[發(fā)明專利]一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置

有效

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• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111721234B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 趙春江;周梓朋;白峭峰;喬志鵬;許繼帥;肖志剛;龍濤
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

本發(fā)明涉及一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置。本發(fā)明主要解決現有線激光傳感器存在的單從一個角度無法獲得完整的數據和掃描得到的數據拼接難度大的技術問題。本發(fā)明采用的技術方案是：一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置，它由旋轉機構、徑向調節(jié)機構、升降機構、角度調整機構和線激光傳感器組成；所述徑向調節(jié)機構通過徑向調節(jié)機構中的第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構與所述旋轉機構中的旋轉平臺連接并在旋轉運動時保持同步，所述升降機構通過徑向調節(jié)平臺與所述徑向調節(jié)機構中的第二滑軌滑塊機構和第四滑軌滑塊機構相連接，所述角度調整機構通過升降平臺裝在升降機構上，所述線激光傳感器裝在角度調整機構的旋轉支架上。

技術領域

本發(fā)明屬于3D掃描技術領域，具體涉及一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置。

背景技術

隨著逆向工程的迅猛發(fā)展，3D掃描技術的需求越來越大，由于在掃描過程中，掃描儀需要將被掃物體所有表面照射，然而內螺紋兩個工作側面、牙頂面和牙底面，無法被同時照射，因而造成內螺紋的三維信息難以獲得。同時國內的手持式三維掃描設備精度較低，多在1-5mm，且價格相對很高，少則十幾萬，多則幾十萬。國外的三維掃描設備雖然精度高，但價格更加昂貴。

線激光傳感器具有精度高，價格便宜的特點，但是掃描結果為一幀一幀數據，多用在流水線等水平移動的場景。在其他場景使用，需要專門的拼接技術。使用線激光傳感器掃描內螺紋，單從一個角度無法獲得完整的數據，更改激光的照射角度后還需要知道線激光傳感器的具體位置和角度才能進行正確的拼接。因此，使用線激光對內螺紋類產品進行掃描存在著單從一個角度無法獲得完整的數據和掃描得到的數據拼接難度大的技術缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決現有線激光傳感器存在的單從一個角度無法獲得完整的數據和掃描得到的數據拼接難度大的技術問題，提供一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種用于內螺紋線掃描式三維掃描裝置，它由旋轉機構、徑向調節(jié)機構、升降機構、角度調整機構和線激光傳感器組成；所述徑向調節(jié)機構通過徑向調節(jié)機構中的第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構與所述旋轉機構中的旋轉平臺連接并在旋轉運動時保持同步，所述升降機構通過徑向調節(jié)平臺與所述徑向調節(jié)機構中的第二滑軌滑塊機構和第四滑軌滑塊機構相連接，所述角度調整機構通過升降平臺裝在升降機構上，所述線激光傳感器裝在角度調整機構的旋轉支架上。

進一步地，所述旋轉機構由基座、齒輪副、旋轉軸、第一伺服電機、軸承壓蓋、兩個推力球軸承和旋轉平臺構成，所述兩個推力球軸承設在旋轉軸的下部，所述旋轉軸下端和兩個推力球軸承裝在基座頂面中心設置的軸承孔中，所述軸承壓蓋與基座頂面連接并使兩個推力球軸承位于軸承壓蓋內，所述第一伺服電機裝在基座頂面上并使第一伺服電機的轉軸穿過基座設置的軸孔，所述齒輪副裝在第一伺服電機的轉軸和旋轉軸的軸端上并位于基座底面的下面，所述旋轉平臺裝在旋轉軸的上端。

進一步地，所述徑向調節(jié)機構由第一滑軌滑塊機構、中間平臺、第一齒輪齒條機構、第二齒輪齒條機構、第二伺服電機、第二滑軌滑塊機構、第三滑軌滑塊機構、第四滑軌滑塊機構和第三伺服電機組成，所述第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構中的滑軌裝在旋轉平臺的頂面上并位于旋轉平臺的兩邊，所述第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構中的滑塊裝在中間平臺的底面上并與第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構中的滑軌連接，所述第一齒輪齒條機構設在中間平臺的底面上并位于第一滑軌滑塊機構的外側，所述第三伺服電機裝在旋轉平臺的底面上且其轉軸穿過旋轉平臺設置的軸孔與第一齒輪齒條機構中的齒輪連接，所述第二滑軌滑塊機構和第四滑軌滑塊機構中的滑軌裝在中間平臺頂面的兩邊并與第一滑軌滑塊機構和第三滑軌滑塊機構十字形設置，所述第二滑軌滑塊機構和第四滑軌滑塊機構中的滑塊裝在徑向調節(jié)平臺底面的兩邊并與第二滑軌滑塊機構和第四滑軌滑塊機構中的滑軌連接，所述第二齒輪齒條機構設在中間平臺頂面上并位于第二滑軌滑塊機構的外側，所述第二伺服電機裝在徑向調節(jié)平臺頂面上并使其轉軸穿過徑向調節(jié)平臺設置的軸孔與第二齒輪齒條機構中的齒輪連接。