一种基于云计算架构的工业设计平台装置

摘要

本发明属于工业设计技术领域，具体的说是一种基于云计算架构的工业设计平台装置，包括存储器、服务器和客户终端，还包括3D扫描模块，所述3D扫描模块与客户终端连接，所述客户终端与服务器、存储器连接，所述3D扫描模块包括圆盘状的底座，所述底座顶端设有环形槽，环形槽内活动安装有滑块，所述滑块侧壁对称固定有两个支架，所述支架的顶部固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端固定有丝杆；本发明通过带动3D扫描仪沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力。

说明书

技术领域

本发明属于工业设计技术领域，具体的说是一种基于云计算架构的工业设计平台装置。

背景技术

云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。

广义工业设计是指为了达到某一特定目的，从构思到建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为。它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程。狭义工业设计单指产品设计，即针对人与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应。包括为了使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等物质性装备所进行的设计。产品设计的核心是产品对使用者的身、心具有良好的亲和性与匹配。狭义工业设计的定义与传统工业设计的定义是一致的。由于工业设计自产生以来始终是以产品设计为主的，因此产品设计常常被称为工业设计。

现有技术中也出现了一些关于工业设计平台的技术方案，如申请号为CN201710926299.7的一项中国专利，该专利公开了一种基于云计算架构的工业设计平台装置，该专利由节点管理服务器、调控服务器、数据处理服务器、存储服务器和客户端组成，通过云计算架构的设计，将数据计算处理从客户端转移到云端，可有效解决现有工业设计中所存在的无法多人同时使用，硬件建设成本高的问题，有效的降低了中小型企业的工业设计成本，但是工业设计时通常需要用到扫描技术，在对于大型模型进行扫描时往往费时费力，且扫描的误差大，从而影响到数据的准确性。

据此，本发明提出了一种基于云计算架构的工业设计平台装置，通过带动3D扫描仪沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种基于云计算架构的工业设计平台装置，通过带动3D扫描仪沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于云计算架构的工业设计平台装置，包括存储器、服务器和客户终端，还包括3D扫描模块，所述3D扫描模块与客户终端连接，所述客户终端与服务器、存储器连接，所述3D扫描模块包括圆盘状的底座，所述底座顶端设有环形槽，环形槽内活动安装有滑块，所述滑块侧壁对称固定有两个支架，所述支架的顶部固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端固定有丝杆，所述丝杆底端转动安装在滑块上，所述丝杆的底部固定有齿轮，所述底座的侧壁上固定有齿圈，所述齿轮与齿圈互相啮合，所述齿轮用于带动滑块移动，两个所述支架互相靠近的一侧均设有滑槽，滑槽内活动安装有支撑板，所述支撑板与丝杆构成丝杠副，所述丝杠用于带动支撑板沿着滑槽移动，所述支撑板顶端固定有推杆电机，所述支撑板底端固定有激光测距仪，所述激光测距仪用于测量推杆电机与模型之间的距离，所述推杆电机的输出轴端球连接有3D扫描仪，所述3D扫描仪用于扫描模型，所述底座上设有控制器，控制器用于控制3D扫描模块工作；工作时，工业设计时通常需要用到扫描技术，在对于大型模型进行扫描时往往费时费力，且扫描的误差大，从而影响到数据的准确性，本发明对这一问题进行了解决；将需要扫描的模型或物体放在底座上，启动3D扫描模块，使得驱动电机带动丝杆转动，从而使得齿轮产生转动；齿轮在齿圈内转动的同时带动滑块在环形槽内移动，使得3D扫描仪沿着底座转动；丝杆转动的同时带动支撑板向下移动，使得推杆电机以及3D扫描仪向下移动；在转动和移动的合并作用下使得3D扫描仪呈螺旋状下降，从而使得3D扫描仪能够对于大型模型表面进行扫描；在模型轮廓发生变化时激光测距仪所测数据产生变化，控制器对数据进行识别后调节推杆电机，使得推杆电机的输出轴伸长或者缩短，从而使得3D扫描仪的位置产生变化；本发明通过带动3D扫描仪沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力；将采集到的数据输入到存储器中并上传到服务器中，可以随时在客户终端处下载数据。

