[发明专利]一种多角度调节式扫描设备

权利要求书

1.一种多角度调节式扫描设备，其特征在于：包括上底板(1)、下底板(2)、转动盘(3)、电脑主机(4)和控制器(5)；所述控制器(5)用于控制教学信息扫描设备工作，控制器(5)选用PLC控制器；所述电脑主机(4)和控制器(5)放置于下底板(2)上；所述上底板(1)和下底板(2)之间通过电动气缸(6)连接，电动气缸(6)的输出端与上底板(1)固接，电动气缸(6)的底部与下底板(2)固接；所述上底板(1)顶部固接有电动机(7)，电动机(7)的输出轴固接有偏心轮(71)，偏心轮(71)的上方设有移动杆(8)，移动杆(8)的一端铰接在移动座(9)上，偏心轮(71)驱动移动杆(8)来回摆动；所述移动座(9)上转动安装有转动盘(3)，转动盘(3)通过旋转气缸(31)驱动转动，移动座(9)滑动安装在底座(10)上，移动座(9)上固定有面阵CCD(11)和夹紧模块，面阵CCD(11)与电脑主机(4)通过连接线连接，夹紧模块用于使移动座(9)与底座(10)固连；移动杆(8)的另一端穿过限位块(12)，限位块(12)上安装有提升单元和转动单元，移动杆(8)驱动提升单元或者转动单元工作实现转动盘(3)的升降或者旋转；所述面阵CCD(11)的移动、转动和升降均采用一个电动机(7)作为动力源；

所述提升单元包括提升气缸(13)和位于提升气缸(13)内的复位弹簧，所述提升气缸(13)的活塞杆向下布置，且该活塞杆与移动杆(8)接触，提升气缸(13)的一号出气口(14)和二号出气口(15)位于同一气室内，且与进气口(16)位于不同气室内，一号出气口(14)通过一号电磁阀(17)与电动气缸(6)连通，一号电磁阀(17)与控制器(5)电连接，一号电磁阀(17)既能实现对电动气缸(6)的充气，又能实现对电动气缸(6)的排气；

所述转动单元包括转动气缸(18)和用于将转动气缸(18)安装在限位块(12)上的拉伸弹簧(19)，转动气缸(18)内设有复位弹簧，转动气缸(18)的活塞杆向下布置，且该活塞杆与移动杆(8)接触，转动气缸(18)的一号出气口通过二号电磁阀(171)与旋转气缸(31)连接，二号电磁阀(171)既能实现对旋转气缸(31)的充气，又能实现对旋转气缸(31)的排气，二号电磁阀(171)与控制器电连接；所述拉伸弹簧(19)的劲度系数大于所述转动气缸(18)内复位弹簧的劲度系数；所述上底板(1)和下底板(2)之间设有平衡单元(20)，平衡单元(20)用于保证面阵CCD(11)在工作时始终处于平衡状态；所述平衡单元(20)包括剪叉、一号滑槽(201)、二号滑槽(202)和滑块(203)；所述一号滑槽(201)和二号滑槽(202)均开设在上底板(1)和下底板(2)下，剪叉通过滑块(203)与一号滑槽(201)滑动连接，滑块(203)与剪叉铰接；所述滑块(203)由一号滑块(203a)和二号滑块(203b)组成，一号滑块(203a)远离剪叉的一端设有电磁块(204)，电磁块(204)与一号滑块(203a)接触，电磁块(204)用于固定一号滑块(203a)；所述二号滑槽(202)的底部开设有啮合齿，二号滑块(203b)的底部设有磁性棒(205)，磁性棒(205)与二号滑块(203b)铰接，磁性棒(205)与二号滑块(203b)侧边通过弹簧连接，二号滑块(203b)底部的中部设有磁性吸盘(206)，磁性吸盘(206)工作时吸附磁性棒(205)使磁性棒(205)与啮合齿卡接以此固定二号滑块(203b)；

当电动机(7)处于低速档位时，控制器控制夹紧模块不对移动座(9)进行锁紧，此时偏心轮(71)与移动杆(8)之间为滚动式接触，移动杆(8)既摆动又直线运动，通过电动机(7)的正转与翻转实现面阵CCD(11)前后位置的调节，移动座(9)上安装有距离传感器，该距离传感器用于测量面阵CCD(11)距离目标物的距离，当面阵CCD(11)位于预定位置时，控制器控制夹紧模块对移动座(9)进行锁紧；

当电动机(7)处于中速档位时，控制器控制夹紧模块对移动座(9)进行锁紧，此时偏心轮(71)与移动杆(8)之间为滑动接触，移动杆(8)发生纯摆动，移动杆(8)挤压提升气缸(13)和转动气缸(18)的伸缩杆，提升气缸(13)内的气体全部从二号出气口(15)排出，且一号电磁阀(17)处于对电动气缸(6)的锁紧状态，电动气缸(6)不动作；同时，控制器控制二号电磁阀(171)打开将转动气缸(18)与旋转气缸(31)连接，此时在移动杆(8)反复的推动下，实现转动气缸(18)的充气，从而实现面阵CCD(11)向一个方向的转动，当面阵CCD(11)需要反方向转动时，控制器控制二号电磁阀(171)进行气路转换，实现转动气缸(18)反向转动；

当电动机(7)处于高速档位时，控制器控制夹紧模块对移动座(9)进行锁紧，此时偏心轮(71)与移动杆(8)之间为滑动接触，移动杆(8)发生纯摆动，移动杆(8)挤压提升气缸(13)和转动气缸(18)的伸缩杆，控制器控制二号电磁阀(171)对转动气缸(18)进行锁紧；控制器控制一号电磁阀(17)使提升气缸(13)与电动气缸(6)导通，此时提升气缸(13)内的部分气体从二号出气口(15)排出，部分气体由一号出气口(14)进入电动气缸(6)中，实现电动气缸(6)的升起，从而实现面阵CCD(11)高度的升起，当面阵CCD(11)需要反方向转动时，控制器控制一号电磁阀(17)进行气路转换，实现电动气缸(6)的下降；在电动气缸(6)上升的过程中，剪叉伸长，剪叉伸长的过程中，二号滑块(203b)向右移动，在面阵CCD(11)的高度达到要求后，电动气缸(6)停止工作，磁性吸盘(206)吸附磁性棒(205)使得磁性棒(205)与啮合齿卡接，二号滑块(203b)位置得到固定，这样剪叉就可以辅助电动气缸(6)支撑上底板(1)，使得面阵CCD(11)在工作中不易出现晃动。