高精度三维扫描仪的制作方法

1.本技术涉及三维扫描技术领域，尤其是涉及一种高精度三维扫描仪。


背景技术：

2.三维扫描仪是一种科学仪器，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）。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。
3.公告号为cn211346694u的中国专利公开了一种手持三维扫描仪，包括三维扫描仪本体，三维扫描仪本体的侧面对称开设有手柄安装槽，手柄安装槽的内部固定安装有调节杆安装座，调节杆安装座的内壁并且位于三维扫描仪本体的内部固定安装有调节伸缩杆，调节伸缩杆的左侧固定安装有辅助手柄，辅助手柄的左侧中间处套接有防滑护套，三维扫描仪本体背面的左侧中间处固定安装有调节按钮，三维扫描仪本体的背面并且位于调节按钮的右侧固定安装有usb充电接口，三维扫描仪本体的右侧安装有阻尼转轴，三维扫描仪本体通过阻尼转轴安装有扫描仪检测头。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，三维扫描仪在使用的过程中，需要人工移动三维扫描仪，由于人工移动三维扫描仪的速度不稳定，因此很容易造成三维扫描仪的扫描精度和质量不高。


技术实现要素：

5.为了改善人工移动三维扫描仪的速度不稳定，容易造成三维扫描仪的扫描精度和质量不高的问题，本技术提供一种高精度三维扫描仪。
6.本技术提供的一种高精度三维扫描仪采用如下的技术方案：一种高精度三维扫描仪，包括基座，所述基座包括承载板，所述承载板上设有用于安装扫描仪本体的支撑杆，扫描仪本体滑动设置于所述支撑杆上，所述承载板上设有用于驱动支撑杆沿承载板周缘方向移动的驱动机构，所述承载板上设有置物台。
7.通过采用上述技术方案，在三维扫描的过程中，操作者将物体放置于置物台上，接着操作者启动驱动机构，使得驱动机构驱动支撑杆沿承载板的周缘方向做匀速移动，支撑杆带动扫描仪本体沿承载板的周缘方向移动，使得扫描仪本体对置物台上的物体进行扫描，以达到了自动化扫描的效果，从而提升扫描仪本体移动速度的稳定性，进而增加了扫描仪本体的稳定性，以提高扫描仪的扫描精度和质量。
8.可选的，扫描仪本体滑动设置于所述支撑杆上，所述支撑杆包括设置在承载板上的固定杆，所述固定杆通过铰接单元连接有活动杆；所述铰接单元包括若干个相互铰接的铰接块，所述铰接单元其中一端的铰接块铰接于固定杆上，另一端的所述铰接块铰接于活动杆上。
9.通过采用上述技术方案，当操作者需要对物体的顶部进行扫描时，操作者推动扫描仪本体移动到活动杆上，接着操作者翻转活动杆向物体靠近，此时铰接单元产生弯曲，直
至活动杆转动至水平状态时，扫描仪本体位于物体的上方，从而便于对物体的顶部进行扫描，进而达到了多方位扫描物体的效果，进一步提高了扫描仪的扫描精度和质量。
10.可选的，相邻两个所述铰接块远离铰接边的一侧通过卡接件连接，所述卡接件包括铰接于其中一个铰接块上的压板，所述压板朝向另一个铰接块的一侧设有卡块，另一个所述铰接块与卡块对应的位置开设有与卡块相配合的卡槽；所述压板远离卡块的一端设有弹性片，所述弹性片远离压板的一端抵触于铰接块上。
11.通过采用上述技术方案，当相邻两个铰接块相抵触时，弹性片推动压板绕着铰接点转动，使得压板推动卡块插入卡槽中，从而卡块通过卡槽对相邻的铰接块进行限位，进而增加铰接单元的稳定性，以减少活动杆出现自动翻转的可能，操作者反向操作即可将卡块从卡槽中脱离，以便于操作者对活动杆进行翻转。
12.可选的，相邻两个所述铰接块远离铰接边的一侧通过连接带连接。
13.通过采用上述技术方案，操作者在翻转活动板的过程中，相邻两个铰接块之间会有夹角产生，此时连接带可以对相邻两个铰接块之间的夹角进行限制，从而增加活动杆的稳定性，以达到限制活动杆翻转角度的效果，减少了活动杆翻转角度过大的情况发生。
14.可选的，所述支撑杆朝向承载板中心的一侧开设有滑移槽，所述滑移槽中滑动设置有滑移座，扫描仪本体通过支架安装于滑移座上。
