一种可折叠式3d扫描仪装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可折叠式3D扫描仪装置，包括便携式箱体组件、扫描平台组件和扫描底板组件；箱体为开口箱结构，左、右侧壁与扫描底板组件活动连接；扫描平台组件包括滑轨与其垂直设置的圆弧形的扫描支座，扫描支座可沿滑轨上下移动，扫描支座上设有激光发生器和摄像头；扫描底板组件包括扫描底板、扫描转盘和支撑架，扫描底板抬起时可作为箱体的盖板，步进电机带动扫描转盘转动。本实用新型的扫描仪装置，扫描平台组件为可调式，扩大了扫描的范围，扫描支座的圆弧设计，提高了扫描精度；实现箱体与扫描底板的活动连接，便于折叠，方便携带，同时易于维修，应用前景远大。
【专利说明】
一种可折叠式3D扫描仪装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种可折叠式3D扫描仪装置，属于3D扫描技术领域。
【背景技术】
[0002]随着三维测量技术的发展，特别是三维扫描仪的问世，针对如何处理体现三维空间位置关系的扫描图像，充分发挥三维扫描这种新型测量方法的优势，更好地实现最终的三维重建目标，国内外专家做了大量的研究工作，提出了各种方法。目前市面上的大多的扫描仪机构单一，扫描机构与扫描平台为一体结构，限制了扫描机构与扫描平台的相对位置，使得扫描仪不够紧凑，携带不便，同时，这类扫描仪机构的扫描机构与扫描平台机构复杂，装卸方式繁琐，而且扫描高度固定，限制了扫描物体的大小，通用性差。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种可折叠式3D扫描仪装置，保证扫描精度的同时，简化了结构，使得结构紧凑，可以折叠式，方便携带，同时解除了对扫描物体的大小和高度的限制，分件式结构，便于装卸，具有更好的通用性。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0005]—种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，包括便携式箱体组件、扫描平台组件和扫描底板组件；
[0006]所述便携式箱体组件包括箱体和锁紧机构，所述箱体为由上侧壁、下侧壁、左侧壁、右侧壁和底板构成的开口箱结构，左侧壁和右侧壁与扫描底板组件活动连接，所述锁紧机构位于箱体的上侧壁；
[0007]所述扫描平台组件包括滑轨和与其垂直设置的圆弧形的扫描支座，所述滑轨固定在箱体的底板上且从上侧壁延伸至下侧壁，所述扫描支座的中部与滑轨活动连接，可沿滑轨上下移动，所述扫描支座上还设有锁紧螺栓，用于将其固定于滑轨上，所述扫描支座上设有四个激光发生器，所述激光发生器通过激光固定架固定在扫描支座上，所述扫描支座的中部还设有摄像头；
[0008]所述扫描底板组件包括扫描底板、扫描转盘和用于支撑扫描底板的支撑架，所述扫描底板为箱体的开口形状，其尾部与箱体的左侧壁和右侧壁转动连接，抬起时可作为箱体的盖板，其头部与锁紧机构配合作用，锁紧整个装置，扫描底板的头部与支撑架转动连接，放下扫描底板时，通过打开的支撑架使扫描底板保持水平，所述支撑架上还设有与锁紧机构配合的锁紧卡槽，所述扫描转盘设置扫描底板的上方，可相对于扫描底板转动。
[0009]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述锁紧机构包括锁舌、门锁挡板、顶端左转轴、顶端转轴弹簧、顶端右转轴和弹簧片;所述箱体的上侧壁中部开设有用于放置锁紧机构的凹槽，所述锁舌置于凹槽内并通过顶端左转轴和顶端右转轴与其转动连接，所述顶端转轴弹簧设置于顶端左转轴和顶端右转轴之间，所述弹簧片设置于凹槽后方用于顶紧锁舌，所述箱体的上侧壁的内侧还设有门锁挡板，所述门锁挡板位于锁紧机构的下方。
[0010]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述箱体的上侧壁的外侧设有提手。
[0011]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述滑轨为燕尾式滑轨。
