一种自动补光的光栅式三维扫描设备

1.本发明涉及三维扫描领域，更具体地说，尤其是涉及到一种自动补光的光栅式三维扫描设备。


背景技术：

2.光栅扫描设备是被用在第一代电子束光刻系统中，它是直接由扫描电子显微镜演变而来的，三维扫描是指集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，光栅式三维扫描设备能够将物体的三维以及色彩精准的扫描出来，但是由于光栅式三维扫描设备上采用的是彩色工业相机对物体进行扫描，扫描的过程中，彩色工业相机的扫描镜头容易被外界的灰尘干扰，灰尘容易静电吸附在彩色工业相机的扫描镜头端，导致彩色工业相机在进行三维扫描时被灰尘遮挡，降低了物体三维扫描后的色彩清晰效果，同时光栅式三维扫描设备上的控制器较多，扫描的过程中电子元件产生较多的热量，热量容易堆积在光栅式三维扫描设备内部，造成彩色工业相机扫描的过程中发热，彩色工业相机扫描容易发生卡顿的情况，导致扫描三维图像的连续性下降。


技术实现要素：

3.本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该一种自动补光的光栅式三维扫描设备，其结构包括底板、支撑架、滑动块、支撑转杆、扫描器，所述底板上端面与支撑架底部相焊接，所述滑动块滑动安装在支撑架右端内部，所述滑动块右侧设有支撑转杆，并且支撑转杆右端设有扫描器，所述扫描器包括机壳、光感传感器、补光灯、相机机构、电控板、排热机构，所述机壳与支撑转杆右端相固定，并且机壳内侧上下两端均设有光感传感器，所述光感传感器与补光灯电连接，并且光感传感器与电控板电连接，所述相机机构安装在机壳内侧中端，并且相机机构与电控板电连接，所述电控板设在机壳内部右端，并且电控板位于排热机构左侧，所述排热机构嵌在机壳右端内部。
4.作为本发明的进一步改进，所述相机机构包括彩色工业相机、导电机构、磁吸滑轨、滑动轴、连动板、防尘机构，所述彩色工业相机安装在机壳内侧中端，所述彩色工业相机通过导电机构与电控板电连接，所述滑动轴滑动安装在磁吸滑轨内部，所述滑动轴与连动板一端相铰接，并且连动板另一端与彩色工业相机后端相铰接，所述防尘机构与彩色工业相机前端相抵触，所述磁吸滑轨的中端设有电磁片，电磁片与彩色工业相机之间串联电路。
5.作为本发明的进一步改进，所述导电机构包括导线、外框、滚珠、卷线盘、弹簧片，所述彩色工业相机通过导线与电控板电连接，所述导线采用间隙配合贯穿于外框内部，并且外框内部设有滚珠，所述滚珠与导线外侧滑动连接，所述导线缠绕与卷线盘外侧，并且卷线盘轴心内部设有弹簧片，所述弹簧片呈螺旋形结构，并且采用弹簧钢材质，具有一定的回弹性。
6.作为本发明的进一步改进，所述防尘机构包括扭力轴、开闭片、挤压管、粘板，所述开闭片外侧端通过扭力轴与机壳前端内部相铰接，所述开闭片右侧内部设有挤压管，并且
挤压管右侧与粘板相固定，所述粘板与彩色工业相机前端相抵触，所述扭力轴、开闭片、挤压管和粘板均设有两个，并且呈上下对称与彩色工业相机前端的镜片处相抵触。
7.作为本发明的进一步改进，所述排热机构包括导热槽、吸热块、散热板、压气机构、散热孔，所述导热槽嵌在机壳右端内部，并且导热槽内部设有吸热块，所述吸热块设在散热板左端，并且散热板右端设有压气机构，所述压气机构右端与散热孔相贯通，并且散热孔嵌在机壳右侧外端面，所述吸热块呈球体结构，并且采用锌金属材质，具有较好的受热膨胀吸附。
8.作为本发明的进一步改进，所述压气机构包括压板、伸缩软管、喷嘴、遮挡片，所述压板设在散热板右端，并且压板与伸缩软管左端相抵触，所述散热板右端采用间隙配合贯穿于伸缩软管内部，所述伸缩软管右端嵌有喷嘴，并且喷嘴与散热孔相贯通，所述喷嘴内部上端与遮挡片上端相铰接，所述遮挡片与散热板右端相抵触，所述伸缩软管呈褶皱型结构，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性，并且伸缩软管密封连接在压板与喷嘴之间。
9.本发明的有益效果在于：1.彩色工业相机得电进行扫描时，电磁片对滑动轴进行磁吸，通过连动板推动彩色工业相机往外侧进行移动出机壳前端内部，彩色工业相机前端镜片推动开闭片往外侧进行转动，粘板对彩色工业相机前端的镜片处进行紧密抵触，从而将彩色工业相机前端的镜片处的灰尘进行粘取清理，提高彩色工业相机扫描的色彩清晰效。
