一种光学3D扫描仪用集料承载装置的制作方法

本实用新型属于扫描技术领域，具体涉及一种光学3D扫描仪用集料承载装置。

背景技术：

目前，随着对公路集料研究的不断深入，需要构建集料的形态数据库，即将大量集料的3D数据保存到电脑上。目前常见的扫描方法有3D扫描仪扫描法和CT扫描法。由于CT扫描的种种局限性，使用光学3D扫描仪对集料进行扫描的方法便应运而生。光学3D扫描仪的原理是使用扫描仪对集料的不同角度进行拍照，再在电脑上通过将不同照片重组获得集料的形态特征，由于转台只能实现水平方向360度的旋转，获得一颗集料的完整形态特征需要手动翻动集料并进行多次扫描，再人工通过特殊算法将多次扫描结果拼接得到最终的集料颗粒形态。

现有的与扫描仪配合使用的集料承载平台，一次只能承载一颗集料，导致扫描效率低，且转台高度无法调节，造成扫描不便，同时现有的集料承载平台没有转台，多采用手动翻动集料或扫描仪转动的方式进行多次扫描，不仅精度差，而且自动化程度低，集料形态数据库需要大量的集料形态作为支撑，因此提高集料承载平台与扫描仪的配合度是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其结构简单、设计合理，采用集料杯组可盛放多颗集料，提高了扫描效率，通过改变可调节转轴的长度，即可调节转盘的高度，提高转盘上的集料与扫描仪的适应性，采用自动化控制方式实现转盘的旋转角度控制，自动化程度高，方便扫描仪对转盘上的集料的各个面进行颗粒形态扫描。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：包括转盘、放置在所述转盘上的集料杯组、与所述转盘底部转动连接的可调节转轴、以及用于带动所述可调节转轴转动的转动机构，所述集料杯组由多个集料杯上下卡合构成，所述可调节转轴由与转盘底部转动连接第一转轴和通过连接销与所述第一转轴固定连接的第二转轴组成，所述第一转轴的底部设置有可供第二转轴伸入的调节槽，所述调节槽沿第一转轴的长度方向布设，所述调节槽的侧壁和第二转轴上均设置有多个供所述连接销穿过的调节孔，所述转动机构包括电控箱、设置在电控箱上的电源接口以及设置在电控箱内的电子线路板和与所述第二转轴转动连接的电机，所述电子线路板上集成有微控制器，所述微控制器与所述电源接口相接，所述微控制器接有用于采集所述可调节转轴旋转角度检测值的角度传感器、用于输入旋转角度设定值的角度输入模块和用于驱动所述电机的电机驱动器，所述电机连接有电机手动开关，所述角度输入模块和电机手动开关均设置在电控箱上。

上述的一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：所述集料杯内设置有用于支撑集料的可塑性支撑体。

上述的一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：所述集料杯的杯底具有突起部，相邻两个所述集料杯中的一个集料杯的突起部与另一个集料杯的杯口上下卡合。

上述的一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：所述第一转轴上的调节孔沿第一转轴的长度方向布设，所述第二转轴上的调节孔沿第二转轴的长度方向布设。

上述的一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：所述微控制器与客户端通过无线通信模块通信连接。

上述的一种光学3D扫描仪用集料承载装置，其特征在于：所述集料杯为圆柱形玻璃杯。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。

2、本实用新型采用集料杯组盛放集料，多个集料杯上下卡合构成集料杯组，因此采用集料杯组可盛放多颗集料，将集料杯组放置在转盘上，扫描仪一次扫描即可得到多颗集料的颗粒形态，提高了扫描效率。

3、本实用新型中采用可调节转轴作为带动转盘旋转的转轴，通过改变第二转轴伸入第一转轴的长度，再利用连接销固定连接第一转轴和第二转轴，即可实现改变可调节转轴长度的目的，以此调节转盘的高度，提高转盘上的集料与扫描仪的适应性。

4、本实用新型通过角度输入模块输入旋转角度设定值，微控制器根据旋转角度设定值控制发送给电机的驱动脉冲个数，以此控制电机的旋转角度，通过角度传感器采集可调节转轴旋转角度检测值并将旋转角度检测值发送给微控制器，当微控制器接收到的旋转角度检测值与旋转角度设定值相等时，转盘即旋转了指定角度，电机停止驱动，自动化程度高，方便扫描仪对转盘上的集料的各个面进行颗粒形态扫描。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，采用集料杯组可盛放多颗集料，提高了扫描效率，通过改变可调节转轴的长度，即可调节转盘的高度，提高转盘上的集料与扫描仪的适应性，采用自动化控制方式实现转盘的旋转角度控制，自动化程度高，方便扫描仪对转盘上的集料的各个面进行颗粒形态扫描。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理框图。

图3为本实用新型集料杯的结构示意图。

图4为本实用新型可调节转轴的结构示意图。

附图标记说明:

