一種3d掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及掃描儀技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D掃描儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，與計算機相關(guān)的其它設(shè)備也得到迅猛的發(fā)展，比如掃描儀，掃描儀是一種計算機外部儀器設(shè)備，通過捕獲圖像并將之轉(zhuǎn)換成計算機可以顯示、編輯、存儲和輸出的數(shù)字化輸入設(shè)備。對一定長寬高的真實物體。如:輪胎螺絲，玩具汽車、茶杯、茶壺等三維對象都可作為掃描對象，提取和將原始的線條、圖形、文字、照片、平面實物轉(zhuǎn)換成可以編輯及加入文件中的裝置。
[0003]中國專利文獻CN203873121U公開了一種圓盤旋轉(zhuǎn)式腳形三維掃描儀，包括機器支架，在所述機器支架頂面沿長度方向的一端設(shè)有大齒輪，大齒輪上部連接有鋼化玻璃圓盤，還包括與大齒輪嚙合的小齒輪，小齒輪上連接有伺服電機，在機器支架內(nèi)與設(shè)置鋼化玻璃圓盤的一端相對的另一端設(shè)有腳底掃描儀，在機器支架上方與設(shè)置腳底掃描儀相同的一端設(shè)有腳面掃描儀。上述專利通過鋼化玻璃圓盤的自動旋轉(zhuǎn)可以避免腳在人為移動的情況下進行多次的掃描，有利的避免了腳在移動后二次采集的數(shù)據(jù)誤差，使準確度更高;通過腳面三維掃描儀對腳上部的三維數(shù)據(jù)測量和腳底掃描儀對腳底部的三維數(shù)據(jù)測量，然后進行腳上方三維數(shù)據(jù)和腳底部三維數(shù)據(jù)的合成，便是整個腳形的三維數(shù)據(jù)。
[0004]但是，上述圓盤旋轉(zhuǎn)式腳形三維掃描儀還存在通用性不強和腳底掃描空間受限的問題，有待進一步改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種3D掃描儀，使用方便，靈活性好。
[0006]一種3D掃描儀，包括用于放置物體的工作臺、電機，該工作臺的底端安裝有傳動桿，該傳動桿與電機傳動連接，該工作臺上表面設(shè)有若干凸起單元，該凸起單元包括若干弧形凸起，一個凸起單元內(nèi)的若干弧形凸起位于同一個圓周上，該圓周的中心位于工作臺的中心線上；
[0007]利用電機帶動工作臺轉(zhuǎn)動，便于進行掃描，增加凸起，且讓凸起按上述要求設(shè)計，增大物體與工作臺之間的摩擦，通過凸起的設(shè)計，增大摩擦，防滑，不管從哪個方向，凸起都能夠施加摩擦力。
[0008]該工作臺的上方設(shè)有滑桿、超聲波測距離傳感器、第一液壓缸、第二液壓缸，該滑桿水平設(shè)置，該滑桿上設(shè)有滑板，該滑板與滑桿滑動連接，該第一液壓缸驅(qū)動滑板沿滑桿的延伸方向位移，該滑板與滑桿斜交或垂直，實施例中，垂直設(shè)置即可，且讓滑板水平設(shè)置;該滑板上設(shè)有滑動塊，該滑動塊與滑板滑動連接，該第二液壓缸驅(qū)動滑動塊沿滑板的延伸方向位移，該超聲波測距離傳感器安裝在滑動塊上，該超聲波測距離傳感器的發(fā)射端指向工作臺；
[0009]利用超聲波測距離傳感器檢測物體的不同部位的高度及對應(yīng)的水平方向的寬度，并形成對應(yīng)的高度軌跡和寬度軌跡，以供參考，根據(jù)高度軌跡和寬度軌跡限定掃描范圍，避免不必要的掃描作業(yè)。
[0010]該工作臺的一側(cè)設(shè)有N個第一掃描單元，該第一掃描單元包括第一支撐桿、第一橫桿、第一氣缸，該第一支撐桿沿豎直方向設(shè)置，該第一橫桿與第一支撐桿斜交或垂直，具體實施時，垂直設(shè)置;該第一橫桿與第一支撐桿滑動連接，該第一氣缸驅(qū)動第一橫桿沿第一支撐桿的延伸方向位移;該第一橫桿上設(shè)有第二氣缸、至少一個第一滑塊，該第一滑塊與第一橫桿滑動連接，該第二氣缸驅(qū)動第一滑塊沿第一橫桿的延伸方向位移;該第一滑塊上安裝有第一掃描頭，該第一掃描頭指向工作臺方向，該第一掃描頭與計算機信號連接；
