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KR20220094038A - 3-Dimension Scanner Platform and Scanning Device Having the Same - Google Patents

3-Dimension Scanner Platform and Scanning Device Having the Same Download PDF

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KR20220094038A
KR20220094038A KR1020200185302A KR20200185302A KR20220094038A KR 20220094038 A KR20220094038 A KR 20220094038A KR 1020200185302 A KR1020200185302 A KR 1020200185302A KR 20200185302 A KR20200185302 A KR 20200185302A KR 20220094038 A KR20220094038 A KR 20220094038A
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South Korea
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scanner
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frame
measured
unit
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이석희
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주식회사 대오비전
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Abstract

본 발명은 피측정물을 회전 운동 및 틸팅, X-Y-Z축 운동시킴으로써 다양한 형태의 물체를 정확하게 스캔할 수 있는 3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 3차원 스캔장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 3차원 스캐너 플랫폼은, 플랫폼 베이스와; 상기 플랫폼 베이스 상에 일축(X축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 X축 가동프레임과; 상기 X축 가동프레임 상에 다른 일축(Y축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 Y축 가동프레임과; 상기 Y축 가동프레임에 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 승강프레임과; 상기 승강프레임에 지면(地面)에 대해 수직한 회전축을 중심으로 회전하도록 설치된 회전프레임과; 상기 회전프레임에 설치된 마운트프레임과; 상기 마운트프레임에 지면(地面)에 대해 수평한 수평축을 중심으로 회전하도록 설치되며, 상부면에 피측정물이 안착되는 틸팅스테이지와; 상기 플랫폼 베이스에 설치되어 상기 X축 가동프레임을 X축 방향으로 수평 이동시키는 X축 이송유닛과; 상기 X축 가동프레임에 설치되어 상기 Y축 가동프레임을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이송유닛과; 상기 Y축 가동프레임에 설치되어 상기 승강프레임을 상하로 이동시키는 승강유닛과; 상기 승강프레임에 설치되어 상기 회전프레임을 회전시키는 회동유닛과; 상기 마운트프레임에 설치되어 상기 틸팅스테이지를 회전시키는 틸팅유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a three-dimensional scanner platform capable of accurately scanning various types of objects by rotating, tilting, and moving an object to be measured in X-Y-Z axes, and a three-dimensional scanning device having the same, and the three-dimensional scanner platform according to the present invention Silver, the platform base; an X-axis movable frame installed on the platform base to be horizontally movable in a uniaxial (X-axis) direction; a Y-axis movable frame installed on the X-axis movable frame to be horizontally movable in the other uniaxial (Y-axis) direction; a lifting frame installed on the Y-axis movable frame to be movable in the vertical direction (Z-axis direction); a rotation frame installed on the lifting frame to rotate about a rotation axis perpendicular to the ground; a mount frame installed on the rotating frame; a tilting stage installed on the mount frame to rotate about a horizontal axis that is horizontal to the ground, and on which an object to be measured is seated on an upper surface; an X-axis transfer unit installed on the platform base to horizontally move the X-axis movable frame in the X-axis direction; a Y-axis transfer unit installed on the X-axis movable frame to horizontally move the Y-axis movable frame in the Y-axis direction; a lifting unit installed on the Y-axis movable frame to move the lifting frame up and down; a rotation unit installed on the lifting frame to rotate the rotation frame; It is installed on the mount frame and characterized in that it comprises a tilting unit for rotating the tilting stage.

Description

3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 3차원 스캔장치{3-Dimension Scanner Platform and Scanning Device Having the Same}3-Dimension Scanner Platform and Scanning Device Having the Same}

본 발명은 3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 스캔장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피측정물을 회전 운동 및 틸팅, X-Y-Z축 운동시킴으로써 다양한 형태의 물체를 정확하게 스캔할 수 있는 3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 3차원 스캔장치에 관한 것이다. The present invention relates to a three-dimensional scanner platform and a scanning device having the same, and more particularly, to a three-dimensional scanner platform capable of accurately scanning various types of objects by rotating, tilting, and moving an object to be measured in X-Y-Z axes, and the same It relates to a 3D scanning device provided.

3차원 스캐너는 피측정물의 형상에 대한 수치 데이터를 수집하는 장치이다. 수집된 데이터는 디지털 입체 모델을 구축하는 데 사용할 수 있다. 3차원 스캐너를 구현하는 데에는 여러 가지 기술 방식이 있으며, 각각의 방식에는 기술적, 비용적 장단점들이 존재한다. A three-dimensional scanner is a device that collects numerical data about the shape of an object to be measured. The collected data can be used to build a digital stereoscopic model. There are several technical methods to implement a 3D scanner, and each method has technical and cost advantages and disadvantages.

