一种扫描仪自动标定装置的制作方法

本实用新型涉及扫描仪标定技术领域，特别涉及一种扫描仪自动标定装置。

背景技术：

扫描仪出厂时，必须标定扫描仪的内外参数，而扫描仪内外参数的标定精度，决定着扫描仪的扫描精度，因此扫描仪参数标定是扫描仪生产过程中一项重要的步骤。

扫描仪参数标定时，需要手持扫描仪，通过扫描仪的两个相机，对标定板进行拍照，获取多组标定板影像。目前，常用的标定方式有两种，第一，人工手持扫描仪，在不同的位置获取标定板影像；第二，将手持扫描仪固定在机器人手臂上，按照预先设定的位置，对标定板进行拍照获取标定板影像。但是为了保证标定的高精度，需要获取几十甚至上百张影像，通过人工手持扫描仪的方式，极其耗费人力物力，而机器人手臂的价格昂贵，使用机器人手臂进行影像获取的方式，会大大地提高生产成本。尤其是在同一时间出厂标定多台扫描仪设备时，更是大幅度地增加了人力物力成本。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种扫描仪自动标定装置，能对扫描仪的内外参数进行自动标定，克服了现有技术中通过人工手持扫描仪或利用机器人手臂获取不同位置处的标定板影像而浪费大量人力物力财力的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种扫描仪自动标定装置，其特征在于，包括标定板、竖直设置的支柱、水平设置的导轨和可在所述导轨上水平滑动的底座，所述支柱的一端与所述底座转动连接，另一端与所述标定板的背面转动连接；

所述导轨上设有控制所述底座、所述支柱和所述标定板一起在水平方向上平移的水平移动控制组件，所述支柱与所述底座的连接处设有控制所述支柱和所述标定板一起在水平方向上转动的水平转动控制组件，所述支柱与所述标定板的背面的连接处设有控制所述标定板在竖直方向上转动的竖直转动控制组件。

本实用新型的有益效果是：由于导轨上设有可沿着导轨水平滑动的底座，而支柱的其中一端与底座连接，则支柱可通过底座在水平方向上平移，再由于导轨上设有控制底座、支柱和标定板一起在水平方向上平移的水平移动控制组件，则通过水平移动控制组件可以实现标定板在水平方向上的自动平移，当将扫描仪放置在标定板前面时，扫描仪可采集与标定板不同远近位置处的不同标定板影像；由于支柱的其中一端与底座转动连接，且支柱与底座的连接处设有控制支柱和标定板一起在水平方向上转动的水平转动控制组件，则通过水平转动控制组件可以实现标定板在水平方向上的自动转动，即扫描仪可采集与标定板不同水平角度之间的不同标定板影像；由于支柱的另外一端与标定板的背面转动连接，且支柱与标定板的连接处设有控制标定板在竖直方向上转动的竖直转动控制组件，则通过竖直转动控制组件可以实现标定板在竖直方向上的自动转动，即扫描仪可采集与标定板不同竖直角度之间的不同标定板影像；

通过上述部件构成的扫描仪自动标定装置，可以在扫描仪标定时，自动改变标定板的位置和姿态，从而保证扫描仪采集到不同位置和姿态下的标定板影像，当将采集到的不同位置和姿态下的标定板影像输入扫描仪标定程序中，可以计算得到扫描仪的标定结果，通过本实用新型的扫描仪自动标定装置，无需人工干预，也无需利用机器人手臂，即可实现扫描仪的自动标定，节省了大量人力物力，成本低，适合普遍推广。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述水平移动控制组件包括第一马达，所述第一马达的输出端与所述底座连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过第一马达可以实现底座在导轨上的自动平移，从而带着支柱和标定一起在导轨上自动平移，即实现在扫描标定过程中，自动改变标定板与扫描仪之间的远近距离，从而保证扫描仪采集到与标定板不同远近距离处的标定板影像，便于后续根据与标定板不同远近距离处的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

进一步：所述水平转动控制组件包括第二马达和第一旋转部，所述第二马达的输出端与所述第一旋转部连接，所述第一旋转部设置在所述底座上，且所述支柱与所述底座连接的一端通过所述第一旋转部在水平方向上绕着所述底座转动。

