CN219667499U - 跟踪拍摄装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跟踪拍摄装置及3D打印机，属于3D打印的技术领域，其中，包括驱动机构和拍摄机构，该驱动机构包括支撑架、驱动件和旋转机构，驱动件安装在支撑架的顶部，旋转机构的第一端安装在驱动件的输出端上；支撑架的底部具有拍摄位，且驱动件位于拍摄位的上方；拍摄机构安装于旋转机构的第二端，旋转机构呈折弯状，且旋转机构的第二端朝向拍摄位折弯，拍摄机构位于拍摄位的一侧，且拍摄机构的采集方向朝向拍摄位。旋转机构呈折弯状，使拍摄机构的采集方向朝向拍摄位，在驱动件驱动旋转机构旋转时，使拍摄机构围绕3D打印件旋转，实现了在水平方向上360度无死角跟踪拍摄3D打印件作业，并减少跟踪拍摄3D打印件的作业盲区。

Description

跟踪拍摄装置及3D打印机

技术领域

本实用新型属于3D打印的技术领域，具体涉及一种跟踪拍摄装置及3D打印机。

背景技术

目前3D打印机的作业，大部分会监测产品的绘制过程，并以视觉质量监测为主；而且，会采用摄像头追踪并进行过程质量监测，采集打印件状态图像，获取打印件的状态数据，调整打印参数进而预测缺陷。摄像头在安装过程中，大部分将摄像头安装在喷头前方，实时观测打印的速度，或者通过安装滑动轨道来使摄像头的移动更加自由，也可组成便携式遥控轨道摄像头，实现远程遥控摄像。

现有的3D打印在线视觉质量监测系统，部分采用磁吸式摄像头结构，该摄像头结构的壳体正面设计有螺丝固定孔，通过自攻螺丝与摄像头电路板固定，该磁吸式摄像头结构设计紧凑，便于吸附在3D打印机内部L型金属支柱上，且可以安装在四个不同方向的支柱上，通过调节摄像头的上下高度来调整监控角度。但是，此种磁吸式摄像头结构跟踪拍摄存在较多的作业盲区，而且使用起来不太便利。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种跟踪拍摄装置及3D打印机，实现了减少跟踪拍摄3D打印机的作业盲区，且使用起来比较方便。

其技术方案如下：

一种跟踪拍摄装置，包括驱动机构和拍摄机构，该驱动机构包括支撑架、驱动件和旋转机构，所述驱动件安装在所述支撑架的顶部，所述旋转机构的第一端安装在所述驱动件的输出端上；所述支撑架的底部具有拍摄位；

所述拍摄机构安装于所述旋转机构的第二端，其中，所述旋转机构呈折弯状，且所述旋转机构的第二端朝向所述拍摄位折弯，所述拍摄机构位于所述拍摄位的一侧，且所述拍摄机构的采集方向朝向所述拍摄位。

在其中一实施例中，所述旋转机构包括第一连杆、第二连杆和连接板，所述第一连杆的第一端安装在所述驱动件的输出端上，所述第二连杆的第二端与所述连接板的侧壁铰接；所述第二连杆的第一端与所述连接板的侧壁铰接，所述拍摄机构安装在所述第二连杆的第二端；其中，所述第一连杆与所述第二连杆之间形成折弯角。

在其中一实施例中，所述第一连杆的端部具有第一接头，所述第二连杆的端部具有第二接头，所述第一接头和所述第二接头均呈柱状结构，所述第一接头和所述第二接头均安装在所述连接板的侧壁上，且所述第一接头的外壁与所述第二接头的外壁接触；

所述连接板包括第一转轴和第二转轴，所述第一接头设有供所述第一转轴穿过的第一轴孔，所述第二接头设有供所述第二转轴穿过的第二轴孔；所述第一接头通过第一转轴与所述连接板转动配合，所述第二接头通过第二转轴与所述连接板转动配合。

在其中一实施例中，所述第一接头和所述第二接头均采用弹性材料制成。

在其中一实施例中，所述驱动件与所述旋转机构之间设有固定机构，所述固定机构包括支撑环和支撑杆，所述支撑杆的两端均安装在所述支撑环的内壁上，且所述支撑杆与所述驱动件的输出端固定；所述第一连杆位于所述支撑环的径向上，并安装在所述支撑环上。

在其中一实施例中，所述固定机构设有限位件，所述限位件位于所述第一连杆与所述支撑环的连接处；所述限位件包括第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板的底部均安装在支撑环上，所述第一限位板与所述第二限位板之间相对设置，并形成安装位，所述第一连杆位于所述安装位内，且所述第一限位板和所述第二限位板的内侧均用于与所述第一连杆的外壁抵接。