통상적으로 3차원 스캐너 시스템은 피측정물을 회전테이블(플랫폼) 위에 올려 놓고 특정 각도마다 회전시키면서 카메라로 다각도 촬영하여 획득된 2차원 이미지를 래핑(wrapping)하여 3차원의 가시효과 및 대략적인 기하 정보를 획득한다. In general, a three-dimensional scanner system places an object to be measured on a rotating table (platform), rotates it at a specific angle, and wraps a two-dimensional image obtained by photographing from multiple angles with a camera to obtain three-dimensional visual effect and approximate geometric information. to acquire

그런데 종래의 3차원 스캐너 시스템에 사용되는 플랫폼은 회전 운동 또는 틸팅운동만 가능하게 구성되고, 피측정물을 촬영하는 카메라가 1축 또는 2축 회전 운동하면서 피측정물을 촬영하여 입체적인 영상을 획득하고 있으므로, 정확한 형태와 크기에 대한 데이터를 획득하기가 어렵고, 스캔에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다. However, the platform used in the conventional three-dimensional scanner system is configured to enable only rotational or tilting motion, and the camera for photographing the object acquires a three-dimensional image by photographing the object while rotating one or two axes. Therefore, it is difficult to obtain data on an accurate shape and size, and a lot of time is required for scanning.

특히, 한국등록특허 제10-1477185호의 '3차원 스캐너 플랫폼'에는 피측정물을 틸팅스테이지에 안착시키고, 안착된 피측정물을 틸팅스테이지에 고정시키기 위하여 진공라인과 진공홀을 사용하고 있다. 이 경우에 스캔되는 피측정물이 유연한 소재일 경우에는 진공에 의한 흡착력에 의해서 피측정물의 외관이 왜곡되는 문제점이 발생할 수 있다. In particular, in the '3D scanner platform' of Korean Patent Registration No. 10-1477185, a vacuum line and a vacuum hole are used to seat an object to be measured on a tilting stage and to fix the seated object to the tilting stage. In this case, when the object to be scanned is a flexible material, there may be a problem in that the appearance of the object to be measured is distorted due to the suction force due to vacuum.

특히, 한국등록특허 제10-1477185호의 '3차원 스캐너 플랫폼'에는 피측정물을 틸팅스테이지에 안착시키고, 안착된 피측정물을 틸팅스테이지에 고정시키기 위하여 진공라인과 진공홀을 사용하고 있다. 이 경우에 스캔되는 피측정물이 유연한 소재일 경우에는 진공에 의한 흡착력에 의해서 피측정물의 외관이 왜곡되는 문제점이 발생할 수 있다. In particular, in the '3D scanner platform' of Korean Patent Registration No. 10-1477185, a vacuum line and a vacuum hole are used to seat an object to be measured on a tilting stage and to fix the seated object to the tilting stage. In this case, when the object to be scanned is a flexible material, there may be a problem in that the appearance of the object to be measured is distorted due to the suction force due to vacuum.

또한 피측정물을 회전 및 틸팅하는 동작에 의하여 피측정물의 정확한 각도에서의 측정이 힘들거나 피측정물의 흔들림으로 피측정물의 외관이 다소 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that it is difficult to measure the measurement object at an accurate angle due to the operation of rotating and tilting the measurement object, or the appearance of the measurement object cannot be accurately measured due to the shaking of the measurement object.

