CN209887569U - 用于夹持扫描仪的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于夹持扫描仪的机械臂，应用在三维激光扫描仪技术领域，其技术方案要点是：包括推车以及设置在推车上的安装座，所述安装座上安装有机械臂，所述机械臂远离安装座的一端设有用于夹持扫描仪的夹持部，所述扫描仪安装在夹持部处，所述安装座上沿水平方向开设有滑槽，所述机械臂的底端固接有滑块，所述滑块卡接在滑槽内，所述安装座上安装有用于驱动机械臂移动的伺服电缸和精密减速机，所述伺服电缸的输出端与滑块的侧壁固定连接；具有的技术效果是：通过伺服电缸和精密减速机的驱动，有利于保证滑块在水平方向移动距离的精确度，从而满足测量的要求。

Description

用于夹持扫描仪的机械臂

技术领域

本实用新型涉及三维激光扫描仪技术领域，特别涉及一种用于夹持扫描仪的机械臂。

背景技术

目前，在对建筑物的整体结构进行数据采集的过程中，通常会使用三维激光扫描仪在建筑物的外侧进行激光扫描，从而获得建筑物的结构的精准数据。一般情况下，三维激光扫描仪都被安装在推车上，在测量过程中，通常是通过操作者推动推车移动来控制三维激光扫描仪在水平位置上的移动，但是通过人工手动的推移推车来控制三维激光扫描仪在水平位置上的移动容易产生很大的距离误差，难以满足三维激光扫描仪进行精准的移动和测量的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于夹持扫描仪的机械臂，其优点是：保证了扫描仪在水平方向上移动距离的精准度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于夹持扫描仪的机械臂，包括推车以及设置在推车上的安装座，所述安装座上安装有机械臂，所述机械臂远离安装座的一端设有用于夹持扫描仪的夹持部，所述扫描仪安装在夹持部处，所述安装座上沿水平方向开设有滑槽，所述机械臂的底端固接有滑块，所述滑块卡接在滑槽内，所述安装座上安装有用于驱动机械臂移动的伺服电缸和精密减速机，所述伺服电缸的输出端与滑块的侧壁固定连接。

通过上述技术方案，进行测试时，操作者推动推车到达相应的地点，通过扫描仪对建筑物的外部进行扫描，然后将扫描获得的数据存储在扫描仪内并将数据整合在一起从而获得建筑物的结构数据。在测量过程中，当需要对扫描仪在水平方向上的位置进行移动时，操作者启动伺服电缸和精密减速机，伺服电缸驱动滑块在滑槽内移动，从而使得机械臂带动到扫描仪沿着安装座的水平方向移动。这样设置，减少了需要操作者手动的推动推车带动扫描仪在水平方向移动时带来的移动误差较大的可能，增加了扫描仪在水平方向上移动的精准度，满足了扫描仪精准测量的要求。

本实用新型进一步设置为：所述安装座沿长度方向的两端均沿竖直方向固接有一块固定板，两块所述固定板相对的一侧固接有导向杆，所述滑块朝向导向杆的一侧固接有套筒，所述套筒套设在导向杆的外周缘。

通过上述技术方案，当伺服电缸驱动滑块沿着滑槽移动时，套筒始终沿着导向杆移动，对滑块在水平方向的移动起到了导向作用，保证了滑块带动机械臂和扫描仪在水平方向移动的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述机械臂包括自上而下依次相连的第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆的底端连接在安装座上，所述第二连接杆铰接连接在第一连接杆远离安装座的一端，所述第二连接杆和第一连接杆的铰接处穿设有螺栓，所述螺栓的端部螺纹连接有锁紧螺母，所述第二连接杆的内部沿竖直方向设有第一空腔，所述第三连接杆插接在第二连接杆的第一空腔内，所述第二连接杆的第一空腔内设有气缸，所述气缸的输出端固定连接在第三连接杆朝向第二连接杆的一端，所述扫描仪安装在第三连接杆远离第二连接杆的一端。

通过上述技术方案，在测量过程中，需要将机械臂的倾斜角度进行调整时，操作者转动锁紧螺母，并将第二连接杆绕着第二连接杆和第一连接杆之间的铰接处旋转，当旋转至合适的角度后，操作者再将锁紧螺母拧紧固定，接着操作再根据测量的需要驱动气缸，气缸的输出端伸出驱动第一连接杆延伸到相应的高度。这样设置，便于操作者根据测量的需要对机械臂的倾斜角度和整体的长度进行调整，满足了测量的要求。

本实用新型进一步设置为：所述安装座上固定连接有轴承，所述轴承的内轴朝向安装座的一端与安装座接触，所述第一连接杆同轴连接在轴承的内轴的内周缘，所述轴承的内轴的内周缘固接有限位块，所述第一连接杆的外侧开设有限位槽，所述限位块卡接在限位槽内。

