一种基于3D扫描技术的手办制造系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于3D扫描技术的手办制造系统，属于工艺品加工制造技术领域，包括3D扫描信息采集模块、3D打印模块、手办上色模块、颜色固定模块、手办拼装模块、合格性检测模块。本发明专利技术能够通过3D扫描技术获取手办组件的形状与外观信息，避免了开模过程，大大降低生产成本，并可以适用于市面上绝大多数的手办制造过程中；并能够根据手办组件的形状信息对其进行3D打印，摒弃了传统的利用模具进行成形的过程；还能够通过获取各个角度图片中的手办轮廓信息，与各个角度下模板图片中的轮廓信息进行比对，进而判断手办是否合格，避免传统通过人工质检存在的检测准确率低、检测效率低的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D扫描技术的手办制造系统


[0001]本专利技术涉及工艺品加工制造
，具体涉及一种基于3D扫描技术的手办制造系统。

技术介绍

[0002]手办是一种常见的工艺品，指未涂装树脂模件套件，是收藏模型的一种，也是日本动漫周边中的一种，英文原文为Garage Kits(GK)，是套装模件(ModelKits)的意思。特指未上色组装的模型套件，需要玩家自己动手打磨、拼装、上色等一系列复杂的工艺，而且难度远大于一般模型制作，主要材料为树脂。后来，手办也被用作指包括完成品所有树脂材质的人形作品，但其原义就是特指未涂装的模件。也有被用作指人形，即所有收藏性人物模型的泛称。手办一般分为好几种。
[0003]现有的手办制造过程中，需要对手办中的各部分进行开模，然后再通过模具对手办中的各部分进行成形，成形处理完成后，通过人工对手办进行组装和上色工序，上述组装就是将手办中的各部分通过人工拼装在一起，然后再根据需要对手办的各部分进行上色，最后再进行固色，防止手办表面的颜色出现脱色的情况。
[0004]在上述的手办制造过程中，存在一定的问题，比如手办的种类和形状大多是比较个性化的，针对每一类或每一种手办进行开模生产，大大提高了生产成本；并且人工进行组装和上色，十分耗费人力成本，也无法保证生产效率。因此，提出一种基于3D扫描技术的手办制造系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决由于手办的种类和形状大多是比较个性化的，针对每一类或每一种手办进行开模生产，大大提高了生产成本；并且人工进行组装和上色，十分耗费人力成本，也无法保证生产效率的问题，提供了一种基于3D扫描技术的手办制造系统。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括：3D扫描信息采集模块、3D打印模块、手办上色模块、颜色固定模块、手办拼装模块、合格性检测模块
[0007]所述3D扫描信息采集模块，用于通过多个3D扫描头对手办组件进行扫描获取手办组件的形状与外观信息，并将手办组件的形状信息传输给3D打印模块；
[0008]所述3D打印模块，用于根据所述3D扫描信息采集模块获取的手办组件的形状信息，将手办组件打印出来，并将手办组件传送至手办上色模块；
[0009]所述手办上色模块，用于接收所述3D扫描信息采集模块获取手办组件的外观信息，利用手办组件的外观信息选择相应的颜料或颜料喷涂时间，按照设定的时长对手办组件进行上色，然后将上完色的传送给所述颜色固定模块；
[0010]所述颜色固定模块，用于将通过手办上色模块上色完成的手办组件进行固色处理；
[0011]所述手办拼装模块，用于通过多个机器手臂拼装节点对上色及固色完成的手办组件进行拼装，并将拼装完成的手办传送至合格性检测模块；
[0012]所述合格性检测模块，用于通过对拼装完成的手办进行拍摄，获取其多个角度的图片，并获取各个角度图片中的手办轮廓信息，与各个角度下模板图片中的轮廓信息进行比对，进而判断手办是否合格，合格则进入包装加工节点，不合格则进行收集后集中处理。
[0013]更进一步地，一个手办包括多个部分，即多个手办组件，每个手办组件分别进行扫描，分别进行3D打印。
[0014]更进一步地，所述3D扫描信息采集模块包括至少三个3D扫描头，包括第一3D扫描头、第二3D扫描头、第三3D扫描头，所述第一3D扫描头设置在手办组件的上方，用于扫描并获取手办组件顶部的形状与外观信息；所述第二3D 扫描头活动设置在手办组件的侧部，通过上下运动及绕手办组件转动，扫描并获取手办组件侧部的形状与外观信息；所述第三3D扫描头设置在手办组件的下方，用于扫描并获取手办组件底部的形状与外观信息。
[0015]更进一步地，所述手办组件的形状信息指的是通过3D扫描头获取的手办组件的几何构造数据，所述手办组件的外观信息指的是通过3D扫描头获取的手办组件的颜色和表面反射率数据。
[0016]更进一步地，所述3D扫描信息采集模块还包括结构框架、底部平台、侧部支架、支撑平台、升降齿圈，所述底部平台设置在所述结构框架的底部并与其固定连接，所述升降齿圈设置在所述结构框架内部，所述第二3D扫描头设置在所述升降齿圈上，与升降齿圈啮合传动，所述升降齿圈的两侧分别与所述侧部支架滑动连接，在侧部支架上进行竖直运动，所述支撑平台设置在所述底部平台上。
