專利名稱：三維物體旋轉掃描裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種旋轉掃描裝置，屬于三維數字測量技術和三維表面成像技術領域。
背景技術：
三維成像的系統技術在軍事、航天、醫學、安檢、紡織工業、機器人制造等諸多領域有廣泛的應用前景，甚至可以使一些領域從源頭實現三維數字化，因此受到世界各國的高度重視。目前，三維物體激光掃描測量裝置一般是將被測量物體放在圓盤形的旋轉托盤上，托盤被電機，如步進電機所驅動帶動被測量的物體旋轉，而測量裝置如激光器、攝像頭等，則垂直上下移動，但不能旋轉；在許多情況下，被測量物體旋轉是很不方便的，有時甚至是不可行的。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供一種被測量物體靜止不動，而測量裝置旋轉的方案，其精確度高、結構合理、使用方便、應用廣泛的三維物體旋轉掃描裝置。
本實用新型是通過以下技術方案實現的。
該裝置主要包括環形底盤、旋轉裝置、掃描支架、外罩和升降裝置，其中，掃描支架安裝在旋轉裝置上，旋轉裝置與環形底盤相連接，外罩設置在旋轉裝置和掃描支架的外部并與環形底盤相連接，升降裝置則與環形底盤連接。
所述的掃描支架由一層或多層圓環和支桿組成，圓環通過支桿支撐，并連接固定成一體。
圓環的上環形面為一定寬度的平面。
所述的外罩內表面有漫散射吸光材料層。
所述的旋轉裝置是由裝有齒輪的旋轉電機和裝有齒圈的旋轉環及支撐滾輪組成，齒圈固定安裝在旋轉環的下面，旋轉環通過支撐滾輪支撐固定，滾輪設置在環形底盤上，電機與環形底盤固定，電機上的齒輪與旋轉環上的齒圈相嚙合。
電機上的齒輪通過齒型帶帶動旋轉環轉動。
支撐滾輪上有凹槽，通過凹槽夾持旋轉環的外緣。
所述的支撐滾輪為多個，至少有一個支撐滾輪位置徑向可調。
所述的升降裝置由龍門架、滑塊、絲杠、導向桿、電機驅動裝置組成，通過電機驅動裝置帶動安裝在龍門架兩豎梁上的絲杠，絲杠分別與連接環形底盤的滑塊的絲母相配合，滑塊絲母兩邊分別設有兩個豎向的圓孔，圓孔與兩導向桿滑動配合，龍門架跨裝在環形底盤、旋轉裝置、掃描支架、外罩的外周，龍門架的下端與地面固定物連接。
電機驅動裝置由電機、鏈輪和鏈條組成。
本實用新型通過設置掃描支架，可在多層圓環圈的平面上安裝三維物體陣列旋轉掃描所需光電設備，實現多層次、多角度的陣列掃描和三維測量，既提高測量速度，又擴大垂直測量的范圍；設置外罩及在外罩內表面涂有漫散射折光材料層，目的是避免外來光線和設備內的光反射引起的相互交叉干擾；設置旋轉裝置，完成整體支架的旋轉和支撐，實現被測量人或物體處于圓環中央靜止固定不動，整個掃描測量裝置可圍繞被測量物體旋轉，特別適于對人體或動物的測量，有利于保持姿態的穩定和提高測量的精度，從而完成三維物體旋轉掃描；環形底盤的作用是，為安裝旋轉裝置、掃描支架和外罩，連接升降裝置。設置升降裝置，可使掃描支架自由升降，滿足不同高度和垂直測量范圍的要求。本實用新型具有設計合理、使用方便、精確度高、應用范圍廣等優點。
圖1是本實用新型實施例的示意圖；圖2是本實用新型實施例的示意圖的A-A剖視圖；圖3是本實用新型實施例的示意圖的B-B剖視圖；其中，1、環形底盤，2、支撐滾輪，3、外罩，4、掃描支架，5、旋轉電機，6、齒輪；7、齒圈，8、旋轉環，9、升降電機，10、鏈輪，11、鏈條，12、絲杠，13、導向桿，14、龍門架、15、滑塊。
(五)具體實施例結構如圖1、2、3所示，在直徑為1300mm的環形底盤1上安裝兩個固定的支撐滾輪2和一個徑向可調的支撐滾輪2，每個支撐滾輪2的直徑為60mm，三個相距120度帶有凹槽的支撐滾輪2夾持旋轉環8的外緣，旋轉環8的內徑為800mm，外徑是1100mm，齒圈7固定安裝在旋轉環8的下面，齒圈7的內徑是800mm，外徑為1050mm，裝配有齒輪6的旋轉電機5固定在環形底盤1上，旋轉電機5上的齒輪6與齒圈7嚙合；掃描支架4為雙層圓環和支桿組成，圓環的內徑為800mm，外徑為1050mm，圓環通過支桿支撐，并連接固定成一體，圓環的上表面平面寬度為125mm，其上可安裝激光器或攝像頭及燈光等；掃描支架4安裝在旋轉環8的上面，當旋轉電機5上的齒輪6帶動齒圈7轉動時，整體支