10.2.光感传感器、补光灯、相机机构和电控板均需要进行工作，工作时产生较多的热量，热量被吸热块和散热板吸收后，吸热块体积膨胀变大推动散热板移动，伸缩软管受到挤压发生收缩，加快热量在伸缩软管内部进行流动，加快将热量从散热孔内部排出的速度，同时伸缩软管密封连接在压板与喷嘴之间，避免外部的灰尘从散热孔进入到机壳与电控板发生接触，确保电控板进行正常的电路控制工作。
附图说明
11.图1为本发明一种自动补光的光栅式三维扫描设备的结构示意图。
12.图2为本发明一种扫描器的侧视内部结构示意图。
13.图3为本发明一种相机机构的内部结构示意图。
14.图4为本发明一种导电机构的结构示意图。
15.图5为本发明一种防尘机构的工作状态结构示意图。
16.图6为本发明一种排热机构的内部结构示意图。
17.图7为本发明一种压气机构的工作状态结构示意图。
18.图中：底板-d、支撑架-z、滑动块-h、支撑转杆-f、扫描器-s、机壳-s5、光感传感器-s8、补光灯-s4、相机机构-s1、电控板-s2、排热机构-s6、彩色工业相机-s16、导电机构-s11、磁吸滑轨-s17、滑动轴-s14、连动板-s19、防尘机构-s18、导线-11d、外框-11k、滚珠-11h、卷线盘-11j、弹簧片-11t、扭力轴-8v、开闭片-8b、挤压管-8s、粘板-8z、导热槽-s63、吸热块-s68、散热板-s65、压气机构-s61、散热孔-s66、压板-1z、伸缩软管-1s、喷嘴-1p、遮挡片-1b。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例1：如附图1至附图5所示：本发明一种自动补光的光栅式三维扫描设备，其结构包括底板d、支撑架z、滑动块h、支撑转杆f、扫描器s，所述底板d上端面与支撑架z底部相焊接，所述滑动块h滑动安装在支撑架z右端内部，所述滑动块h右侧设有支撑转杆f，并且支撑转杆f右端设有扫描器s，所述扫描器s包括机壳s5、光感传感器s8、补光灯s4、相机机构s1、电控板s2、排热机构s6，所述机壳s5与支撑转杆f右端相固定，并且机壳s5内侧上下两端均设有光感传感器s8，所述光感传感器s8与补光灯s4电连接，并且光感传感器s8与电控板s2电连接，所述相机机构s1安装在机壳s5内侧中端，并且相机机构s1与电控板s2电连接，所述电控板s2设在机壳s5内部右端，并且电控板s2位于排热机构s6左侧，所述排热机构s6嵌在机壳s5右端内部。
20.其中，所述相机机构s1包括彩色工业相机s16、导电机构s11、磁吸滑轨s17、滑动轴s14、连动板s19、防尘机构s18，所述彩色工业相机s16安装在机壳s5内侧中端，所述彩色工业相机s16通过导电机构s11与电控板s2电连接，所述滑动轴s14滑动安装在磁吸滑轨s17内部，所述滑动轴s14与连动板s19一端相铰接，并且连动板s19另一端与彩色工业相机s16后端相铰接，所述防尘机构s18与彩色工业相机s16前端相抵触，所述磁吸滑轨s17的中端设有电磁片，电磁片与彩色工业相机s16之间串联电路，彩色工业相机s16得电进行扫描工作时，电磁片同步得电，从而对滑动轴s14进行磁吸，使得滑动轴s14往磁吸滑轨s17中端进行滑动，使得连动板s19推动彩色工业相机s16往外侧进行移动出机壳s5前端内部对物体进行三维扫描工作。
21.其中，所述导电机构s11包括导线11d、外框11k、滚珠11h、卷线盘11j、弹簧片11t，所述彩色工业相机s16通过导线11d与电控板s2电连接，所述导线11d采用间隙配合贯穿于外框11k内部，并且外框11k内部设有滚珠11h，所述滚珠11h与导线11d外侧滑动连接，所述导线11d缠绕与卷线盘11j外侧，并且卷线盘11j轴心内部设有弹簧片11t，所述弹簧片11t呈螺旋形结构，并且采用弹簧钢材质，具有一定的回弹性，利于产生螺旋转动弹力，从而使得卷线盘11j自行转动，对导线11d进行收卷和放卷，使得导线11d进行延长和缩短，确保彩色工业相机s16在进行移动的过程中导线11d保持对彩色工业相机s16与电控板s2之间的连接导电。