15.通过采用上述技术方案，操作者推动滑移块沿滑移槽的长度方向移动，使得滑移座带动支架沿支撑杆的长度方向移动，从而便于操作者对扫描仪本体的高度进行调节，进而便于扫描仪对不同尺寸的物体进行扫描，以提高扫描仪的适应范围，同时滑移槽对滑移座的移动方向进行限制，对滑移座起到了导向的作用，以增加滑移座移动时的稳定性。
16.可选的，所述移动座上设有与支撑杆相抵触的固定座，所述固定座朝向支撑杆的一侧设有电磁铁。
17.通过采用上述技术方案，当操作者将扫描仪本体移动到适当的高度时，操作者将电磁铁通电，使得电磁铁吸附于支撑杆上，从而对固定座进行固定，使得固定座对滑移座进行定位，进而增加滑移座的稳定性，以减少扫描仪出现下滑的可能，有利于进一步提高扫描仪的扫描精度和质量。
18.可选的，所述固定座朝向支撑杆的一侧开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有固定块，所述固定块与滑槽的底壁之间设有抵紧弹簧，所述支撑杆沿长度方向开设有若干个固定槽，所述固定块插接于其中一个固定槽内。
19.通过采用上述技术方案，当固定座抵紧于支撑杆上时，固定块插接于固定槽内，固定座对固定块的移动方向进行限制，同时固定块对抵紧弹簧进行压缩，抵紧弹簧受压缩具有弹性恢复力，并且在弹性恢复力的作用下，抵紧弹簧推动固定块抵紧于固定槽中，从而对固定座起到了进一步限位的作用，进而增加固定座与支撑杆之间的牢固度，以减少扫描仪本体出现下滑的可能。
20.可选的，所述固定座铰接于滑移座上，所述固定座上设有弧形的抵紧板，所述抵紧板的圆心与固定座的铰接点在同一轴线上，所述抵紧板抵触于滑移座的侧壁上，所述抵紧板沿圆弧方向开设有腰形孔，所述滑移座上螺纹连接有同时穿过腰形孔的抵紧螺栓。
21.通过采用上述技术方案，当操作者需要移动固定座时，操作者拨动固定座向远离支撑杆的一侧转动，使得固定块从固定槽中脱离，以便于操作者对固定座进行移动，并且在
固定座抵紧在支撑杆上时，操作者转动抵紧螺栓，使得抵紧螺栓将抵紧板抵紧于滑移座上，从而抵紧板对固定座进行限位，进而增加了固定座与支撑杆之间的配合牢固性，以减少固定座出现转动的可能。
22.可选的，扫描仪本体通过转轴转动设置于所述支架上，所述支架上设有用于限制转轴转动的限位件，所述限位件包括套设于转轴上的限位盘，所述限位盘沿周缘方向开设有若干个限位槽，所述支架沿周缘方向的一侧设有定位板，所述定位板上穿设有限位杆，所述限位杆朝向限位盘的一端设有与限位槽相配合的限位块，所述限位杆在限位块与定位板之间套设有复位弹簧。
23.通过采用上述技术方案，操作者可以通过转轴对扫描仪本体进行转动，当操作者将扫描仪本体调节到合适的角度以后，操作者将限位块插接到限位槽中，此时限位块通过限位槽对限位盘的转动方向进行限制，从而对转轴起到了定位的作用，进而增加扫描仪本体的稳定，以减少扫描仪出现转动的可能，同时限位块和定位板对复位弹簧进行压缩，复位弹簧受压缩具有弹性恢复力，并且在弹性恢复力的作用下，复位弹簧推动限位块抵紧在限位槽内，以减少限位块从限位槽中脱离的情况发生，操作者拉动限位杆向远离限位盘的一侧移动即可将限位块从限位槽中拉出，以便于操作者对扫描仪的角度进行调节。
24.可选的，所述支架在定位板背离限位盘的一侧设有挡板，所述限位杆远离限位块的一端螺纹连接有螺纹套。
25.通过采用上述技术方案，当限位块插接于限位槽内时，操作者转动螺纹套，使得螺纹套向挡板靠近，直至螺纹套抵于挡板上时，螺纹套对限位杆进行限位，从而对限位块进行限位，进而增加限位块与限位槽之间的牢固性，以减少限位块从限位槽中脱离的情况发生。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过驱动机构驱动扫描仪本体移动，可以达到了自动化扫描的效果，提升了扫描仪本体移动速度的稳定性，增加了扫描仪本体的稳定性，以提高扫描仪的扫描精度和质量；2.通过铰接单元可以将活动杆转动至水平状态，使得扫描仪本体位于物体的上方，以便于对物体的顶部进行扫描，达到了多方位扫描物体的效果，进一步提高了扫描仪的扫描精度和质量；3.通过限位件对转轴的转动方向进行限制，对转轴起到了定位的作用，增加了扫描仪本体的稳定，以减少扫描仪出现转动的可能。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例的使用状态示意图。
