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手持式 三维扫描仪的辅助支撑装置

阅读：538发布：2023-12-26

专利汇可以提供手持式三维扫描仪的辅助支撑装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及三维扫描技术领域，具体公开了一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，包括机械爪、转臂、可移动支座和动力装置；机械爪包括固定手持扫描仪的夹紧部和连接转臂的连接部，转臂包括主臂和延伸臂，延伸臂与机械爪的连接部活动连接，可移动支座包括与连接件连接的平台和可移动的支撑脚；动力装置包括位于主臂和延伸臂的连接处的一号伺服电机、位于延伸臂和机械爪连接处的二号伺服电机以及位于夹紧部和连接部连接处的三号伺服电机。本实用新型采用半自动机械爪和可移动支座结合了人工与电控，既节省了人力又可以完成大部分大型曲面的测量，拓展了操作人员的工作范围，避免了操作人员长期疲劳作业和高空作业，提高了扫描效率。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是手持式三维扫描仪的辅助支撑装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，
包括夹紧机构(1)、延伸机构(2)和支撑机构(3)；
所述夹紧机构(1)包括机械爪(11)，所述机械爪(11)用于夹紧手持式三维扫描仪；
所述延伸机构(2)包括转动延伸部(21)和伸缩延伸部(22)，所述转动延伸部(21)的一端与所述夹紧机构(1)连接，另一端与所述伸缩延伸部(22)的伸缩端连接，所述转动延伸部(21)包括多个转动关节，所述转动关节均由对应的电机进行控制，所述伸缩延伸部(22)与所述支撑机构(3)转动连接，所述伸缩延伸部(22)能够相对于所述支撑机构(3)上下摆动，所述伸缩延伸部(22)包括多段伸缩杆；
所述支撑机构(3)包括支撑架和设置在所述支撑架底部的万向轮(31)。
2.根据权利要求1所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述转动延伸部(21)包括连接所述转动延伸部(21)和伸缩延伸部(22)的第一转动关节(211)、连接所述机械爪(11)和转动延伸部(21)的第三转动关节(213)以及位于第一转动关节(211)和第三转动关节(213)之间的第二转动关节(212)，所述第一转动关节(211)和第二转动关节(212)的转轴轴线平行，所述第三转动关节(213)和第一转动关节(211)的转轴轴线垂直。
3.根据权利要求2所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述电机为伺服电机，所述支撑机构(3)上设有伺服控制器，所述伺服电机与所述伺服控制器连接。
4.根据权利要求1所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述支撑机构(3)还包括设在所述支撑架顶部的平台(32)，所述平台(32)的上部设有与所述伸缩延伸部(22)连接的旋转座，所述旋转座能够相对于所述支撑架沿水平方向旋转。
5.根据权利要求4所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述支撑机构(3)还包括稳定杆，所述支撑架为包括三个支撑脚(33)的三脚支架，所述稳定杆包括与所述旋转座连接的竖直稳定杆(34)以及连接支撑脚(33)和竖直稳定杆(34)的水平稳定杆(35)，所述竖直稳定杆(34)的上端与所述旋转座连接。
6.根据权利要求5所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述竖直稳定杆(34)与平台(32)的连接处设置有用于调节平台(32)高度的微调上升机构，所述微调上升机构包括滚珠丝杆和传动齿轮。
7.根据权利要求1所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述支撑架的侧面具有电脑支架(321)，所述电脑支架(321)包括能够折叠的底托。
8.根据权利要求4所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述支撑架的侧面还具有挂线架(322)，所述平台(32)侧面具有与所述挂线架(322)对应的凹槽(323),所述凹槽(323)用于收纳所述挂线架(322)。
9.根据权利要求1所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述伸缩延伸部(22)的中部与所述支撑架的上端转动连接，其设有可伸缩端的一侧的重量小于另一侧的重量。
10.根据权利要求1所述的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，其特征在于，所述机械爪(11)为U型，所述机械爪(11)和手持式三维扫描仪的接触面设置有防滑贴，所述机械爪(11)还设置有用于调节开口大小和起紧固作用的螺栓。

说明书全文

手持式三维扫描仪的辅助支撑装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置。

背景技术

[0002] 随着轨道交通、航空航天、风力水利、汽车模具和造船等行业的飞速发展，具有大型复杂曲面的零件越来越多；零件大型复杂曲面的检验过程中，三维扫描仪的应用也越来越广泛。但是，使用手持三维扫描仪扫描大型零件时，需要人工借助梯子等工具进行高空作业，增加了三维扫描过程中的工作量和疲劳程度，工人的危险性也大大增加。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，以解决大型零件进行三维扫描时工人疲劳作业、高空作业、危险系数高的问题。

