三维扫描用辅助夹具的制作方法

文档序号:15478017发布日期:2018-09-18 21:55阅读:489来源:国知局

本实用新型涉及三维扫描制造技术领域,具体为一种三维扫描用辅助夹具。



背景技术:

三维扫描是指集成光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形和结构以及色彩进行扫描,以获得物体表面的空间坐标,它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数字化提供了相当方便快捷的手段,三维扫描技术能实现非接触测量,且具有速度快,精度高的优点,而且其测量结果能直接与多种软件接口,这使它在CAD、CAM、CIMS技术应用日增普及。

用三维扫描仪对手板,样品、模型进行扫描,可以得到其立体尺寸数据,这些数据能直接与CAD/CAM软件接口,在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造,可以极大的缩短产品制造周期。然而在三维扫描实际过程中有很多小零件因过小,在表面粘贴扫描点或标记点,所谓的扫描点或标记点是指被贴上去的贴纸,该贴纸可被扫描仪识别,贴纸遮挡了该零件的特征或无法通过在侧面粘贴扫描点完成过渡扫描与拼接,从而得到该小零件的数据并不完整,因此最后加工出来零件存在不完整的缺陷。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种三维扫描用辅助夹具,以解决粘贴的扫描点遮挡小零件的特征而无法过渡扫描的问题。

本实用新型提供基础方案是:三维扫描用辅助夹具,包括螺杆以及供螺杆穿过的主体框架,所述主体框架包括四条棱柱和四个圆弧连接柱,所述棱柱与圆弧连接柱的横截面均为相同的正多边形,所述棱柱横向上均设有若干个螺孔,左侧棱柱上的螺孔与右侧上的螺孔一一对应,上端棱柱的螺孔与下端棱柱的螺孔一一对应,所述螺杆通过螺孔穿过其主体框架,所述螺杆的内端设有弹性部,所述主体框架内设有贯通棱柱和圆弧连接柱的内通道,主体框架的外侧设有进气口,进气口连通内通道,主体框架的内侧设有若干出气口,出气口均连通内通道。

本实用新型内容的基本原理是:由于在三维扫描的实际过程中,有很多的小零件过小,在表面粘贴了扫描点会遮挡该部分的特征,无法通过在侧面粘贴扫描点完成过渡扫描与拼接,从而无法将小零件被遮挡的特征传输到处理端处,最后制造出该小零件也存在缺陷,因此提供一个三维扫描用辅助夹具,包括若干螺杆以及供螺杆穿过的主体框架,主体框架包括若四条棱柱和四个圆弧连接柱,在各个棱柱的一侧面上横向设有若干个螺孔,左侧棱柱上的螺孔与右侧上的螺孔一一对应,上端棱柱的螺孔与下端棱柱的螺孔一一对应,将螺杆穿过螺孔中,此时将小零件放置在主体框架的里边,通过螺杆贯穿其中,将需要扫描的小件通过螺杆抵触侧面进行紧固,可防止小零件倾斜歪倒;

螺杆的内端设有弹性部,由于弹性部的存在,在螺杆抵紧小零件时,不会损坏小零件的外表面,同时还可方便取出小零件;

主体框架设有贯通棱柱和圆弧连接柱的内通道,主体框架的外侧设有进气口,进气口连通内通道,主体框架的内侧设有若干出气口,出气口连通内通道,在螺杆抵紧小零件时,可通过进气口对主体框架内的内通道通气,气体从主体框架内侧的出气口排出,可对小零件表面上的灰尘吹走;

由于各棱柱为多面形棱柱,可以在其面上贴上标记点,根据标记点的位置通过三角定位法定位,所谓三角定位法是指,在同一角度可以同时观察捕捉到至少两个面上的标记点,而形成的三角定位;然后在主体框架的棱柱面上粘贴标记点,扫描仪在扫描时候通过本实用新型三维扫描辅助用夹具的标记点进行扫描识别,此时小零件上将不再粘贴上标记点,从而小零件上没有被粘贴上的标记点所遮挡,最后小零件上的特征都将被扫描仪扫描传输到处理端,以被后续处理。