한국등록특허 제10-0672819호(2007년 01월 16일 등록)Korean Patent Registration No. 10-0672819 (registered on January 16, 2007) 한국등록특허 제10-1477185호(2014년 12월 22일 등록)Korean Patent No. 10-1477185 (registered on December 22, 2014) 한국등록특허 제10-1777229호(2017년 09월 05일 등록)Korean Patent Registration No. 10-1777229 (Registered on September 05, 2017)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 피측정물이 놓여지는 플랫폼을 2축 회전 운동 및 X-Y-Z 축으로 선형 운동 가능하게 구성함과 더불어, 3차원 영상검출기(예를 들어 카메라)를 회전 운동 및 Z축 운동이 가능하게 구성하여 피측정물의 형태 및 크기에 대하여 정확하고 신속하게 데이터를 획득할 수 있는 3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 3차원 스캔장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, and the present invention configures a platform on which an object to be measured is placed to be capable of two-axis rotational motion and a linear motion in the X-Y-Z axes, and a three-dimensional image detector (for example, a camera ) to enable rotational movement and Z-axis movement to provide a three-dimensional scanner platform and a three-dimensional scanning device having the same that can accurately and quickly acquire data on the shape and size of a measurement object.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플랫폼 베이스와; 상기 플랫폼 베이스 상에 일축(X축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 X축 가동프레임과; 상기 X축 가동프레임 상에 다른 일축(Y축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 Y축 가동프레임과; 상기 Y축 가동프레임에 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 승강프레임과; 상기 승강프레임에 지면(地面)에 대해 수직한 회전축을 중심으로 회전하도록 설치된 회전프레임과; 상기 회전프레임에 설치된 마운트프레임과; 상기 마운트프레임에 지면(地面)에 대해 수평한 수평축을 중심으로 회전하도록 설치되며, 상부면에 피측정물이 안착되는 틸팅스테이지와; 상기 플랫폼 베이스에 설치되어 상기 X축 가동프레임을 X축 방향으로 수평 이동시키는 X축 이송유닛과; 상기 X축 가동프레임에 설치되어 상기 Y축 가동프레임을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이송유닛과; 상기 Y축 가동프레임에 설치되어 상기 승강프레임을 상하로 이동시키는 승강유닛과; 상기 승강프레임에 설치되어 상기 회전프레임을 회전시키는 회동유닛과; 상기 마운트프레임에 설치되어 상기 틸팅스테이지를 회전시키는 틸팅유닛을 포함하되, The present invention for achieving the above object, the platform base; an X-axis movable frame installed on the platform base to be horizontally movable in a uniaxial (X-axis) direction; a Y-axis movable frame installed on the X-axis movable frame to be horizontally movable in the other uniaxial (Y-axis) direction; a lifting frame installed on the Y-axis movable frame to be movable in the vertical direction (Z-axis direction); a rotation frame installed on the lifting frame to rotate about a rotation axis perpendicular to the ground; a mount frame installed on the rotating frame; a tilting stage installed on the mount frame to rotate about a horizontal axis that is horizontal to the ground, and on which an object to be measured is seated on an upper surface; an X-axis transfer unit installed on the platform base to horizontally move the X-axis movable frame in the X-axis direction; a Y-axis transfer unit installed on the X-axis movable frame to horizontally move the Y-axis movable frame in the Y-axis direction; a lifting unit installed on the Y-axis movable frame to move the lifting frame up and down; a rotation unit installed on the lifting frame to rotate the rotation frame; A tilting unit installed on the mount frame to rotate the tilting stage,

상기 틸팅스테이지(170)에는 외부의 공압수단과 연결되어 진공압을 발생시켜 틸팅스테이지(170) 상에 안착된 피측정물을 흡착하여 고정하는 복수개의 진공홀(175)과 상기 복수개의 진공홀(175)의 개폐를 위한 진공홀 도어(177)가 형성되고, 상기 마운트프레임(160)의 중심부에 공압수단과 연결되는 진공라인(176)이 설치되고, 상기 진공라인(176)은 틸팅스테이지(170)의 중앙에 형성된 진공홀(175)과 연통되며, 상기 각각의 진공홀(175)들은 서로 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼을 제공한다. A plurality of vacuum holes 175 and the plurality of vacuum holes ( A vacuum hole door 177 for opening and closing 175 is formed, a vacuum line 176 connected to a pneumatic means is installed in the center of the mount frame 160, and the vacuum line 176 is a tilting stage 170 ) communicates with the vacuum hole 175 formed in the center, and each of the vacuum holes 175 provides a three-dimensional scanner platform, characterized in that it is formed to communicate with each other .

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 3차원 스캐너 플랫폼과; 상기 스캐너 플랫폼의 일측에 설치된 스캐너본체와; 상기 스캐너본체에 상하로 이동 가능하게 설치된 스캐너승강부재와; 상기 스캐너승강부재의 끝단에 스캐너 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 스캐터 플랫폼 상의 피측정물을 촬영하는 스캐너와; 상기 스캐너본체에 설치되어 상기 스캐너승강부재를 상하로 이동시키는 스캐너승강유닛과; 상기 스캐너승강부재에 설치되어 상기 스캐너를 회전시키는 스캐너회전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, the three-dimensional scanner platform; a scanner body installed on one side of the scanner platform; a scanner elevating member installed on the scanner body to be movable up and down; a scanner installed at an end of the scanner elevating member to be rotatable about a scanner rotation axis and photographing an object on the scatter platform; a scanner elevating unit installed on the scanner body to move the scanner elevating member up and down; There is provided a three-dimensional scanning device, characterized in that it is installed on the scanner lifting member comprises a scanner rotating unit for rotating the scanner.