[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，

[0005] 包括夹紧机构、延伸机构和支撑机构；

[0006] 所述夹紧机构包括机械爪，所述机械爪用于夹紧手持式三维扫描仪；

[0007] 所述延伸机构包括转动延伸部和伸缩延伸部，所述转动延伸部的一端与所述夹紧机构连接，另一端与所述伸缩延伸部的伸缩端连接，所述转动延伸部包括多个转动关节，所述转动关节均由对应的电机进行控制，所述伸缩延伸部与所述支撑机构转动连接，所述伸缩延伸部能够相对于所述支撑机构上下摆动，所述伸缩延伸部包括多段伸缩杆；

[0008] 所述支撑机构包括支撑架和设置在所述支撑架底部的万向轮。

[0009] 优选地，所述转动延伸部包括连接所述转动延伸部和伸缩延伸部的第一转动关节、连接所述机械爪和转动延伸部的第三转动关节以及位于第一转动关节和第三转动关节之间的第二转动关节，所述第一转动关节和第二转动关节的转轴轴线平行，所述第三转动关节和第一转动关节的转轴轴线垂直。

[0010] 优选地，所述电机为伺服电机，所述支撑机构上设有伺服控制器，所述伺服电机与所述伺服控制器连接。

[0011] 优选地，所述支撑机构还包括设在所述支撑架顶端的平台(32)，所述平台(32)的上部设有与所述伸缩延伸部(22)连接的旋转座，所述旋转座能够相对于所述支撑架沿水平方向旋转。

[0012] 优选地，所述支撑机构还包括稳定杆，所述支撑架为包括三个支撑脚的三脚支架，所述稳定杆包括与所述旋转座连接的竖直稳定杆以及连接支撑脚和竖直稳定杆的水平稳定杆，所述竖直稳定杆的上端与所述旋转座连接。

[0013] 优选地，所述竖直稳定杆与平台的连接处设置有用于调节平台高度的微调上升机构，所述微调上升机构包括滚珠丝杆和传动齿轮。

[0014] 优选地，所述支撑架的侧面具有电脑支架，所述电脑支架包括能够折叠的底托。

[0015] 优选地，所述支撑架的侧面还具有挂线架，所述平台侧面具有与所述挂线架对应的凹槽用于收纳所述挂线架。

[0016] 优选地，所述伸缩延伸部的中部与所述支撑架的上端转动连接，其设有可伸缩端的一侧的重量小于另一侧的重量。

[0017] 优选地，所述机械爪为U型，所述机械爪和手持式三维扫描仪的接触面设置有防滑贴，所述机械爪还设置有用于调节开口大小和起紧固作用的螺栓。

[0018] 本实用新型的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置采用夹紧机构、延伸机构和支撑机构结合了人工与电控，既节省了人力又可以完成大部分大型曲面的测量，同时也可以通过人工微调对细节进行更加细致的扫描；拓展了操作人员的工作范围，避免了操作人员长期疲劳作业和高空作业，使三维扫描的工作更加便捷、安全并提高了扫描效率，同时，制作加工简单，成本低廉。附图说明

[0019] 图1是本实施例手持式三维扫描仪的辅助支撑装置结构图；

[0020] 图2是本实施例手持式三维扫描仪的辅助支撑装置的机械爪结构图；

[0021] 图3是本实施例手持式三维扫描仪的辅助支撑装置的平台结构图。

[0022] 图中，1：夹紧机构；11：机械爪；2：延伸机构；21：转动延伸部；211：第一转动关节；212：第二转动关节；213：第三转动关节；22：伸缩延伸部；3：支撑机构；31：万向轮；32：平台；
321：电脑支架；322：挂线架；323：凹槽；33：支撑脚；34：竖直稳定杆；35：水平稳定杆。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

[0024] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0025] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0026] 如图1-3所示，本实用新型提供了一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，一种手持式三维扫描仪的辅助支撑装置，包括夹紧机构1、延伸机构2和支撑机构3；本实用新型的手持式三维扫描仪的辅助支撑装置采用夹紧机构、延伸机构和支撑机构结合了人工与电控，既节省了人力又可以完成大部分大型曲面的测量，同时也可以通过人工微调对细节进行更加细致的扫描；拓展了操作人员的工作范围，避免了操作人员长期疲劳作业和高空作业，使三维扫描的工作更加便捷、安全并提高了扫描效率。

