圆杆的下端固定连接有第一圆盒，所述第一圆盒的下端转动连接有第二圆盒，且第一圆盒与第二圆盒通过转动机构连接，所述第二圆盒的一侧设有支臂，且支臂的侧壁与第二圆盒通过转向机构连接，所述支臂远离转向机构的一端嵌入连接有扫描测头，且支臂侧壁设有与第二圆盒连接的除尘装置。

优选地，所述转动机构包括转动连接在第一圆盒上顶壁的转轴，且转轴的侧壁上固定连接有齿环，所述第一圆盒的上顶壁固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的驱动轴上固定连接有与齿环啮合连接的齿轮，所述转轴远离圆杆的一端穿过第一圆盒并与第二圆盒固定连接。

优选地，所述第一圆盒的内底壁上开设有弧形凹槽，所述齿环的下端固定连接有限位杆，且限位杆远离齿环的一端与弧形凹槽滑动连接，且弧形凹槽的两端均设有用于控制第一伺服电机的控制开关。

优选地，所述转向机构包括贯穿第二圆盒的圆桶，且圆桶远离第二圆盒的一端与支臂固定连接，所述圆桶穿过第二圆盒向内延伸，所述第二圆盒的上顶壁固定连接有第二伺服电机，且第二伺服电机的驱动轴与圆桶延伸端均固定连接有配套的锥齿轮。

优选地，所述圆桶位于第二圆盒内的一端侧壁上固定连接有限位块，且第二圆盒的内壁上嵌入连接有与限位块配套的控制杆，所述控制杆与第二伺服电机电性连接。

优选地，所述除尘装置包括固定连接在第二圆盒内壁的延长板，所述延长板远离第二圆盒内壁的一端固定连接有电机，且电机的驱动轴固定连接有蜗杆，所述蜗杆的一侧设有与其啮合连接的蜗轮，且蜗轮的侧壁上贯穿设有与其固定连接的连接杆，所述连接杆的两端均与第二圆盒的内壁转动连接，所述连接杆的两端侧壁上均固定套接有风轮，且两个风轮的外侧均设有挡风罩，所述支臂的侧壁上固定套接有限位框，且限位框的侧壁上固定连接有两个与扫描测头对应的喷气管，且挡风罩的侧壁固定连接有与喷气管连通的软管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、通过设置的第二伺服电机、圆桶和锥齿轮的配合使用过，以达到通过第二伺服电机带动锥齿轮使圆桶旋转的效果，有利于使支臂连接的扫描测头转动一周，进而扩大了测量角度，同时通过限位块与控制杆接触的效果，有利于限制第二伺服电机的转动圈数，进而防止内部线路及软管发生缠绕。

2、通过设置的电机、蜗轮和连接杆的配合使用，以达到通过电机带动蜗轮使连接杆转动的效果，有利于连接杆两端的风轮将风通过软管由喷气管喷出，有效的对扫描测头和待扫描物体进行出尘，避免了积留的杂质影响测量的结果。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种三维跟踪接触式扫描测头的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种三维跟踪接触式扫描测头中A处的局部放大图；

图3为本实用新型提出的一种三维跟踪接触式扫描测头的局部结构示意图。

图中：1支架、2底座、3电动滑轨、4电动滑块、5立柱、6电动滑杆、7环形框、8支撑筒、9圆杆、10第一圆盒、11第二圆盒、12支臂、13扫描测头、14转轴、15齿环、16第一伺服电机、17齿轮、18弧形凹槽、19限位杆、20圆桶、21第二伺服电机、22锥齿轮、23限位块、24延长板、25电机、26蜗杆、27蜗轮、28连接杆、29风轮、30限位框、31喷气管、32软管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种三维跟踪接触式扫描测头，包括支架1和底座2，底座2固定连接在支架1的上端，底座2的上端开设有两条电动滑轨3，且两条电动滑轨3相对平行设置，两条电动滑轨3内均滑动连接有电动滑块4，两块电动滑块4的上端均固定连接有立柱5，两根立柱5通过电动滑杆6连接，且电动滑杆6的两端分别与两根立柱5的侧壁固定连接，电动滑杆6的侧壁上滑动连接有环形框7，环形框7的侧壁固定连接有支撑筒8，支撑筒8内设有圆杆9，且支撑筒8与圆杆9通过导轨连接，圆杆9的下端固定连接有第一圆盒10，第一圆盒10的内底壁上开设有弧形凹槽18，齿环15的下端固定连接有限位杆19，且限位杆19远离齿环15的一端与弧形凹槽18滑动连接，且弧形凹槽18的两端均设有用于控制第一伺服电机16的控制开关，第一圆盒10的下端转动连接有第二圆盒11，且第一圆盒10与第二圆盒11通过转动机构连接，转动机构包括转动连接在第一圆盒10上顶壁的转轴14，且转轴14的侧壁上固定连接有齿环15，第一圆盒10的上顶壁固定连接有第一伺服电机16。