본 발명에 따르면, 스캐너가 상하로 승강 운동 및 회전 운동하면서 피측정물에 대한 상대 위치가 조정되면서 피측정물을 촬영함과 동시에, 피측정물이 놓여지는 스캐너 플랫폼의 틸팅스테이지가 X-Y-Z축 직선 운동 및 회전 운동, 틸팅 운동하면서 피측정물의 위치 및 각도가 원하는 대로 자유롭게 조정될 수 있게 된다. 따라서, 스캐너가 스캐너 플랫폼에 놓여진 피측정물을 다양한 임의의 위치와 각도에서 촬영할 수 있게 되어 정확한 3차원 형태와 크기에 대한 데이터를 획득할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, as the scanner moves up and down and rotates, the relative position with respect to the object is adjusted to photograph the object, and at the same time, the tilting stage of the scanner platform on which the object is placed moves linearly along the X-Y-Z axis. And the position and angle of the object to be measured can be freely adjusted as desired while rotating and tilting. Accordingly, there is an advantage in that the scanner can photograph the object to be measured placed on the scanner platform at various arbitrary positions and angles, thereby obtaining accurate three-dimensional shape and size data.

또한, 본 발명에 따른 3차원 스캐너 플랫폼은 틸팅스테이지에 피측정물을 진공 흡착 방식으로 고정하고, 상기 피측정물이 틸팅스테이지에 안착되는 안착면에 따라 진공 흡착을 제어함으로써, 상기 피측정물을 틸팅스테이지에 효율적으로 고정할 수 있다.In addition, the three-dimensional scanner platform according to the present invention secures the object to be measured on a tilting stage in a vacuum adsorption method, and controls vacuum adsorption according to a seating surface on which the object to be measured is seated on the tilting stage. It can be efficiently fixed to the tilting stage.

나아가, 본 발명에 따른 3차원 스캔장치는 3차원 스캐너 플랫폼의 X축 이송유닛, Y축 이송유닛, 승강 유닛의 동작에 연동하여 스캐너승강유닛과 스캐너회전유닛을 동작시킴으로써, 빠르고 정확하게 스캔할 수 있다.Furthermore, the three-dimensional scanning device according to the present invention operates the scanner elevating unit and the scanner rotating unit in conjunction with the operations of the X-axis transfer unit, the Y-axis transfer unit, and the elevating unit of the three-dimensional scanner platform, thereby enabling fast and accurate scanning. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 스캔장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 3차원 스캔장치의 스캐너 플랫폼을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 스캐너 플랫폼의 평면도이다.
도 4는 도 2의 스캐너 플랫폼의 종단면도이다.
도 5는 도 1의 3차원 스캔장치의 스캐닝부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너 플랫폼의 일부분을 나타낸 요부 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스캐너 플랫폼의 일부분을 나타낸 요부 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스캐너 플랫폼의 일부분을 나타낸 요부 종단면도이다.
1 is a perspective view showing a three-dimensional scanning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a scanner platform of the 3D scanning device of FIG. 1 .
3 is a plan view of the scanner platform of FIG. 2 ;
Fig. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the scanner platform of Fig. 2;
5 is a perspective view illustrating a scanning unit of the 3D scanning device of FIG. 1 .
6 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of a scanner platform according to another embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of a scanner platform according to another embodiment of the present invention.
8 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of a scanner platform according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 스캐너 플랫폼 및 이를 구비한 3차원 스캔장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a three-dimensional scanner platform and a three-dimensional scanning device having the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 스캔장치를 나타낸 것으로, 본 발명의 3차원 스캔장치는 피측정물이 놓여지는 스캐너 플랫폼(100)과, 상기 피측정물을 촬영하여 형상 및 크기에 대한 데이터를 획득하는 스캐닝부(200)로 구성된다. 1 shows a three-dimensional scanning apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein the three-dimensional scanning apparatus of the present invention includes a scanner platform 100 on which an object to be measured is placed, and a shape and size by photographing the object to be measured. It consists of a scanning unit 200 that acquires data for

