基于激光扫描的关节臂测量装置的制作方法

本发明涉及激光扫描用关节臂，尤其涉及基于激光扫描的关节臂测量装置。

背景技术：

1、关节臂扫描测量装置，也被称为扫描测量关节臂，是一种用于机械工程领域的计量仪器；这种装詈通常具有多轴结构，配备扫描扩展功能，并且其手柄可以拆除，以便于在狭小空间进行测量；它的测量范围通常大于或等于2.7米，具有高精度，单点重复性可达到0.03mm或以下的精度，空间精度也能控制在0.043mm或以下；关节臂扫描测量装詈还配备有高速扫描头，其扫描速度可以达到每秒45000点以上，激光频率也能达到60hz或更高。此外，这种装詈的双臂长度相等，没有任何限位，因此测量无死角；

2、但是现有关节臂式激光扫描设备的精度和分辨率可能受到机械结构、运动控制和光学系统的影响；由于关节臂的刚性和精度限制，容易导致扫描结果的误差和不稳定性；而且这种关节臂式激光扫描设备的工作范围通常受到关节臂长度和灵活性的限制，较长的关节臂可能导致设备体积庞大、操作复杂，而较短的关节臂则可能限制了扫描范围；并且在对于高度差较大的异形件进行扫描成像操作时，其臂展高度和长度无法适应物体自身的高度差，需要工作人员对关节臂端部安装的激光扫描器进行停机调节操作，严重影响了对于异形件物品进行扫描成像的连续性以及工作效率；因此，现提出一种能够解决上述问题的关节臂测量装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于激光扫描的关节臂测量装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于激光扫描的关节臂测量装置，包括基座和设于基座顶部的固定筒，所述基座的外壁周侧均开设有多个安装口，且安装口内部均设有用于基座稳定放置的稳固机构；升降机构的顶部设有安装座，所述固定筒内部设有用于安装座高度调节的升降机构，安装座的顶端罩设有稳定罩，且稳定罩的一侧安装有连接座，所述稳定罩内部设有用于连接座水平旋转的无锁式驱动机构；连接座的外端安装有驱动座，且驱动座中安装有可上下摆动的偏转轴，所述偏转轴的顶端安装有第一关节臂，所述第一关节臂的外端活动铰接有第二关节臂，所述第二关节臂的外端转动连接有扫描座，所述扫描座上安装有用于物体扫描的激光扫描器。

3、优选地，所述第二关节臂与第一关节臂的铰接端之间通过阻尼旋转铰座活动铰接；所述第一关节臂与偏转轴之间通过阻尼轴承转动连接。

4、优选地，所述无锁式驱动机构包括固定设于安装座顶端面中部的固定齿盘、水平转动设于固定齿盘顶部的转动座、开设在稳定罩顶面中部的沉头孔和竖向设于沉头孔内部的定位杆，所述转动座的顶面中部竖向开设有螺纹孔，且固定齿盘的顶面中部竖向开设有贯穿进安装座内部的稳定孔，所述定位杆的上部杆体上配合转动座的螺纹孔开设有外螺纹，所述定位杆的下部杆体活动插接进安装座内部的稳定孔中；所述转动座的顶部一侧开设有驱动口，且驱动口内部设有绕转组件。

5、优选地，所述绕转组件包括竖向设于驱动口内部的驱动轴、套接在驱动轴下部轴体上的驱动齿轮和开设在稳定罩底面一侧的安装槽，所述安装槽内安装有竖置的微型马达，且驱动轴的顶端与稳定马达的电机轴同轴固接；所述驱动齿轮与固定齿盘啮合传动。

6、优选地，所述稳定罩的顶面边侧开设有对接槽，且对接槽内部竖向插接有定位块，所述定位块的外端与连接座的侧壁上部固接，所述连接座的顶部安装有盖板，且盖板的底部与稳定罩的顶部抵接；所述盖板的底部配合凸起有定位块还开设有对位槽；所述稳定罩的外侧上部箍设有抱箍板，且抱箍板的两端通过螺纹与连接座固接。

7、优选地，所述升降机构包括竖向设于固定筒底部内的伺服电机、设于伺服电机上方固定筒内部的承托板、竖向活动设于固定筒上部内的升降柱、竖向转动设于承托板顶面中部的丝杆和竖向固接在承托板顶部两侧的导向杆，所述丝杆的底端与伺服电机的电机轴同轴固接；所述升降柱的底面中部配合丝杆开设有螺纹孔道，且升降柱的底面两侧均竖向配合导向杆开设有导向孔。