与现有技术相比,本方案的优点在于:

1.本实用新型的三维扫描用辅助夹具,设置若干螺杆和供螺杆穿过的主体框架,将螺杆穿过主体框架,可将小零件抵住紧固,防止小零件倾斜歪倒,同时还可将小零件支撑起来,便于扫描仪扫描。

2.通过辅助夹具的设定,可在主体框架上粘贴标记点,在扫描仪扫描时,通过主体框架上的标记点进行扫描识别,无需将标记点粘贴在小零件上,从而造成标记点遮挡小零件的某些特征部位,而无法完成过渡扫描与拼接,最后制造出的的小零件不完整,此夹具可对小零件粘贴标记点完成过渡扫描与拼,使小零件的所有特征都显现出来。

3.在螺杆内端设有弹性部,螺杆的弹性部抵触到小零件,不会因螺杆内端的硬质材料损坏小零件的被抵触面。同时在主体框架内设有内通道,通过进气口通气,出气口排气,可吹走小零件的灰尘,避免扫描仪误把灰尘等杂质当做小零件的特征部分,被扫描仪输出。

进一步,所述棱柱的横截面为正八边形。有益效果:将棱柱设置为正八棱柱时,可以扩大同一角度同时观察捕捉到两个面上的标记点,提高扫描效率。

进一步,所述螺杆内设有横向贯通螺杆的内腔,内腔延伸至螺杆的外端面和螺杆的内端面,在螺杆内端的弹性部为保护膜,所述保护膜固定贴合于螺杆内端面上。有益效果:在螺杆的内端面上设置保护膜,当螺杆抵紧小零件时,在螺杆的外端面上通气,气体经过内腔到达内端面上的保护膜中,使保护膜鼓起,此时不会因为螺杆内端的硬质材料因抵紧小零件时损坏小零件。

进一步,所述螺杆内端设有凹槽,所述凹槽上安装有气囊,气囊上连接有通气管。有益效果:气囊上连接通气管,在螺杆抵紧小零件时,给通气管通气,气体经过通气管到达气囊中,使气囊鼓起,从而抵紧小零件,当放掉气体时,还可方便小零件的取出。

进一步,所述主体框架的上端棱柱和下端棱柱均固定连接有压簧,压簧的下端固定连接有固定块。有益效果:将固定块向上或者向下推开,将小零件放置在主体框架内,再松开固定块,从而小零件的上端和下端也可被抵紧,由于压簧存在弹性,可方便小零件的取出。

进一步,各个圆弧连接柱与各个棱柱一体成型。有益效果:增强主体框架的整体性,避免产生其他连接部件。

进一步,所述主体框架还可设置为圆形、椭圆形或其它多边形的框架。有益效果:根据小零件的形状构造,可选择多种适应该小零件的主体框架,使其将需要扫描的小件通过螺杆抵触侧面进行紧固。

附图说明

图1为本实用新型三维扫描用辅助夹具的结构立体图。

图2为本实用新型三维扫描用辅助夹具的结构俯视图;

图3为本实用新型三维扫描用辅助夹具螺杆的结构示意图;

图4为本实用新型三维扫描用辅助夹具内通道的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:主体框架1、螺杆2、棱柱11、圆弧连接柱12、螺孔13、内通道21、进气口22、出气口23、内腔31、保护膜32。

实施例一

如图1所示为本实用新型三维扫描用辅助夹具的立体结构图,包括六十四根螺杆2和供螺杆2穿过的主体框架1,本实施例中主体框架1选为矩形框架,当然可为圆形框架、椭圆形框架以及其他多边形框架,根据小零件的形状构造可供多种选择,在本实施例中主体框架1包括四条棱柱11,设置四条棱柱11时,就可对小零件的上下以及左右进行抵住,防止小零件的倾斜,还可减少原材的消耗。