[0027] 夹紧机构1包括机械爪11，机械爪11用于夹紧手持式三维扫描仪，机械爪11可以设置为各种适合于夹持的形状，本领域技术人员根据手持扫描仪的形状和重量选择合适的夹持结构，优选机械爪11为U型以便于手持式三维扫描仪的防止，机械爪11和手持式三维扫描仪的接触面设置有防滑贴和用于调节开口大小和起紧固作用的螺栓。

[0028] 延伸机构2包括转动延伸部21和伸缩延伸部22，转动延伸部21的一端与夹紧机构1连接，另一端与伸缩延伸部22的伸缩端连接，转动延伸部21包括多个转动关节，转动关节均由对应的电机进行控制；优选转动延伸部21包括连接转动延伸部21和伸缩延伸部22的第一转动关节211、连接机械爪11和转动延伸部21的第三转动关节213以及位于第一转动关节211和第三转动关节213之间的第二转动关节212，第一转动关节211和第二转动关节212的转轴轴线平行，第三转动关节213和第一转动关节211的转轴轴线垂直以便于进行不同方向的转动；电机优选为伺服电机，伺服电机的设置方式根据转动关机的转轴轴线设置方式而变化，本领域技术人员应当根据需要自行选择，伺服电机可以通过控制线与伺服控制器连接，伺服控制器设置于支撑机构3上，伺服控制器利用伺服电机的位置环实现位置自锁功能，控制机械爪在各个方向的转动；伸缩延伸部22与支撑机构3转动连接，伸缩延伸部22能够相对于支撑机构3上下摆动，可以设置人工操作的水平方向的转轴使伸缩延伸部22上下摆动，伸缩延伸部22包括多段伸缩杆；伸缩延伸部22的中部与支撑架的上端转动连接，其设有可伸缩端的一侧的重量小于另一端的重量以便于操作人员使用较小的力控制伸缩延伸部。

[0029] 支撑机构3包括支撑架和设置在支撑架底部的万向轮31，优选为了进一步提升支撑机构3的性能，支撑结构3还包括设在支撑架上端的平台32，平台32的上部设有与伸缩延伸部22连接的旋转座，旋转座能够相对于支撑架沿水平方向旋转，旋转座的设置方式可以为多种，例如平台32可以分为与支撑架连接的部分和支撑架上方与伸缩延伸部22连接的部分以实现旋转平台的功能；支撑机构3还包括稳定杆，支撑架为包括三个支撑脚33的三脚支架，优选支撑脚33为可伸缩的支撑脚，稳定杆包括与旋转座连接的竖直稳定杆34以及连接支撑脚33和竖直稳定杆34的水平稳定杆35，所述竖直稳定杆位于旋转台下方竖直稳定杆位于旋转座下方，优选水平稳定杆35通过转轴与竖直稳定杆连接，而支撑脚33上设置有水平稳定杆35的固定端，三角支架撑开后，将水平稳定杆35打开并将另一端插入支撑脚33上的固定端即可实现三脚支架的稳定；优选为了实现平台的升降功能，竖直稳定杆34与旋转座的连接处设置有用于调节旋转座高度的微调上升机构，微调上升机构包括滚珠丝杆和传动齿轮，手工旋转滚珠丝杆即可使旋转座上升或者下降；为了使操作人员在使用时更为便捷，支撑架的侧面具有电脑支架321，电脑支架321可以设置于平台32的侧面，电脑支架321包括能够折叠的底托，优选底托可以向下折叠或者向平台内收缩，并且电脑支架使用时通过设置于平台32内部的弹簧使底托夹紧电脑防止电脑的掉落；优选支撑架的侧面还具有挂线架322，挂线架322设置于平台32的侧面，并且平台32侧面具有与挂线架322对应的凹槽323用于收纳挂线架322，闲置的挂线架322可以折叠后收纳于凹槽323中，使用时可以打开挂线架
322支撑电脑电源线或者挂上其他器械。

[0030] 操作人员在三维扫描时，首先将三脚架打开，并将稳定杆35锁紧，然后将手持式扫描仪安装在机械爪11中，手持三维扫描仪的USB线控开关与伺服控制器连接，并将紧固螺栓拧紧，最后将伸缩延伸部22调节至所需要的长度，将手持三维扫描仪的控制线和伺服电机分别与伺服控制器连接，即可开始扫描工作；扫描进行时，用手持扫描仪的开关控制线控制扫描仪的开关，同时使用电脑控制伺服电机调节转动延伸部11的三个关节的状态调节三维扫描仪的扫描位置，电脑可以即时观察扫描的结果。

[0031] 本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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