上述进一步技术方案的有益效果是：由于第一旋转部设置在底座上，支柱与底座连接的一端通过第一旋转部在水平方向上绕着底座转动，因此通过第二马达可以实现第一旋转部在水平方向上绕着底座自动转动，从而可以带着支柱和标定板一起在水平方向上绕着底座自动转动，即实现在扫描仪标定过程中，自动改变标定板在水平方向上的位姿，从而保证扫描仪采集到标定板在不同水平方向上的位姿的标定板影像，便于后续根据标定板不同水平方向上的位姿的的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

进一步：所述竖直转动控制组件包括第三马达和第二旋转部，所述第三马达的输出端与所述第二旋转部连接，所述第二旋转部设置在所述标定板的背面，且所述标定板通过所述第二旋转部在竖直方向上绕着所述支柱与所述标定板的背面的连接处转动。

上述进一步技术方案的有益效果是：由于第二旋转部设置在标定板的背面，标定板通过第二旋转部在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处转动，因此通过第三马达可以实现标定板在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处自动转动，即实现在扫描仪标定过程中，自动改变标定板在竖直方向上的位姿，从而保证扫描仪采集到标定板在不同竖直方向上的位姿的标定板影像，便于后续根据标定板不同竖直方向上的位姿的的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

进一步：所述第二旋转部设置在所述标定板的背面的中心位置处。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过将第二旋转部设置在标定板背面的中心位置处，更方便标定板在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处的自动转动，从而方便采集到更高质量的标定板在不同竖直方向上的位姿的标定板影像。

附图说明

图1为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置的侧面结构示意图；

图2为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置的正面结构示意图；

图3为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置的背面结构示意图；

图4为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置的俯视结构示意图；

图5为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置在水平方向上平移的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置在水平方向上转动的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中扫描仪自动标定装置在竖直方向转动的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、标定板，2、支柱，3、导轨，4、底座，5、水平移动控制组件，6、水平转动控制组件，7、竖直转动控制组件，51、第一马达，61、第二马达，62、第一旋转部，71、第三马达，72、第二旋转部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

下面结合附图，对本实用新型进行说明。

实施例一、如图1至4所示，一种扫描仪自动标定装置，包括标定板1、竖直设置的支柱2、水平设置的导轨3和可在所述导轨3上水平滑动的底座4，所述支柱2的一端与所述底座4转动连接，另一端与所述标定板1的背面转动连接；

所述导轨3上设有控制所述底座4、所述支柱2和所述标定板1一起在水平方向上平移的水平移动控制组件5，所述支柱2与所述底座4的连接处设有控制所述支柱2和所述标定板1一起在水平方向上转动的水平转动控制组件6，所述支柱2与所述标定板1的背面的连接处设有控制所述标定板1在竖直方向上转动的竖直转动控制组件7。

在本实施例中，扫描仪自动标定装置的工作原理为：

由于导轨上设有可沿着导轨水平滑动的底座，而支柱的其中一端与底座连接，则支柱可通过底座在水平方向上平移，再由于导轨上设有控制底座、支柱和标定板一起在水平方向上平移的水平移动控制组件，则通过水平移动控制组件可以实现标定板在水平方向上的自动平移，当将扫描仪放置在标定板前面时，扫描仪可采集与标定板不同远近位置处的不同标定板影像；由于支柱的其中一端与底座转动连接，且支柱与底座的连接处设有控制支柱和标定板一起在水平方向上转动的水平转动控制组件，则通过水平转动控制组件可以实现标定板在水平方向上的自动转动，即扫描仪可采集与标定板不同水平角度之间的不同标定板影像；由于支柱的另外一端与标定板的背面转动连接，且支柱与标定板的连接处设有控制标定板在竖直方向上转动的竖直转动控制组件，则通过竖直转动控制组件可以实现标定板在竖直方向上的自动转动，即扫描仪可采集与标定板不同竖直角度之间的不同标定板影像。