优选的，所述推杆电机的侧壁上固定有两根一号弹力带，所述一号弹力带远离推杆电机的一端固定在3D扫描仪靠近推杆电机的一侧，两根一号弹力带分别位于3D扫描仪的顶部和底部，所述支撑板顶端固定有限位架，所述限位架上活动安装有一号限位板，所述推杆电机的输出轴侧壁上固定有连接块，所述连接块远离推杆电机的一端固定有一号调节板，所述一号调节板顶端与一号限位板接触，所述一号调节板顶端沿其长度方向等距离设有两个及以上的凹槽和凸起，凹槽和凸起呈间歇分布，所述一号调节板用于调节一号限位板的位置，所述一号限位板用于调节一号弹力带的形状，所述一号弹力带用于带动3D扫描仪上下转动；工作时，模型表面具有凹坑时3D扫描仪不能对模型的表面进行准确的抓取，尤其是曲面处具有较大的变向，从而使得数据的采集出现断层；通过设置有一号调节板，在模型表面出现凹坑时推杆电机的输出轴伸长，使得3D扫描仪进入到模型的凹坑中；在推杆电机的输出轴伸长的过程中带动一号调节板移动，从而使得一号调节板上的凹槽和凸起交替与一号限位板接触，从而使得一号限位板在自身重力的作用下产生往复的上下移动；在一号限位板上下移动的过程中分别压迫一号弹力带，使得两根一号弹力带依次产生弯曲；通过一号弹力带的带动作用使得3D扫描仪能够在模型的凹坑中上下摆动，从而使得3D扫描仪的视角扩大；视角扩大弥补了3D扫描仪扫描过程中的盲区，3D扫描仪视角扩大的同时使得模型的表面轮廓捕捉更加的精准，从而提高了数据的准确性；同时，3D扫描仪在摆动的时候产生振动，从而使得3D扫描仪表面的灰尘脱落，进而保证了3D扫描仪的正常工作，提高了扫描的效率。

优选的，所述一号限位板远离3D扫描仪的一端设有导向槽，导向槽内活动安装有二号限位板，所述一号调节板侧壁上固定有二号调节板，所述二号调节板与一号调节板形状一致，所述推杆电机的侧壁上固定有两根二号弹力带，所述二号弹力带远离推杆电机的一端固定在3D扫描仪靠近推杆电机的一侧，两根所述二号弹力带分别位于3D扫描仪的左右两侧，所述二号限位板和一号限位板之间设有复位弹簧，所述复位弹簧用于二号限位板的复位；工作时，通过设置有二号调节板，在一号调节板移动的同时带动二号调节板移动，使得二号限位板产生左右的往复移动，从而使得二号限位板对二号弹力带产生反复的挤压；二号弹力带在受到挤压的同时使得3D扫描仪产生左右的摆动，从而使得3D扫描仪的视角进一步的扩大；通过二号调节板的设置使得3D扫描仪产生左右的摆动，配合一号调节板的作用使得3D扫描仪的视角覆盖到模型凹坑的各个方向，直接提高了模型扫描的准确度，减少了数据的误差；左右和上下摆动配合进一步的提高了3D扫描仪的表面清灰效果，从而使得3D扫描仪的工作不受灰尘影响。

优选的，两个所述支架之间固定有矩形板，所述矩形板顶端固定有两个及以上的气筒，所述底座顶端设有方孔，方孔内活动安装有支撑块，所述支撑块顶端固定有承重板，所述支撑块侧壁上转动安装有两个及以上的气缸，所述气缸通过气管与气筒连接，所述气缸用于顶起承重板，所述支撑板顶部设有两个喷管，所述喷管与气筒之间设有连管；工作时，模型底部与底座接触，使得3D扫描仪无法对模型的底部进行扫描，从而造成数据的缺失；通过设置有气筒，将模型放置在承重板上方，在支撑板移动至气筒处时继续向下移动，使得气筒受到向下的挤压，从而使得气筒内的气体沿着气管进入到气缸中；气缸在进气后其输出轴伸长，使得承重板被抬高，从而使得模型的高度升高；在3D扫描仪移动至丝杆的下方时能够对模型的下方轮廓进行捕捉，从而提高了模型扫描的完整性，进而提高了数据的完成性，也提高了扫描的效率；气筒内气体通过连管进入到喷管处，喷管中喷出的气体正对3D扫描仪的镜头处，从而使得3D扫描仪表面的灰尘得到进一步的处理，进而保证了3D扫描仪的正常工作，使得测量的数据更加准确。