1—微控制器； 2—角度传感器； 3—角度输入模块；

4—电机驱动器； 5—电机； 6—电机手动开关；

7—无线通信模块； 8—客户端； 9—电控箱；

10—电源接口； 11—调节孔； 12—连接销；

13—第二转轴； 14—第一转轴； 15—转盘；

16—集料； 17—可塑性支撑体； 18—集料杯；

18-1—突起部； 19—调节槽。

具体实施方式

如图1、图2和图4所示，本实用新型包括转盘15、放置在所述转盘15上的集料杯组、与所述转盘15底部转动连接的可调节转轴、以及用于带动所述可调节转轴转动的转动机构，所述集料杯组由多个集料杯18上下卡合构成，多个所述集料杯18卡合连接，所述可调节转轴由与转盘15底部转动连接第一转轴14和通过连接销12与所述第一转轴14固定连接的第二转轴13组成，所述第一转轴14的底部设置有可供第二转轴13伸入的调节槽19，所述调节槽19沿第一转轴14的长度方向布设，所述调节槽19的侧壁和第二转轴13上均设置有多个供所述连接销12穿过的调节孔11，所述转动机构包括电控箱9、设置在电控箱9上的电源接口10以及设置在电控箱9内的电子线路板和与所述第二转轴13转动连接的电机5，所述电子线路板上集成有微控制器1，所述微控制器1与所述电源接口10相接，所述微控制器1接有用于采集所述可调节转轴旋转角度检测值的角度传感器2、用于输入旋转角度设定值的角度输入模块3和用于驱动所述电机5的电机驱动器4，所述电机5连接有电机手动开关6，所述角度输入模块3和电机手动开关6均设置在电控箱9上。

实际使用时，采用集料杯组盛放集料16，多个集料杯18上下卡合构成集料杯组，因此采用集料杯组可盛放多颗集料16，将集料杯组放置在转盘上，扫描仪一次扫描即可得到多颗集料16的颗粒形态，提高了扫描效率。

由于第一转轴14的底部设置有沿第一转轴14长度方向布设的调节槽19，第二转轴13伸入调节槽19，然后将第二转轴13上的调节孔11与调节槽19侧壁上的调节孔11对齐，连接销12穿过第二转轴13上的调节孔11和调节槽19侧壁上的调节孔11，将第一转轴14与第二转轴13固定连接，通过改变第二转轴13伸入调节槽19的长度，即可实现改变可调节转轴长度的目的，以此调节转盘15的高度，提高转盘15上的集料16与扫描仪的适应性。

实际使用时，角度输入模块3为转盘式角度输入模块。通过角度输入模块3输入旋转角度设定值，微控制器1根据旋转角度设定值控制发送给电机5的驱动脉冲个数，以此控制电机5的旋转角度，通过角度传感器2采集可调节转轴旋转角度检测值并将旋转角度检测值发送给微控制器1，当微控制器1接收到的旋转角度检测值与旋转角度设定值相等时，转盘15即旋转了指定角度，微控制器1停止发送驱动脉冲给电机5，电机5停止驱动，自动化程度高，不需要手动翻动物料，也不需要扫描仪转动，操作简单，方便扫描仪对转盘15上的集料16的各个面进行颗粒形态扫描。

如图1所示，本实施例中，所述集料杯18内设置有用于支撑集料16的可塑性支撑体17。实际使用时，集料杯18随转盘15转动时，集料杯18内的集料16会随着转盘15的转动惯性而移动，造成移动后的扫描结果与移动前的扫描结果不对应，因此需要将集料固定在集料杯18内。由于集料16形态各异棱角分明，所以采用可塑性支撑体17对集料16提供支撑，可塑性支撑体17可根据不同形态的集料16改变其自身形态，适用性好，本实施例中，可塑性支撑体17采用橡皮泥。

如图3所示，本实施例中，所述集料杯18的杯底具有突起部18-1，相邻两个所述集料杯18中的一个集料杯18的突起部18-1与另一个集料杯18的杯口上下卡合。实际使用时，多个集料杯18上下卡合时，将相邻两个集料杯18中位于上方的集料杯18的突起部18-1插入位于下方的集料杯18的杯口，即可实现相邻两个集料杯18的上下卡合，以此类推，即可实现多个集料杯18的上下卡合，从而构成集料杯组，灵活性高，使用效果好。

如图1所示，本实施例中，第一转轴14上的调节孔11沿第一转轴14的长度方向布设，第二转轴13上的调节孔11沿第二转轴13的长度方向布设。

如图2所示，本实施例中，所述微控制器1与客户端8通过无线通信模块7通信连接。实施使用时，通过客户端8可向微控制器1发送控制消息，由于客户端8与微控制器1通过无线通信模块7连接，因此可实现远程控制，适用于远程操作，灵活性高。

如图1和图3所示，本实施例中，所述集料杯18为圆柱形玻璃杯。为了避免光学扫描时，由于集料杯18的折射率不同导致扫描误差，集料杯18采用圆柱形杯，由于光学扫描需要扫描光束在集料16上聚焦成扫描光点，因此需要扫描光束穿过集料杯18，因此集料杯18采用玻璃杯。

具体实施时，首先将需要扫描的集料16放置在集料杯18内，如果一次需要扫描多个集料16，将多个集料16分别放置在多个集料杯18内，将多个集料杯18上下卡合构成集料杯组，然后将集料杯组放置在转盘15上，通过一次扫描可对集料杯组内的多个集料16进行颗粒形态扫描，提高了扫描效率。然后确定转盘15的高度，改变第二转轴13伸入调节槽19的长度，将第二转轴13上的调节孔11与调节槽19侧壁上的调节孔11对齐，连接销12穿过第二转轴13上的调节孔11和调节槽19侧壁上的调节孔11，将第一转轴14与第二转轴13固定连接，即可实现改变可调节转轴长度的目的，以此调节转盘15的高度，提高转盘15上的集料16与扫描仪的适应性。通过角度输入模块3输入旋转角度设定值，微控制器1根据旋转角度设定值控制发送给电机5的驱动脉冲个数，以此控制电机5的旋转角度，通过角度传感器2采集可调节转轴旋转角度检测值并将旋转角度检测值发送给微控制器1，当微控制器1接收到的旋转角度检测值与旋转角度设定值相等时，转盘15即旋转了指定角度，微控制器1停止发送驱动脉冲给电机5，电机5停止驱动，自动化程度高，方便扫描仪对转盘15上的集料16的各个面进行颗粒形态扫描。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。