其中第一伺服电机16的驱动轴上固定连接有与齿环15啮合连接的齿轮17，转轴14远离圆杆9的一端穿过第一圆盒10并与第二圆盒11固定连接，第二圆盒11的一侧设有支臂12，且支臂12的侧壁与第二圆盒11通过转向机构连接，转向机构包括贯穿第二圆盒11的圆桶20，且圆桶20远离第二圆盒11的一端与支臂12固定连接，圆桶20位于第二圆盒11内的一端侧壁上固定连接有限位块23，且第二圆盒11的内壁上嵌入连接有与限位块23配套的控制杆，通过限位块23与控制杆接触的效果，有利于限制第二伺服电机21的转动圈数，进而防止内部线路及软管32发生缠绕，控制杆与第二伺服电机21电性连接，圆桶20穿过第二圆盒11向内延伸，第二圆盒11的上顶壁固定连接有第二伺服电机21，且第二伺服电机21的驱动轴与圆桶20延伸端均固定连接有配套的锥齿轮22，通过设置的第二伺服电机21、圆桶20和锥齿轮22的配合使用过，以达到通过第二伺服电机21带动锥齿轮22使圆桶20旋转的效果，有利于使支臂12连接的扫描测头13转动一周，进而扩大了测量角度，支臂12的远离转向机构的一端嵌入连接有扫描测头13，且支臂12的侧壁设有与第二圆盒11连接的除尘装置，除尘装置包括固定连接在第二圆盒11内壁的延长板24，延长板24远离第二圆盒11内壁的一端固定连接有电机25，且电机25的驱动轴固定连接有蜗杆26，蜗杆26的一侧设有与其啮合连接的蜗轮27，且蜗轮27的侧壁上贯穿设有与其固定连接的连接杆28，连接杆28的两端均与第二圆盒11的内壁转动连接，连接杆28的两端侧壁上均固定套接有风轮29，且两个风轮29的外侧均设有挡风罩，支臂12的侧壁上固定套接有限位框30，且限位框30的侧壁上固定连接有两个与扫描测头13对应的喷气管31，且挡风罩的侧壁固定连接有与喷气管31连通的软管32，通过设置的电机25、蜗轮26和连接杆28的配合使用，以达到通过电机25带动蜗轮26使连接杆28转动的效果，有利于连接杆28两端的风轮29将风通过软管32由喷气管31喷出，有效的对扫描测头13和待扫描物体进行出尘，避免了积留的杂质影响测量的结果。

