CN214149177U - 扫描设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扫描仪技术领域，特别是涉及一种扫描设备。该扫描设备包括本体、至少两个相机以及至少一个光线投射器，至少两个相机以及至少一个光线投射器分别安装于本体上，至少一个光线投射器用于投射激光线；扫描设备用作检测缝隙时，至少一个相机用于采集缝隙数据，扫描设备用作扫描时，至少两个相机用于采集被测物体数据。本实用新型的优点在于：同时具有缝隙检测功能、切换便利且效率高。

Description

扫描设备

技术领域

本实用新型涉及扫描仪技术领域，特别是涉及一种扫描设备。

背景技术

现有的部分扫描仪设计较为小巧，也为称为手持式扫描仪，即使用者通过手部直接抓握便可使用进行相应扫描。

但现有的扫描仪在检测缝隙时需要用单独的设备，通常为面差分析仪来进行检测；而扫描为大面积物体时，又要切换成传统扫描仪，切换繁琐，使工作效率大大降低。

实用新型内容

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种同时具有缝隙检测功能、切换便利且效率高的扫描设备。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种扫描设备，包括本体、至少两个相机以及至少一个光线投射器，至少两个所述相机以及至少一个所述光线投射器分别安装于所述本体上，至少一个所述光线投射器用于投射激光线；

所述扫描设备用作检测缝隙时，至少一个所述相机用于采集缝隙数据，所述扫描设备用作扫描时，至少两个所述相机用于采集被测物体数据。

在本申请中，通过至少两个相机以及至少一个光线投射器的配合，使扫描设备在具备扫描功能的同时，还具备缝隙检测功能，且使用时无需繁琐的切换设备；当使用缝隙检测功能时，开启至少一个光线投射器及至少一个相机，光线投射器能够将光线投射于被测缝隙上，形成缝隙图像，再通过至少一个相机采集缝隙图像，将其发送至外部处理设备进行图像处理以获得所需缝隙数据；当使用扫描功能时，开启至少一个光线投射器及至少两个相机，光线投射器将光线投射于被测物体上，运用双目成像原理，通过至少两个相机采集光线的漫反射光，在将其采集的数据图像发送至外部处理设备进行数据图像处理，以获得被测物体所需三维数据；功能完备切换简单，无需通过繁琐的切换单独具有扫描功能的设备或者单独具有缝隙检测功能的设备来进行扫描、缝隙检测；从而节省时间、大大提高工作效率。

在其中一个实施例中，所述扫描设备用作检测缝隙时，采用两个所述相机进行缝隙数据采集。

如此设置，使用两个相机进行缝隙检测能够提高缝隙检测数据的精度。

在其中一个实施例中，所述扫描设备还包括辅助测量组件，所述辅助测量组件的一端与所述本体连接，用于辅助所述扫描设备相对被测缝隙转动。

如此设置，通过辅助测量组件能够增强操作稳定性，提高测量数据的精确度；避免在没有支撑的情况下，绕被测物体表面某一点去旋转，在旋转的过程中，由于使用者手的不稳定操作，使旋转轴心会随机变化，从而导致被测分析尺寸产生误差。

在其中一个实施例中，所述辅助测量组件包括连接件以及定位件，所述定位件抵靠于所述被测物体表面，所述连接件的一端与所述本体连接，另一端转动地与所述定位件连接，以使所述本体能够相对所述被测缝隙转动。

如此设置，使用者手持本体，将定位件按压固定于被测物体表面的某一处，再通过连接件绕定位件转动，即可实现稳定的旋转检测，操作简单且稳定性强。

在其中一个实施例中，所述定位件的一侧内凹形成弧形凹部，且所述凹部的两端分别能够抵靠于所述被测物体表面；所述定位件的另一侧开设有安装槽，所述连接件远离所述本体的一端通过转轴安装于所述安装槽内。

如此设置，定位件凹部的两端能够分别抵靠于被测物体表面，再将连接件通过转轴安装于定位件的安装槽内，以实现使用者手持本体，通过连接件绕定位件上的转轴转动的便捷测量方式。

