一种3D模型扫描仪

一种3d模型扫描仪
技术领域
1.本实用新型属于3d扫描设备技术领域，涉及一种3d模型扫描仪。


背景技术：

2.3d模型扫描仪是一种用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)的仪器。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
3.目前，市面上的3d模型扫描仪结构单一，采集物体数据时需要操作人员手持3d模型扫描仪不断更换视角对物体数据进行采集，不仅费事费力而且通过人工进行采集数据往往会因为采集的数据不全面而导致后期处理不精准。
4.现有的3d模型扫描装置一般是设置一个转动平台，将待扫描的物体防止在转动平台上，通过转动转动平台来更换扫描视角，由于待扫描的物体各不相同，因此不方便对物体进行固定，物体转动过程中容易滑落，现有的3d模型扫描装置，扫描仪的高度不方便调节，不方便全方位精确扫描。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是提供一种3d模型扫描仪。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种3d模型扫描仪，包括：
8.放置台，用于承载待扫描件；
9.环形位移机构，包括沿周向开设于放置台外缘的环槽、滑动设于环槽内且内侧设有齿纹的齿环、与齿环相啮合的驱动齿轮，以及与驱动齿轮传动连接的环移驱动件；
10.纵向位移机构，包括与齿环传动连接的升降滑槽，以及滑动设于升降滑槽上的滑块；以及
11.设于滑块上的扫描器。
12.进一步地，所述的齿环上下侧面分别滑动嵌设有多个滚珠，所述的环槽侧面开设有与滚珠相适配的滚珠槽；
13.所述的滚珠与相应的滚珠槽滚动接触。
14.进一步地，所述的升降滑槽内侧设有升降齿条，所述的升降滑槽内还设有与升降齿条传动连接的升降齿轮，所述的滑块内设有与升降齿轮传动连接的升降驱动件。所述的环移驱动件、升降驱动件均为驱动电机。
15.进一步地，所述的升降齿轮包括与升降齿条依次啮合的从动齿轮与主动齿轮，所述的主动齿轮与升降驱动件传动连接。
16.进一步地，所述的扫描器上设有安装杆，所述的安装杆与滑块螺纹连接。
17.进一步地，所述的升降滑槽顶端铰接连接有辅助升降槽，并且所述的辅助升降槽能够翻转至与升降滑槽相对接。
18.进一步地，所述的升降滑槽顶端设有合页，并通过合页与辅助升降槽相铰接。
19.进一步地，所述的升降滑槽顶端两侧还设有扇形板，所述的扇形板上设有限位杆，所述的辅助升降槽侧面相应设有限位孔；
20.当所述的辅助升降槽与升降滑槽相对接时，所述的限位杆嵌设于限位孔内。
21.进一步地，所述的齿环外侧面上设有转接块，所述的转接块顶端与升降滑槽底端相铰接。
22.进一步地，所述的转接块顶端两侧设有铰接轴，所述的升降滑槽底端设有供铰接轴穿过的带孔铰接耳板；
23.所述的铰接轴上套设有扭簧，所述的扭簧两端分别与铰接轴、带孔铰接耳板相连接；
24.所述的铰接轴穿过铰接耳板上开孔的一端还螺纹连接有紧固螺母。
25.与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
26.本实用新型通过齿环转动，带动扫描器环绕待扫描物体转动，而待扫描物体不动，避免其滑落，扫描器上下方向滑动设置在升降滑槽内，方便调节扫描器的高度，实现全方位精确扫描。
附图说明
27.图1是本实用新型中一种3d模型扫描仪的结构示意图；
28.图2是图1中a部分的放大图；
29.图3是本实用新型中升降滑槽与滑块的横截面结构示意图；
30.图4是本实用新型中铰接轴与铰接耳的连接结构示意图；
31.图中标记说明：
32.1-放置台、2-环槽、3-驱动齿轮、4-齿环、5-转接块、6-升降滑槽、7-滑块、8-扫描器、9-升降齿轮、10-升降齿条、11-条形通孔、12-滚珠、13-滚珠槽、14-铰接轴、15-铰接耳板、16-紧固螺母、17-扭簧、18-合页、19-扇形板、20-限位杆、21-安装杆。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
34.实施例：
35.如图1所示的一种3d模型扫描仪，包括用于承载待扫描件的放置台1、环形位移机构、纵向位移机构，以及扫描器8。其中，如图2所示，环形位移机构包括沿周向开设于放置台1外缘的环槽2、滑动设于环槽2内且内侧设有齿纹的齿环4、与齿环4相啮合的驱动齿轮3，以及与驱动齿轮3传动连接的环移驱动件；纵向位移机构包括与齿环4传动连接的升降滑槽6，以及滑动设于升降滑槽6上的滑块7；扫描器8设于滑块7上。
