一种多向扫描头及其扫描方法与流程

本发明涉及扫描头，尤其涉及一种多向扫描头及其扫描方法。

背景技术：

1、三维扫描仪是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)，搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。三维扫描仪可类比为照相机，它们的视线范围都呈现圆锥状，信息的搜集皆限定在一定的范围内，由于三维扫描仪的扫描范围有限，因此常需要变换扫描仪与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘上，经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。

2、专利号cn 115529396 a的一种用于录入bim模型的手持扫描仪器，包括扫描头、数据接收器、连接线，所述连接线连接在扫描头和数据接收器上，所述扫描头活动安装在数据接收器的一侧，所述数据接收器的另一侧固定安装有线仓，所述线仓为一侧开口的中空圆柱形结构，所述线仓上设有转动结构，所述线仓的开口处设有理线结构；所述转动结构包括齿轮块，所述齿轮块上固定安装有转动管，所述转动管贯穿线仓空腔与线仓内壁转动连接。该发明通过转动结构和理线结构的设置方便了在使用时自由调节连接线长度，从而实现各种复杂环境下扫描仪的扫描录入，避免了因为连接线长度问题导致录入工作无法继续，提高了录入精度和效率，从而方便了设备的使用，提高了设备的使用效率。

3、在当前的扫描设备应用中，尽管该装置在结构上设计得相对简洁，但在实际使用过程中，特别是在需要对物品进行全方位扫描处理时，其操作流程展现出了显著的局限性和技术挑战。具体来说，当操作人员利用此装置对物体进行扫描时，若需确保扫描头能够全面捕获物品表面的信息，则必须手动围绕物品表面进行旋转操作。这一过程中，操作人员需要精准地控制自己的移动速度和旋转角度，以确保扫描头能够均匀地覆盖物品表面，从而避免扫描盲区。然而，这样的操作不仅要求操作人员具备较高的技术水平和丰富的操作经验，还需要他们具备出色的空间感知能力和手眼协调能力。更重要的是，由于这种方式依赖于人工操作，扫描的效率和精度都受到极大的限制，具有一定的局限性。针对上述问题，本发明文件提出了一种多向扫描头及使用方法。

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，而提出的一种全方位的扫描方式，不仅提高了扫描的效率和准确性，还增强了扫描结果的可视化和可读性，对于后续的数据分析和处理，提供了更加丰富和全面的信息基础，使得整个扫描过程更加专业、高效和可靠的多向扫描头及其扫描方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种多向扫描头，包括安装基座，所述安装基座上滑动连接有移动基座，所述安装基座和移动基座上均设置有驱动结构，所述驱动结构驱动移动基座在安装基座表面进行移动，所述安装基座上设置有旋转结构，且所述旋转结构上安装有扫描头本体，所述驱动结构和旋转结构上均设置有变速结构，所述驱动结构通过变速结构驱动旋转结构进行旋转，所述移动基座顶部固定连接有防护罩，所述防护罩上设置有对变速结构进行驱动的调节结构；

4、所述驱动结构包括安装于移动基座的驱动电机，以及安装于安装基座顶部的齿板，所述驱动电机底部的输出端上固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿板相互啮合，所述旋转结构包括转动连接于移动基座的第二主动轮和旋转基座，所述旋转基座的底部固定连接有安装支架，所述安装支架的底部与扫描头本体可拆卸安装，所述旋转基座外壁固定连接有第二从动轮，所述第二主动轮和第二从动轮外壁传动连接有第二皮带。

5、优选的，所述安装基座的顶部固定连接有限位架，所述限位架与移动基座滑动连接，从而对移动基座进行限位。

6、优选的，所述驱动电机顶部的输出端上固定连接有加长杆，所述加长杆外壁固定连接有第一主动轮。

7、优选的，所述第一主动轮表面通过第一皮带传动连接有第一从动轮，所述第一从动轮转动连接于移动基座。

8、优选的，所述变速结构包括固定连接于第二主动轮顶部的第一从动齿轮和第二从动齿轮，以及固定连接于第一从动轮顶部的驱动立柱，所述驱动立柱外壁滑动连接有套筒，所述套筒外壁固定连接有第一主动齿轮和第二主动齿轮。

9、优选的，所述第二从动齿轮位于第一从动齿轮的顶部，所述第二主动齿轮位于第一主动齿轮的顶部，且所述第一主动齿轮选择性与第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮选择性与第二从动齿轮啮合。