在其中一实施例中，所述旋转机构设有连接组件，所述连接组件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和所述第二夹持件均呈拱形状，所述第一夹持件与所述第二夹持件之间形成安装孔，所述安装孔供所述第二连杆的一端穿过，以使所述第一夹持件和所述第二夹持件夹住所述第二连杆。

在其中一实施例中，所述连接组件设有连接球体，所述第一夹持件和所述第二夹持件均安装在连接球体上，所述拍摄机构设有连接座，所述连接座的底部安装在所述拍摄机构上，所述连接座的顶部设有安装槽，所述安装槽的形状与所述连接球体的形状相配合；所述连接球体至少一部分位于所述安装槽内，并与所述安装槽的侧壁抵接，所述连接球体与连接座转动配合。

在其中一实施例中，所述跟踪拍摄装置设有底座，支撑架的底部安装在所述底座上，且所述支撑架与所述底座垂直，所述支撑架与所述底座之间形成所述拍摄位；

所述支撑架包括第一支撑柱、第二支撑柱、支撑座和横梁，所述第一支撑柱和第二支撑柱相对设置，且均安装在所述底座上；所述横梁安装在所述第一支撑柱和所述第二支撑柱的顶部，所述支撑座套接于所述横梁外，并与所述驱动件的底部连接。

本实用新型还提出一种3D打印机，包括3D打印件和如上述所述的跟踪拍摄装置，所述3D打印件安装在所述支撑架上，并位于所述拍摄位上，所述跟踪拍摄装置位于所述3D打印件的一侧。

本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

1、采用驱动件提供动力，并通过旋转机构与拍摄机构连接，旋转机构呈折弯状，使拍摄机构的采集方向朝向拍摄位，此拍摄位用于安装3D打印件，并且在驱动件驱动旋转机构旋转时，使拍摄机构围绕3D打印件旋转，实现了在水平方向上360度无死角跟踪拍摄3D打印件作业，并减少跟踪拍摄3D打印件的作业盲区，而且只需要启动驱动件即可实现跟踪拍摄3D打印机的作业，使用起来比较方便。

2、第一连杆与第二连杆之间形成折弯角，由于第一连杆和第二连杆分别与连接板的侧壁铰接，使第一连杆与第二连杆之间的折弯角可调节，从而方便调整拍摄机构的拍摄角度，进一步无死角跟踪拍摄3D打印件作业，减少跟踪拍摄3D打印件的作业盲区。

3、采用第一接头与第二接头抵接，第一接头通过第一转轴与连接板转动配合，第二接头通过第二转轴与连接板转动配合，在转动第二连杆后，第二接头挤压第一接头，从而使第一接头施加反作用力至第二接头，第一接头与第二接头之间产生摩擦阻力，当摩擦阻力大于拍摄机构的自重时，在没有外力的作用力下，第二连杆与第一连杆相对静止，使第二连杆支撑拍摄机构，并通过旋转机构调节拍摄机构高度，进一步提高跟踪拍摄装置的灵活性，使其调节使用更加方便。

4、采用弹性材料使第一接头与第二接头在转动时，第二接头更容易挤压第一接头，在挤压过程中，第一接头产生形变，使第二接头具备一定的挤压空间，从而使旋转机构调节使用更加方便。

5、由于拍摄机构通过旋转机构拍摄3D打印件，导致旋转机构的力臂较长，旋转机构需要承受较大的自重和拍摄机构的重量；因此，为了提高旋转机构的结构稳定性，将旋转机构的第一连杆安装在支撑环上，并采用支撑杆固定在支撑环的内侧，从而提高旋转机构与驱动件的连接稳定性，使驱动件的输出端与旋转机构的连接强度得到提高，从而提高跟踪拍摄装置在作业时的稳定性。

6、第一连杆在旋转过程中，会产生向心力，并作用于至第一连杆与支撑环的连接处，采用限位件可以限制第一连杆，并且承受第一连杆产生的向心作用力，进一步提高固定机构的结构强度，提高跟踪拍摄装置在作业时的稳定性。

7、采用第一夹持件和第二夹持件夹住第二连杆，提高连接组件与第二连杆的连接稳定性。

8、连接组件通过连接球体与连接座转动配合，便于拍摄机构调节自身的拍摄角度，提高拍摄机构的灵活性，使其调节使用更加方便。

9、将3D打印件安装在跟踪拍摄装置的支撑架上，在3D打印件作业过程中，跟踪拍摄装置围绕3D打印件旋转拍摄，并进行过程质量监测，依据跟踪拍摄装置采集的图像信息，调整打印参数进而预测缺陷，提高3D打印机的打印质量。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中跟踪拍摄装置的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例中图1的A处局部放大图。