29.图3是本技术实施例用于体现卡接件的结构示意图。
30.图4是图3中a部分的放大示意图。
31.图5是图3中b部分的放大示意图。
32.图6是图1中c部分的放大示意图。
33.图7是图1中d部分的放大示意图。
34.附图标记说明：1、基座；11、承载板；12、调平座；121、支撑腿；122、调节螺杆；123、
支脚；2、支撑杆；201、滑移槽；202、固定槽；21、固定杆；22、活动杆；23、铰接块；231、卡槽；24、连接带；3、驱动机构；31、外齿环；32、齿轮；33、驱动电机；4、置物台；5、卡接件；51、压板；52、卡块；53、弹性片；6、滑移座；61、支架；62、固定座；621、滑槽；63、电磁铁；64、固定块；65、抵紧弹簧；66、抵紧板；661、腰形孔；67、抵紧螺栓；68、转轴；7、限位件；71、限位盘；711、限位槽；72、定位板；73、限位杆；74、限位块；75、复位弹簧；76、挡板；77、螺纹套；8、扫描仪本体。
具体实施方式
35.以下结合附图1
‑
7对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种高精度三维扫描仪。
37.参照图1和图2，高精度三维扫描仪包括用于安装扫描仪本体8的基座1，基座1包括承载板11以及用于支撑承载板11的调平座12，承载板11呈圆形板状，调平座12沿承载板11的圆周方向均匀设置有三个。承载板11背离地面的一侧设有用于安装扫描仪本体8的支撑杆2，且承载板11背离地面的一侧设有用于驱动支撑杆2沿承载板11圆周方向移动的驱动机构3，支撑杆2固定于驱动机构3上。承载板11的中部设置有用于放置被扫描物体的置物台4，置物台4呈圆形板状，且置物台4的圆心与承载板11的圆心位于同一竖直直线上。
38.在扫描物体的过程中，操作者将承载板11放置于地面上，使得调平座12对承载板11进行支撑。接着操作者将物体放置到置物台4上，并根据物体的高度推动扫描仪本体8沿支撑杆2的长度方向移动，从而对扫描仪的高度进行调节，以方便扫描仪对物体进行精准的扫描。然后操作者启动驱动机构3，驱动机构3驱动支撑杆2沿承载板11的圆周方向匀速移动，使得支撑杆2带动扫描仪本体8做圆周运动，以达到自动化扫描的效果，从而提升了扫描仪本体8移动的稳定性，大大提高了扫描仪的扫描精度和质量。
39.参照图1和图2，调平座12包括支撑腿121，支撑腿121的一端固定连接有半球形的支脚123，支撑腿121远离支脚123的一端转动连接有调节螺杆122。调节螺杆122穿设于承载板11上，且与承载板11螺纹连接。操作者在将承载板11放置于地面上时，三个调平座12上的支脚123同时与地面接触，且支脚123与地面为点接触，以便于调平座12对承载板11进行充分支撑，增加了承载板11放置过程中的稳定性。此时操作者转动调节螺杆122可以对支撑腿121与承载板11之间的间距进行调节，从而便于对承载板11之间的间距进行调节，进而便于操作者对承载板11的平衡度进行调节，以减少承载板11出现倾斜的可能，有利提高物体放置过程中的稳定性。
40.参照图1和图2，驱动机构3包括转动连接在承载板11上的外齿环31，且外齿环31与承载板11同圆心，支撑杆2通过安装板固定于外齿环31上。承载板11上固定连接有驱动电机33，驱动电机33的输出轴上固定连接有与外齿轮32相啮合的齿轮32。操作者启动驱动电机33，驱动电机33驱动齿轮32转动，使得齿轮32驱动外齿环31转动，从而外齿环31带动支撑杆2做圆周运动，进而支撑杆2带动扫描仪本体8做匀速运动，以增加扫描仪本体8移动过程中的稳定性，有利于提升扫描仪的扫描精度和质量。