在其中一个实施例中，所述安装槽呈弧形设置。

如此设置，弧形安装槽能够增加连接件的转动角度，使本体能够绕被测物体转动更大的角度，便于进行全面测量。

在其中一个实施例中，所述转轴为阻尼转轴。

如此设置，阻尼转轴的结构简单，使用寿命长。

在其中一个实施例中，所述连接件包括互相连接的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述第二连接段呈角度设置，且所述第一连接段至少部分贴设于所述本体的表面，并与所述本体可拆卸连接；所述第二连接段远离所述第一连接段转动地与所述定位件连接。

如此设置，第一连接段能够与本体的形状适配，支撑本体，以使本体具有光线投射器的一侧面能够与被测物体处于平行状态；第二连接段通过伸入定位件内的安装槽垂直于被测物体，从而使本体能够垂直地将激光线投射于被测物体表面，提高测量过程中数据的准确性。

在其中一个实施例中，所述连接件与所述本体之间通过螺纹结构或者卡扣结构可拆卸连接。

如此设置，便于辅助测量组件的拆卸与安装，在使用扫描功能时，无需辅助测量组件，便可将其拆卸；在使用缝隙检测功能时，需要辅助测量组件来提高检测稳定性与精准度，可将其安装于本体上，螺纹结构、卡扣结构的结构简单且拆装方便。

在其中一个实施例中，所述螺纹结构包括螺纹件，所述连接件远离所述定位件的一端开设有配合孔，所述螺纹件穿设于所述配合孔，并与所述本体螺纹连接。

如此设置，安装稳定性高，且便于螺纹结构的拆卸与安装。

在其中一个实施例中，所述扫描设备还包括光笔测针，所述光笔测针一端与所述本体连接，另一端能够触靠于所述被测物体表面的任意一点处，用于获取所述被测物体表面任意一点处的空间位置信息。

如此设置，当需要获取被测物体表面某一点处的空间位置信息时，可将光笔测针与本体的转接头连接进行操作，以通过光笔测针获取到该点处的空间位置信息。

与现有技术相比，本申请提供的一种扫描设备，通过至少两个相机以及至少一个光线投射器的配合，使扫描设备在具备扫描功能的同时，还具备缝隙检测功能，且使用时无需繁琐的切换设备；当使用缝隙检测功能时，开启至少一个光线投射器及至少一个相机，光线投射器能够将光线投射于被测缝隙上，形成缝隙图像，再通过至少一个相机采集缝隙图像，将其发送至外部处理设备进行图像处理以获得所需缝隙数据；当使用扫描功能时，开启至少一个光线投射器及至少两个相机，光线投射器将光线投射于被测物体上，运用双目成像原理，通过至少两个相机采集光线的漫反射光，在将其采集的数据图像发送至外部处理设备进行数据图像处理，以获得被测物体所需三维数据；功能完备切换简单，无需通过繁琐的切换单独具有扫描功能的设备或者单独具有缝隙检测功能的设备来进行扫描、缝隙检测；从而节省时间、大大提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的扫描设备的本体的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一实施例中扫描设备的结构示意图。

图3为本实用新型提供的另一实施例中扫描设备的结构示意图。

图中，100、扫描设备；10、本体；11、相机；12、光线投射器；20、辅助测量组件；21、连接件；211、第一连接段；212、第二连接段；22、定位件；221、凹部；222、安装槽；23、转轴；24、螺纹结构；241、螺纹件；242、配合孔；30、缝隙；40、光笔测针；50、标记点。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本申请提供一种扫描设备100，该扫描设备100是三维测量领域的主要测量方法之一，应用于机械、汽车、航空、医疗、雕塑等行业。

但现有在检测缝隙时需要用单独的设备，通常为面差分析仪，来对被测物体缝隙处进行检测；而当扫描大面积物体时，又要切换成传统的扫描仪，反复切换繁琐，使工作效率大大降低；并且，在使用面差分析仪测量时，由于是绕被测物体表面某一点去进行旋转测量，在旋转的过程中，由于使用者手的不稳定操作，其旋转的轴心有可能在随机变化，导致没有一个固定的支点，从而会使得测量值产生较大误差，降低其测量精准度。

请参阅图1，本申请提供的扫描设备100包括本体10、至少两个相机11以及至少一个光线投射器12，至少两个相机11以及至少一个光线投射器12分别安装于本体10上，光线投射器12用于投射光线至被测物体表面；通过至少两个相机11及至少一个光线投射器12的配合，使扫描设备100在具备扫描功能的同时，还具备缝隙检测功能，且使用时无需繁琐的切换设备。