36.在一些优选的实施例中，齿环4上下侧面分别滑动嵌设有多个滚珠12，环槽2侧面
开设有与滚珠12相适配的滚珠槽13；滚珠12与相应的滚珠槽13滚动接触。通过滚珠12实现环槽2与齿环4滑动连接，使得环槽2自由转动。
37.在一些优选的实施例中，如图3所示，升降滑槽6内侧设有升降齿条10，并且升降滑槽6内还设有与升降齿条10传动连接的升降齿轮9，滑块7内设有与升降齿轮9传动连接的升降驱动件。通过升降驱动件的驱动力带动升降齿轮9正反转，从而实现滑块7沿升降齿条10的升降运动。
38.在一些优选的实施例中，升降齿轮9包括与升降齿条10依次啮合的从动齿轮与主动齿轮，其中主动齿轮与升降驱动件传动连接。
39.在一些优选的实施例中，环移驱动件、升降驱动件均为驱动电机。
40.具体的，升降滑槽6内设有分别用于支撑从动齿轮与主动齿轮的齿轮轴，升降滑槽6上还设有供齿轮轴一端通过，以及供升降驱动电机的电机轴通过的条形通孔11。
41.在一些优选的实施例中，扫描器8上设有安装杆21，安装杆21与滑块7螺纹连接。
42.在一些优选的实施例中，升降滑槽6顶端铰接连接有辅助升降槽，并且该辅助升降槽能够翻转至与升降滑槽6相对接。具体的，升降滑槽6顶端设有合页18，并通过合页18与辅助升降槽相铰接。通过辅助升降槽以延长滑块的升降距离，扩大纵向扫描范围。
43.此外，升降滑槽6顶端两侧还设有扇形板19，扇形板19上设有限位杆20，所述的辅助升降槽侧面相应设有限位孔；当辅助升降槽与升降滑槽6相对接时，限位杆20嵌设于限位孔内。即可通过限位杆20与限位孔的插接配合，将升降滑槽6与辅助升降槽保持在对接状态。
44.在一些优选的实施例中，齿环4外侧面上设有转接块5，转接块5顶端与升降滑槽6底端相铰接。通过升降滑槽6与环槽2的铰接配合，可在闲置状态下将升降滑槽6搭放于放置台1，减少储存空间。
45.具体的，如图4所示，转接块5顶端两侧设有铰接轴14，升降滑槽6底端设有供铰接轴14穿过的带孔铰接耳板15；铰接轴14上套设有扭簧17，扭簧17两端分别与铰接轴14、带孔铰接耳板15相连接，以使得自然状态下，升降滑槽6维持在竖直状态。
46.此外，铰接轴14穿过铰接耳板15上开孔的一端还螺纹连接有紧固螺母16。通过旋拧紧固螺母16以提高紧固螺母16侧面与铰接耳板15的抵接压力，使升降滑槽6维持在设定状态。
47.实施例2：
48.结合附图，一种3d模型扫描仪，包括放置台1，放置台1中部沿其圆周方向设有环槽2，环槽2内侧壁上转动设有多个驱动齿轮3，放置台1内嵌入有驱动电机，驱动电机用于带动驱动齿轮3转动，环槽2内转动设有齿环4，该齿环4内侧设有齿纹，并与驱动齿轮3配合，齿环4外侧壁上设有l型转接块5，l型转接块5顶部设有升降滑槽6，升降滑槽6上滑动设有滑块7，滑块7靠近放置台1的安装有扫描器8，滑块7靠近升降滑槽6的一侧转动设有升降齿轮9，包括两个相互啮合的主动齿轮与从动齿轮，升降滑槽6内两侧壁上对应设有升降齿条10，升降滑槽6靠近放置台1的一侧设有两个条形通孔11，主动齿轮的转轴从条形通孔11中穿过，并连接从动齿轮与滑块7，滑块7中设有驱动马达，驱动马达用于带动主动齿轮转动。
49.放置台1顶部设有防滑垫。
50.齿环4顶部与底部均嵌入有多个滚珠12，环槽2顶部与底部均对应设有凹槽13，减
小摩擦力，方便齿环4转动。
51.l型转接块5顶部设有铰接块，铰接块两侧设有铰接轴14，升降滑槽6底部设有铰接耳15，铰接轴14插接在铰接耳15的铰接孔中，铰接轴14外端设有螺纹，并配合设有螺母16，收放时将升降滑槽6转动至与放置台1顶面上，缩小体积。
52.铰接轴14上套接有扭簧17，扭簧17两端分别与铰接轴14和铰接耳15上的铰接孔固定相连，扭簧17处于自由状态下时，升降滑槽6处于竖直状态。
53.升降滑槽6顶端还铰接有辅助升降槽，两者连接处远离放置台1的一侧设有合页18，两者通过合页相互铰接，方便延长升降滑槽6，使滑块7升降范围更广。
54.位于下方的升降滑槽6顶部两侧设有扇形板19，扇形板19上设有限位杆20，位于上方的升降滑槽6底部对应设有限位槽，方便对两段升降滑槽6进行连接固定。
55.扫描器8上设有安装杆21，安装杆21上设有外螺纹，滑块7一侧对应设有螺纹孔，安装杆21与螺纹孔配合，直接将安装杆21拧进螺纹孔内即可，结构简单，方便安装。
56.本实用新型在具体实施时，松开铰接轴14上的紧固螺母16，在扭簧17作用下，升降滑槽6弹至竖直状态，然后拧紧紧固螺母16进行固定，然后将上半段升降滑槽6转动至竖直向上状态，并将限位杆20插进限位槽中，将升降滑槽6与辅助升降槽固定；将扫描器8上的安装杆21拧进螺纹孔中，安装好扫描器8；扫描前，连接电源，然后将待扫描物体放置在放置台1上启动驱动电机带动驱动齿轮3转动，带动齿环4转动，从而切换扫描角度，启动驱动马达，带动升降齿轮9转动，并与升降齿条10配合，使滑块7在升降滑槽6上上下滑动，带动扫描器8上下滑动进行扫描；使用完后，松开紧固螺母16，转动升降滑槽6至放置台1上方，取出限位杆20，转动辅助升降槽至与升降滑槽6紧贴，缩小体积，方便收放。