41.参照图1和图3，支撑杆2包括固定连接与外齿环31上的固定杆21，固定杆21远离外齿环31的一端铰接有铰接单元，铰接单元远离固定杆21的一端铰接有活动杆22。铰接单元包括若干个相互交接的铰接块23，靠近固定杆21的铰接块23铰接于固定杆21上，靠近活动杆22的铰接块23铰接于活动杆22上，且铰接块23的铰接点位于铰接块23朝向置物台4的一
侧。相邻两个铰接块23远离铰接点的一端通过连接带24连接，连接带24的一端固定于其中一个铰接块23上，另一端固定于另一个铰接块23上。并且靠近固定杆21或活动杆22的连接带24一端固定于铰接块23上，另一端固定于固定杆21或活动杆22上。
42.在扫描的过程中，操作者可以推动扫描仪本体8移动至活动杆22上，此时操作者可以通过铰接单元翻动活动杆22向置物台4靠近，直至活动杆22翻转至是水平状态时，活动杆22呈水平状且垂直于固定杆21。此时相邻两个铰接块23之间产生一定的夹角，使得连接带24绷紧，从而对相邻两个铰接块23之间产生的夹角的角度进行限制，以减少活动杆22翻转过度的情况发生。并且此时扫描仪本体8位于物体上方，从而便于扫描仪对物体的顶部进行扫描，进而达到了多方位扫描的效果，进一步提升了扫描仪的扫描精度和质量。
43.参照图3和图4，相邻两个铰接块23之间通过卡接件5连接，卡接件5包括交接于活动块远离铰接边一端的压板51。压板51的一端与铰接块23重合，且与铰接块23之间设有弹性片53，弹性片53呈v字形，弹性片53的一端固定于压板51上，另一端抵触于铰接块23上。压板51的另一侧伸出铰接块23与另一个铰接块23重合，且固定连接有卡块52，铰接块23与卡块52对应的位置开设有卡槽231。此时弹性片53推动压板51绕设铰接点转动，使得压板51将卡块52压入卡槽231中，从而卡块52通过卡槽231对相邻两个铰接块23进行连接，进而增加相邻两个铰接块23之间的稳定性，以减少铰接块23出现自由转动的可能。
44.当操作者需要翻转活动杆22时，操作者按压压板51靠近弹性片53的一端，使得压板51带动卡块52从卡槽231中脱离，此时操作者可以对相邻两个铰接块23进行分离，以实现翻转活动杆22的目的。并且操作者可以通过打开部分的卡接件5，对部分铰接块23进行分离，从而对活动杆22的翻转角度进行控制，分离的铰接块23越多时，活动杆22的翻转角度越大；分离的铰接块23越少时，活动杆22的翻转角度越小，进而便于操作者对扫描仪本体8进行多方位调节，提高了扫描的便捷性，有利于提升扫描仪的扫描准确度和质量。
45.参照图3和图5，支撑杆2朝向置物台4的一侧沿竖直方向开设有滑移槽201，滑移槽201同时贯穿活动杆22、铰接块23和固定杆21，滑移槽201内滑动设置有滑移座6，扫描仪本体8安装于滑移座6上。滑移槽201的横截面呈t字形，且滑移座6的一端插接于滑移槽201内，使得滑移槽201对滑移座6的移动方向进行限制。滑移槽201靠近支撑杆2的一侧铰接有两个固定座62，两个固定座62沿支撑杆2的长度方向排布，且位于滑移座6的两侧。固定座62的铰接边位于固定块64远离支撑杆2的一侧，两个固定座62朝向支撑杆2的一侧均嵌设有一个电磁铁63。
46.当操作者将滑移座6移动到适当的位置时，电磁铁63通电，从而将固定座62吸附于支撑杆2上，以达到固定滑移座6的效果，从而增加滑移座6与支撑杆2之间的稳定性，进而减少滑移座6出现下滑的可能，进一步增加了扫描仪本体8移动时的稳定性。当操作者需要调节滑移座6的位置时，操作者将电磁铁63断电，并拨动两个固定座62向远离支撑杆2的一侧转动，以便于操作者推动滑移座6在支撑杆2上滑动。
47.参照图3和图6，两个固定座62的侧壁上均固定连接有弧形的抵紧板66，且抵紧板66的圆心与固定座62的铰接点在同一轴线上。抵紧板66沿圆弧方向开设有腰形孔661，腰形孔661中穿设有抵紧螺栓67，且抵紧螺栓67螺纹连接于滑移座6上。当固定座62与支撑杆2抵紧以后，操作者转动抵紧螺栓67，使得抵紧螺栓67将抵紧板66抵紧于滑移座6上，以达到固定固定座62的效果，从而增加固定座62与滑移座6之间的稳定性，以减少固定座62出现反向
