[实用新型]五轴三维扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种五轴三维扫描装置。

背景技术

三维扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维模型提供了一种全新的技术手段。但是通常的三维扫描设备在测量时，尤其是对凹模的三维测量，存在测量范围有局限性。

因此，仍然需要具有多轴操作系统的三维扫描装置，以便对复杂几何结构的物体快速便捷地进行高精度三维扫描和测量。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种五轴三维扫描装置。具体而言，本实用新型的技术方案包括：

1、一种五轴三维扫描装置，其特征在于，包括框架和五轴操作系统；所述五轴操作系统包括第一导轨、第二导轨、第三导轨、第一旋转轴、第二旋转轴、三维测量头部和载物台，

其中所述第一导轨水平地固定在所述框架的顶部；

所述第二导轨水平且正交地设置在所述第一导轨的下方并可移动地连接在所述第一导轨上以便所述第二导轨在所述第一导轨的下方沿所述第一导轨移动；

所述三维测量头部设置在所述第二导轨的下方并可移动地连接在所述第二导轨上以便所述三维测量头部在所述第二导轨的下方沿所述第二导轨移动；

所述第三导轨设置在第二导轨的下方并且竖直地固定在所述框架的底部；

所述第一旋转轴正交地且可移动地连接在所述第三导轨上以便所述第一旋转轴能够沿所述第三导轨移动；

所述第二旋转轴垂直于所述第一旋转轴并固定在所述第一旋转轴上以便所述第一旋转轴带动所述第二旋转轴旋转；

所述载物台固定在所述第二旋转轴上以便所述第二旋转轴带动所述载物台旋转。

2、如技术方案1所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，所述第一旋转轴垂直于或平行于所述第二导轨沿所述第一导轨移动的方向。

3、如技术方案1所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，所述第一旋转轴通过悬臂可移动地连接在所述第三导轨上。

4、如技术方案1所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，所述第二旋转轴通过悬臂固定在所述第一旋转轴上。

5、如技术方案1-4中任一项所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，所述框架为矩形框架结构，所述第一导轨、第二导轨、第三导轨、第一旋转轴、第二旋转轴、三维测量头和载物台均设置在所述框架限定的空间内。

6、如技术方案1-4中任一项所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，

所述第一导轨设有第一伺服马达以驱动第二导轨沿所述第一导轨左右移动；

所述第二导轨设有第二伺服马达以驱动所述三维测量头部沿所述第二导轨前后移动；

所述第三导轨设有第三伺服马达以驱动所述第一旋转轴沿所述第三导轨上下移动；

所述第一旋转轴设有第四伺服马达以驱动所述第二旋转轴绕所述第一旋转轴旋转；

所述第二旋转轴设有第五伺服马达以驱动所述载物台绕所述第二旋转轴旋转。

7、如技术方案1-4中任一项所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，还包括监测模块和控制模块，所述监测模块用于监测所述三维测量头部和所述载物台以获取其位置和位移信息，所述控制模块根据工作指令和所述监测模块获取的位置和位移信息控制所述五轴操作系统以移动所述三维测量头部和所述载物台。

8、如技术方案1-4中任一项所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，所述三维测量头部包括投影仪和光学相机。

9、如技术方案1-4中任一项所述的五轴三维扫描装置，其特征在于，还包括辅助照明系统用于所述载物台上被测物体的辅助照明。

本实用新型提供一种五轴三维扫描装置，具有测量无死角，设计简单实用，结构紧凑等优点，移动部件分布均匀，减少了移动时的惯性，增强了移动时的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种五轴三维扫描装置的结构示意图；

图2是图1所示的五轴三维扫描装置的工作方式示意图；

其中，1、第一导轨，2、第二导轨，3、第三导轨，4、第一旋转轴，5、第二旋转轴，6、三维测量头部，7、载物台，8、框架，9、悬臂。

具体实施方式