图3是本实用新型一实施例中固定机构的结构示意图。

图4是本实用新型一实施例中连接组件的示意图。

附图标记说明：

100、跟踪拍摄装置；1、底座；2、支撑架；21、第一支撑柱；22、第二支撑柱；23、横梁；24、支撑座；25、拍摄位；3、驱动件；4、旋转机构；41、第一连杆；42、第二连杆；43、第一接头；431、第一轴孔；44、第二接头；441、第二轴孔；45、连接板；46、第一转轴；47、第二转轴；48、连接组件；481、连接球体；482、第一夹持件；483、第二夹持件；484、安装孔；49、连接座；491、安装槽；5、拍摄机构；51、摄像头；6、固定机构；61、支撑环；62、限位件；621、第一限位板；622、第二限位板；63、支撑杆。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。

实施例一

如图1至图4所示，一种跟踪拍摄装置100，包括驱动机构和拍摄机构5，该驱动机构包括支撑架2、驱动件3和旋转机构4，驱动件3安装在支撑架2的顶部，旋转机构4的第一端安装在驱动件3的输出端上；支撑架4的底部具有拍摄位25，且驱动件3位于拍摄位25的上方；拍摄机构5安装于旋转机构4的第二端，其中，旋转机构4呈折弯状，且旋转机构4的第二端朝向拍摄位25折弯，拍摄机构5位于拍摄位25的一侧，且拍摄机构5的采集方向朝向拍摄位25。采用驱动件3通过旋转机构4与拍摄机构5连接，旋转机构4呈折弯状，使拍摄机构5的采集方向朝向拍摄位25，此拍摄位25用于安装3D打印件，此拍摄机构5包括摄像头51，以及显示图像的显示屏，并且在驱动件3驱动旋转机构4旋转时，使拍摄机构5围绕3D打印件旋转，实现了在水平方向上360度无死角跟踪拍摄3D打印件作业，并减少跟踪拍摄3D打印件的作业盲区，而且只需要启动驱动件3即可实现跟踪拍摄3D打印机的作业，使用起来比较方便。此跟踪拍摄装置100操作更简单，只需启动驱动件3带动摄像头51的旋转拍摄，通过旋转中的摄像头51获取3D打印件正在打印部件的实时图像信息。而且旋转机构4呈折弯状，还可以缩短旋转机构4在水平方向上的长度，减少旋转机构4的力臂长度，进而减少驱动件3与旋转机构4之间连接点的承重压力，提高驱动件3与旋转机构4连接的稳定性。

如图2所示，旋转机构4包括第一连杆41、第二连杆42和连接板45，第一连杆41的第一端安装在驱动件3的输出端上，第二连杆42的第二端与连接板45的侧壁铰接；第二连杆42的第一端与连接板45的侧壁铰接，摄像头51安装在第二连杆42的第二端；其中，第一连杆41与第二连杆42之间形成折弯角。第一连杆41与第二连杆42之间形成折弯角，由于第一连杆41和第二连杆42分别与连接板45的侧壁铰接，使第一连杆41与第二连杆42之间的折弯角可调节，从而方便调整拍摄机构5的拍摄角度，进一步无死角跟踪拍摄3D打印件作业，减少跟踪拍摄3D打印件的作业盲区。在本实施例中，此折弯角为120度，使摄像头51的拍摄方向围绕3D打印件进行360度的全方位拍摄。

如图2所示，第一连杆41的端部具有第一接头43，第二连杆42的端部具有第二接头44，第一接头43和第二接头44均呈柱状结构，第一接头43和第二接头44均安装在连接板45的侧壁上，且第一接头43的外壁与第二接头44的外壁接触；连接板45包括第一转轴46和第二转轴47，第一接头43设有供第一转轴46穿过的第一轴孔431，第二接头44设有供第二转轴47穿过的第二轴孔441；第一接头43通过第一转轴46与连接板45转动配合，第二接头44通过第二转轴47与连接板45转动配合。采用第一接头43与第二接头44抵接，第一接头43通过第一转轴46与连接板45转动配合，第二接头44通过第二转轴47与连接板45转动配合，在转动第二连杆42后，第二接头44挤压第一接头43，从而使第一接头43施加反作用力至第二接头44，第一接头43与第二接头44之间产生摩擦阻力，当摩擦阻力大于拍摄机构5的自重时，在没有外力的作用力下，第二连杆42与第一连杆41相对静止，使第二连杆42支撑拍摄机构5，并通过旋转机构4调节拍摄机构5高度，进一步提高跟踪拍摄装置100的灵活性，使其调节使用更加方便。