[0012]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述箱体的左侧壁和右侧壁开设盲孔，所述扫描底板的尾部开设有通孔，通孔内设有底板左转轴和底板右转轴，底板左转轴和底板右转轴之间设有底板转轴弹簧，所述底板左转轴和底板右转轴伸出扫描底板并分别伸入左侧壁和右侧壁的盲孔内。
[0013]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板组件还包括步进电机、电机支座和电机连接轴套，所述扫描底板的中部开设有电机通孔，所述电机支座固定在扫描底板的电机通孔位置，所述步进电机嵌入电机支座内，步进电机的输出轴通过电机连接轴套与扫描转盘连接，并带动扫描转盘转动。
[0014]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述电机连接轴套一端与步进电机的输出轴相连，另一端设有若干个定位栓，所述扫描转盘开设有与定位栓对应的定位孔。
[0015]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板组件还包括底板锁止螺栓，所述扫描底板一侧开设有锁止孔，所述底板锁止螺栓可以贯穿箱体，并伸入锁止孔内。
[0016]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板开设有支撑架收纳槽，用于收纳支撑架。
[0017]前述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板为亚克力材料制成，有很好的吸音降噪效果;所述锁舌、门锁挡板和支撑架为塑料材质。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果:
[0019](I)箱体表面均采用磨砂处理，提高了箱体的耐用度；
[0020](2)扫描平台组件为可调式，扫描支座与滑轨的配合，扩大了扫描的范围，扫描支座的圆弧设计，提高了扫描精度；
[0021](3)利用弹簧和轴的配合实现箱体与扫描底板的活动连接，便于折叠，方便携带，同时易于维修，支撑板的设计，使扫描底板更加平稳；
[0022](4)弹簧片与锁舌和扫描箱门锁挡板的配合，方便打开与锁紧；
[0023](5)电机嵌入式安装，使电机带动转盘转动时更加平稳，扫描精度大大提高，结构更加紧凑，而且节省了空间。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的结构示意图。
[0025]图2是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的扫描平台组件的结构示意图。
[0026]图3是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的步进电机与转盘的结构示意图。
[0027]图4是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的扫描底板背面的结构示意图。
[0028]图5是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的箱体组件的结构示意图。
[0029]图6是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的图5中Al部分的放大图。
[0030]图7是本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置的将扫描底板折叠后的效果图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0032]如图1所示，一种可折叠式3D扫描仪装置，包括便携式箱体组件、扫描平台组件和扫描底板组件。
[0033]便携式箱体组件如图5所示，包括箱体4和锁紧机构，箱体4为由上侧壁、下侧壁、左侧壁、右侧壁和底板构成的开口箱结构，左侧壁和右侧壁与扫描底板组件活动连接，锁紧机构位于箱体4的上侧壁，箱体4的上侧壁的外侧开有卡槽并设有两个螺纹孔，用M8螺母装配有提手16，提手16的四面均采用倒边圆处理，符合人体工程学。箱体4的主要表面均采用磨砂处理，四边进行的倒边圆处理，采用R5的大圆角，大大提升了箱体4的耐用度。