22.其中，所述防尘机构s18包括扭力轴8v、开闭片8b、挤压管8s、粘板8z，所述开闭片8b外侧端通过扭力轴8v与机壳s5前端内部相铰接，所述开闭片8b右侧内部设有挤压管8s，并且挤压管8s右侧与粘板8z相固定，所述粘板8z与彩色工业相机s16前端相抵触，所述扭力轴8v、开闭片8b、挤压管8s和粘板8z均设有两个，并且呈上下对称与彩色工业相机s16前端的镜片处相抵触，通过挤压管8s对粘板8z施加弹力，确保粘板8z对彩色工业相机s16前端的镜片处进行紧密抵触，从而将彩色工业相机s16前端的镜片处的灰尘进行粘取清理，提高彩色工业相机s16扫描的色彩清晰效果。
23.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，通过滑动块h在支撑架z右侧内部进行滑动，对扫描器s的高度进行调节，通过支撑转杆f的转动使得扫描器s的转动角度进行扫描，扫描器s内部的彩色工业相机s16为三维扫描的主要零件，彩色工业相机s16得电进行扫描时，磁吸滑轨s17中端的电磁片同步得电，对滑动轴s14进行磁吸，使得滑动轴s14往磁吸滑轨s17中端进行滑动，这时通过
连动板s19的连动，推动彩色工业相机s16往外侧进行移动出机壳s5前端内部对物体进行三维扫描工作，彩色工业相机s16移出机壳s5前端内部时与防尘机构s18发生接触，通过彩色工业相机s16前端镜片推动开闭片8b往外侧进行转动，这时挤压管8s对粘板8z施加弹力，确保粘板8z对彩色工业相机s16前端的镜片处进行紧密抵触，从而将彩色工业相机s16前端的镜片处的灰尘进行粘取清理，提高彩色工业相机s16扫描的色彩清晰效，彩色工业相机s16移出机壳s5前端内部的同时拉动导线11d进行移动，通过弹簧片11t产生螺旋转动弹力，从而使得卷线盘11j自行转动，对导线11d进行收卷和放卷，使得导线11d进行延长和缩短，确保彩色工业相机s16在进行移动的过程中导线11d保持对彩色工业相机s16与电控板s2之间的连接导电。
24.实施例2：如附图6至附图7所示：其中，所述排热机构s6包括导热槽s63、吸热块s68、散热板s65、压气机构s61、散热孔s66，所述导热槽s63嵌在机壳s5右端内部，并且导热槽s63内部设有吸热块s68，所述吸热块s68设在散热板s65左端，并且散热板s65右端设有压气机构s61，所述压气机构s61右端与散热孔s66相贯通，并且散热孔s66嵌在机壳s5右侧外端面，所述吸热块s68呈球体结构，并且采用锌金属材质，具有较好的受热膨胀吸附，吸收光感传感器s8、补光灯s4、相机机构s1和电控板s2产生的热量后体积膨胀变大，进而推动散热板s65往散热孔s66的位置进行移动，加快将热量从散热孔s66内部排出的速度。
25.其中，所述压气机构s61包括压板1z、伸缩软管1s、喷嘴1p、遮挡片1b，所述压板1z设在散热板s65右端，并且压板1z与伸缩软管1s左端相抵触，所述散热板s65右端采用间隙配合贯穿于伸缩软管1s内部，所述伸缩软管1s右端嵌有喷嘴1p，并且喷嘴1p与散热孔s66相贯通，所述喷嘴1p内部上端与遮挡片1b上端相铰接，所述遮挡片1b与散热板s65右端相抵触，所述伸缩软管1s呈褶皱型结构，并且采用橡胶材质，具有一定的回弹性，并且伸缩软管1s密封连接在压板1z与喷嘴1p之间，利于对热量进行密封传导，提高热量集中从散热孔s66内部排出的同时避免外部的灰尘从散热孔s66进入到机壳s5与电控板s2发生接触，确保电控板s2进行正常的电路控制工作。
26.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，扫描器s在进行三维扫描时，内部的光感传感器s8、补光灯s4、相机机构s1和电控板s2均需要进行工作，工作时产生较多的热量，热量通过导热槽s63传导至吸热块s68和散热板s65上，减少热量的返流，热量被吸热块s68和散热板s65吸收后，吸热块s68体积膨胀变大，进而推动散热板s65往散热孔s66的位置进行移动，移动的过程中，散热板s65右端的压板1z对伸缩软管1s左端进行挤压，这时伸缩软管1s受到挤压发生收缩，收缩的过程中内部的气压发生改变，加快热量在伸缩软管1s内部进行流动，同时散热板s65右端推动遮挡片1b转动，使得喷嘴1p与散热孔s66之间连接导通，加快将热量从散热孔s66内部排出的速度，同时伸缩软管1s密封连接在压板1z与喷嘴1p之间，避免外部的灰尘从散热孔s66进入到机壳s5与电控板s2发生接触，确保电控板s2进行正常的电路控制工作。
27.利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。