此外，第一接头43和第二接头44均采用弹性材料制成。采用弹性材料使第一接头43与第二接头44在转动时，第二接头44更容易挤压第一接头43，在挤压过程中，第一接头43产生形变，使第二接头44具备一定的挤压空间，从而使旋转机构4调节使用更加方便。

如图3所示，驱动件3与旋转机构4之间设有固定机构6，固定机构6包括支撑环61和支撑杆63，支撑杆63的两端均安装在支撑环61的内壁上，且支撑杆63与驱动件3的输出端固定；第一连杆41位于支撑环61的径向上，并安装在支撑环61上。由于拍摄机构5通过旋转机构4拍摄3D打印件，导致旋转机构4的力臂较长，旋转机构4需要承受较大的自重和拍摄机构5的重量；因此，为了提高旋转机构4的结构稳定性，将旋转机构4的第一连杆41安装在支撑环61上，并采用支撑杆63固定在支撑环61的内侧，从而提高旋转机构4与驱动件3的连接稳定性，使驱动件3的输出端与旋转机构4的连接强度得到提高，从而提高跟踪拍摄装置100在作业时的稳定性。

如图3所示，固定机构6设有限位件62，限位件62位于第一连杆41与支撑环61的连接处；限位件62包括第一限位板621和第二限位板622，第一限位板621和第二限位板622的底部均安装在支撑环61上，第一限位板621与第二限位板622之间相对设置，并形成安装位，第一连杆41位于安装位内，且第一限位板621和第二限位板622的内侧均用于与第一连杆41的外壁抵接。第一连杆41在旋转过程中，会产生向心力，并作用于至第一连杆41与支撑环61的连接处，采用第一限位板621和第二限位板622抵住第一连杆41，使限位件62可以限制第一连杆41，并且承受第一连杆41产生的向心作用力，进一步提高固定机构6的结构强度，提高跟踪拍摄装置100在作业时的稳定性。

如图4所示，旋转机构4设有连接组件48，连接组件48包括第一夹持件482和第二夹持件483，第一夹持件482和第二夹持件483均呈拱形状，第一夹持件482与第二夹持件483之间形成安装孔484，安装孔484供第二连杆42的一端穿过，以使第一夹持件482和第二夹持件483夹住第二连杆42。采用第一夹持件482和第二夹持件483夹住第二连杆42，提高连接组件48与第二连杆42的连接稳定性。第一夹持件482和第二夹持件483的端部设有调节孔，可以通过螺杆穿过调节孔，并与螺母配合，即可调节第一夹持件482与第二夹持件483之间大小，从而调节第二连杆42的松紧度。

如图4所示，连接组件48设有连接球体481，第一夹持件482和第二夹持件483均安装在连接球体481上，拍摄机构5设有连接座49，连接座49的底部安装在摄像头51上，连接座49的顶部设有安装槽491，安装槽491的形状与连接球体481的形状相配合；连接球体481至少一部分位于安装槽491内，并与连接座49的内壁抵接，连接球体481与连接座49转动配合。连接组件48通过连接球体481与连接座49转动配合，便于拍摄机构5调节自身的拍摄角度，提高拍摄机构5的灵活性，使其调节使用更加方便。在3D打印件结束运行后，可将连接组件48拆除，在拆除时，只需要拆除第一夹持件482和第二夹持件483即可，从而方便保护摄像头51。

如图1所示，跟踪拍摄装置100设有底座1，支撑架2的底部安装在底座1上，且支撑架2与底座1垂直，支撑架2与底座1之间形成拍摄位25；支撑架2包括第一支撑柱21、第二支撑柱22、支撑座24和横梁23，第一支撑柱21和第二支撑柱22相对设置，且均安装在底座1上；横梁23安装在第一支撑柱21和第二支撑柱22的顶部，支撑座24套接于横梁23外，并与驱动件3的底部连接。采用底座1可以用于支撑3D打印件或支撑架2，使支撑架2承受的作用力通过底座1传递至地面，而且支撑架2采用第一支撑柱21、第二支撑柱22以及横梁23制成，可以提高支撑架2的支撑强度，使驱动件3在作业时更加稳定。