[0034]扫描平台组件如图2所示，包括燕尾式滑轨3和与其垂直设置的圆弧形的扫描支座2，燕尾式滑轨3上有5个沉孔，用紧定螺钉10来固定在箱体4的底板上，且从上侧壁延伸至下侧壁，扫描支座2的中部与燕尾式滑轨3活动连接，可沿燕尾式滑轨3上下移动，扫描支座2上还设有锁紧螺栓11，用于将其固定于燕尾式滑轨3上，扫描支座2上设有四个激光发生器13，激光发生器13通过激光固定架12固定在扫描支座2上，扫描支座2的中部还设有摄像头14，具体位置由测量后确定，滑轨与扫描支座的配合作用，实现了扫描头的灵活调整，增加了扫描头的测量精度，同时扫描支座为弧形使激光更加集中，使扫描仪具有更好的扫描效果。上述的紧定螺钉10为M8，锁紧螺栓11为M12普通滚花，激光发生器13为直径1mm的一字线光源，摄像头为成品imac摄像头。
[0035]如图1所示，扫描底板组件包括扫描底板6、扫描转盘9和用于支撑扫描底板6的支撑架7，扫描底板6为箱体4的开口形状，其尾部与箱体4的左、右侧壁转动连接，扫描底板6抬起时可作为箱体4的盖板，扫描底板6的头部与支撑架7转动连接，支撑架7可绕转轴90度旋转，放下扫描底板6时，通过打开的支撑架7(支撑架7旋转90度)使扫描底板6保持水平，扫描底板6开设有支撑架收纳槽，收起扫描底板6时，可将支撑架7旋转收纳于支撑架收纳槽内，充分的利用空间。
[0036]箱体4的左、右侧壁开设盲孔，如图4所示，扫描底板6的尾部开设有通孔，通孔内设有底板左转轴22和底板右转轴19，底板左转轴22和底板右转轴19之间设有底板转轴弹簧21，底板左转轴22和底板右转轴19伸出扫描底板6并分别伸入左侧壁和右侧壁的盲孔内。弹簧和轴配合的设计结构简单、易于制造，维修方便。在安装时，借用压力使底板左、右转轴向内压紧底板转轴弹簧21，当底板左、右转轴塞入轴孔后，弹簧借用自身弹力回弹，底板左、右转轴伸入箱体4盲孔完成配合。整套机构运用了弹簧和轴配合的安装，结构简单易于制造，便于维修。
[0037]扫描底板组件还包括步进电机17、电机支座18和电机连接轴套8，如图3所示，扫描底板6的中部开设有电机通孔，电机支座18固定在扫描底板6的电机通孔位置，步进电机17嵌入电机支座18内，电机连接轴套8—端与步进电机17的输出轴相连，另一端设有若干个定位栓，扫描转盘9开设有与定位栓对应的定位孔，步进电机17通过电机连接轴套18带动扫描转盘9转动。电机嵌入式安装，带动扫描转盘9转动时更加平稳，使得扫描精度大大提高，也节省了空间，结构更加紧凑。
[0038]扫描底板6—侧开设有锁止孔20，底板锁止螺栓5可以贯穿箱体4，并伸入锁止孔20内，在底板打开到位时，锁紧箱体4与扫描底板6。扫描底板6的头部还设有与锁紧机构配合的锁紧卡槽。扫描底板6为亚克力材料制成，有很好的吸音降噪效果，能有效吸收电机工作时产生的振动和噪音。锁止螺栓5为M5普通滚花，扫描转盘9为直径130mm、厚度7mm的亚克力板，并做磨砂处理，底板转轴弹簧21为定制件，外径25mm、高度25mm，支撑架7为塑料具有一定的弹性。步进电机17选择12V四相Y型步进电机，可以提供满足旋转要求的动力。
[0039]如图6所示，箱体组件的锁紧机构包括锁舌1、门锁挡板15、顶端左转轴23、顶端转轴弹簧24、顶端右转轴25和弹簧片26;箱体4的上侧壁中部开设有用于放置锁紧机构的凹槽，锁舌I置于凹槽内并通过顶端左转轴23和顶端右转轴25与其转动连接，顶端转轴弹簧24设置于顶端左转轴23和顶端右转轴25之间，弹簧片26设置于凹槽后方用于顶紧锁舌I，箱体4的上侧壁的内侧还设有门锁挡板15，门锁挡板15位于锁紧机构的下方。锁舌I在夹紧扫描底板6时，以顶端左转轴23和顶端右转轴25为中心旋转，弹簧片26塞入后方的卡槽内进行锁紧。
[0040]本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置进行折叠时，将扫描底板6抬起，支撑件7收纳支撑架于收纳槽内，利用箱体4的锁紧机构进行锁紧，效果如图7所示。
[0041]本实用新型的可折叠式3D扫描仪装置，总质量控制在3Kg以下，长久携带不会引起手部的不适。