8、优选地，所述稳固机构包括活动铰接在基座侧壁安装口内的稳定座、开设在稳定座底面中部的收纳口和设于收纳口内部的加固组件，所述固定筒的外壁下部转动套接有用于稳定座展开限位和收起限位的限位环，所述稳定座的顶面均凹陷有与固定筒外壁弧度相同的弧形槽，且稳定座的底部外端设有缓冲块。

9、优选地，所述加固组件包括转动设于收纳口内部的两对转杆、安装在每根转杆底端的摆动块和设于摆动块底部支撑垫，所述稳定座内部开设有传动腔，且转杆的顶端均活动延伸进活动腔内部，并固接有传动凹轮，且传动腔内部两侧两个传动凹轮之间均套接有传动带，传动带的内侧带体上均固接有与传动凹轮配合的卡接块；所述摆动块的顶面设有橡胶阻尼垫，且橡胶阻尼垫的顶部与收纳口的内底面紧密抵接。

10、优选地，所述限位环周侧开设有多个与安装口相同大小的锁止口；且锁止口的两侧壁上均设有用于稳定座竖起后限位的限位磁吸条；所述稳定座的两侧壁板体内端均为与限位磁吸条磁吸配合的磁铁板状结构。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明通过第一关节臂与第二关节臂和偏转轴的配合，便于操作人员手持激光扫描器对物体实现多角度和多姿态探入式的扫描操作，并通过升降机构与无锁式驱动机构的配合，便于对存在高度差较大的物体实现稳定且连续的扫描操作，有效提高对于异形件物体进行立体扫描成像时的工作效率；能有效避免对于异形件物品进行扫描成像的连续性造成影响；

13、本发明通过慢速旋转的稳定罩带动安装有关节臂的连接座进行转动，便于实现自动对关节臂进行水平调节换位的目的；而且操作者也能够通过手动转动连接座带动稳定罩在安装座上进行水平转动，进而能够达到手自一体调节的操作便捷性，使其适应性能更加优越；通过稳固机构与加固组件的配合，便于提高稳定座在展平后对于地面平整度的适应效果；并且不需要使用膨胀螺栓对基座进行固定了，也能够提高在使用关节臂对物体检测时基座的稳定性和可移动调节的便捷性。

技术特征：

1.基于激光扫描的关节臂测量装置，包括基座（1）和设于基座（1）顶部的固定筒（2），其特征在于：所述基座（1）的外壁周侧均开设有多个安装口，且安装口内部均设有用于基座（1）稳定放置的稳固机构；升降机构的顶部设有安装座（4），所述固定筒（2）内部设有用于安装座（4）高度调节的升降机构，安装座（4）的顶端罩设有稳定罩（5），且稳定罩（5）的一侧安装有连接座（6），所述稳定罩（5）内部设有用于连接座（6）水平旋转的无锁式驱动机构；连接座（6）的外端安装有驱动座（7），且驱动座（7）中安装有可上下摆动的偏转轴（8），所述偏转轴（8）的顶端安装有第一关节臂（9），所述第一关节臂（9）的外端活动铰接有第二关节臂（10），所述第二关节臂（10）的外端转动连接有扫描座（12），所述扫描座（12）上安装有用于物体扫描的激光扫描器（13）。

2.根据权利要求1所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述第二关节臂（10）与第一关节臂（9）的铰接端之间通过阻尼旋转铰座（11）活动铰接；所述第一关节臂（9）与偏转轴（8）之间通过阻尼轴承转动连接。

3.根据权利要求1所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述无锁式驱动机构包括固定设于安装座（4）顶端面中部的固定齿盘（20）、水平转动设于固定齿盘（20）顶部的转动座（21）、开设在稳定罩（5）顶面中部的沉头孔和竖向设于沉头孔内部的定位杆（17），所述转动座（21）的顶面中部竖向开设有螺纹孔，且固定齿盘（20）的顶面中部竖向开设有贯穿进安装座（4）内部的稳定孔，所述定位杆（17）的上部杆体上配合转动座（21）的螺纹孔开设有外螺纹，所述定位杆（17）的下部杆体活动插接进安装座（4）内部的稳定孔中；所述转动座（21）的顶部一侧开设有驱动口，且驱动口内部设有绕转组件。

