[实用新型]3D扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学检测领域，尤其涉及一种新颖的3D扫描仪。

背景技术

现有比较成熟的便携式桌面类3D扫描仪技术是结构光三维扫描技术,通过结构光编码，实现对物体外表面的一次性测量，具有速度快和精度高的明显优势，基于投影的结构光三维扫描技术已成为目前的主流技术手段。但是，现有的基于投影结构光三维扫描技术，其单次扫描只能获取物体一个角度的三维形貌，要实现完整的物体扫描，需要移动扫描装置，拍摄多个角度的物体三维信息，为实现多角度获取的三维数据的配准，现有技术多采用在一个旋转平台上放置被测物，物体受控旋转一周，从而实现对物体整个外表面的完整扫描。

如图1所示,现有技术方案通常由测头1,支架2,旋转台3组成。通过支架2抬高测头1的位置，测量旋转台3上放置的被测物的3D 形貌。

如图2所示,测头1通常由结构光投影系统11和相机12组成。结构光投影系统11将编码条纹投影到被测物体上，相机12接受到物体上的条纹信息，通过某种算法可求出被测物的表面形貌。

如图3所示,支架2只能在箭头所示的方向调节，即，支架2上的旋转轴垂直于纸面。

综合以上，现有技术存在以下问题：

(1)旋转台尺寸较大，使用不方便，更不适用于随身携带；

(2)测量物体的尺寸范围受到限制，转台无法放置体积较大物；

(3)测量范围小，测头无法识别较大物体；

(4)受到测头中投影组件的尺寸限制，测头结构布局不灵活；

(5)测头调节范围小，也导致无法识别大物体。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种新颖的3D扫描仪，该扫描仪能显著增大扫描范围，减小扫描仪设备尺寸,并大幅提高扫描的性能。

本实用新型的3D扫描仪，由测头1、支架2和转台3组成，测头1安装在支架2上端，面对转台3，测头1包括多个相机，其特征在于

支架2包括连接件21、活动支架杆22和固定支架杆23；固定支架杆23包括底盘2301和两个形状相同的大致长方体杆2302，两个长方体杆2302沿Y方向并列地竖直立在底盘2301上，两者固定连接；长方体杆2302面向活动支架杆22一侧沿着杆的长度方向开有梯形槽，该梯形槽大致位于该侧中央位置；长方体杆2302上部具有朝向活动支架杆22的贯穿的顶丝孔，用于将固定支架杆23固定到活动支架杆22上；活动支架杆22包括Y方向的竖直片2201和位于竖直片 2201顶部的固定部2202，竖直片2201包括支柱及其顶部的连接部，固定部2202位于竖直片2201顶部，沿X轴方向开有通孔，用于通过固定装置与连接件21相连；竖直片2201两侧，面对固定支架杆23 所开梯形槽的位置，具有与该梯形槽形状对应的突出部，该突出部沿 Y方向延伸，便于固定支架杆23的梯形槽与其配合，形成燕尾槽结构，使活动支架杆22可以沿着固定支架杆23在Y方向上滑动，以便调节测头1的高度，高度调节到位后，通过固定装置经由顶丝孔使活动支架杆22与固定支架杆23保持相对位置固定；连接件21包括通孔部2101和定位台2102，通孔部2101沿X方向开有通孔，便于与竖直片2201的连接部通孔经由固定装置固定连接，但通孔部2101，继而连接件21可以绕X轴转动；定位台2102位于通孔部2101上方，将测头1固定于其上；通孔部2101和定位台2102固定连接；在定位台2102上沿Y方向具有一个通孔，测头1底部在相应位置也具有一个孔，通过固定装置经由这两个孔将测头1与活动支架杆22固定连接，但测头1可以绕Y轴转动。

在本实用新型的一个实施例中，活动支架杆22包括Y方向的竖直片2201和位于竖直片2201顶部一侧的固定部2202，竖直片2201 包括左右两个支柱及其顶部的连接部。

在本实用新型的一个实施例中，高度调节到位后，通过螺钉穿过顶丝孔顶到活动支架杆22上而将活动支架杆22与固定支架杆23固定连接。

在本实用新型的一个具体实施例中，定位台2102的上表面是平面。

在本实用新型的一个具体实施例中，定位台2102的上表面含有凹部，内置防滑装置，测头1安装于其上。