10、优选的，所述第二从动齿轮的直径大于第一从动齿轮的直径，所述第二主动齿轮的直径小于第一主动齿轮的直径，所述驱动立柱形状设置为棱柱体。

11、优选的，所述调节结构包括安装于防护罩顶部的电推杆，所述电推杆的活动杆上固定连接有第一安装板，所述第一安装板底部通过若干个弹簧固定连接有第二安装板，所述套筒转动连接于第二安装板。

12、优选的，所述弹簧底部固定连接有若干个伸缩杆，所述伸缩杆远离第一安装板的一端与第二安装板固定连接，所述弹簧套设于伸缩杆外壁，所述第一安装板上设置有供套筒贯穿的通孔，所述第二安装板上设置有供电推杆贯穿的通孔。

13、所述一种多向扫描头的使用方法，它包括以下步骤：

14、s1、当操作人员使用该装置对物品进行扫描处理时，可以先将安装基座移动到传送组件侧面，操作人员打开驱动电机，使得驱动电机带动驱动齿轮和加长杆进行旋转，由于驱动齿轮与齿板相互啮合，在驱动齿轮和齿板的配合下，使得移动基座能跟随传送组件表面移动的物品进行同步运动，加长杆通过第一主动轮和第一皮带带动第一从动轮进行旋转，在第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮的配合下，使得第二主动轮、通过第二皮带和第二从动轮带动旋转基座进行旋转，旋转基座通过安装支架带动扫描头本体进行旋转，从而使得移动基座跟随物品同步进行运动时，扫描头本体能围绕物品外侧旋转一周，进行多个方向的扫描处理，当移动基座旋转到安装基座的边缘位置后，驱动电机带动驱动齿轮进行反向旋转，从而自动恢复初始位置；

15、s2、当操作人员使用该装置对物品进行扫描处理，当需要选择第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合时，操作人员调节电推杆，使得电推杆进行伸长，电推杆带动第一安装板做远离防护罩的运动时，在弹簧和伸缩杆的配合下，使得第一安装板带动第二安装板做远离防护罩的运动，若第二主动齿轮未直接与第二从动齿轮啮合时，在弹簧的作用下，能具有一定的调节范围，当第一从动轮通过驱动立柱和套筒带动第二主动齿轮旋转到合适位置后，在弹簧的作用力下，使得第二主动齿轮自动与第二从动齿轮啮合，从而使得安装支架能同步跟随驱动齿轮进行旋转；

16、s3、当需要选择第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合时，操作人员调节电推杆，使得电推杆进行收缩，电推杆带动第一安装板做靠近防护罩的运动时，在弹簧和伸缩杆的配合下，使得第一安装板带动第二安装板做靠近防护罩的运动，当第二主动齿轮解除与第二从动齿轮的贴合状态后，若第一主动齿轮未直接与第一从动齿轮啮合时，在弹簧的作用下，能具有一定的调节范围，当第一从动轮通过驱动立柱和套筒带动第一主动齿轮旋转到合适位置后，在弹簧的弹力下，使得第一主动齿轮自动与第一从动齿轮啮合，从而使得安装支架能同步跟随驱动齿轮进行旋转。

17、与现有技术相比，本发明提供了一种多向扫描头，具备以下有益效果：

18、1、该多向扫描头，通过设置驱动结构和旋转结构，当移动基座按照预设的轨迹跟随待扫描物品进行同步运动时，扫描头本体便能够紧密围绕物品的外侧轮廓旋转一周，实现360°无死角的扫描覆盖，在此过程中，扫描头本体的旋转不仅确保了扫描的连续性，更通过多方向的全方位扫描处理，显著提升了扫描的精细度和全面性，无论是物品表面的微小细节，还是边缘的复杂轮廓，都能够被精确地捕捉和记录，这种全方位的扫描方式，不仅提高了扫描的效率和准确性，还增强了扫描结果的可视化和可读性，对于后续的数据分析和处理，提供了更加丰富和全面的信息基础，使得整个扫描过程更加专业、高效和可靠。

19、2、该多向扫描头，通过设置变速结构和调节结构，当操作人员使用该装置对物品进行扫描处理时，操作人员可以调节电推杆进行伸缩运动，从而控制第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，或者第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合，从而使得操作人员能依据物品在传送组件上的移动速度，以及物品表面信息的复杂性，灵活调节移动基座的移动速度和扫描头本体的旋转速度，提高该装置的适用性。

20、3、该多向扫描头，通过设置防护罩和限位架，限位架能对移动基座起到一定的限位作用，从而使得移动基座在驱动齿轮和齿板的配合下，在安装基座顶部进行移动时，始终难以发生偏移或者脱离安装基座的情况，安全性较高，且防护罩能对内部的旋转结构和变速结构起到遮挡防护的作用，进一步保证该装置的安全性。