本实施例中,棱柱11的横截面均为正八边形,也就是八棱柱,可以在其面上贴上标记点,根据标记点的位置通过三角定位法定位,其中还包括若干圆弧连接柱12,圆弧连接柱12的横截面也为正八边形,与棱柱11的边数相对应,其中棱柱11的横截面可为任意多边形,棱柱的面数可以修改,只要能贴上标记点,在同一角度可以同时至少两个面上的标记点被观察捕捉到就可以对其小零件进行扫描识别,设置为八棱柱时,可以扩大同一角度同时观察捕捉到两个面上的标记点,对物体的正反两面进行扫描过渡与拼接,提高扫描效率。

将各个棱柱11与各个圆弧连接柱12连接起来,形成矩形框架,且各个圆弧连接柱12与各个棱柱11采用高分子材料一体成型,增强主体框架1的整体性,避免其他连接部件的产生,且在棱柱11的一侧面上横向设有若干个螺孔13,如图2所示,本实施例中横向放置的两根棱柱11侧面上开有十八个螺孔13,竖向放置的两根棱柱11侧面上开有十四个螺孔13,螺杆2从主体框架1的外面水平穿过主体框架1的里面,螺杆2的内端将小零件抵住。

如图3所示,螺杆2内设有横向贯通螺杆的内腔31,内腔31延伸至螺杆2的外端面和螺杆2的内端面,在螺杆2内端的弹性部为保护膜32,保护膜32外边缘固定贴合于螺杆2内端面上,当螺杆2抵紧小零件时,在螺杆2的外端面上通气,气体经过内腔31到达内端面上的保护膜32中,使保护膜32鼓起,此时不会因为螺杆2内端的硬质材料因抵紧小零件时损坏小零件的外表面。

如图4所示,主体框架1内设有贯通棱柱11和圆弧连接柱12的内通道,主体框架1的外侧设有进气口22,进气口22连通内通道21,主体框架1的内侧设有六个出气口23,出气口23均连通内通道21,在螺杆2抵紧小零件时,可通过主体框架1外侧的进气口22通气,气体从主体框架1内侧的出气口23排出,可对小零件上的灰尘吹走,避免小零件在扫描时将灰尘等杂质也被当做小零件的特征部分被扫描仪输出。

同时,主体框架1的上端棱柱和下端棱柱均固定连接有压簧(实施例中未画出),压簧的下端固定连接有固定块,将固定块向上或者向下推开,将小零件放置在主体框架中,再松开固定块,从而小零件的上端和下端也可被抵紧(此处所述的上端和下端相对如图2所示),由于压簧存在弹性,可方便小零件的取出。

在具体的实施过程中,将主体框架1上下两端的固定块推开,将需要被扫描的小零件放置在主体框架1的内圈里,然后根据实际情况,把螺杆2水平穿过棱柱11上的螺孔13,用螺杆2的内端抵触小零件的侧面进行固定,避免小零件的倾斜歪倒,螺杆2的内端面固定贴合有保护膜32,对螺杆2的外端面通气,气体进入内腔31,使保护膜发生鼓起32,保护膜32的膨胀面接触小零件的外表面,避免损坏小零件的外表面,同时,通过主体框架1的进气口22通气,气体进入内通道21从主体框架1内侧的出气口23排出气体,对小零件上的灰尘吹走,然后在主体框架1上粘贴上标记点,扫描仪根据主体框架1上的标记点进行扫描识别,在需要完成下零件正反两面的扫描情形中,可通过主体框架1上的标记点进行正反两面过渡扫描,此时标记点没有遮挡下零件的特征,可将小零件完整的数据信息传输到处理端处,已被后续处理。

实施例二

与实施例一的区别在于,螺杆2的内端设有凹槽,凹槽内固定安装有气囊,气囊上固定连接有通气管,给通气管通气,此时气囊开始膨胀,气囊内充满气体,与小零件接触时,不会像硬质材料在抵紧小零件时,对小零件的外表面损坏,同时将气囊内的气体放掉,气囊收缩,还可方便小零件的取出。

以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

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