[0042]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，包括便携式箱体组件、扫描平台组件和扫描底板组件； 所述便携式箱体组件包括箱体(4)和锁紧机构，所述箱体(4)为由上侧壁、下侧壁、左侧壁、右侧壁和底板构成的开口箱结构，左侧壁和右侧壁与扫描底板组件活动连接，所述锁紧机构位于箱体(4)的上侧壁； 所述扫描平台组件包括滑轨(3)和与其垂直设置的圆弧形的扫描支座(2)，所述滑轨(3)固定在箱体(4)的底板上且从上侧壁延伸至下侧壁，所述扫描支座(2)的中部与滑轨(3)活动连接，可沿滑轨(3)上下移动，所述扫描支座(2)上还设有锁紧螺栓(11)，用于将其固定于滑轨(3)上，所述扫描支座(2)上设有四个激光发生器(13)，所述激光发生器(13)通过激光固定架(12)固定在扫描支座(2)上，所述扫描支座(2)的中部还设有摄像头(14); 所述扫描底板组件包括扫描底板(6)、扫描转盘(9)和用于支撑扫描底板(6)的支撑架(7)，所述扫描底板(6)为箱体(4)的开口形状，其尾部与箱体(4)的左侧壁和右侧壁转动连接，抬起时可作为箱体(4)的盖板，其头部与锁紧机构配合作用，锁紧整个装置，扫描底板(6)的头部与支撑架(7)转动连接，放下扫描底板(6)时，通过打开的支撑架(7)使扫描底板(6)保持水平，所述支撑架(7)上还设有与锁紧机构配合的锁紧卡槽，所述扫描转盘(9)设置扫描底板(6)的上方，可相对于扫描底板(6)转动。2.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述锁紧机构包括锁舌(I)、门锁挡板(15)、顶端左转轴(23)、顶端转轴弹簧(24)、顶端右转轴(25)和弹簧片(26);所述箱体(4)的上侧壁中部开设有用于放置锁紧机构的凹槽，所述锁舌(I)置于凹槽内并通过顶端左转轴(23)和顶端右转轴(25)与其转动连接，所述顶端转轴弹簧(24)设置于顶端左转轴(23)和顶端右转轴(25)之间，所述弹簧片(26)设置于凹槽后方用于顶紧锁舌(1)，所述箱体(4)的上侧壁的内侧还设有门锁挡板(15)，所述门锁挡板(15)位于锁紧机构的下方。3.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述箱体(4)的上侧壁的外侧设有提手(16)。4.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述滑轨(3)为燕尾式滑轨。5.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述箱体(4)的左侧壁和右侧壁开设盲孔，所述扫描底板(6)的尾部开设有通孔，通孔内设有底板左转轴(22)和底板右转轴(19)，底板左转轴(22)和底板右转轴(19)之间设有底板转轴弹簧(21)，所述底板左转轴(22)和底板右转轴(19)伸出扫描底板(6)并分别伸入左侧壁和右侧壁的盲孔内。6.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板组件还包括步进电机(17 )、电机支座(18 )和电机连接轴套(8 )，所述扫描底板(6 )的中部开设有电机通孔，所述电机支座(18)固定在扫描底板(6)的电机通孔位置，所述步进电机(17)嵌入电机支座(18)内，步进电机(17)的输出轴通过电机连接轴套(8)与扫描转盘(9)连接，并带动扫描转盘(9)转动。7.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述电机连接轴套(8)—端与步进电机(17)的输出轴相连，另一端设有若干个定位栓，所述扫描转盘(9)开设有与定位栓对应的定位孔。8.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板组件还包括底板锁止螺栓(5)，所述扫描底板(6)—侧开设有锁止孔(20)，所述底板锁止螺栓(5)可以贯穿箱体(4)，并伸入锁止孔(20)内。9.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板(6)开设有支撑架收纳槽，用于收纳支撑架。10.根据权利要求1所述的一种可折叠式3D扫描仪装置，其特征在于，所述扫描底板(6)为亚克力材料制成，有很好的吸音降噪效果;所述锁舌(I)、门锁挡板(15)和支撑架(7)为塑料材质。
【文档编号】H04N1/04GK205545508SQ201620292714
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】范伟辉, 解乃军, 黄秋东, 程浩, 张新显
【申请人】南京工程学院