通过上述技术方案，轴承的设置，使得操作者在测量的过程中可以将第一连接杆沿轴承的内轴转动，使得第一连接杆转动到所需的角度，无需操作者将推车在地面上进行转动。同时，由于第一连接杆和轴承之间采用可拆卸连接的方式，便于操作者将机械臂在推车上进行装卸，操作简单快捷。

本实用新型进一步设置为：所述夹持部包括两个铰接连接在第三连接杆远离第二连接杆一端的两侧的支杆，两个所述支杆远离第三连接杆一端均铰接连接有一个弧形的夹块，两个所述夹块通过铰接轴铰接连接，所述铰接轴上垂直连接有推杆，所述第三连接杆靠近推杆的一端的内部开设有第二空腔，所述推杆延伸进第二空腔内的一截的侧壁上设有齿条，所述第三连接杆的外侧安装有电机，所述第三连接杆内的第二空腔内设有齿轮，所述电机的转动轴与齿轮同轴连接，所述齿条和齿轮啮合连接，所述扫描仪卡接在两个夹块之间。

通过上述技术方案，当需要将扫描仪安装到第三连接杆上时，操作者启动电机，电机的转动轴带动齿轮转动，齿轮带动齿条和推杆朝向夹块的方向移动，此时两个夹块随着推杆的推动而张开，支杆绕着支杆和夹块和第三连接杆之间的铰接处转动。然后操作者将扫描仪夹持在两个夹块之间，齿轮带动齿条和推杆朝向远离夹块的方向移动，两个夹块朝向相对的方向移动，直至两个夹块将扫描仪夹紧，操作简单便捷，便于操作者对扫描仪进行装卸。

本实用新型进一步设置为：所述第三连接杆内的第二空腔朝向推杆背离齿条的一侧固接有导轨，所述推杆朝向导轨的一侧固接有导向块，所述导向块卡接在导轨内。

通过上述技术方案，当齿轮带动齿条在第三连接杆内的第二空腔内移动时，推杆上的导向块始终沿着导轨移动。导向块和导轨的设置，对推杆的移动起到了导向作用，也增加了推杆移动时的稳定性。

本实用新型进一步设置为：两个所述夹块相对的一侧均固接有防滑层。

通过上述技术方案，防滑层的设置，有利于增加两个夹块和扫描仪的外侧之间的摩擦阻力，减少了扫描仪从两个夹块之间脱落的可能，增加了扫描仪和两个夹块之间连接的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述滑块朝向滑槽槽底的一侧滚动连接有滚珠，所述滚珠与滑槽相抵触。

通过上述技术方案，滚珠的设置，使得滑块和滑槽之间的滑动摩擦转变成滚动摩擦，有利于减小滑块和滑槽之间的摩擦阻力。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.提高了扫描仪在水平方向上移动距离的精准性，满足了扫描仪的精准测量的需求；

2.便于操作者对扫描仪进行测量角度和高度的调整，操作简单便捷。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是图1中A部的放大图。

图3是本实施例中用于体现机械臂和加持部内部结构的结构示意图。

图4是图3中B部的放大图。

图5是图3中C部的放大图。

图6是本实施例中用于体现齿轮和齿条的结构示意图。

图7是本实施例中用于体现轴承上的限位块和第一连接杆上的限位槽的结构示意图。

附图标记：1、推车；2、安装座；3、机械臂；4、夹持部；5、扫描仪；6、滑槽；7、滑块；8、伺服电缸；9、精密减速机；10、固定板；11、导向杆；12、套筒；13、第一连接杆；14、第二连接杆；15、第三连接杆；16、螺栓；17、锁紧螺母；18、第一空腔；19、气缸；20、轴承；21、限位块；22、限位槽；23、支杆；24、夹块；25、铰接轴；26、推杆；27、第二空腔；28、齿条；29、齿轮；30、导轨；31、导向块；32、防滑层；33、滚珠；34、电机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种用于夹持扫描仪的机械臂，参考图1，包括推车1，推车1上设有安装座2，安装座2上沿水平方向开设有滑槽6，滑块7卡接在滑槽6内，滑块7朝向滑槽6槽底的一侧滚动连接有滚珠33（图4），滚珠33与滑槽6相抵触。安装座2上安装有用于驱动滑块7移动的伺服电缸8和精密减速机9，伺服电缸8的输出端与滑块7的侧壁焊接连接在一起。滑块7背离滑槽6的一侧安装有机械臂3，机械臂3远离安装座2的一端设有用于夹持扫描仪5的夹持部4，扫描仪5安装在夹持部4处，在本实施例中，扫描仪5选用三维激光扫描仪。