4.根据权利要求3所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述绕转组件包括竖向设于驱动口内部的驱动轴（22）、套接在驱动轴（22）下部轴体上的驱动齿轮（23）和开设在稳定罩（5）底面一侧的安装槽，所述安装槽内安装有竖置的微型马达，且驱动轴（22）的顶端与稳定马达的电机轴同轴固接；所述驱动齿轮（23）与固定齿盘（20）啮合传动。

5.根据权利要求3所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述稳定罩（5）的顶面边侧开设有对接槽，且对接槽内部竖向插接有定位块（19），所述定位块（19）的外端与连接座（6）的侧壁上部固接，所述连接座（6）的顶部安装有盖板（16），且盖板（16）的底部与稳定罩（5）的顶部抵接；所述盖板（16）的底部配合凸起有定位块（19）还开设有对位槽；所述稳定罩（5）的外侧上部箍设有抱箍板（18），且抱箍板（18）的两端通过螺纹与连接座（6）固接。

6.根据权利要求1所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述升降机构包括竖向设于固定筒（2）底部内的伺服电机（24）、设于伺服电机（24）上方固定筒（2）内部的承托板、竖向活动设于固定筒（2）上部内的升降柱（3）、竖向转动设于承托板顶面中部的丝杆（25）和竖向固接在承托板顶部两侧的导向杆（26），所述丝杆（25）的底端与伺服电机（24）的电机轴同轴固接；所述升降柱（3）的底面中部配合丝杆（25）开设有螺纹孔道，且升降柱（3）的底面两侧均竖向配合导向杆（26）开设有导向孔。

7.根据权利要求1所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述稳固机构包括活动铰接在基座（1）侧壁安装口内的稳定座（14）、开设在稳定座（14）底面中部的收纳口和设于收纳口内部的加固组件，所述固定筒（2）的外壁下部转动套接有用于稳定座（14）展开限位和收起限位的限位环（15），所述稳定座（14）的顶面均凹陷有与固定筒（2）外壁弧度相同的弧形槽，且稳定座（14）的底部外端设有缓冲块（32）。

8.根据权利要求7所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述加固组件包括转动设于收纳口内部的两对转杆（28）、安装在每根转杆（28）底端的摆动块（29）和设于摆动块（29）底部支撑垫，所述稳定座（14）内部开设有传动腔，且转杆（28）的顶端均活动延伸进活动腔内部，并固接有传动凹轮（30），且传动腔内部两侧两个传动凹轮（30）之间均套接有传动带（31），传动带（31）的内侧带体上均固接有与传动凹轮（30）配合的卡接块；所述摆动块（29）的顶面设有橡胶阻尼垫，且橡胶阻尼垫的顶部与收纳口的内底面紧密抵接。

9.根据权利要求7所述的基于激光扫描的关节臂测量装置，其特征在于：所述限位环（15）周侧开设有多个与安装口相同大小的锁止口；且锁止口的两侧壁上均设有用于稳定座（14）竖起后限位的限位磁吸条（27）；所述稳定座（14）的两侧壁板体内端均为与限位磁吸条（27）磁吸配合的磁铁板状结构。

技术总结本发明公开了基于激光扫描的关节臂测量装置，涉及激光扫描用关节臂技术领域，包括基座和设于基座顶部的固定筒，基座的外壁周侧均开设有多个安装口，安装口内部设有稳固机构；固定筒内部设有升降机构，安装座的顶端罩设有稳定罩，稳定罩内部设有无锁式驱动机构；偏转轴的顶端安装有第一关节臂，第一关节臂的外端活动铰接有第二关节臂，扫描座上安装有激光扫描器；本发明通过第一关节臂与第二关节臂和偏转轴的配合，便于操作人员手持激光扫描器对物体实现多角度和多姿态探入式的扫描操作，并通过升降机构与无锁式驱动机构的配合，便于对存在高度差较大的物体实现稳定且连续的扫描操作，有效提高对于异形件物体进行立体扫描成像时的工作效率。技术研发人员：邰大勇,吴志雄受保护的技术使用者：派姆特科技（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5