转动的可能，操作者反向操作，即可对固定座62进行翻转。
48.参照图3和图5，固定座62朝向支撑杆2的一侧沿宽度方向开设有滑槽621，滑槽621沿固定座62的长度方向开设有若干个。若干个滑槽621内均滑动设置有一个固定块64，固定块64与滑槽621的底壁之间设有抵紧弹簧65，抵紧弹簧65的一端固定于滑槽621的底壁上，另一端固定于固定块64上。并且支撑杆2朝向固定座62的一侧沿宽度方向开设有与固定块64相配合的固定槽202，且固定槽202沿支撑板的长度方向均匀开设有若干个。
49.当固定座62抵紧于支撑杆2上时，固定块64插接于其中一个固定槽202内，此时固定槽202对固定块64的移动方向进行限制，从而固定块64对固定座62进行限位，进一步增加固定座62与支撑杆2之间配合牢固性，以减少滑移座6出现下滑的可能。同时固定块64对抵紧弹簧65进行挤压，抵紧弹簧65受压缩具有弹性恢复力，并且抵紧弹簧65在弹性恢复力的作用下，抵紧弹簧65推动固定块64抵紧于限位槽711中，从而增加固定块64与固定槽202之间的紧密性，以减少固定块64从固定槽202中脱离的情况发生。
50.参照图1和图7，滑移座6远离滑移槽201的一端固定连接有支架61，扫描仪本体8通过转轴68转动连接于支架61上。支架61上设有用于限制转轴68转动的限位件7，限位件7包括套设于转轴68上的限位盘71，限位盘71呈圆形板状，限位盘71与转轴68固定连接，且限位盘71沿周缘方向开设有若干个限位槽711。支架61在限位盘71沿圆周方向的一侧固定连接有定位板72，定位板72上穿设有限位杆73，限位杆73滑动设置于定位板72上。限位杆73朝向限位盘71的一端固定连接有与限位槽711相配合的限位块74，限位块74插接于其中一个限位槽711中。此时限位块74通过限位槽711对限位盘71进行限位，以限制限位盘71的转动方向，从而对转轴68起到了固定的作用，进而增加扫描仪本体8的稳定性。
51.限位杆73在限位块74与定位板72之间设有复位弹簧75，复位弹簧75一端抵触于定位板72上，另一端抵触于限位块74上。当限位限位块74插接于限位槽711中时，复位弹簧75处于部分压缩状态，复位弹簧75受压缩具有弹性恢复力，并且在弹性恢复力的作用下，复位弹簧75推动限位块74抵紧于限位槽711中，从而增加限位块74与限位槽711之间的配合紧密性，以减少限位块74从限位槽711中脱离的情况发生。
52.同时支架61在定位板72背离限位盘71的一侧固定连接有挡板76，限位杆73在定位板72与挡板76之间螺纹连接有螺纹套77。操作者转动螺纹套77向挡板76靠近，直至螺纹套77抵紧于挡板76上时，螺纹套77对限位杆73进行限位，从而通过限位盘71对限位杆73的移动方向进行限制，进而减少限位杆73在定位板72上出现滑动的可能，以减少限位块74从限位槽711中脱离的情况发生。
53.另外，操作者反向操作即可将限位块74从限位槽711中拉出，以便于操作者对扫描仪本体8的角度进行调节，有利于调高扫描仪的扫描精度和质量。
54.本技术实施例一种高精度三维扫描仪的实施原理为：在对物体进行三维扫描的过程中，操作者先将承载板11放置于地面上，使得调平座12对承载板11进行支撑。接着操作者转动调节螺杆122，对承载板11进行水平调节。然后操作者将物体放置于置物台4上，再推动滑移座6沿支撑杆2的长度方向移动，直至扫描仪本体8移动到合适的位置时，操作者将两个固定座62抵紧于支撑杆2上，并对电磁铁63进行通电，使得两个固定座62吸附在支撑杆2上，以达到紧固滑移座6的效果，从而增加扫描仪本体8的稳定性。同时操作者可以通过性限位件7对扫描仪本体8的角度进行调节。
55.操作者启动驱动电机33，驱动电机33驱动外齿环31转动，使得外齿环31带动支撑杆2做运动运动，从而支撑杆2带动扫描仪本体8做匀速移动，进而增加扫描仪本体8移动时的稳定性，以提升扫描仪的扫描精度和质量。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。