参考图1，安装座2沿长度方向的两端均沿竖直方向焊接有一块固定板10，两块固定板10相对的一侧焊接有两根导向杆11，两根导向杆11分别位于滑块7沿宽度方向的两侧，滑块7朝向导向杆11的一侧焊接有一个套筒12，套筒12套设在导向杆11的外周缘。测量时，操作者先将推车1推移到测量所需的位置，当需要将扫描仪5沿着水平方向进行移动时，操作者启动伺服电缸8和精密减速机9，精密减速机9控制伺服电缸8的输出端在水平方向上进行精准的推进，伺服电缸8的输出端伸出，使得滑块7沿着滑槽6移动，此时套筒12沿着导向杆11移动，从而使得机械臂3和扫描仪5沿着水平方向移动。这样设置，无需操作者通过推动推车1来控制扫描仪5在水平方向上的移动，增加了扫描仪5在水平方向移动的精准度。测量时，扫描仪5对建筑物进行多方位的扫描，然后扫描仪5将扫描的结果全部收集存储起来自动整合成完整的结构数据，从而获取有关所测建筑物结构的准确数据。

参考图3，机械臂3包括自上而下依次相连的第一连接杆13、第二连接杆14和第三连接杆15，第一连接杆13的底端连接在安装座2上。安装座2上设有轴承20，轴承20的外轴焊接在安装座2上，轴承20的内轴朝向安装座2的一端与安装座2接触，第一连接杆13同轴连接在轴承20的内轴的内周缘，轴承20的内轴的内周缘焊接有限位块21（图7），第一连接杆13的外侧开设有限位槽22（图7），限位块21卡接在限位槽22内。第二连接杆14铰接连接在第一连接杆13远离安装座2的一端，第二连接杆14和第一连接杆13的铰接处穿设有一根螺栓16（图2），螺栓16的端部螺纹连接有锁紧螺母17（图2），第二连接杆14的内部沿竖直方向设有第一空腔18，第三连接杆15插接在第二连接杆14的第一空腔18内，第二连接杆14的第一空腔18内设有气缸19，气缸19的输出端焊接在第三连接杆15朝向第二连接杆14的一端，扫描仪5安装在第三连接杆15远离第二连接杆14的一端。

参考图3，当需要对机械壁的倾斜角度以及整体的长度进行调整时，操作者将锁紧螺母17（图2）从螺栓16（图2）上拧松，将第二连接杆14绕着螺栓16旋转直至第二连接杆14被旋转到所需的角度，接着操作者将锁紧螺母17重新拧紧在螺栓16上。然后操作者启动气缸19，气缸19的输出端驱动第三连接杆15沿着第二连接杆14内的第一空腔18移动，直至第二连接杆14被移动到合适的高度。在测量的过程中，操作者根据测量的需要将第一连接杆13沿着轴承20的内轴旋转到不同的角度，使得扫描仪5能够对建筑物进行多角度的测量。

参考图3和图5，夹持部4包括两个铰接连接在第三连接杆15远离第二连接杆14一端的两侧的支杆23，两个支杆23远离第三连接杆15一端均铰接连接有一个弧形的夹块24，两个夹块24通过铰接轴25铰接连接，铰接轴25上垂直连接有推杆26，推杆26转动连接在铰接轴25上。第三连接杆15靠近推杆26的一端的内部开设有第二空腔27，推杆26延伸进第二空腔27内的一截的侧壁上设有齿条28（图6），第二空腔27朝向推杆26背离齿条28的一侧焊接有导轨30（图6），推杆26朝向导轨30的一侧焊接有导向块31（图6），导向块31卡接在导轨30内。第三连接杆15的外侧安装有一个电机34，第三连接杆15内的第二空腔27内设有齿轮29（图6），电机34的转动轴与齿轮29同轴连接，齿条28和齿轮29啮合连接。

参考图3和图5，安装时，操作者启动电机34，电机34的转动轴带动齿轮29（图6）转动，齿轮29带动齿条28（图6）和推杆26沿着第三连接杆15的长度方向移动，此时导向块31（图6）始终沿着导轨30（图6）移动。两个夹块24随着推杆26的推动两个夹块24之间的距离增大，支杆23绕着支杆23和夹块24和第三连接杆15之间的铰接处转动。然后操作者将扫描仪5夹持在两个夹块24之间。接着电机34的转动轴带动齿轮29朝向相反的方向旋转，齿轮29带动齿条28和推杆26朝向远离夹块24的方向移动，两个夹块24朝向相对的方向移动，两个夹块24之间的距离变小，直至两个夹块24将扫描仪5夹紧，电机34停止工作。由于两个夹块24相对的一侧均粘接有一层防滑层32，防滑层32由橡胶制成。防滑层32的设置，增加了扫描仪5和两个夹块24之间的摩擦阻力，有利于减小扫描仪5从两个滑块7之间脱离的可能。当操作者需要将扫描仪5从两个夹块24之间卸下来时，操作者再启动电机34驱动两个夹块24的开口张开，便于操作者将扫描仪5从两个夹块24之间取下。