优选的，所述一号调节板上相邻凹槽和凸起之间不连续，相邻凹槽和凸起之间部分与一号调节板的长度方向一致；工作时，若凹槽和凸起连续设置使得3D扫描仪产生晃动，从而使得扫描误差增大；在凹槽和凸起之间设置有缓冲部分，使得一号调节板和二号调节板在移动的过程中使得3D扫描仪具有一定的稳定时间，从而使得一号调节板在对3D扫描仪进行调节的同时二号调节板不对3D扫描仪进行调节，进而使得3D扫描仪一次只进行单个方向的摆动；摆动的互不干扰使得3D扫描仪的摆动具有稳定性，避免出现两个方向的摆动叠加引起的晃动出现，从而保证了3D扫描仪工作的稳定性，进而保证了数据的准确性。

优选的，所述一号调节板和二号调节板均为磁性材料制成，所述一号限位板和二号限位板均为铁质金属制成，所述一号调节板和二号调节板表面均贴附有钢化膜，所述钢化膜用于减少摩擦；工作时，因一号限位板和限位架之间具有摩擦，在一号限位架移动的过程中可能具有延迟，从而影响到3D扫描仪的摆动机动性；通过将一号调节板设为磁性材料，使得一号调节板对一号限位板具有吸力，从而使得一号调节板表面形状产生变化时能够及时的对一号限位板进行调节，进而使得3D扫描仪能够产生及时的摆动；3D扫描仪的机动性得到保障使得3D扫描仪的扫描效率得到提升，从而保证了扫描的准确度，使得数据更加的真实有效；钢化膜减小了一号调节板与一号限位板之间、二号调节板和二号限位板之间的摩擦力，从而使得推杆电机伸长更加顺畅，保证了3D扫描仪的稳定性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过带动3D扫描仪沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力。

2.本发明通过带动3D扫描仪进入到模型凹坑中，并且带动3D扫描仪产生摆动，从而扩大了3D扫描仪的视角，使得3D扫描仪能够对模型表面进行完整且准确的捕捉，从而使得设计数据的获取更加的准确。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中3D扫描模块的三维图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是本发明中3D扫描模块的俯视图；

图4是图3中B处局部放大图；

图5是气缸和支撑块的位置关系示意图；

图中：1、底座；2、环形槽；3、滑块；4、支架；5、驱动电机；6、丝杆；7、齿轮；8、齿圈；9、支撑板；10、推杆电机；11、3D扫描仪；12、一号弹力带；13、限位架；14、一号限位板；15、一号调节板；16、二号限位板；17、二号调节板；18、二号弹力带；19、复位弹簧；20、矩形板；21、气筒；22、支撑块；23、承重板；24、气缸。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种基于云计算架构的工业设计平台装置，包括存储器、服务器和客户终端，还包括3D扫描模块，所述3D扫描模块与客户终端连接，所述客户终端与服务器、存储器连接，所述3D扫描模块包括圆盘状的底座1，所述底座1顶端设有环形槽2，环形槽2内活动安装有滑块3，所述滑块3侧壁对称固定有两个支架4，所述支架4的顶部固定有驱动电机5，所述驱动电机5的输出轴端固定有丝杆6，所述丝杆6底端转动安装在滑块3上，所述丝杆6的底部固定有齿轮7，所述底座1的侧壁上固定有齿圈8，所述齿轮7与齿圈8互相啮合，所述齿轮7用于带动滑块3移动，两个所述支架4互相靠近的一侧均设有滑槽，滑槽内活动安装有支撑板9，所述支撑板9与丝杆6构成丝杠副，所述丝杠用于带动支撑板9沿着滑槽移动，所述支撑板9顶端固定有推杆电机10，所述支撑板9底端固定有激光测距仪，所述激光测距仪用于测量推杆电机10与模型之间的距离，所述推杆电机10的输出轴端球连接有3D扫描仪11，所述3D扫描仪11用于扫描模型，所述底座1上设有控制器，控制器用于控制3D扫描模块工作；工作时，工业设计时通常需要用到扫描技术，在对于大型模型进行扫描时往往费时费力，且扫描的误差大，从而影响到数据的准确性，本发明对这一问题进行了解决；将需要扫描的模型或物体放在底座1上，启动3D扫描模块，使得驱动电机5带动丝杆6转动，从而使得齿轮7产生转动；齿轮7在齿圈8内转动的同时带动滑块3在环形槽2内移动，使得3D扫描仪11沿着底座1转动；丝杆6转动的同时带动支撑板9向下移动，使得推杆电机10以及3D扫描仪11向下移动；在转动和移动的合并作用下使得3D扫描仪11呈螺旋状下降，从而使得3D扫描仪11能够对于大型模型表面进行扫描；在模型轮廓发生变化时激光测距仪所测数据产生变化，控制器对数据进行识别后调节推杆电机10，使得推杆电机10的输出轴伸长或者缩短，从而使得3D扫描仪11的位置产生变化；本发明通过带动3D扫描仪11沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力；将采集到的数据输入到存储器中并上传到服务器中，可以随时在客户终端处下载数据。

