CN215596769U - 一种可调节的三维扫描装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可调节的三维扫描装置，属于三维扫描技术领域。该可调节的三维扫描装置，包括支架、环绕扫描组件与调节安装组件。所述中心齿轮转动于所述第二安装架并与所述电机的输出轴键连接，所述环绕齿轮与所述中心齿轮及所述限位齿啮合，所述滑板通过所述减震杆与所述安装杆传动连接，所述第一电动推杆两端分别转动安装于所述滑板底部及所述支撑杆，所述扫描仪安装于所述安装平台底部。该可调节的三维扫描装置通过设置环绕扫描组件对被测物体进行全方位扫描，组件齿轮传动稳定性高，抗抖动能力强，三维扫描精度高，调节安装组件根据物体规格调整扫描仪的方位，调节方式方便快捷，扫描效率高，装置的适应能力强。

Description

一种可调节的三维扫描装置

技术领域

本申请涉及三维扫描技术领域，具体而言，涉及一种可调节的三维扫描装置。

背景技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标，它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段，突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，现有的三维扫描装置大多数采用旋转被测物体，以此来对物体进行全面扫描，由于被扫描物体的大小和形状不一，旋转时容易造成重心不稳，过多的夹持装置会影响扫描结果，因此难以进行有效的固定，同时这种扫描方式工作效率相对较低，三维扫描的精确度不够高，扫描装置往往难以根据物品的规格进行调整扫描方式，装置的适应性差，因此如何发明一种可调节的三维扫描装置来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种可调节的三维扫描装置，旨在改善现有三维扫描装置扫描精度不高，扫描效率低，适应性差的问题。

本申请实施例提供了一种可调节的三维扫描装置，包括支架、环绕扫描组件与调节安装组件。

所述支架包括第一安装架、升降台与液压缸，所述升降台两侧与所述第一安装架侧壁滑动连接，所述液压缸固定安装于所述第一安装架，所述升降台固定安装于所述液压缸的伸缩杆。

所述环绕扫描组件包括第二安装架、电机、中心齿轮、环绕齿轮、安装杆、减震杆、滑板、连接杆、第一安装板与第二安装板，所述第二安装架固定安装于所述第一安装架顶部，所述电机固定安装于所述第二安装架，所述中心齿轮转动于所述第二安装架并与所述电机的输出轴键连接，所述环绕齿轮转动安装于所述安装杆，所述第二安装架设置有安装槽与限位齿，所述安装杆的两端滑动安装于所述安装槽，所述环绕齿轮与所述中心齿轮及所述限位齿啮合，所述滑板通过所述减震杆与所述安装杆传动连接，所述第二安装板通过所述连接杆与所述第二安装架底部固定连接，所述第一安装板两端与所述第一安装架侧壁固定连接，所述第一安装板与所述第二安装板之间设置有第一滑槽，所述第一滑槽顶部开设有通槽，所述滑板滑动安装于所述第一滑槽，所述减震杆滑动安装于所述通槽。

所述调节安装组件包括支撑杆、安装平台、第一电动推杆与扫描仪，所述支撑杆一端通过铰链转动安装于所述滑板底部，所述安装平台固定安装于所述支撑杆底部，所述第一电动推杆两端分别转动安装于所述滑板底部及所述支撑杆，所述扫描仪安装于所述安装平台底部。

在上述实现过程中，通过设置环绕扫描组件与调节安装组件，环绕扫描组件带动扫描仪围绕被测物体转动，对被测物体进行三百六十度全方位扫描，环绕扫描组件通过齿轮传动，装置稳定性高，抗抖动能力强，从而提高装置的三维扫描精度，调节安装组件能够根据物体规格调整扫描仪的方位，调节方式方便快捷，使得装置的扫描效率提高，设置升降台来改变被测物体与扫描仪之间的距离，从而使扫描仪的行程缩短，提高了装置的适应能力。