操作步骤：测量时，操作者先将扫描仪5安装到第三连接杆15上的夹持部4，然后操作者将推车1推到测量的地点，接着操作者根据测量的需要启动伺服电缸8和精密减速机9驱动滑块7带动机械臂3和扫描仪5在水平方向进行精准的移动，再对第二连接杆14的倾斜角度进行调整，并启动气缸19对第三连接杆15和第二连接杆14的整体长度，即扫描仪5所在的高度位置上进行调整，然后通过转动第三连接杆15沿着轴承20的内轴旋转，从而使得扫描仪5能够对建筑物进行多角度的测量。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：包括推车(1)以及设置在推车(1)上的安装座(2)，所述安装座(2)上安装有机械臂(3)，所述机械臂(3)远离安装座(2)的一端设有用于夹持扫描仪(5)的夹持部(4)，所述扫描仪(5)安装在夹持部(4)处，所述安装座(2)上沿水平方向开设有滑槽(6)，所述机械臂(3)的底端固接有滑块(7)，所述滑块(7)卡接在滑槽(6)内，所述安装座(2)上安装有用于驱动机械臂(3)移动的伺服电缸(8)和精密减速机(9)，所述伺服电缸(8)的输出端与滑块(7)的侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述安装座(2)沿长度方向的两端均沿竖直方向固接有一块固定板(10)，两块所述固定板(10)相对的一侧固接有导向杆(11)，所述滑块(7)朝向导向杆(11)的一侧固接有套筒(12)，所述套筒(12)套设在导向杆(11)的外周缘。

3.根据权利要求1所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述机械臂(3)包括自上而下依次相连的第一连接杆(13)、第二连接杆(14)和第三连接杆(15)，所述第一连接杆(13)的底端连接在安装座(2)上，所述第二连接杆(14)铰接连接在第一连接杆(13)远离安装座(2)的一端，所述第二连接杆(14)和第一连接杆(13)的铰接处穿设有螺栓(16)，所述螺栓(16)的端部螺纹连接有锁紧螺母(17)，所述第二连接杆(14)的内部沿竖直方向设有第一空腔(18)，所述第三连接杆(15)插接在第二连接杆(14)的第一空腔(18)内，所述第二连接杆(14)的第一空腔(18)内设有气缸(19)，所述气缸(19)的输出端固定连接在第三连接杆(15)朝向第二连接杆(14)的一端，所述扫描仪(5)安装在第三连接杆(15)远离第二连接杆(14)的一端。

4.根据权利要求3所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述安装座(2)上固定连接有轴承(20)，所述轴承(20)的内轴朝向安装座(2)的一端与安装座(2)接触，所述第一连接杆(13)同轴连接在轴承(20)的内轴的内周缘，所述轴承(20)的内轴的内周缘固接有限位块(21)，所述第一连接杆(13)的外侧开设有限位槽(22)，所述限位块(21)卡接在限位槽(22)内。

5.根据权利要求3所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述夹持部(4)包括两个铰接连接在第三连接杆(15)远离第二连接杆(14)一端的两侧的支杆(23)，两个所述支杆(23)远离第三连接杆(15)一端均铰接连接有一个弧形的夹块(24)，两个所述夹块(24)通过铰接轴(25)铰接连接，所述铰接轴(25)上垂直连接有推杆(26)，所述第三连接杆(15)靠近推杆(26)的一端的内部开设有第二空腔(27)，所述推杆(26)延伸进第二空腔(27)内的一截的侧壁上设有齿条(28)，所述第三连接杆(15)的外侧安装有电机（34），所述第三连接杆(15)内的第二空腔(27)内设有齿轮(29)，所述电机（34）的转动轴与齿轮(29)同轴连接，所述齿条(28)和齿轮(29)啮合连接，所述扫描仪(5)卡接在两个夹块(24)之间。

6.根据权利要求5所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述第三连接杆(15)内的第二空腔(27)朝向推杆(26)背离齿条(28)的一侧固接有导轨(30)，所述推杆(26)朝向导轨(30)的一侧固接有导向块(31)，所述导向块(31)卡接在导轨(30)内。

7.根据权利要求6所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：两个所述夹块(24)相对的一侧均固接有防滑层(32)。

8.根据权利要求1所述的用于夹持扫描仪的机械臂，其特征在于：所述滑块(7)朝向滑槽(6)槽底的一侧滚动连接有滚珠(33)，所述滚珠(33)与滑槽(6)相抵触。

Images