[发明专利]一种3D扫描仪

说明书

技术领域

本发明涉及扫描仪技术领域，尤其涉及一种3D扫描仪。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，与计算机相关的其它设备也得到迅猛的发展， 比如扫描仪，扫描仪是一种计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成 计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。对一定长宽高的真实 物体。如：轮胎螺丝，玩具汽车、茶杯、茶壶等三维对象都可作为扫描对象， 提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文 件中的装置。

中国专利文献CN203873121U公开了一种圆盘旋转式脚形三维扫描仪，包括 机器支架，在所述机器支架顶面沿长度方向的一端设有大齿轮，大齿轮上部连 接有钢化玻璃圆盘，还包括与大齿轮啮合的小齿轮，小齿轮上连接有伺服电机， 在机器支架内与设置钢化玻璃圆盘的一端相对的另一端设有脚底扫描仪，在机 器支架上方与设置脚底扫描仪相同的一端设有脚面扫描仪。上述专利通过钢化 玻璃圆盘的自动旋转可以避免脚在人为移动的情况下进行多次的扫描，有利的 避免了脚在移动后二次采集的数据误差，使准确度更高；通过脚面三维扫描仪 对脚上部的三维数据测量和脚底扫描仪对脚底部的三维数据测量，然后进行脚 上方三维数据和脚底部三维数据的合成，便是整个脚形的三维数据。

但是，上述圆盘旋转式脚形三维扫描仪还存在通用性不强和脚底扫描空间 受限的问题，有待进一步改进。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种3D扫描仪，使用 方便，灵活性好。

一种3D扫描仪，包括用于放置物体的工作台、电机，该工作台的底端安装 有传动杆，该传动杆与电机传动连接，该工作台上表面设有若干凸起单元，该 凸起单元包括若干弧形凸起，一个凸起单元内的若干弧形凸起位于同一个圆周 上，该圆周的中心位于工作台的中心线上；

利用电机带动工作台转动，便于进行扫描，增加凸起，且让凸起按上述要 求设计，增大物体与工作台之间的摩擦，通过凸起的设计，增大摩擦，防滑， 不管从哪个方向，凸起都能够施加摩擦力。

该工作台的上方设有滑杆、超声波测距离传感器、第一液压缸、第二液压 缸，该滑杆水平设置，该滑杆上设有滑板，该滑板与滑杆滑动连接，该第一液 压缸驱动滑板沿滑杆的延伸方向位移，该滑板与滑杆斜交或垂直，实施例中， 垂直设置即可，且让滑板水平设置；该滑板上设有滑动块，该滑动块与滑板滑 动连接，该第二液压缸驱动滑动块沿滑板的延伸方向位移，该超声波测距离传 感器安装在滑动块上，该超声波测距离传感器的发射端指向工作台；

利用超声波测距离传感器检测物体的不同部位的高度及对应的水平方向的 宽度，并形成对应的高度轨迹和宽度轨迹，以供参考，根据高度轨迹和宽度轨 迹限定扫描范围，避免不必要的扫描作业。

该工作台的一侧设有N个第一扫描单元，该第一扫描单元包括第一支撑杆、 第一横杆、第一气缸，该第一支撑杆沿竖直方向设置，该第一横杆与第一支撑 杆斜交或垂直，具体实施时，垂直设置；该第一横杆与第一支撑杆滑动连接， 该第一气缸驱动第一横杆沿第一支撑杆的延伸方向位移；该第一横杆上设有第 二气缸、至少一个第一滑块，该第一滑块与第一横杆滑动连接，该第二气缸驱 动第一滑块沿第一横杆的延伸方向位移；该第一滑块上安装有第一扫描头，该 第一扫描头指向工作台方向，该第一扫描头与计算机信号连接；

利用第一气缸驱动第一横杆在竖直方向进行位移，利用第二气缸驱动第一 滑块在水平方向进行位移，能够对不同高度、不同宽度的物料都能够进行扫描， 配合工作台转动，让第一扫描头对工作台上的物体实现三维扫描，扫描范围大， 扫描数据全面，扫描效果好。

3D扫描仪还包括信息采集处理模块、执行模块，该信息采集处理模块与超 声波测距离传感器、执行模块信号连接，该执行模块与第一气缸、第二气缸、 电机信号连接并控制第一气缸、第二气缸、电机运动；

超声波测距离传感器用于检测放置于工作台上物体的不同部位的高度及对 应的水平方向的宽度，并形成对应的高度轨迹和宽度轨迹；

信息采集处理模块用于获取上述高度轨迹和宽度轨迹，根据上述高度轨迹 和宽度轨迹形成物体的轮廊曲线，并将该轮廊曲线传递给执行模块；

执行模块用于根据上述轮廊曲线定义第一横杆在竖直方向的位移区间和第 一扫描头在水平方向的位移区间。