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 스캐너 플랫폼(100)은 플랫폼 베이스(110)와, 상기 플랫폼 베이스(110) 상에 일축(X축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 X축 가동프레임(120)과, 상기 X축 가동프레임(120) 상에 다른 일축(Y축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 Y축 가동프레임(130)과, 상기 Y축 가동프레임(130)에 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 승강프레임(140)과, 상기 승강프레임(140)에 지면(地面)에 대해 수직한 회전축(151)을 중심으로 회전하도록 설치된 회전프레임(150)과, 상기 회전프레임(150)에 설치된 마운트프레임(160)과, 상기 마운트프레임(160)에 지면(地面)에 대해 수평한 수평축(171)을 중심으로 회전하도록 설치되는 틸팅스테이지(170)와, 상기 플랫폼 베이스(110)에 설치되어 상기 X축 가동프레임(120)을 X축 방향으로 수평 이동시키는 X축 이송유닛과, 상기 X축 가동프레임(120)에 설치되어 상기 Y축 가동프레임(130)을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이송유닛과, 상기 Y축 가동프레임(130)에 설치되어 상기 승강프레임(140)을 상하로 이동시키는 승강유닛과, 상기 승강프레임(140)에 설치되어 상기 회전프레임(150)을 회전시키는 회동유닛과, 상기 마운트프레임(160)에 설치되어 상기 틸팅스테이지(170)를 회전시키는 틸팅유닛을 포함한다. 2 to 4 , the scanner platform 100 includes a platform base 110 and an X-axis movable frame 120 installed on the platform base 110 to be horizontally movable in a uniaxial (X-axis) direction. And, the Y-axis movable frame 130 installed to be horizontally movable in the other uniaxial (Y-axis) direction on the X-axis movable frame 120, and the Y-axis movable frame 130 in the vertical direction (Z-axis direction) A lifting frame 140 installed movably as a rotatable frame 140, a rotating frame 150 installed to rotate about a rotating shaft 151 perpendicular to the ground in the lifting frame 140, and the rotating frame 150 The mount frame 160 installed on the, and the tilting stage 170 installed to rotate about a horizontal axis 171 horizontal to the ground on the mount frame 160, and the platform base 110 An X-axis transfer unit that horizontally moves the X-axis movable frame 120 in the X-axis direction, and is installed in the X-axis movable frame 120 to horizontally move the Y-axis movable frame 130 in the Y-axis direction. A Y-axis transfer unit, a lifting unit installed on the Y-axis movable frame 130 to move the lifting frame 140 up and down, and a lifting unit installed on the lifting frame 140 to rotate the rotating frame 150 It includes a rotating unit and a tilting unit installed on the mount frame 160 to rotate the tilting stage 170 .

상기 플랫폼 베이스(110)는 이동이 용이하도록 하부에 복수개의 바퀴(111)를 구비한다. 상기 플랫폼 베이스(110)에는 상기 X축 이송유닛이 설치되는데, 이 실시예에서 X축 이송유닛은 플랫폼 베이스(110)의 양측에 X축 방향으로 연장되게 설치되어 X축 가동프레임(120)의 이동을 안내하는 X축 가이드레일(122)과, 상기 X축 가이드레일(122) 사이에서 X축 방향으로 연장되게 설치된 X축 볼스크류(123)와, 상기 X축 볼스크류(123)의 회전에 의해 X축 볼스크류(123)를 따라 이동하며 상기 X축 가동프레임(120)의 하부면과 고정되게 결합된 X축 너트부(124)와, 상기 X축 볼스크류(123)를 회전시키는 X축 모터(125)를 포함하여 구성된다. The platform base 110 is provided with a plurality of wheels 111 at the lower portion to facilitate movement. The X-axis transfer unit is installed on the platform base 110 . In this embodiment, the X-axis transfer unit is installed to extend in the X-axis direction on both sides of the platform base 110 to move the X-axis movable frame 120 . By the rotation of the X-axis guide rail 122 for guiding, the X-axis ball screw 123 installed to extend in the X-axis direction between the X-axis guide rail 122, and the X-axis ball screw 123 An X-axis nut part 124 fixedly coupled to the lower surface of the X-axis movable frame 120 while moving along the X-axis ball screw 123 and an X-axis motor rotating the X-axis ball screw 123 . (125) is included.

