一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及操作方法。该工装包括底座、精密导轨、吊装框架、定位点球支撑架、定位点球、细线等零件。由于三维扫描需要在扫描物体表面贴定位点，而定位点是大约为直径10mm的圆形贴片，如此大小的定位点贴在扫描物体表面，尤其是贴在小型工件上，就会遮盖很大一部分物体特征，造成扫描困难。本发明专利技术实现了手持式三维扫描仪扫描小型工件，既能使用定位点精确定位，又不将定位点贴在扫描物体本身的功能。本发明专利技术可以提高扫描小型工件的精确度，提高扫描结果的表面质量，降低扫描小型工件的难度。降低扫描小型工件的难度。降低扫描小型工件的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及使用方法
[0001]
：本专利技术涉及到三维扫描逆向工程领域，具体来说是一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及操作方法。
[0002]
技术介绍
：在逆向工程中，首先第一步要对工件进行三维扫描，由于三维扫描需要在扫描物体表面贴大量的定位点，定位点是大约为直径10mm的圆形贴片，如此大小的定位点贴在大型工件的表面没有问题，尤其贴在比较大的平面上，不会遮盖住任何细节，而对于小型工件，贴在工件表面就会遮盖很大一部分物体特征，所以，一种既能实现贴点定位，又不贴在物体表面的三维扫描辅助工装成为了设计的重点和难点。
[0003]
技术实现思路
：鉴于此，本专利技术提出一种用于小型工件的三维扫描辅助工装进一步地，本工装可以不需要在小型工件的表面贴定位点，但是却可以精确将定位点的三维坐标信息录入三维扫描仪，从而精确地扫描工件表面；本专利技术的目的是通过如下技术方案来实现的：该机构由底座，六根精密导轨外滑道，六根精密导轨内滑道，工件吊装框架，六个定位点球支撑架，若干定位点球，细线，定位块组成，底座、工件吊装框架和定位块焊接为一体，精密导轨外滑道通过螺栓和底座的上面连接在一起，精密轨道到内滑道和定位点球支撑架通过螺栓连接在一起，定位点球的尾部可插入定位点球支撑架的小孔中，两者少许过盈配合，保持相对固定，工件通过细线吊于工件吊装框架上，位于六个定位点球支撑架组成的球中心；进一步地，上述定位点球支撑架形状特殊，上面的孔是空间孔，一般机床加工难度高，并且此零件需要一定的刚度，在多次拆装后需要保持其形状不变，故此零件需要采用3D打印技术一次成型；进一步地，上述定位点球采用钢铁材质，在多面体各个面贴三维扫描专用的定位反光点；进一步地，在正常扫描情况下，工件通过细线吊于工件吊装框架上，由于细绳非常细，三维扫描仪无法扫描到，六个定位点球支撑架保留三个，三维扫描仪通过定位点球定位，将正面能扫描到的定位点球上的定位点的三维坐标全部计入三维扫描仪内，通过这些点的空间定位，从而扫描工件的表面正面，正面扫描完成后，拆下一个定位点球支撑架，再继续从另一方向安装另一个定位点球支撑架，通过精密导轨外滑道和精密导轨内滑道配合推入，至接触定位块为止，此时，扫描仪可通过已有定位点，去确定新定位点的三维坐标，再通过所有的定位点定位，扫描刚露出的工件表面，直至工件所有的表面全部扫描完毕；进一步地，本专利技术的使用方法如下：一：将定位点球插入定位点球支撑架的小孔内，每个定位点球支撑架（60）大致插入4~6个定位点球，二：将工件通过细线吊装于工件吊装框架上，工件要大致位于定位点球支撑架的
圆心位置，二：将插入定位点球的定位点球支撑架下面的精密导轨内滑道插入精密导轨外化道内，至定位块定位，调整定位点球圆柱杆的深浅程度，使定位点球的多面体头部尽量靠近工件，却不接触工件，若干定位点球之间保留空间，不接触，三：依次插入剩下的五个定位点球支撑架，反复调整，至所有的定位点球互不接触，按顺序将定位点球支撑架分别记录为架1、架2、架3、架4、架5、架6，四、沿着精密轨道拆下相邻的是三个定位点球支撑架，保留三个，注意要轻拿轻放，切不可让每个定位点球支撑架内的定位点球发生位移变化。
[0004]五、使用手持式三维扫描仪进行定位标点的扫描，随后进行工件的表面扫描，六、在扫描完露出的工件表面后，拆除一块定位点球支撑架，轻拿轻放。
[0005]七、插入另一块从对应轨道上拆下的定位点球支撑架，继续进行扫描定位标点和表面，依次逐步完成扫描。
[0006]有益效果：本专利技术实现了手持式三维扫描仪扫描小型工件，既能使用定位点精确定位，又不将定位点贴在扫描物体本身的功能。本专利技术可以提高扫描小型工件的精确度，提高扫描结果的表面质量，降低扫描小型工件的难度。