在一种具体的实施方案中，所述支架还包括放置台，所述放置台固定安装于所述升降台顶部，所述放置台设置为透明石英块。

在上述实现过程中，升降台顶部设置放置台用于放置被测物体，一方面弥补升降台与扫描仪之间的行程，另一方面透明石英块的放置台不会对被测物体的扫描结果产生影响。

在一种具体的实施方案中，所述安装槽设置有两组，两组所述安装槽对称设置于所述第二安装架内壁顶部及内壁底部，所述安装槽设置为T型或工型槽。

在上述实现过程中，安装槽用于对安装杆左右两侧进行有效限位，使得安装杆在安装槽内滑动时不会发生晃动，T型或工型槽用于对安装杆上下两端进行限位。

在一种具体的实施方案中，所述第一滑槽设置宽度小于所述滑板对角线长度。

在上述实现过程中，滑板的对角线长度大于第一滑槽的宽度，使得滑板在第一滑槽内滑动时不会发生转动，避免滑板转动带动下方安装仪器的转动影响扫描结果。

在一种具体的实施方案中，所述安装槽、所述第一滑槽与所述通槽表面均光滑。

在上述实现过程中，安装槽、第一滑槽、通槽均为光滑表面，使得安装杆、滑板与减震杆在对应槽内滑动时受到的摩擦阻力更小，从而使装置的运行更加稳定。

在一种具体的实施方案中，所述减震杆包括套杆、滑杆、限位板、弹簧与滑块，所述滑杆滑动插接于所述套杆，所述限位板与所述滑块均设置于所述套杆内并与所述滑杆固定连接，所述弹簧两端分别与所述限位板及所述套杆内壁顶部固定连接，所述套杆内壁设置有第二滑槽，所述滑块滑动安装于所述第二滑槽。

在上述实现过程中，电机的震动通过齿轮及安装杆传动至滑杆，使得滑杆在套杆内滑动，同时拉伸或压缩弹簧，对震动进行吸收分解，滑块在第二滑槽内滑动安装，对滑杆的转动进行限位。

在一种具体的实施方案中，所述滑杆与所述安装杆键连接，所述套杆转动安装于所述滑板。

在上述实现过程中，滑杆与安装杆键连接，安装杆转动带动滑杆转动，从而带动套杆转动，套杆转动安装于滑板，套杆的转动不会带动滑板转动。

在一种具体的实施方案中，所述调节安装组件还包括红外线发射器，所述红外线发射器固定安装于所述安装平台底部，所述第一安装架内壁固定安装有红外线接收器。

在上述实现过程中，红外发射器与红外接收器对应设置，启动第一电动推杆来改变扫描仪位置时启动红外发生器，当红外信号被待扫描物体遮挡时，红外接收器发出信号，用于对扫描仪进行快速定位。

在一种具体的实施方案中，所述调节安装组件还包括第二电动推杆与转台，所述转台转动安装于所述第二安装板底部，所述第二电动推杆两端分别转动安装于所述转台底部及所述安装平台顶部。

在上述实现过程中，第二电动推杆用于辅助调节扫描仪位置的同时加强安装平台与其他组件的连接，使得调节安装组件的结构更加稳定。

在一种具体的实施方案中，所述扫描仪可拆卸安装于所述安装平台底部。

在上述实现过程中，扫描仪可拆卸安装，便于快速对扫描仪进行拆卸维修和更换。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的可调节的三维扫描装置结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的支架结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的环绕扫描组件结构示意图；

图4为本申请实施方式提供的第二安装架水平面剖视图；

图5为本申请实施方式提供的第一安装板与第二安装板水平面剖视图；

图6为本申请实施方式提供的调节安装组件结构示意图；

图7为本申请实施方式提供的减震杆结构示意图。

图中：100-支架；110-第一安装架；120-升降台；130-液压缸；140-放置台；150-红外线接收器；200-环绕扫描组件；210-第二安装架；211-安装槽；212-限位齿；220-电机；230-中心齿轮；240-环绕齿轮；241-安装杆；250-减震杆；251-套杆；252-滑杆；253-限位板；254-弹簧；255-滑块；256-第二滑槽；260-滑板；270-连接杆；280-第一安装板；281-第一滑槽；290-第二安装板；291-通槽；300-调节安装组件；310-支撑杆；320-安装平台；330-第一电动推杆；340-扫描仪；350-红外线发射器；360-第二电动推杆；370-转台。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1，本申请提供一种可调节的三维扫描装置，包括支架100、环绕扫描组件200与调节安装组件300。

请参阅图2，支架100包括第一安装架110、升降台120与液压缸130，升降台120两侧与第一安装架110侧壁滑动连接，液压缸130固定安装于第一安装架110，升降台120固定安装于液压缸130的伸缩杆。

在一些具体的实施方案中，支架100还包括放置台140，放置台140固定安装于升降台120顶部，放置台140设置为透明石英块，放置台140用于放置被测物体，一方面弥补升降台120与扫描仪340之间的行程，另一方面透明石英块的放置台140不会对被测物体的扫描结果产生影响。