[0011 ]利用第一氣缸驅(qū)動第一橫桿在豎直方向進行位移，利用第二氣缸驅(qū)動第一滑塊在水平方向進行位移，能夠?qū)Σ煌叨?、不同寬度的物料都能夠進行掃描，配合工作臺轉(zhuǎn)動，讓第一掃描頭對工作臺上的物體實現(xiàn)三維掃描，掃描范圍大，掃描數(shù)據(jù)全面，掃描效果好。
[0012]3D掃描儀還包括信息采集處理模塊、執(zhí)行模塊，該信息采集處理模塊與超聲波測距離傳感器、執(zhí)行模塊信號連接，該執(zhí)行模塊與第一氣缸、第二氣缸、電機信號連接并控制第一氣缸、第二氣缸、電機運動；
[0013]超聲波測距離傳感器用于檢測放置于工作臺上物體的不同部位的高度及對應(yīng)的水平方向的寬度，并形成對應(yīng)的高度軌跡和寬度軌跡；
[0014]信息采集處理模塊用于獲取上述高度軌跡和寬度軌跡，根據(jù)上述高度軌跡和寬度軌跡形成物體的輪廊曲線，并將該輪廊曲線傳遞給執(zhí)行模塊；
[0015]執(zhí)行模塊用于根據(jù)上述輪廊曲線定義第一橫桿在豎直方向的位移區(qū)間和第一掃描頭在水平方向的位移區(qū)間。
[0016]不同物體的高度和寬度是不同的，利用超聲波測距離傳感器獲取物體的高度軌跡和寬度軌跡，利用信息采集處理模塊產(chǎn)生對應(yīng)的輪廊曲線，執(zhí)行模塊根據(jù)該輪廊曲線限定第一橫桿在豎直方向的一定區(qū)域內(nèi)位移、限制第一掃描頭在水平方向的一端區(qū)域內(nèi)位移，這樣避免不必要的掃描作業(yè)，節(jié)省成本、節(jié)省時間。
[0017]優(yōu)選的，3D掃描儀還包括至少一個第二掃描單元，至少一個第二掃描單元位于工作臺的上方，該第二掃描單元包括第二支撐桿、第二橫桿、第三氣缸、第四氣缸、支撐塊，該第二支撐桿水平設(shè)置，該第二橫桿與第二支撐桿斜交或垂直，該第二橫桿與第二支撐桿滑動連接，該第三氣缸驅(qū)動第二橫桿沿第二支撐桿的延伸方向位移，該第四氣缸驅(qū)動支撐塊沿第二橫桿的延伸方向位移，該支撐塊上安裝有第二掃描頭，該第二掃描頭指向工作臺方向，該第二掃描頭與計算機信號連接。
[0018]利用第二掃描單元從物體的上方對物體進行掃描，可以將掃描的數(shù)據(jù)與第一掃描單元的掃描數(shù)據(jù)相結(jié)合、相互印證以保證掃描效果；當(dāng)?shù)谝粧呙鑶卧荒軌驅(qū)ξ矬w的某個區(qū)域進行掃描時，可以借助第二掃描單元。
[0019]例如，物體上有凹槽，該凹槽開口向上，此時，第一掃描單元就不能夠很好的對凹槽內(nèi)部的區(qū)域進行掃描。
[0020]優(yōu)選的，該第二掃描單元還包括第五氣缸，該第五氣缸與第二橫桿滑動連接，該第二氣缸驅(qū)動第五氣缸沿第二橫桿的延伸方向位移，該第五氣缸的輸出端沿豎直方向伸縮，該支撐塊與第五氣缸的輸出端傳動連接。[0021 ]靈活的改變第二掃描頭與物體的距離，以保證掃描效果。
[0022]優(yōu)選的，第二掃描單元還包括旋轉(zhuǎn)氣缸，該旋轉(zhuǎn)氣缸安裝在第五氣缸的輸出端，該支撐塊安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸的輸出端。
[0023]這樣，第二掃描頭能夠旋轉(zhuǎn)的對物體進行掃描，效果更好，范圍更大。
[0024]優(yōu)選的，該支撐塊的側(cè)面上水平安裝有第三掃描頭，該第三掃描頭與計算機信號連接。
[0025]增加第三掃描頭增大掃描范圍，保證掃描質(zhì)量。
[0026]優(yōu)選的，第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸均與執(zhí)行模塊信號連接，該執(zhí)行模塊根據(jù)物體的輪廊曲線定義第二橫桿、第五氣缸在水平方向的位移區(qū)間和支撐塊在豎直方向的位移區(qū)間。
