CN217818605U - 一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，涉及三维空间模型技术领域。包括机体，机体的底部设置有万向轮，机体的内部设置有导轨，移动组件，移动组件设置在导轨的正面，移动组件包括滑块，滑块的正面固定连接有光栅，滑块的两端均固定连接有防撞胶，该实用新型一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备设置了高精度电控二维平移台，二维平移台采用特有的机加工工艺，实现精度、耐磨性和外观的完美统一，在携带钱币二维运动的同时同轴激光位移传感器测量钱币表面不同位置的高度值，可有效消除间隙，同轴激光位移传感器，将二维平移台的X，Y轴光栅信号接入位移传感器可实现无接触远距离测量，电干扰能力强。

Description

一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备

技术领域

本实用新型涉及三维空间模型技术领域，具体为一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备。

背景技术

三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，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现实世界的数据转换为计算机能直接处理的数字世界的数据，为物体的数字化提供了方便快捷的一种手段。

现有的可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备虽然达到了扫描作业的目的，但是大部文物数字化模型是由人工进行三维扫描，这样做工作量比较大，工作周期长，不适合大批量文物的扫描，同时，进口手持激光扫描仪技术较为发达但价格昂贵运输不便，近几年国内在研发手持式扫描仪的成果上取得一定进步，且扫描精度与分辨率大幅提高，而目前针对单个钱币类型的扫描花费时间长，不适合博物馆的大批量古钱币扫描，因此一套高效的钱币扫描仪成为国内外急需品。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，包括：

机体，所述机体的底部设置有万向轮，所述机体的内部设置有导轨；

移动组件，所述移动组件设置在导轨的正面，所述移动组件包括滑块，所述滑块的正面固定连接有光栅，所述滑块的两端均固定连接有防撞胶。

优选的，所述机体外壁设置有电源开关，所述机体的内部设置有大理石工作台。

优选的，所述导轨的两端固定连接有端部侧板，所述导轨与滑块滑动穿插连接。

优选的，所述光栅的正面固定连接有固定支架，所述固定支架的正面固定连接有测头支架。

优选的，所述测头支架的内部套接有第二共聚焦测头，所述第二共聚焦测头的其中一侧设置有第一共聚焦测头。

优选的，所述滑块的顶端固定连接有安装块，所述安装块的顶端固定连接有连接板，所述连接板的顶端固定连接有连接口。

本实用新型公开了一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其具备的有益效果如下：

该实用新型一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备设置了高精度电控二维平移台，二维平移台采用特有的机加工工艺，实现精度、耐磨性和外观的完美统一，在携带钱币二维运动的同时同轴激光位移传感器测量钱币表面不同位置的高度值，可有效消除间隙和提高刚性，负载能力强，运行直线度、平行度好，同轴激光位移传感器，由激光器，激光检测器和检测电路组成，将二维平移台的X，Y 轴光栅信号接入位移传感器，可以同步采出钱币表面不同位置的(x， y，z)，从而获得的轮廓点云数据，可实现无接触远距离测量，速度快，精度高，抗光，电干扰能力强。

附图说明

图1为本实用新型设备整体外部结构示意图；

图2为本实用新型二维电控平移台结构示意图；

图3为本实用新型第二共聚焦测头结构示意图。

图中：1、导轨；2、光栅；3、第一共聚焦测头；4、大理石工作台；5、机体；6、端部侧板；7、第二共聚焦测头；701、测头支架； 8、防撞胶；9、电源开关；10、固定支架；11、万向轮；12、连接板； 13、安装块；14、滑块；15、连接口。

具体实施方式

本实用新型实施例公开一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，如图1-3所示，包括：

机体5，机体5的内部设有一体化计算机，通过采集到的数据在软件中进行深度开发，机体5的底部设置有万向轮11，机体5的内部设置有高精度电控二维平移台，装置定位精度2微米，由X，Y导轨1及光栅组成的电控高精度直驱平移台，提供零反冲高精度平移运动,非常适合用作二维载物台等重复性扫描定位平移应用，安装到花岗岩平台上实现高精度平移定位，高精度电控二维平移台的两侧设置有同轴激光位移传感器，传感器含ThinkfocusOP4第一共聚焦测头 3与第二共聚焦测头7，同步采出钱币表面不同位置的(x，y，z)，从而获得的轮廓点云数据，机体5的内部设置有导轨1，导轨1便于滑块14受力进行水平移动；