作为本发明的一种具体实施方式，所述推杆电机10的侧壁上固定有两根一号弹力带12，所述一号弹力带12远离推杆电机10的一端固定在3D扫描仪11靠近推杆电机10的一侧，两根一号弹力带12分别位于3D扫描仪11的顶部和底部，所述支撑板9顶端固定有限位架13，所述限位架13上活动安装有一号限位板14，所述推杆电机10的输出轴侧壁上固定有连接块，所述连接块远离推杆电机10的一端固定有一号调节板15，所述一号调节板15顶端与一号限位板14接触，所述一号调节板15顶端沿其长度方向等距离设有两个及以上的凹槽和凸起，凹槽和凸起呈间歇分布，所述一号调节板15用于调节一号限位板14的位置，所述一号限位板14用于调节一号弹力带12的形状，所述一号弹力带12用于带动3D扫描仪11上下转动；工作时，模型表面具有凹坑时3D扫描仪11不能对模型的表面进行准确的抓取，尤其是曲面处具有较大的变向，从而使得数据的采集出现断层；通过设置有一号调节板15，在模型表面出现凹坑时推杆电机10的输出轴伸长，使得3D扫描仪11进入到模型的凹坑中；在推杆电机10的输出轴伸长的过程中带动一号调节板15移动，从而使得一号调节板15上的凹槽和凸起交替与一号限位板14接触，从而使得一号限位板14在自身重力的作用下产生往复的上下移动；在一号限位板14上下移动的过程中分别压迫一号弹力带12，使得两根一号弹力带12依次产生弯曲；一号弹力带12弯曲的同时使得3D扫描仪11产生摆动，从而使得3D扫描仪11的视角扩大；视角扩大弥补了3D扫描仪11扫描过程中的盲区，3D扫描仪11视角扩大的同时使得模型的表面轮廓捕捉更加的精准，从而提高了数据的准确性；同时，3D扫描仪11在摆动的时候产生振动，从而使得3D扫描仪11表面的灰尘脱落，进而保证了3D扫描仪11的正常工作，提高了扫描的效率。

作为本发明的一种具体实施方式，所述一号限位板14远离3D扫描仪11的一端设有导向槽，导向槽内活动安装有二号限位板16，所述一号调节板15侧壁上固定有二号调节板17，所述二号调节板17与一号调节板15形状一致，所述推杆电机10的侧壁上固定有两根二号弹力带18，所述二号弹力带18远离推杆电机10的一端固定在3D扫描仪11靠近推杆电机10的一侧，两根所述二号弹力带18分别位于3D扫描仪11的左右两侧，所述二号限位板16和一号限位板14之间设有复位弹簧19，所述复位弹簧19用于二号限位板16的复位；工作时，通过设置有二号调节板17，在一号调节板15移动的同时带动二号调节板17移动，使得二号限位板16产生左右的往复移动，从而使得二号限位板16对二号弹力带18产生反复的挤压；二号弹力带18在受到挤压的同时使得3D扫描仪11产生左右的摆动，从而使得3D扫描仪11的视角进一步的扩大；通过二号调节板17的设置使得3D扫描仪11产生左右的摆动，配合一号调节板15的作用使得3D扫描仪11的视角覆盖到模型凹坑的各个方向，直接提高了模型扫描的准确度，减少了数据的误差；左右和上下摆动配合进一步的提高了3D扫描仪11的表面清灰效果，从而使得3D扫描仪11的工作不受灰尘影响。