57.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种3d模型扫描仪，其特征在于，包括：放置台(1)，用于承载待扫描件；环形位移机构，包括沿周向开设于放置台(1)外缘的环槽(2)、滑动设于环槽(2)内且内侧设有齿纹的齿环(4)、与齿环(4)相啮合的驱动齿轮(3)，以及与驱动齿轮(3)传动连接的环移驱动件；纵向位移机构，包括与齿环(4)传动连接的升降滑槽(6)，以及滑动设于升降滑槽(6)上的滑块(7)；以及设于滑块(7)上的扫描器(8)。2.根据权利要求1所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的齿环(4)上下侧面分别滑动嵌设有多个滚珠(12)，所述的环槽(2)侧面开设有与滚珠(12)相适配的滚珠槽(13)；所述的滚珠(12)与相应的滚珠槽(13)滚动接触。3.根据权利要求1所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的升降滑槽(6)内侧设有升降齿条(10)，所述的升降滑槽(6)内还设有与升降齿条(10)传动连接的升降齿轮(9)，所述的滑块(7)内设有与升降齿轮(9)传动连接的升降驱动件。4.根据权利要求3所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的升降齿轮(9)包括与升降齿条(10)依次啮合的从动齿轮与主动齿轮，所述的主动齿轮与升降驱动件传动连接。5.根据权利要求1所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的扫描器(8)上设有安装杆(21)，所述的安装杆(21)与滑块(7)螺纹连接。6.根据权利要求1所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的升降滑槽(6)顶端铰接连接有辅助升降槽，并且所述的辅助升降槽能够翻转至与升降滑槽(6)相对接。7.根据权利要求6所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的升降滑槽(6)顶端设有合页(18)，并通过合页(18)与辅助升降槽相铰接。8.根据权利要求6所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的升降滑槽(6)顶端两侧还设有扇形板(19)，所述的扇形板(19)上设有限位杆(20)，所述的辅助升降槽侧面相应设有限位孔；当所述的辅助升降槽与升降滑槽(6)相对接时，所述的限位杆(20)嵌设于限位孔内。9.根据权利要求1所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的齿环(4)外侧面上设有转接块(5)，所述的转接块(5)顶端与升降滑槽(6)底端相铰接。10.根据权利要求9所述的一种3d模型扫描仪，其特征在于，所述的转接块(5)顶端两侧设有铰接轴(14)，所述的升降滑槽(6)底端设有供铰接轴(14)穿过的带孔铰接耳板(15)；所述的铰接轴(14)上套设有扭簧(17)，所述的扭簧(17)两端分别与铰接轴(14)、带孔铰接耳板(15)相连接；所述的铰接轴(14)穿过铰接耳板(15)上开孔的一端还螺纹连接有紧固螺母(16)。

技术总结
本实用新型涉及一种3D模型扫描仪，包括：用于承载待扫描件的放置台、环形位移机构、纵向位移机构以及扫描器；其中环形位移机构包括沿周向开设于放置台外缘的环槽、滑动设于环槽内且内侧设有齿纹的齿环、与齿环相啮合的驱动齿轮，以及与驱动齿轮传动连接的环移驱动件；纵向位移机构包括与齿环传动连接的升降滑槽，以及滑动设于升降滑槽上的滑块；扫描器设于滑块上的扫描器。与现有技术相比，本实用新型通过齿环转动，带动扫描器环绕待扫描物体转动，而待扫描物体不动，避免其滑落，扫描器上下方向滑动设置在升降滑槽内，方便调节扫描器的高度，实现全方位精确扫描。实现全方位精确扫描。实现全方位精确扫描。


技术研发人员：矫桂娥 邹启兵 祁曦 张贝贝
受保护的技术使用者：上海建桥学院有限责任公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/8/5