工作原理:工作人员将待检测物品固定在底座2上端准备就绪后，电动滑轨3与电动滑杆6的配合使用，使扫描测头13延物体的轮廓移动扫描，通过第一伺服电机16带动齿环15使转轴14转动，从而使第二圆盒11带动支臂12水平旋转，通过限位杆19延弧形凹槽18内滑动并与两个控制开关触碰的效果，避免了第二圆盒11转动圈数过多导致线路缠绕，通过启动第二伺服电机21带动锥齿轮22使圆桶20旋转的效果，有利于使支臂12连接的扫描测头13转动一周，进而扩大了测量角度，同时限位块23与控制杆接触，限制第二伺服电机21的转动圈数，进而防止内部线路及软管32发生缠绕，随后通过电机25带动蜗轮26使连接杆28转动，使连接杆28两端的风轮29将风通过软管32由喷气管31喷出，有效的对扫描测头13和待扫描物体进行出尘，避免了积留的杂质影响测量的结果，在测量完成后关闭设备以便于下次使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三维跟踪接触式扫描测头，包括支架(1)和底座(2)，其特征在于，所述底座(2)固定连接在支架(1)的上端，所述底座(2)的上端开设有两条电动滑轨(3)，且两条电动滑轨(3)相对平行设置，两条所述电动滑轨(3)内均滑动连接有电动滑块(4)，两块所述电动滑块(4)的上端均固定连接有立柱(5)，两根所述立柱(5)通过电动滑杆(6)连接，且电动滑杆(6)的两端分别与两根立柱(5)的侧壁固定连接，所述电动滑杆(6)的侧壁上滑动连接有环形框(7)，所述环形框(7)的侧壁固定连接有支撑筒(8)，所述支撑筒(8)内设有圆杆(9)，且支撑筒(8)与圆杆(9)通过导轨连接，所述圆杆(9)的下端固定连接有第一圆盒(10)，所述第一圆盒(10)的下端转动连接有第二圆盒(11)，且第一圆盒(10)与第二圆盒(11)通过转动机构连接，所述第二圆盒(11)的一侧设有支臂(12)，且支臂(12)的侧壁与第二圆盒(11)通过转向机构连接，所述支臂(12)远离转向机构的一端嵌入连接有扫描测头(13)，且支臂(12)侧壁设有与第二圆盒(11)连接的除尘装置。

2.根据权利要求1所述的一种三维跟踪接触式扫描测头，其特征在于，所述转动机构包括转动连接在第一圆盒(10)上顶壁的转轴(14)，且转轴(14)的侧壁上固定连接有齿环(15)，所述第一圆盒(10)的上顶壁固定连接有第一伺服电机(16)，所述第一伺服电机(16)的驱动轴上固定连接有与齿环(15)啮合连接的齿轮(17)，所述转轴(14)远离圆杆(9)的一端穿过第一圆盒(10)并与第二圆盒(11)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种三维跟踪接触式扫描测头，其特征在于，所述第一圆盒(10)的内底壁上开设有弧形凹槽(18)，所述齿环(15)的下端固定连接有限位杆(19)，且限位杆(19)远离齿环(15)的一端与弧形凹槽(18)滑动连接，且弧形凹槽(18)的两端均设有用于控制第一伺服电机(16)的控制开关。

4.根据权利要求1所述的一种三维跟踪接触式扫描测头，其特征在于，所述转向机构包括贯穿第二圆盒(11)的圆桶(20)，且圆桶(20)远离第二圆盒(11)的一端与支臂(12)固定连接，所述圆桶(20)穿过第二圆盒(11)向内延伸，所述第二圆盒(11)的上顶壁固定连接有第二伺服电机(21)，且第二伺服电机(21)的驱动轴与圆桶(20)延伸端均固定连接有配套的锥齿轮(22)。

5.根据权利要求4所述的一种三维跟踪接触式扫描测头，其特征在于，所述圆桶(20)位于第二圆盒(11)内的一端侧壁上固定连接有限位块(23)，且第二圆盒(11)的内壁上嵌入连接有与限位块(23)配套的控制杆，所述控制杆与第二伺服电机(21)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种三维跟踪接触式扫描测头，其特征在于，所述除尘装置包括固定连接在第二圆盒(11)内壁的延长板(24)，所述延长板(24)远离第二圆盒(11)内壁的一端固定连接有电机(25)，且电机(25)的驱动轴固定连接有蜗杆(26)，所述蜗杆(26)的一侧设有与其啮合连接的蜗轮(27)，且蜗轮(27)的侧壁上贯穿设有与其固定连接的连接杆(28)，所述连接杆(28)的两端均与第二圆盒(11)的内壁转动连接，所述连接杆(28)的两端侧壁上均固定套接有风轮(29)，且两个风轮(29)的外侧均设有挡风罩，所述支臂(12)的侧壁上固定套接有限位框(30)，且限位框(30)的侧壁上固定连接有两个与扫描测头(13)对应的喷气管(31)，且挡风罩的侧壁固定连接有与喷气管(31)连通的软管(32)。

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