请参阅图3、图4与图5，环绕扫描组件200包括第二安装架210、电机220、中心齿轮230、环绕齿轮240、安装杆241、减震杆250、滑板260、连接杆270、第一安装板280与第二安装板290，第二安装架210固定安装于第一安装架110顶部，电机220固定安装于第二安装架210，中心齿轮230转动于第二安装架210并与电机220的输出轴键连接，环绕齿轮240转动安装于安装杆241，第二安装架210设置有安装槽211与限位齿212，安装杆241的两端滑动安装于安装槽211，环绕齿轮240与中心齿轮230及限位齿212啮合，滑板260通过减震杆250与安装杆241传动连接，第二安装板290通过连接杆270与第二安装架210底部固定连接，第一安装板280两端与第一安装架110侧壁固定连接，第一安装板280与第二安装板290之间设置有第一滑槽281，第一滑槽281顶部开设有通槽291，滑板260滑动安装于第一滑槽281，减震杆250滑动安装于通槽291。

在一些具体的实施方案中，安装槽211设置有两组，两组安装槽211对称设置于第二安装架210内壁顶部及内壁底部，安装槽211设置为T型或工型槽，用于对安装杆241左右两侧进行有效限位，使得安装杆241在安装槽211内滑动时不会发生晃动，T型或工型槽用于对安装杆241上下两端进行限位。

在一些具体的实施方案中，第一滑槽281设置宽度小于滑板260对角线长度，使得滑板260在第一滑槽281内滑动时不会发生转动，避免滑板260转动带动下方安装仪器的转动影响扫描结果。

在一些具体的实施方案中，安装槽211、第一滑槽281与通槽291表面均光滑，使得安装杆241、滑板260与减震杆250在对应槽内滑动时受到的摩擦阻力更小，从而使装置的运行更加稳定。

请参阅图7，减震杆250包括套杆251、滑杆252、限位板253、弹簧254与滑块255，滑杆252滑动插接于套杆251，限位板253与滑块255均设置于套杆251内并与滑杆252固定连接，弹簧254两端分别与限位板253及套杆251内壁顶部固定连接，套杆251内壁设置有第二滑槽256，滑块255滑动安装于第二滑槽256，电机220的震动通过齿轮及安装杆241传动至滑杆252，使得滑杆252在套杆251内滑动，同时拉伸或压缩弹簧254，对震动进行吸收分解，滑块255在第二滑槽256内滑动安装，对滑杆252的转动进行限位。

在一些具体的实施方案中，滑杆252与安装杆241键连接，套杆251转动安装于滑板260，安装杆241转动带动滑杆252转动，从而带动套杆251转动，套杆251的转动不会带动滑板260转动。

请参阅图6，调节安装组件300包括支撑杆310、安装平台320、第一电动推杆330与扫描仪340，支撑杆310一端通过铰链转动安装于滑板260底部，安装平台320固定安装于支撑杆310底部，第一电动推杆330两端分别转动安装于滑板260底部及支撑杆310，扫描仪340安装于安装平台320底部。

在一些具体的实施方案中，调节安装组件300还包括红外线发射器350，红外线发射器350固定安装于安装平台320底部，第一安装架110内壁固定安装有红外线接收器150，启动第一电动推杆330来改变扫描仪340位置时启动红外线发射器350，当红外信号被待扫描物体遮挡时，红外线接收器150发出信号，用于对扫描仪340进行快速定位。

在一些具体的实施方案中，调节安装组件300还包括第二电动推杆360与转台370，转台370转动安装于第二安装板290底部，第二电动推杆360两端分别转动安装于转台370底部及安装平台320顶部，第二电动推杆360用于辅助调节扫描仪340位置的同时加强安装平台320与其他组件的连接，使得调节安装组件300的结构更加稳定。

在一些具体的实施方案中，扫描仪340可拆卸安装于安装平台320底部，便于快速对扫描仪340进行拆卸维修和更换。

该可调节的三维扫描装置的工作原理：待扫描物体放置在升降台120上，启动液压缸130，液压缸130伸缩杆伸缩带动升降台120上下移动，使待扫描物体接近扫描仪340，启动电机220、电机220转动带动中心齿轮230转动，从而带动环绕齿轮240以中心齿轮230为圆心做圆周运动，带动与安装杆241连接的减震杆250在通槽291内滑动，使得滑板260在第一滑槽281内滑动，从而带动与滑板260连接的调节安装组件300环绕待扫描物体运动，启动第一电动推杆330，第一电动推杆330伸缩杆伸缩带动支撑杆310转动，从而改变安装平台320移动来改变扫描仪340的位置，对待扫描物体进行全方位扫描。