상기 X축 가동프레임(120)은 하부면이 상기 X축 가이드레일(122)을 따라 이동하도록 설치되며, 그 위에 상기 Y축 이송유닛이 구성된다. 이 실시예에서 상기 Y축 이송유닛은 X축 가동프레임(120)의 양측에 Y축 방향으로 연장되게 설치되어 Y축 가동프레임(130)의 이동을 안내하는 Y축 가이드레일(132)과, 상기 Y축 가이드레일(132) 사이에서 Y축 방향으로 연장되게 설치된 Y축 볼스크류(133)와, 상기 Y축 볼스크류(133)의 회전에 의해 Y축 볼스크류(133)를 따라 이동하며 상기 Y축 가동프레임(130)의 하단부와 고정되게 결합된 Y축 너트부(134)와, 상기 Y축 볼스크류(134)를 회전시키는 Y축 모터(135)를 포함하여 구성된다. The X-axis movable frame 120 is installed so that the lower surface moves along the X-axis guide rail 122, and the Y-axis transfer unit is configured thereon. In this embodiment, the Y-axis transfer unit is installed to extend in the Y-axis direction on both sides of the X-axis movable frame 120 to guide the movement of the Y-axis movable frame 130. A Y-axis guide rail 132 and the The Y-axis ball screw 133 installed to extend in the Y-axis direction between the Y-axis guide rails 132, and the Y-axis ball screw 133 moves along the Y-axis ball screw 133 by rotation of the Y-axis ball screw 133, It is configured to include a Y-axis nut part 134 fixedly coupled to the lower end of the movable shaft frame 130 , and a Y-axis motor 135 for rotating the Y-axis ball screw 134 .

상기 Y축 가동프레임(130)은 상기 Y축 가이드레일(132)을 따라 이동하도록 설치되며, 양측부에 상기 승강프레임(140)을 Z축 방향으로 승강 운동시키기 위한 승강유닛이 구성된다. 이 실시예에서 상기 승강유닛은 Y축 가동프레임(130)의 양측 각각에 Z축 방향으로 연장되게 설치된 Z축 볼스크류(143)와, 상기 Z축 볼스크류(143)의 회전에 의해 Z축 볼스크류(143)를 따라 이동하며 상기 승강프레임(140)의 하단부에 연결로드(145)를 매개로 결합된 Z축 너트부(144)와, 상기 Z축 볼스크류(143)를 회전시키는 Z축 모터(142)를 포함하여 구성된다. The Y-axis movable frame 130 is installed to move along the Y-axis guide rail 132, and a lifting unit for lifting and lowering the lifting frame 140 in the Z-axis direction is configured on both sides. In this embodiment, the lifting unit is a Z-axis ball screw 143 installed to extend in the Z-axis direction on each of both sides of the Y-axis movable frame 130, and the Z-axis ball screw 143 by rotation of the Z-axis ball screw 143. A Z-axis motor that moves along the screw 143 and rotates the Z-axis nut 144 coupled to the lower end of the elevating frame 140 via a connecting rod 145 and the Z-axis ball screw 143 (142) is included.

상기 승강프레임(140)은 대략 원반형으로 이루어지며, 중심부에 상기 회전프레임(150)의 회전축(151)이 회전이 가능하게 연결된다. 상기 승강프레임(140)의 하부에는 상기 회전프레임(150)을 회전시키기 위한 회동유닛으로서 회동모터(152)가 설치된다. 상기 회동모터(152)는 회전프레임(150)의 회전축(151)과 축결합되어 회전프레임(150)을 회전시킨다. The elevating frame 140 has a substantially disk shape, and the rotating shaft 151 of the rotating frame 150 is rotatably connected to the center thereof. A rotation motor 152 is installed as a rotation unit for rotating the rotation frame 150 under the lifting frame 140 . The rotation motor 152 is axially coupled to the rotation shaft 151 of the rotation frame 150 to rotate the rotation frame 150 .

상기 회전프레임(150)의 상부면 중심에 상기 마운트프레임(160)이 설치된다. 상기 상기 틸팅스테이지(170)는 상기 마운트프레임(160)의 상단부에 설치되며, 상기 마운트프레임(160)의 상단부에는 상기 틸팅스테이지(170)를 수평축(171)을 중심으로 회전시켜 원하는 각도로 기울이는 틸팅유닛인 틸팅 모터(172)가 설치된다. The mount frame 160 is installed at the center of the upper surface of the rotation frame 150 . The tilting stage 170 is installed at the upper end of the mount frame 160, and at the upper end of the mount frame 160, the tilting stage 170 is rotated about a horizontal axis 171 to tilt it at a desired angle. A tilting motor 172 as a unit is installed.