当使用缝隙检测功能时，开启至少一个光线投射器12以及至少一个相机11，光线投射器12能够将光线投射于被测物体的缝隙30上，形成缝隙图像，再通过至少一个相机11采集缝隙图像，并将其发送至外部处理设备进行图像处理以获得所需缝隙数据；当使用扫描功能时，开启至少一个光线投射器12以及至少两个相机11，光线投射器12将光线投射于被测物体上，运用双目成像原理，通过至少两个相机11采集光线的漫反射光，并将其采集的数据图像发送至外部处理设备进行数据图像处理，以获得被测物体所需三维数据；功能完备切换简单，无需通过繁琐的切换单独具有扫描功能的设备或者单独具有缝隙检测功能的设备来进行扫描、缝隙检测；从而节省时间、大大提高工作效率。

在本申请中，扫描设备100设置有两个相机11及一个光线投射器12；当然，在其他实施例中，相机11及光线投射器12的个数也可以通过不同需求设置不一样的数量，如相机11设置三个、四个或者五个；光线投射器12设置两个、三个或者四个；且两个相机11均为高速相机，高速相机的图像稳定性高、传输能力强并且抗干扰能力强；且两个相机11呈角度设置；便于在开启扫描功能时，两个相机11能够根据双目成像原理，从被测物体不同位置获取被测物体不同角度的信息，以整合差别从而形成精度高、效率高的测量数据。

并且，在本申请中，扫描设备100用作检测缝隙时，开启两个相机11来进行缝隙数据的采集，从而能够提高缝隙检测数据的精度。

请参阅图2，扫描设备100还包括辅助测量组件20，辅助测量组件20一端与本体10连接，另一端能够抵靠于被测物体表面，用于辅助扫描设备100相对被测缝隙30转动，使本体10通过辅助测量组件20相对被测物体转动；通过辅助测量组件20能够增强操作稳定性，从而提高测量数据的精确度；避免在没有支撑的情况下，绕被测物体表面某一点去旋转，在旋转的过程中，由于使用者手的不稳定操作，使旋转轴心会随机变化，从而导致被测分析尺寸产生误差。

进一步地，辅助测量组件20包括连接件21以及定位件22，定位件22抵靠于被测物体表面，连接件21的一端与本体10连接，另一端转动地与定位件22连接，以使本体10能够相对被测物体转动，在使用时，使用者可以手持本体10，将定位件22按压固定于被测物体表面，再将本体10通过连接件21绕定位件22转动，即可实现稳定的进行旋转检测，检测过程中操作简单，并且稳定性强。

具体地，定位件22的一侧内凹形成弧形凹部221，且凹部221的两端分别能够抵靠于被测物体表面，定位件22的另一侧开设有安装槽222，连接件21远离本体10的一端通过转轴23安装于安装槽222内；在本申请中，定位件22的凹部221能够抵靠在被测物体表面的任一位置来对缝隙30进行全面检测；例如图2所示，定位件22的凹部221的两端能够分别抵靠于缝隙30两侧，再将连接件21通过转轴23安装于定位件22的安装槽222内，能够实现使用者手持本体10，在将本体10通过连接件21绕定位件22上的转轴23转动的便捷测量方式对被测物体的缝隙30处进行测量；在使用时，使用者手持本体10，将定位件22按压固定于被测物体的缝隙30两侧，再使本体10通过连接件21以定位件22上的转轴23为轴线绕其转动，从而对被测物体缝隙30处进行稳定检测；当然，定位件22的凹部221的两端也能够抵靠于除上述位置以外的被测物体表面的其他位置，再使本体10通过连接件21以定位件22上的转轴23为轴线绕其转动，从而对被测缝隙30进行其他的全方位旋转检测，以获取缝隙30的全面精确的检测数据。

优选地，在本申请中，安装槽222呈弧形设置，弧形安装槽222能够增加连接件21的转动角度，使本体10能够绕被测物体转动更大的角度，便于进行全面测量。

优选地，转轴23为阻尼转轴，阻尼转轴的结构简单且使用寿命长。

请继续参阅图2，连接件21包括互相连接的第一连接段211和第二连接段212，第一连接段211与第二连接段212呈角度设置，且第一连接段211至少部分贴设于本体10的表面，并与本体10可拆卸连接，第一连接段211能够与本体10的形状适配，支撑本体10，以使本体10具有光线投射器12的一侧面能够与被测物体处于平行状态；第二连接段212远离第一连接段211转动地与定位件22连接，第二连接段212通过伸入定位件22内的安装槽222垂直于被测物体，从而使本体10能够垂直地将激光线投射于被测物体表面，以提高测量过程中数据的准确性。