实施例二

本实用新型还提出一种3D打印机，包括3D打印件和实施例一中的跟踪拍摄装置100，3D打印件安装在支撑架2上，并位于拍摄位25上，跟踪拍摄装置100的摄像头51位于3D打印件的一侧。将3D打印件安装在跟踪拍摄装置100的支撑架2上，在3D打印件作业过程中，使跟踪拍摄装置100围绕3D打印件旋转拍摄，并进行过程质量监测，依据跟踪拍摄装置100采集的图像信息，调整打印参数进而预测缺陷，提高3D打印机的打印质量。采用跟踪拍摄装置100监测结果更可靠，能够将图像处理后的文件与打印的解析文件对比,从而确定打印是否准确,工作人员也能够及时处理打印过程中出现的问题,从而降低3D打印机产生残次品工件的机率。

以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.跟踪拍摄装置，其特征在于，包括驱动机构和拍摄机构，该驱动机构包括支撑架、驱动件和旋转机构，所述驱动件安装在所述支撑架的顶部，所述旋转机构的第一端安装在所述驱动件的输出端上；所述支撑架的底部具有拍摄位；

所述拍摄机构安装于所述旋转机构的第二端，其中，所述旋转机构呈折弯状，且所述旋转机构的第二端朝向所述拍摄位折弯，所述拍摄机构位于所述拍摄位的一侧，且所述拍摄机构的采集方向朝向所述拍摄位。

2.如权利要求1所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述旋转机构包括第一连杆、第二连杆和连接板，所述第一连杆的第一端安装在所述驱动件的输出端上，所述第二连杆的第二端与所述连接板的侧壁铰接；所述第二连杆的第一端与所述连接板的侧壁铰接，所述拍摄机构安装在所述第二连杆的第二端；其中，所述第一连杆与所述第二连杆之间形成折弯角。

3.如权利要求2所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述第一连杆的端部具有第一接头，所述第二连杆的端部具有第二接头，所述第一接头和所述第二接头均呈柱状结构，所述第一接头和所述第二接头均安装在所述连接板的侧壁上，且所述第一接头的外壁与所述第二接头的外壁接触；

所述连接板包括第一转轴和第二转轴，所述第一接头设有供所述第一转轴穿过的第一轴孔，所述第二接头设有供所述第二转轴穿过的第二轴孔；所述第一接头通过第一转轴与所述连接板转动配合，所述第二接头通过第二转轴与所述连接板转动配合。

4.如权利要求3所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述第一接头和所述第二接头均采用弹性材料制成。

5.如权利要求4所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述驱动件与所述旋转机构之间设有固定机构，所述固定机构包括支撑环和支撑杆，所述支撑杆的两端均安装在所述支撑环的内壁上，且所述支撑杆与所述驱动件的输出端固定；所述第一连杆位于所述支撑环的径向上，并安装在所述支撑环上。

6.如权利要求5所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述固定机构设有限位件，所述限位件位于所述第一连杆与所述支撑环的连接处；所述限位件包括第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板的底部均安装在支撑环上，所述第一限位板与所述第二限位板之间相对设置，并形成安装位，所述第一连杆位于所述安装位内，且所述第一限位板和所述第二限位板的内侧均用于与所述第一连杆的外壁抵接。

7.如权利要求2至6中任意一项所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述旋转机构设有连接组件，所述连接组件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和所述第二夹持件均呈拱形状，所述第一夹持件与所述第二夹持件之间形成安装孔，所述安装孔供所述第二连杆的一端穿过，以使所述第一夹持件和所述第二夹持件夹住所述第二连杆。

8.如权利要求7所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述连接组件设有连接球体，所述第一夹持件和所述第二夹持件均安装在连接球体上，所述拍摄机构设有连接座，所述连接座的底部安装在所述拍摄机构上，所述连接座的顶部设有安装槽，所述安装槽的形状与所述连接球体的形状相配合；所述连接球体至少一部分位于所述安装槽内，并与所述安装槽的侧壁抵接，所述连接球体与连接座转动配合。

9.如权利要求1至6中任意一项所述的跟踪拍摄装置，其特征在于，所述跟踪拍摄装置设有底座，支撑架的底部安装在所述底座上，且所述支撑架与所述底座垂直，所述支撑架与所述底座之间形成所述拍摄位；

所述支撑架包括第一支撑柱、第二支撑柱、支撑座和横梁，所述第一支撑柱和第二支撑柱相对设置，且均安装在所述底座上；所述横梁安装在所述第一支撑柱和所述第二支撑柱的顶部，所述支撑座套接于所述横梁外，并与所述驱动件的底部连接。

10.3D打印机，其特征在于，包括3D打印件和如权利要求1至9中任意一项所述的跟踪拍摄装置，所述3D打印件安装在所述支撑架上，并位于所述拍摄位上，所述跟踪拍摄装置位于所述3D打印件的一侧。