架被帶動旋轉，速度控制為每30秒旋轉一周；在掃描支架4的外部設有外罩3，外罩3的內表面涂有黑色漫散射折光材料層，避免了外來光線和設備內的光反射引起的相互交叉干擾；升降裝置由龍門架14、滑塊15、絲杠12、導向桿13、升降電機9、鏈輪10和鏈條11組成，裝有鏈輪10的升降電機9設置在龍門架14的橫梁上，通過鏈條11將動力傳給豎直安裝在龍門架兩豎梁的絲杠12上，絲杠12分別與連接環形底盤1的兩滑塊15的絲母相配合，滑塊15絲母兩邊分別設有兩個豎向的圓孔，圓孔與兩導向桿13為滑動配合，龍門架跨裝在環形底盤1、旋轉裝置、掃描支架4、外罩3的外部，龍門架14的下端與地面的固定物固定；滑塊與環形底盤通過螺栓連接，升降電機9旋轉，通過鏈輪10和鏈條11帶動絲杠12旋轉，在絲杠12作用下，滑塊15絲母旋轉，帶動環形底盤1及在環形底盤1上的旋轉裝置、掃描支架4、外罩3一同升降；由此實現三維物體旋轉掃描。
權利要求1.一種三維物體旋轉掃描裝置主要包括環形底盤、旋轉裝置、掃描支架、外罩和升降裝置，其特征在于掃描支架安裝在旋轉裝置上，旋轉裝置與環形底盤相連接，外罩設置在旋轉裝置和掃描支架的外部并與環形底盤相連接，升降裝置則與環形底盤連接。
2.如權利要求1所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，掃描支架由一層或多層圓環和支桿組成，圓環通過支桿支撐，并連接固定成一體。
3.如權利要求2所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，圓環的上環形面為一定寬度的平面。
4.如權利要求1所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，外罩內表面漫散射吸光材料層。
5.如權利要求1所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，所述的旋轉裝置是由裝有齒輪的旋轉電機和裝有齒圈的旋轉環及支撐滾輪組成，齒圈固定安裝在旋轉環的下面，旋轉環通過支撐滾輪支撐固定，滾輪設置在環形底盤上，電機與環形底盤固定，電機上的齒輪與旋轉環上的齒圈相嚙合。
6.如權利要求5所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，電機上的齒輪通過齒型帶帶動旋轉環轉動。
7.如權利要求5所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，支撐滾輪上有凹槽，通過凹槽夾持旋轉環的外緣。
8.如權利要求5所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，支撐滾輪為多個，至少有一個支撐滾輪徑向可調。
9.如權利要求1所述的三維物體旋轉掃描裝置，其特征在于，升降裝置由龍門架、滑塊、絲杠、導向桿、電機驅動裝置組成，通過電機驅動裝置帶動安裝在龍門架兩豎梁上的絲杠轉動，絲杠分別與連接底座的滑塊的絲母相配合，滑塊絲母兩邊分別設有兩個軸向為豎直方向的圓孔，圓孔與兩導向桿為滑動配合，龍門架跨裝在環形底盤、旋轉裝置、掃描支架、外罩的外周，龍門架的下端被固定在地面的固定物上。
專利摘要三維物體旋轉掃描裝置涉及一種旋轉掃描裝置，屬于三維數字測量技術和三維表面成像技術領域。主要包括環形底盤、旋轉裝置、掃描支架、外罩和升降裝置，其中，掃描支架安裝在旋轉裝置上，旋轉裝置與環形底盤相固定，外罩在旋轉裝置和掃描支架的外部并與環形底盤連接，升降裝置與環形底盤連接。使用本實用新型可實現多層次、多角度的陣列掃描和三維測量，既提高測量速度，又擴大垂直測量的范圍；由于掃描測量裝置圍繞被測量物體旋轉，被測量人或物體在圓環中可靜止不動，利于保持姿態的穩定和提高測量的精度，實現三維物體旋轉掃描；由于支架可調，能滿足不同高度和垂直測量范圍的要求。具有結構合理、操作簡單、精確度高、應用范圍廣等優點。
文檔編號G06K9/22GK2616955SQ0321666
公開日2004年5月19日 申請日期2003年4月30日 優先權日2003年4月30日
發明者關華勇, 關東東, 楊萌軍, 付彬 申請人:關華勇, 關東東