一種適應(yīng)性好的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，尤其涉及一種適應(yīng)性好的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)明提出了一種適應(yīng)性好的3D掃描儀，使用方便，靈活性好。
[0006]—種適應(yīng)性好的3D掃描儀，包括載物臺、電機、滑槽、動力單元、信息采集處理模塊、執(zhí)行模塊，該電機與載物臺傳動連接，該載物臺的表面設(shè)有至少2個凸起單元，該凸起單元包括若干矩形凸起，一個凸起單元內(nèi)的凸起的延伸方向與另一個凸起單元內(nèi)的凸起的延伸方向斜交或垂直；該載物臺、電機與滑槽滑動連接，滑槽水平設(shè)置，該動力單元驅(qū)動載物臺、電機沿滑槽長度方向移動；
[0007]通過凸起的設(shè)計，通過設(shè)置至少2個凸起單元，不同凸起都能夠?qū)ξ矬w施加不同方向、不同大小的摩擦力，不同凸起單元對物體的摩擦強度不同，有效的保證摩擦效果，防止物體從載物臺滑落。
[0008]利用電機帶動載物臺轉(zhuǎn)動，便于進行全方位掃描，能夠靈活的調(diào)整載物臺與第一掃描單元之間的距離，避免因為距離過大或過小而影響掃描效果，靈活性、適應(yīng)性更好。
[0009]該載物臺的上方設(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)射端指向載物臺；
[0010]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)。
[0011]該滑槽的一側(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，具體實施時，豎直設(shè)置即可，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，該第一掃描頭指向載物臺方向，該第一掃描頭與計算機信號連接；
[0012]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叨取⒉煌瑢挾鹊奈锪隙寄軌蜻M行掃描，配合載物臺轉(zhuǎn)動，讓第一掃描頭對載物臺上的物體實現(xiàn)三維掃描，掃描范圍大，掃描數(shù)據(jù)全面，掃描效果好。
[0013]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；
[0014]超聲波測距離傳感器，用于檢測放置于載物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；
[0015]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；
[0016]執(zhí)行模塊，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。
[0017]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。
[0018]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載物臺的上方，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，該第二掃描頭指向載物臺方向，該第二掃描頭與計算機信號連接。
[0019]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?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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]靈活的改變第二掃描頭與物體的距離，以保證掃描效果。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]增加第三掃描頭增大掃描范圍，保證掃描質(zhì)量。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]優(yōu)選的，該支撐塊上還安裝有發(fā)光源。
[0030]補充亮度，方便掃描，保證掃描效果。
[0031]優(yōu)選的，第二掃描單元的數(shù)量為2個，分別置于載物臺的上、下側(cè)，該載物臺由透明材料制成。
[0032]能夠從下方對物體進行掃描，當物體上有沉孔，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。
[0033]當然位于載物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。
[0034]優(yōu)選的，N = 2，2個第一掃描單元分布于滑槽的兩側(cè)。
[0035]增加掃描效率，保證掃描效果。
[0036]本發(fā)明能夠?qū)Σ煌叨取⒉煌瑢挾鹊奈锪隙寄軌蜻M行掃描，配合載物臺轉(zhuǎn)動，對載物臺上的物體實現(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】
[0037]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為圖1中的載物臺的俯視圖；
[0039]圖3為圖1中的滑桿、超聲波測距離傳感器等的左視圖；
[0040]圖4為圖1中的第一掃描單元的右視圖；
[0041]圖5為圖1中的位于載物臺下方的第二掃描單元左視圖；
[0042]圖6為圖1中的位于載物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】
[0043]參照圖1一6:
[0044]本發(fā)明提出的一種適應(yīng)性好的3D掃描儀，包括載物臺1、電機2、滑槽3、動力單元26、信息采集處理模塊、執(zhí)行模塊，該電機2與載物臺1傳動連接，該載物臺1、電機2與滑槽3滑動連接，滑槽3水平設(shè)置，該動力單元26驅(qū)動載物臺1、電機2沿滑槽3長度方向移動。
[0045]利用電機2帶動載物臺1轉(zhuǎn)動，便于對物體進行全方位的掃描，能夠靈活的調(diào)整載物臺1與第一掃描單元之間的距離，避免因為距離過大或過小而影響掃描效果，靈活性、適應(yīng)性更好。
[0046]該載物臺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)射端指向載物臺1 ;
[0047]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)。
[0048]該滑槽3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的延伸方向位移；該第一滑塊14上安裝有第一掃描頭15，