进一步地，连接件21与本体10之间通过螺纹结构24或者卡扣结构可拆卸连接，螺纹结构24、卡扣结构的结构简单且便于辅助测量组件20的拆卸与安装，在使用扫描功能时，无需辅助测量组件20，便可将其拆卸；在使用缝隙检测功能时，需要辅助测量组件20来提高检测稳定性与精准度，可将其安装于本体10上，此时本体10与辅助测量组件20相当于一个整体，便于对被测物体进行测量，以提高测量稳定性及测量值的精确度。

具体地，在本申请中，连接件21与本体10之间通过螺纹结构24连接，螺纹结构24包括螺纹件241，连接件21远离定位件22的一端开设有配合孔242，螺纹件241穿设于配合孔242，并与本体10螺纹连接，如此安装稳定性高，且便于螺纹结构24的拆卸与安装。

请参阅图3，扫描设备100还包括光笔测针40，当需要获取被测物体表面某一点处的空间位置信息时，需将光笔测针40与本体10的转接头(图未示)连接进行操作，在被测物体表面或者周围环境粘附有多个可识别标记点50，两个相机11通过识别标记点50，双目成像重建出标记点50的第一三维坐标，再用光笔测针40测出标记点50的第二三维坐标，通过测出的第一三维坐标和第二三维坐标对扫描设备100的本体10和光笔测针40进行标定，得到二者之间的转换关系。在用光笔测针40测试所需关键点的坐标时，保持光笔测针40在关键点不动，从多个方向转动光笔测针40，拟合出光笔测针40在关键点处的三维坐标，并将此坐标转换至扫描设备100的本体10坐标系下,从而获取到所需关键点处的空间位置信息。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (11)

1.一种扫描设备，包括本体、至少两个相机以及至少一个光线投射器，至少两个所述相机以及至少一个所述光线投射器分别安装于所述本体上，至少一个所述光线投射器用于投射激光线；

其特征在于，所述扫描设备用作检测缝隙时，至少一个所述相机用于采集缝隙数据，所述扫描设备用作扫描时，至少两个所述相机用于采集被测物体数据。

2.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述扫描设备用作检测缝隙时，采用两个所述相机进行缝隙数据采集。

3.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述扫描设备还包括辅助测量组件，所述辅助测量组件的一端与所述本体连接，用于辅助所述扫描设备相对被测缝隙转动。

4.根据权利要求3所述的扫描设备，其特征在于，所述辅助测量组件包括连接件以及定位件，所述定位件抵靠于所述被测物体表面，所述连接件的一端与所述本体连接，另一端转动地与所述定位件连接，以辅助所述本体能够相对所述被测缝隙转动。

5.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述定位件的一侧内凹形成弧形凹部，且所述凹部的两端分别能够抵靠于所述被测物体表面；所述定位件的另一侧开设有安装槽，所述连接件远离所述本体的一端通过转轴安装于所述安装槽内。

6.根据权利要求5所述的扫描设备，其特征在于，所述安装槽呈弧形设置。

7.根据权利要求5所述的扫描设备，其特征在于，所述转轴为阻尼转轴。

8.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述连接件包括互相连接的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述第二连接段呈角度设置，且所述第一连接段至少部分贴设于所述本体的表面，并与所述本体可拆卸连接；所述第二连接段远离所述第一连接段转动地与所述定位件连接。

9.根据权利要求4所述的扫描设备，其特征在于，所述连接件与所述本体之间通过螺纹结构或者卡扣结构可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的扫描设备，其特征在于，所述螺纹结构包括螺纹件，所述连接件远离所述定位件的一端开设有配合孔，所述螺纹件穿设所述配合孔，并与所述本体螺纹连接。

11.根据权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，所述扫描设备还包括光笔测针，所述光笔测针一端与所述本体连接，另一端能够触靠于所述被测物体表面的任意一点处，用于获取所述被测物体表面任意一点处的空间位置信息。

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