一种手持3D扫描仪及使用方法与流程

本发明涉及特种设备检测，具体地说，是一种手持3d扫描仪及使用方法。

背景技术：

1、锅炉、管道、压力容器是大部分工业生产厂家必不可缺的特种设备,而近些年来,这些特种设备在运行的过程中发生故障的现象屡见不鲜,一旦发生故障,将影响其性能和作用的正常发挥与实现,进而不利于整个工厂的顺利运营。而棱角度、咬边、错边量、焊缝余高等作为制造过程中最常见的的先天缺陷缺陷，表面作为运用过程中产生的最常见的后天缺陷，当这些指标严重超标，则会对特种设备的安全运行造成极大隐患。

2、在特种设备检验检测领域中，国内目前对特种设备表面、焊缝棱角度、余高、错边量、咬边，以及封头的测量方法仍主要依靠机械游标尺类、焊缝检测尺、塞尺、样板尺等一种或几种的传统检测方法，检测效率低而且结果精度也不高，人为误差大；

3、对比国外目前相应的自动测量仪的原理及缺点，采用三维激光方法扫描检测方法，精度虽然较高，但是仪表成本很高，并且非一体化，依托与笔记本或台式电脑，便携性差，在狭小空间的场所使用受限。

4、随着智能检测技术的发展，集多种功能为一体的设备进行扫描、拍照、摄像等也蓬勃发展，在一些特定的场所（特种设备检验检测领域）需要进行诸如拍照、测距、检测等多种功能，为了实现设备的小型化和多功能为一体，就需要将多种功能模块集成在一个较小的空间中，以满足行业所需。

技术实现思路

1、本发明的目的在于设计一种手持3d扫描仪及使用方法，满足各种复杂的现场测试环境，具有很好的便携性，且在成本上相比激光扫描仪有比很大的优势。

2、本发明通过下述技术方案实现：一种手持3d扫描仪，包括壳体及前面板，在所述壳体内设置有镜头模块、电源电路板、电池及主板，所述镜头模块固定或可拆卸的与电源电路板连接，电池分别与镜头模块、电源电路板及主板供电连接，在壳体的外部位于镜头模块所在区域处还设置有触摸屏，且触摸屏与电源电路板通信连接。

3、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：所述镜头模块包括头部内壳及封装在头部内壳内的镜头模组，所述镜头模组包括光学镜头、镜头安装架及结构光模组，所述结构光模组和光学镜头安装在镜头安装架上；所述结构光模组包括散热模组、测距模块、结构光组件及结构光电路模块，所述散热模组和结构光电路模块皆连接在镜头安装架上，结构光组件设置在散热模组和结构光电路模块所形成的空间内，所述测距模块安装在散热模组上方；所述光学镜头包括光学镜头a和光学镜头b，在镜头安装架上光学镜头a、光学镜头b和结构光模组位于同侧，且光学镜头a和光学镜头b位于结构光模组两侧。

4、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：还包括用于通信连接电源电路板的插接接口，在镜头安装架上所述插接接口露出在结构光模组的安装对侧。

5、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：所述散热模组包括上散热件、边侧散热件、下部散热件及内散热模组，内散热模组设置在上散热件、边侧散热件、下部散热件所构建的空间内，所述结构光组件通过安装组件安装在内散热模组上。

6、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：在所述上散热件上设置有调节组件，所述安装组件包括安装件及配合在安装件上的调节件，所述调节组件安装配合调节件。

7、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：所述调节组件包括螺纹件a、连接件及螺纹件b，在所述上散热件上位于结构光组件和安装件的安装位上方处设置有开口，所述连接件位于开口内，所述螺纹件a上下贯通连接件，且螺纹件a的下部螺纹杆限位在调节件上；所述螺纹件b沿结构光组件的镜头轴向依次贯穿上散热件、连接件和螺纹件a。

8、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：在所述安装件的外侧设置有凹槽，所述调节件卡设在该凹槽内；在所述调节件上设置有用于限位螺纹件b的凹槽。

9、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：所述螺纹件b的头部为一字头或十字头或梅花头或内六角；所述螺纹件a的头部为一字头或十字头或梅花头或内六角。

10、进一步的为更好地实现本发明所述的一种手持3d扫描仪，特别采用下述设置结构：所述电池设置有上部电池和下部电池，下部电池安装在主板上，上部电池位于壳体的握持空间处，在壳体握持空间处还设置有采用拉扣进行限位的背盖。

11、一种手持3d扫描仪使用方法，基于一种手持3d扫描仪实现，具体为：

12、开机并在触摸屏屏幕上设置好测量模式，手持3d扫描仪的镜头模块对准被测物体，手持3d扫描仪的触摸屏屏幕上显示与被测物之间的距离，当到达被测物体设定的距离后，触摸屏屏幕提示绿色，然后启动两个光学镜头测量拍摄，同时结构光模组开启，给拍摄的光学镜头定位数据，数据传输到主板进行生产3d点云，并以三维图的形式反应在触摸屏屏幕上面，确认后手动点击触摸屏屏幕确认保存或删除，再启动下一个测量。