상기 틸팅스테이지(170)의 상부면에는 피측정물이 탑재되는 지그(미도시)가 결합되거나 피측정물이 직접 부착된다. 이 실시예에서는 상기 틸팅스테이지(170)의 상부면에 피측정물 탑재용 지그(미도시)를 볼트 체결하기 위한 복수개의 볼트 체결공(173)들이 일정 간격으로 배열되어 있다. 이와 같이 틸팅스테이지(170)에 다수의 볼트 체결공(173)들이 격자 형태로 형성되면, 임의의 피측정물 고정용 지그를 원하는 위치에 용이하게 볼트 체결하여 고정시킬 수 있는 이점이 있다. A jig (not shown) on which the object to be measured is mounted is coupled to the upper surface of the tilting stage 170 or the object to be measured is directly attached. In this embodiment, a plurality of bolt fastening holes 173 for bolting a jig (not shown) for mounting an object to the upper surface of the tilting stage 170 are arranged at regular intervals. As such, when a plurality of bolt fastening holes 173 are formed in a grid shape on the tilting stage 170, there is an advantage in that an arbitrary object fixing jig can be easily bolted to a desired position and fixed.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 스캐닝부(200)는 상기 스캐너 플랫폼의 일측에 설치된 스캐너본체(210)와, 상기 스캐너본체(210)에 상하로 이동 가능하게 설치된 스캐너승강부재(220)와, 상기 스캐너승강부재(220)의 끝단에 스캐너 회전축(231)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 스캐터 플랫폼 상의 피측정물을 촬영하는 스캐너(230)와, 상기 스캐너본체(210)에 설치되어 상기 스캐너승강부재(220)를 상하로 이동시키는 스캐너승강유닛과, 상기 스캐너승강부재(220)에 설치되어 상기 스캐너(230)를 회전시키는 스캐너회전유닛을 포함한다. 1 and 5 , the scanning unit 200 includes a scanner body 210 installed on one side of the scanner platform, and a scanner lifting member 220 installed on the scanner body 210 to move up and down and , The scanner 230 is installed rotatably around the scanner rotation shaft 231 at the end of the scanner lifting member 220 to photograph the object to be measured on the scatter platform, and the scanner body 210 is installed It includes a scanner lifting unit for moving the scanner lifting member 220 up and down, and a scanner rotating unit installed on the scanner lifting member 220 to rotate the scanner 230 .

상기 스캐너승강유닛은 상기 스캐너본체(210)에 상하 방향으로 연장되게 설치되어 상기 스캐너승강부재(220)의 이동을 안내하는 승강가이드부재(221)와, 상기 스캐너본체(210)에 상하 방향으로 연장되게 설치된 볼스크류(222)와, 상기 볼스크류(222)의 회전에 의해 볼스크류(222)를 따라 이동하며 상기 스캐너승강부재(220)와 결합된 너트부(223)와, 상기 볼스크류(222)를 회전시키는 스캐너 Z축 모터(224)를 포함한다. The scanner elevating unit is installed to extend in the vertical direction to the scanner body 210, the elevating guide member 221 for guiding the movement of the scanner elevating member 220, the scanner body 210 extends in the vertical direction. The ball screw 222 installed so as to move along the ball screw 222 by rotation of the ball screw 222 and the nut part 223 coupled to the scanner elevating member 220, and the ball screw 222 ) including a scanner Z-axis motor 224 for rotating it.

상기 스캐너(230)는 스캐너승강부재(220)의 끝단부에 수평한 스캐너 회전축(231)을 매개로 연결되어, 스캐너회전유닛인 스캐너 회전모터(232)에 의해 스캐너 회전축(231)을 중심으로 원하는 각도로 회전 운동하면서 스캐너 플랫폼(100) 상에 놓여진 피측정물을 촬영하여 영상을 획득한다. The scanner 230 is connected to the end of the scanner elevating member 220 via a horizontal scanner rotation shaft 231, An image is acquired by photographing an object placed on the scanner platform 100 while rotating at an angle.

특히 상기 스캐너승강유닛은 상기 3차원 스캐너 플랫폼의 승각유닛과 연동되어 동작하고, 상기 스캐너회전유닛은 상기 3차원 스캐너 플랫폼의 X축 이송유닛, Y축 이송유닛과 연동되어 동작한다. In particular , the scanner lifting unit operates in conjunction with the elevation unit of the three-dimensional scanner platform, and the scanner rotation unit operates in conjunction with the X-axis transfer unit and the Y-axis transfer unit of the three-dimensional scanner platform.

따라서 스캔장치의 스캐너승강유닛과 스캐너회전유닛이 3차원 스캐너 플랫폼의 X축 이송유닛, Y축 이송유닛, 승각유닛과 연동되어 동작함으로써, 스캔장치와 3차원 스캐너 플랫폼을 개별 구동하는 문제점이 해소된다고 할 것이다. Therefore, the scanner elevating unit and scanner rotating unit of the scanning device operate in conjunction with the X-axis transport unit, Y-axis transport unit, and elevation unit of the 3D scanner platform, thereby solving the problem of individually driving the scanning device and the 3D scanner platform. something to do.