[0007]附图说明：构成本专利技术的附图用于提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1 工装总图图2 正常扫描时工装的工作状态图3 定位点球图图中：10、底座，20、精密导轨外滑道，30、精密导轨内滑道，40、工件吊装框架，50、定位点球支撑架，60、定位点球，70、细线，80、定位块，90、工件，00、三维扫描仪具体实施方式：下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行完整、清晰地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而非全部。
[0008]如图1～图3所示，在正常扫描情况下，工件90通过细线70吊于工件吊装框架40上，由于细线70非常细，三维扫描仪无法扫描到，六个定位点球支撑架50保留三个，三维扫描仪通过定位点球60定位，将正面能扫描到的定位点球60上的定位点的三维坐标全部计入三维扫描仪内，通过这些点的空间定位，从而扫描工件90的表面正面，正面扫描完成后，拆下一个定位点球支撑架50，再继续从另一方向安装另一个定位点球支撑架50，通过精密导轨外滑道20和精密导轨内滑道（30）配合推入，至接触定位块80为止，此时，扫描仪可通过已有定位点，去确定新定位点的三维坐标，再通过所有的定位点定位，扫描刚露出的工件90表面，直至工件90所有的表面全部扫描完毕。
[0009]本机构的使用方法如下：一、将定位点球60插入定位点球支撑架50的小孔内，每个定位点球支撑架60大致插入4~6个定位点球60，二、将工件90通过细线70吊装于工件吊装框架40上，工件90要大致位于定位点球
支撑架50的圆心位置，二、将插入定位点球60的定位点球支撑架50下面的精密导轨内滑道30插入精密导轨外化道20内，至定位块80定位，调整定位点球60圆柱杆的深浅程度，使定位点球60的多面体头部尽量靠近工件90，却不接触工件，若干定位点球60之间保留空间，不接触，三、依次插入剩下的五个定位点球支撑架50，反复调整，至所有的定位点球60互不接触，按顺序将定位点球支撑架50分别记录为架1、架2、架3、架4、架5、架6，四、沿着精密轨道拆下相邻的是三个定位点球支撑架50，保留三个，注意要轻拿轻放，切不可让每个定位点球支撑架50内的定位点球60发生位移变化，五、使用手持式三维扫描仪00进行定位标点的扫描，随后进行工件的表面扫描，六、在扫描完露出的工件90表面后，拆除一块定位点球支撑架50，轻拿轻放，七、插入另一块从对应轨道上拆下的定位点球支撑架50，继续进行扫描定位标点和表面，依次逐步完成扫描。
[0010]应当理解，以上借助优选实施例对本专利技术的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本专利技术说明书的基础上可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及使用方法，其特征在于：该机构由底座（10），六根精密导轨外滑道（20），六根精密导轨内滑道（30），工件吊装框架（40），六个定位点球支撑架（50），若干定位点球（60），细线（70），定位块（80）组成，底座（10）、工件吊装框架（40）和定位块（80）焊接为一体，精密导轨外滑道（20）通过螺栓和底座（10）的上面连接在一起，精密轨道到内滑道（30）和定位点球支撑架（50）通过螺栓连接在一起，定位点球（60）的尾部可插入定位点球支撑架（50）的小孔中，两者少许过盈配合，保持相对固定，工件（90）通过细线（70）吊于工件吊装框架（40）上，位于六个定位点球支撑架（50）组成的球中心；上述定位点球支撑架（50）形状特殊，上面的孔是空间孔，一般机床加工难度高，并且此零件需要一定的刚度，在多次拆装后需要保持其形状不变，故此零件需要采用3D打印技术一次成型；上述定位点球（60）采用钢铁材质，在多面体各个面贴三维扫描专用的定位反光点。2.根据权利要求1所述的一种用于小型工件的三维扫描辅助工装及使用方法，其特征在于，在正常扫描情况下，工件（90）通过细线（70）吊于工件吊装框架（40）上，由于细绳非常细，三维扫描仪（00）无法扫描到，六个定位点球支撑架（50）保留三个，三维扫描仪（00）通过定位点球（60）定位，将正面能扫描到的定位点球（60）上的定位点的三维坐标全部计入三维扫描仪（00）内，通过这些点的空间定位，从而扫描工件（90）的表面正面，正面扫描完成后，拆下一个定位点球支撑架（50），再继续从另一方向安装另一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉峰，石秀梅，张君杰，张应坡，姚礼志，郭忠，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：