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

14、本发明在检测被测物时，在精度最高的位置全自动拍摄，不受人为命令导致测量误差的存在。

15、本发明所述的镜头模块将能够实现测距、检测、3d拍照等多种功能的功能模块集成在一个狭小的空间中，在满足所需功能的同时，能够实现设备小型化。

16、本发明结构光组件和安装组件之间可为固定结构和可调结构；当为可调结构时通过调节组件和调节件的配合，当出现焦距不准确或安装不到位情况下，能够便捷的对结构光组件的焦距进行调节。

17、本发明利用调节组件和安装件在狭小的空间亦可以自由的对所需调节的部件进行位置的调节，克服固定的结构光模组在装配时必须精准装配的弊端，使得当其在装配时留下的瑕疵也可以在后期进行机械调整来抚平瑕疵。

18、本发明具有设计巧妙，应用范围广的特性。

19、相对国外现有技术，本发明更加精准高效，减少人为误差，实现“一拍即测、一录即测”，操作更智能。

20、相对于国外设备满足各种测试现场，本发明更具有便携性，且成本更优。

技术特征：

1.一种手持3d扫描仪，包括壳体（1）及前面板（2），其特征在于：在所述壳体（1）内设置有镜头模块、电源电路板（31）、电池及主板（10），所述镜头模块固定或可拆卸的与电源电路板（31）连接，电池分别与镜头模块、电源电路板（31）及主板供电连接，在壳体（1）的外部位于镜头模块所在区域处还设置有触摸屏（3），且触摸屏（3）与电源电路板（31）通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：所述镜头模块包括头部内壳（7）及封装在头部内壳（7）内的镜头模组（15），所述镜头模组（15）包括光学镜头、镜头安装架（19）及结构光模组，所述结构光模组和光学镜头安装在镜头安装架（19）上；所述结构光模组包括散热模组（18）、测距模块（20）、结构光组件（21）及结构光电路模块（22），所述散热模组（18）和结构光电路模块（22）皆连接在镜头安装架（19）上，结构光组件（21）设置在散热模组（18）和结构光电路模块（22）所形成的空间内，所述测距模块（20）安装在散热模组（18）上方；所述光学镜头包括光学镜头a（16）和光学镜头b（17），在镜头安装架（19）上光学镜头a（16）、光学镜头b（17）和结构光模组位于同侧，且光学镜头a（16）和光学镜头b（17）位于结构光模组两侧。

3.根据权利要求2所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：还包括用于通信连接电源电路板（31）的插接接口（14），在镜头安装架（19）上所述插接接口（14）露出在结构光模组的安装对侧。

4.根据权利要求2~3任一项所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：所述散热模组（18）包括上散热件（23）、边侧散热件、下部散热件及内散热模组（25），内散热模组（25）设置在上散热件（23）、边侧散热件、下部散热件所构建的空间内，所述结构光组件（21）通过安装组件安装在内散热模组（25）上。

5.根据权利要求4所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：在所述上散热件（23）上设置有调节组件（26），所述安装组件包括安装件（30）及配合在安装件（30）上的调节件（24），所述调节组件（26）安装配合调节件（24）。

6.根据权利要求5所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：所述调节组件（26）包括螺纹件a（27）、连接件（28）及螺纹件b（29），在所述上散热件（23）上位于结构光组件（21）和安装件（30）的安装位上方处设置有开口，所述连接件（28）位于开口内，所述螺纹件a（27）上下贯通连接件（28），且螺纹件a（27）的下部螺纹杆限位在调节件（24）上；所述螺纹件b（29）沿结构光组件（21）的镜头轴向依次贯穿上散热件（23）、连接件（28）和螺纹件a（27）。

7.根据权利要求6所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：在所述安装件（30）的外侧设置有凹槽，所述调节件（24）卡设在该凹槽内；在所述调节件（24）上设置有用于限位螺纹件b（29）的凹槽。

8.根据权利要求6或7所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：所述螺纹件b（29）的头部为一字头或十字头或梅花头或内六角，所述螺纹件a（27）的头部为一字头或十字头或梅花头或内六角。

9.根据权利要求1、2、3、5、6或7任一项所述的一种手持3d扫描仪，其特征在于：所述电池设置有上部电池（8）和下部电池（9），下部电池（9）安装在主板（10）上，上部电池（8）位于壳体（1）的握持空间处，在壳体（1）握持空间处还设置有采用拉扣（13）进行限位的背盖（12）。

10.一种手持3d扫描仪使用方法，其特征在于：基于如权利要求1~9任一项所述的一种手持3d扫描仪实现，具体为：

技术总结
本发明公开了一种手持3D扫描仪及使用方法，包括壳体（1）及前面板（2），在所述壳体（1）内设置有镜头模块、电源电路板（31）、电池及主板（10），所述镜头模块固定或可拆卸的与电源电路板（31）连接，电池分别与镜头模块、电源电路板（31）及主板供电连接，在壳体（1）的外部位于镜头模块所在区域处还设置有触摸屏（3），且触摸屏（3）与电源电路板（31）通信连接，满足各种复杂的现场测试环境，具有很好的便携性，且在成本上相比激光扫描仪有比很大的优势。

技术研发人员：董浩韬,周海,叶颖,孙玉领,冷海风
受保护的技术使用者：安格利（成都）仪器设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12