通过本实施例上述部件构成的扫描仪自动标定装置，可以在扫描仪标定时，自动改变标定板的位置和姿态，从而保证扫描仪采集到不同位置和姿态下的标定板影像，当将采集到的不同位置和姿态下的标定板影像输入扫描仪标定程序中，可以计算得到扫描仪的标定结果，通过本实用新型的扫描仪自动标定装置，无需人工干预，也无需利用机器人手臂，即可实现扫描仪的自动标定，节省了大量人力物力，成本低，适合普遍推广。

需要说明的是，扫描仪标定程序为现有技术中常用的标定程序，也为预先选择和调试好的，本实用新型不涉及对该程序的改进。

优选地，如图1至4所示，所述水平移动控制组件5包括第一马达51，所述第一马达51的输出端与所述底座4连接。

通过第一马达可以实现底座在导轨上的自动平移，从而带着支柱和标定一起在导轨上自动平移，即实现在扫描标定过程中，自动改变标定板与扫描仪之间的远近距离，从而保证扫描仪采集到与标定板不同远近距离处的标定板影像，便于后续根据与标定板不同远近距离处的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

具体地，本实施例中通过第一马达控制底座、支柱和标定板一起在导轨上自动平移的结构示意图如图5所示。

优选地，如图1至4所示，所述水平转动控制组件6包括第二马达61和第一旋转部62，所述第二马达61的输出端与所述第一旋转部62连接，所述第一旋转部62设置在所述底座4上，且所述支柱2与所述底座4连接的一端通过所述第一旋转部62在水平方向上绕着所述底座4转动。

由于第一旋转部设置在底座上，支柱与底座连接的一端通过第一旋转部在水平方向上绕着底座转动，因此通过第二马达可以实现第一旋转部在水平方向上绕着底座自动转动，从而可以带着支柱和标定板一起在水平方向上绕着底座自动转动，即实现在扫描仪标定过程中，自动改变标定板在水平方向上的位姿，从而保证扫描仪采集到标定板在不同水平方向上的位姿的标定板影像，便于后续根据标定板不同水平方向上的位姿的的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

具体地，本实施例中通过第二马达控制支柱和标定板一起在水平方向上绕着底座转动的结构示意图如图6所示。

优选地，如图1至4所示，所述竖直转动控制组件7包括第三马达71和第二旋转部72，所述第三马达71的输出端与所述第二旋转部72连接，所述第二旋转部72设置在所述标定板1的背面，且所述标定板1通过所述第二旋转部72在竖直方向上绕着所述支柱2与所述标定板1的背面的连接处转动。

由于第二旋转部设置在标定板的背面，标定板通过第二旋转部在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处转动，因此通过第三马达可以实现标定板在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处自动转动，即实现在扫描仪标定过程中，自动改变标定板在竖直方向上的位姿，从而保证扫描仪采集到标定板在不同竖直方向上的位姿的标定板影像，便于后续根据标定板不同竖直方向上的位姿的的标定板影像获得扫描仪的标定结果。

具体地，本实施例中通过第三马达控制标定板在竖直方向上绕着支柱与标定板背面的连接处转动的结构示意图如图7所示。

优选地，如图1和图3所示，所述第二旋转部72设置在所述标定板1的背面的中心位置处。

通过将第二旋转部设置在标定板背面的中心位置处，更方便标定板在竖直方向上绕着支柱与标定板的背面的连接处的自动转动，从而方便采集到更高质量的标定板在不同竖直方向上的位姿的标定板影像。

具体地，本实施例中的第一旋转部和第二旋转部均为现有技术中较常见的旋转模组，例如第一旋转部包括第一旋转轴承，该第一旋转轴承的一侧固定在底座上，支柱与底座连接的一端活动连接在第一旋转轴承内，第一旋转轴承与第二马达的输出端连接；例如第二旋转部包括第二旋转轴承，该第二旋转轴承的一侧与标定板的背面的中心位置处固定连接，另一侧与支柱的另一端活动连接，第二旋转轴承与第三马达的输出端连接；该第一旋转部和第二旋转部不为本实用新型的重点，具体细节此处不再赘述。

具体地，本实施例中的第一马达、第二马达和第三马达既可以为相同型号的马达，也可以不为相同信号的马达，例如d2965/2、es2965/2、d4535/2、d4535/4、es4535/2和es4535/4等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。