作为本发明的一种具体实施方式，两个所述支架4之间固定有矩形板20，所述矩形板20顶端固定有两个及以上的气筒21，所述底座1顶端设有方孔，方孔内活动安装有支撑块22，所述支撑块22顶端固定有承重板23，所述支撑块22侧壁上转动安装有两个及以上的气缸24，所述气缸24通过气管与气筒21连接，所述气缸24用于顶起承重板23，所述支撑板9顶部设有两个喷管，所述喷管与气筒之间设有连管；工作时，模型底部与底座1接触，使得3D扫描仪11无法对模型的底部进行扫描，从而造成数据的缺失；通过设置有气筒21，将模型放置在承重板23上方，在支撑板9移动至气筒21处时继续向下移动，使得气筒21受到向下的挤压，从而使得气筒21内的气体沿着气管进入到气缸24中；气缸24在进气后其输出轴伸长，使得承重板23被抬高，从而使得模型的高度升高；在3D扫描仪11移动至丝杆6的下方时能够对模型的下方轮廓进行捕捉，从而提高了模型扫描的完整性，进而提高了数据的完成性，也提高了扫描的效率；气筒21内气体通过连管进入到喷管处，喷管中喷出的气体正对3D扫描仪11的镜头处，配合3D扫描仪11的摆动使得气流扫掠3D扫描仪11的表面，从而使得3D扫描仪11表面的灰尘得到进一步的处理，进而保证了3D扫描仪11的正常工作，使得测量的数据更加准确。

作为本发明的一种具体实施方式，所述一号调节板15上相邻凹槽和凸起之间不连续，相邻凹槽和凸起之间部分与一号调节板15的长度方向一致；工作时，若凹槽和凸起连续设置使得3D扫描仪11产生晃动，从而使得扫描误差增大；在凹槽和凸起之间设置有缓冲部分，使得一号调节板15和二号调节板17在移动的过程中使得3D扫描仪11具有一定的稳定时间，从而使得一号调节板15在对3D扫描仪11进行调节的同时二号调节板17不对3D扫描仪11进行调节，进而使得3D扫描仪11一次只进行单个方向的摆动；摆动的互不干扰使得3D扫描仪11的摆动具有稳定性，避免出现两个方向的摆动叠加引起的晃动出现，从而保证了3D扫描仪11工作的稳定性，进而保证了数据的准确性。

作为本发明的一种具体实施方式，所述一号调节板15和二号调节板17均为磁性材料制成，所述一号限位板14和二号限位板16均为铁质金属制成，所述一号调节板15和二号调节板17表面均贴附有钢化膜，所述钢化膜用于减少摩擦；工作时，因一号限位板14和限位架13之间具有摩擦，在一号限位架13移动的过程中可能具有延迟，从而影响到3D扫描仪11的摆动机动性；通过将一号调节板15设为磁性材料，使得一号调节板15对一号限位板14具有吸力，从而使得一号调节板15表面形状产生变化时能够及时的对一号限位板14进行调节，进而使得3D扫描仪11能够产生及时的摆动；3D扫描仪11的机动性得到保障使得3D扫描仪11的扫描效率得到提升，从而保证了扫描的准确度，使得数据更加的真实有效；钢化膜减小了一号调节板15与一号限位板14之间、二号调节板17和二号限位板16之间的摩擦力，从而使得推杆电机10伸长更加顺畅，保证了3D扫描仪11的稳定性。

工作时，工业设计时通常需要用到扫描技术，在对于大型模型进行扫描时往往费时费力，且扫描的误差大，从而影响到数据的准确性，本发明对这一问题进行了解决；将需要扫描的模型或物体放在底座1上，启动3D扫描模块，使得驱动电机5带动丝杆6转动，从而使得齿轮7产生转动；齿轮7在齿圈8内转动的同时带动滑块3在环形槽2内移动，使得3D扫描仪11沿着底座1转动；丝杆6转动的同时带动支撑板9向下移动，使得推杆电机10以及3D扫描仪11向下移动；在转动和移动的合并作用下使得3D扫描仪11呈螺旋状下降，从而使得3D扫描仪11能够对于大型模型表面进行扫描；在模型轮廓发生变化时激光测距仪所测数据产生变化，控制器对数据进行识别后调节推杆电机10，使得推杆电机10的输出轴伸长或者缩短，从而使得3D扫描仪11的位置产生变化；本发明通过带动3D扫描仪11沿着模型表面均匀移动，使得模型的轮廓被准确捕捉，避免因人工操作导致的画面模糊和尺寸误差等问题，从而提高了数据的准确性，同时减少了人工操作的任务量，使得数据采集任务省时省力；将采集到的数据输入到存储器中并上传到服务器中，可以随时在客户终端处下载数据。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。