移动组件，便于两个共聚焦测头水平移动，移动组件设置在导轨 1的正面，移动组件包括滑块14，滑块14的正面固定连接有光栅2，滑块14的两端均固定连接有防撞胶8，可以防止滑块14与端部侧板 6相互接触，造成滑块14的两端造成损伤。

机体5外壁设置有电源开关9，机体5的内部设置有大理石工作台4，大理石工作台4，工作台由大理石完全构成，平台组织结构稠密、表面光滑耐磨、粗糙度数值小，稳定性好。

导轨1的两端固定连接有端部侧板6，可以防止滑块14从导轨1 的两端移出，导轨1与滑块14相互配合，导轨1与滑块14滑动穿插连接，便于第一共聚焦测头3与第二共聚焦测头7水平移动。

光栅2的正面固定连接有固定支架10，固定支架10的正面固定连接有测头支架701，便于固定两个共聚焦测头。

测头支架701的内部套接有第二共聚焦测头7，第二共聚焦测头 7的其中一侧设置有第一共聚焦测头3，两个共聚焦测头相互配合使用。

滑块14的顶端固定连接有安装块13，安装块13的顶端固定连接有连接板12，连接板12的顶端固定连接有连接口15。

工作原理：

参考图1至图3所示，机体5底部设置有万向轮11，内部设有一体计算机，在扫描完成后，通过现有的数据采集软件基础上进行深度合作开发，点云数据显示在上位机软件中，并可以导出为csv或 txt格式。

实用新型主体部位主要由导轨1控制系统及同轴激光位移传感器组成，定位精度可达二微米，导轨1控制系统由XY轴导轨1及滑块14构成，防撞胶8安装于平台边缘，当导轨1系统向XY轴方向直线平移时，防撞胶8起到缓冲及保护的作用。

实用新型使用Thinkfocus OF4共聚焦测头，激光束通过一组透镜投射到被测物体表面，再由物体表面按原路反射，可以实现无损测量，非常适合古钱币及易变形，易损坏等物体的扫描工作。

在钱币扫描开始阶段，需将钱币放置在二维平移台，上下调整传感器的位置，使其位于合适的工作距离，设置二维平移台的扫描长度、宽度、间隔及扫描速度，启动扫描任务直至扫描完成，扫描完成后，点云数据显示在上位机软件中，并可以导出为csv或txt格式。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于，包括：

机体(5)，所述机体(5)的底部设置有万向轮(11)，所述机体(5)的内部设置有导轨(1)；

移动组件，所述移动组件设置在导轨(1)的正面，所述移动组件包括滑块(14)，所述滑块(14)的正面固定连接有光栅(2)，所述滑块(14)的两端均固定连接有防撞胶(8)。

2.根据权利要求1所述的一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于：所述机体(5)外壁设置有电源开关(9)，所述机体(5)的内部设置有大理石工作台(4)。

3.根据权利要求1所述的一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于：所述导轨(1)的两端固定连接有端部侧板(6)，所述导轨(1)与滑块(14)滑动穿插连接。

4.根据权利要求1所述的一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于：所述光栅(2)的正面固定连接有固定支架(10)，所述固定支架(10)的正面固定连接有测头支架(701)。

5.根据权利要求4所述的一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于：所述测头支架(701)的内部套接有第二共聚焦测头(7)，所述第二共聚焦测头(7)的其中一侧设置有第一共聚焦测头(3)。

6.根据权利要求1所述的一种可以快速获取任意三维空间模型轮廓的设备，其特征在于：所述滑块(14)的顶端固定连接有安装块(13)，所述安装块(13)的顶端固定连接有连接板(12)，所述连接板(12)的顶端固定连接有连接口(15)。

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