需要说明的是，液压缸130、电机220、扫描仪340具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，包括

支架(100)，所述支架(100)包括第一安装架(110)、升降台(120)与液压缸(130)，所述升降台(120)两侧与所述第一安装架(110)侧壁滑动连接，所述液压缸(130)固定安装于所述第一安装架(110)，所述升降台(120)固定安装于所述液压缸(130)的伸缩杆；

环绕扫描组件(200)，所述环绕扫描组件(200)包括第二安装架(210)、电机(220)、中心齿轮(230)、环绕齿轮(240)、安装杆(241)、减震杆(250)、滑板(260)、连接杆(270)、第一安装板(280)与第二安装板(290)，所述第二安装架(210)固定安装于所述第一安装架(110)顶部，所述电机(220)固定安装于所述第二安装架(210)，所述中心齿轮(230)转动于所述第二安装架(210)并与所述电机(220)的输出轴键连接，所述环绕齿轮(240)转动安装于所述安装杆(241)，所述第二安装架(210)设置有安装槽(211)与限位齿(212)，所述安装杆(241)的两端滑动安装于所述安装槽(211)，所述环绕齿轮(240)与所述中心齿轮(230)及所述限位齿(212)啮合，所述滑板(260)通过所述减震杆(250)与所述安装杆(241)传动连接，所述第二安装板(290)通过所述连接杆(270)与所述第二安装架(210)底部固定连接，所述第一安装板(280)两端与所述第一安装架(110)侧壁固定连接，所述第一安装板(280)与所述第二安装板(290)之间设置有第一滑槽(281)，所述第一滑槽(281)顶部开设有通槽(291)，所述滑板(260)滑动安装于所述第一滑槽(281)，所述减震杆(250)滑动安装于所述通槽(291)；

调节安装组件(300)，所述调节安装组件(300)包括支撑杆(310)、安装平台(320)、第一电动推杆(330)与扫描仪(340)，所述支撑杆(310)一端通过铰链转动安装于所述滑板(260)底部，所述安装平台(320)固定安装于所述支撑杆(310)底部，所述第一电动推杆(330)两端分别转动安装于所述滑板(260)底部及所述支撑杆(310)，所述扫描仪(340)安装于所述安装平台(320)底部。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述支架(100)还包括放置台(140)，所述放置台(140)固定安装于所述升降台(120)顶部，所述放置台(140)设置为透明石英块。

3.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述安装槽(211)设置有两组，两组所述安装槽(211)对称设置于所述第二安装架(210)内壁顶部及内壁底部，所述安装槽(211)设置为T型或工型槽。

4.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述第一滑槽(281)设置宽度小于所述滑板(260)对角线长度。

5.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述安装槽(211)、所述第一滑槽(281)与所述通槽(291)表面均光滑。

6.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述减震杆(250)包括套杆(251)、滑杆(252)、限位板(253)、弹簧(254)与滑块(255)，所述滑杆(252)滑动插接于所述套杆(251)，所述限位板(253)与所述滑块(255)均设置于所述套杆(251)内并与所述滑杆(252)固定连接，所述弹簧(254)两端分别与所述限位板(253)及所述套杆(251)内壁顶部固定连接，所述套杆(251)内壁设置有第二滑槽(256)，所述滑块(255)滑动安装于所述第二滑槽(256)。

7.根据权利要求6所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述滑杆(252)与所述安装杆(241)键连接，所述套杆(251)转动安装于所述滑板(260)。

8.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述调节安装组件(300)还包括红外线发射器(350)，所述红外线发射器(350)固定安装于所述安装平台(320)底部，所述第一安装架(110)内壁固定安装有红外线接收器(150)。

9.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述调节安装组件(300)还包括第二电动推杆(360)与转台(370)，所述转台(370)转动安装于所述第二安装板(290)底部，所述第二电动推杆(360)两端分别转动安装于所述转台(370)底部及所述安装平台(320)顶部。

10.根据权利要求1所述的一种可调节的三维扫描装置，其特征在于，所述扫描仪(340)可拆卸安装于所述安装平台(320)底部。

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