[0017]更进一步地，所述3D扫描信息采集模块还包括两组设置在手办组件两侧的所述气动夹爪举升组件，所述气动夹爪举升组件包括伸缩气缸、气动夹爪，所述伸缩气缸与所述结构框架滑动连接，沿结构框架竖直运动，所述气动夹爪与所述伸缩气缸的缸柱连接，通过所述伸缩气缸带动所述气动夹爪将手办组件夹紧。
[0018]更进一步地，所述底部平台设置有方便第三3D扫描头进行扫描的扩孔。
[0019]更进一步地，所述3D扫描信息采集模块的运行过程如下：
[0020]S101：启动第一3D扫描头对手办组件的顶部进行扫描；同时启动第二3D 扫描头，驱动第二3D扫描头在升降齿圈上绕手办组件转动，进行逐层扫描，获取手办组件顶部、侧部的形状与外观信息；
[0021]S102：顶部、侧部扫描完成后，控制伸缩气缸伸长，并驱动两侧的气动夹爪将手办组件夹紧，再将手办组件举升设定高度，启动第三3D扫描头，对手办组件的底部进行扫描，获取手办组件底部的形状与外观信息。
[0022]更进一步地，所述颜色固定模块包括干热气流输入单元、气流输出单元、烘干通道，所述干热气流输入单元设置所述烘干通道的一侧并与其连通，所述气流输出单元设置在所述烘干通道的另一侧并与其连通，已上色的手办组件位于烘干通道中。
[0023]更进一步地，所述合格性检测模块的具体工作过程如下：
[0024]S201：先对拼装完成的手办进行拍摄，获取其前、后、左、右、上、下六个角度的图片；
[0025]S202：对各角度的图片进行降噪处理，并将各图片灰度化；
[0026]S203：通过轮廓检测工具对各图片的外部轮廓进行检测，获取各图片中手办的轮廓线长度数据；
[0027]S204：与各个角度下手办模板图片中的轮廓线长度数据进行作差，当各角度下的手办轮廓线长度差值均在设定阈值范围内，则判断该手办合格，否则判断该手办不合格。
[0028]本专利技术相比现有技术具有以下优点：该基于3D扫描技术的手办制造系统，通过设置的3D扫描信息采集模块，能够通过3D扫描技术获取手办组件的形状与外观信息，避免了开模过程，大大降低生产成本，并可以适用于市面上绝大多数的手办制造过程中；通过设置的3D打印模块，能够根据手办组件的形状信息对其进行3D打印，摒弃了传统的利用模具进行成形的过程；通过设置的手办拼装模块，利用机械手臂对手办组件进行逐一拼装，降低了人力成本，提高了自动化程度，也提升了手办的制造的生产效率；通过设置的合格性检测模块，能够通过获取各个角度图片中的手办轮廓信息，与各个角度下模板图片中的轮廓信息进行比对，进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D扫描技术的手办制造系统，其特征在于，包括：3D扫描信息采集模块、3D打印模块、手办上色模块、颜色固定模块、手办拼装模块、合格性检测模块；所述3D扫描信息采集模块，用于通过多个3D扫描头对手办组件进行扫描获取手办组件的形状与外观信息，并将手办组件的形状信息传输给3D打印模块；所述3D打印模块，用于根据所述3D扫描信息采集模块获取的手办组件的形状信息，将手办组件打印出来，并将手办组件传送至手办上色模块；所述手办上色模块，用于接收所述3D扫描信息采集模块获取手办组件的外观信息，利用手办组件的外观信息选择相应的颜料或颜料喷涂时间，按照设定的时长对手办组件进行上色，然后将上完色的传送给所述颜色固定模块；所述颜色固定模块，用于将通过手办上色模块上色完成的手办组件进行固色处理；所述手办拼装模块，用于通过多个机器手臂拼装节点对上色及固色完成的手办组件进行拼装，并将拼装完成的手办传送至合格性检测模块；所述合格性检测模块，用于通过对拼装完成的手办进行拍摄，获取其多个角度的图片，并获取各个角度图片中的手办轮廓信息，与各个角度下模板图片中的轮廓信息进行比对，进而判断手办是否合格，合格则进入包装加工节点，不合格则进行收集后集中处理。2.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描技术的手办制造系统，其特征在于：一个手办包括多个部分，即多个手办组件，每个手办组件分别进行扫描，分别进行3D打印。3.根据权利要求2所述的一种基于3D扫描技术的手办制造系统，其特征在于：所述3D扫描信息采集模块包括至少三个3D扫描头，包括第一3D扫描头、第二3D扫描头、第三3D扫描头，所述第一3D扫描头设置在手办组件的上方，用于扫描并获取手办组件顶部的形状与外观信息；所述第二3D扫描头活动设置在手办组件的侧部，通过上下运动及绕手办组件转动，扫描并获取手办组件侧部的形状与外观信息；所述第三3D扫描头设置在手办组件的下方，用于扫描并获取手办组件底部的形状与外观信息。4.根据权利要求3所述的一种基于3D扫描技术的手办制造系统，其特征在于：所述手办组件的形状信息指的是通过3D扫描头获取的手办组件的几何构造数据，所述手办组件的外观信息指的是通过3D扫描头获取的手办组件的颜色和表面反射率数据。5.根据权利要求3所述的一种基于3D扫描技术的手办制造系统，其特征在于：所述3D扫描信息采集模块还包括结构框架、底部平台、侧部支架、支...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远，李孟卓，杨富钟，
申请(专利权)人：上海幽浮桌文化创意有限公司，
类型：发明
国别省市：