[0027]根據(jù)物體的輪廊曲線，相應(yīng)限定第二橫桿、第五氣缸、支撐塊的運動范圍，減少不必要的掃描作業(yè)，節(jié)省資源。
[0028]優(yōu)選的，該支撐塊上還安裝有發(fā)光源。
[0029]補充亮度，方便掃描，保證掃描效果。
[0030]優(yōu)選的，第二掃描單元的數(shù)量為2個，分別置于工作臺的上、下側(cè)，該工作臺由透明材料制成。
[0031 ]能夠從下方對物體進行掃描，當(dāng)物體上有沉孔，且該沉孔開口向下時，此時就能夠利用第二掃描單元進行掃描。
[0032]當(dāng)然位于工作臺下方的第二掃描單元就不需要第五氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸了，將支撐塊之間安裝在第二橫桿上即可。
[0033]優(yōu)選的，N=2，2個第一掃描單元關(guān)于工作臺對稱設(shè)置。
[0034]增加掃描效率，保證掃描效果。
[0035]本發(fā)明能夠?qū)Σ煌叨?、不同寬度的物料都能夠進行掃描，配合工作臺轉(zhuǎn)動，對工作臺上的物體實現(xiàn)三維掃描，掃描范圍大，掃描數(shù)據(jù)全面，掃描效果好;減小不必要的掃描作業(yè)，節(jié)省資源，提高效率;能夠從物體的上方、下方進行掃描，有效的保證了掃描質(zhì)量。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0037]圖2為圖1中的工作臺的俯視圖；
[0038]圖3為圖1中的滑桿、超聲波測距離傳感器等的左視圖；
[0039]圖4為圖1中的第一掃描單元的右視圖；
[0040]圖5為圖1中的位于工作臺下方的第二掃描單元左視圖；
[0041]圖6為圖1中的位于工作臺上方包括第五氣缸等的第二掃描單元的左視圖。
【具體實施方式】
[0042]參照圖1 一6:
[0043]本發(fā)明提出的一種3D掃描儀，包括用于放置物體的工作臺1、電機2，該工作臺1的底端安裝有傳動桿3，該傳動桿3與電機2傳動連接，該工作臺1上表面設(shè)有若干凸起單元，該凸起單元包括若干弧形凸起26，一個凸起單元內(nèi)的若干弧形凸起26位于同一個圓周上，該圓周的中心位于工作臺1的中心線上；
[0044]利用電機2帶動工作臺1轉(zhuǎn)動，便于進行掃描，增加凸起26，且讓凸起26按上述要求設(shè)計，讓凸起26以工作臺1為中心均勻分布，不同凸起單元對物體施加不同方向、不同強度的作用力，這樣有效的增大物體與工作臺1之間的摩擦。
[0045]該工作臺1的上方設(shè)有滑桿4、超聲波測距離傳感器5、第一液壓缸6、第二液壓缸7，該滑桿4水平設(shè)置，該滑桿4上設(shè)有滑板8，該滑板8與滑桿4滑動連接，該第一液壓缸6驅(qū)動滑板8沿滑桿4的延伸方向位移，該滑板8與滑桿4斜交或垂直，實施例中，垂直設(shè)置即可，且讓滑板8水平設(shè)置;該滑板8上設(shè)有滑動塊9，該滑動塊9與滑板8滑動連接，該第二液壓缸7驅(qū)動滑動塊9沿滑板8的延伸方向位移，該超聲波測距離傳感器5安裝在滑動塊9上，該超聲波測距離傳感器5的發(fā)射端指向工作臺1;
[0046]利用超聲波測距離傳感器5檢測物體的不同部位的高度及對應(yīng)的水平方向的寬度，并形成對應(yīng)的高度軌跡和寬度軌跡，以供參考，根據(jù)高度軌跡和寬度軌跡限定掃描范圍，避免不必要的掃描作業(yè)。
[0047]該工作臺1的一側(cè)設(shè)有N個第一掃描單元，該第一掃描單元包括第一支撐桿10、第一橫桿11、第一氣缸12，該第一支撐桿10沿豎直方向設(shè)置，該第一橫桿11與第一支撐桿10斜交或垂直，具體實施時，垂直設(shè)置;該第一橫桿11與第一支撐桿10滑動連接，該第一氣缸12驅(qū)動第一橫桿11沿第一支撐桿10的延伸方向位移;該第一橫桿11上設(shè)有第二氣缸13、至少一個第一滑塊14，該第一滑塊14與第一橫桿11滑動連接，該第二氣缸13驅(qū)動第一滑塊14沿第一橫桿11的延伸方向