또한, 이 실시예에 따른 스캔장치는 상기 스캐너를 피측정물을 다양한 각도로 촬영하기 위하여 복수개로 구비될 수 있다. 이 때, 상기 복수개의 스캐너들은 상기 3차원 스캐너 플랫폼에 안착되는 피측정물의 크기에 따라 선택적으로 동작될 수 있다. 예를 들어, 피측정물의 크기가 작을 경우에는 1개의 스캐너만으로 피측정물을 촬영하고, 피측정물의 크기가 클 경우에는 복수개의 스캐너들이 촬영한다. In addition, a plurality of scanning devices according to this embodiment may be provided with the scanner to photograph the object to be measured at various angles. In this case, the plurality of scanners may be selectively operated according to the size of the object to be measured seated on the 3D scanner platform. For example, when the size of the object to be measured is small, only one scanner captures the object, and when the size of the object to be measured is large, a plurality of scanners take the photograph.

나아가, 다른 실시예에 따른 스캔장치는 상기 스캐너는 피측정물을 촬영하기 위한 일반 스캐너와 피측정물을 관통하여 촬영이 가능한 깊이 스캐너로 이루어질 수 있다. 즉, 스캐너는 다른 촬영 방식으로 피측정물을 촬영하는 이종의 스캐너들로 이루어질 수 있다. 일 예로 상기 3차원 스캐너 플랫폼의 회동 유닛과 틸팅 유닛이 동작이 힘든 경우, 상기 깊이 스캐너가 피측정물을 깊이 방향으로 관통 촬영하여 스캔할 수 있다. 여기서 깊이 스캐너는 외관만 촬영하는 일반 스캐너와 달리, 피측정물을 관통하여 촬영하는 방식의 모든 스캐너를 다 포함한다. Furthermore, in the scanning device according to another embodiment, the scanner may include a general scanner for photographing an object and a depth scanner capable of photographing through the object to be measured. That is, the scanner may be composed of different types of scanners that photograph an object in different photographing methods. For example, when the rotating unit and the tilting unit of the 3D scanner platform are difficult to operate, the depth scanner may scan the object to be measured by penetrating it in the depth direction. Here, the depth scanner includes all scanners that take pictures through the object to be measured, unlike a general scanner that only takes pictures of the exterior.

상기와 같이 구성된 3차원 스캔장치는 다음과 같이 작동한다. The three-dimensional scanning device configured as described above operates as follows.

피측정물 또는 피측정물이 장착된 지그를 상기 스캐너 플랫폼(100)의 틸팅스테이지(170) 상에 안착시켜 고정시키고 스캔장치를 동작시키면, 스캔장치의 컨트롤러(미도시)로부터 스캐너 플랫폼(100)의 X축 이송유닛 또는 Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 회동유닛, 틸팅 유닛에 선택적으로 전원이 인가되면서 틸팅스테이지(170)가 X축, 또는 Y축, Z축으로 소정 거리만큼 직선 이동하거나, 수직한 회전축(151)을 중심으로 회전운동, 또는 수평축(171)을 중심으로 회전하여 기울어지는 틸팅 운동을 하면서 피측정물의 위치를 가변시킨다. When the object to be measured or the jig on which the object is mounted is seated and fixed on the tilting stage 170 of the scanner platform 100 and the scanning device is operated, the scanner platform 100 from the controller (not shown) of the scanning device When power is selectively applied to the X-axis transfer unit, Y-axis transfer unit, Z-axis transfer unit, rotation unit, and tilting unit of , while performing a rotational movement about the vertical rotational axis 151, or a tilting movement that is tilted by rotating about the horizontal axis 171, the position of the object to be measured is changed.

상기 스캐닝부(200)의 스캐너(230)가 피측정물을 촬영하여 영상을 획득하게 된다. 이 때, 상기 컨트롤러(미도시)로부터 스캐너 Z축 모터(224)에 전원이 인가됨에 따라 볼스크류(222)가 회전하게 되고, 스캐너승강부재(220)가 볼스크류(222)를 따라 상하로 승강 운동하면서 스캐너(230)의 상하 방향 위치를 조정한다. 그리고, 컨트롤러로부터 스캐너 회전모터(232)에 전원이 인가되어 스캐너(230)가 스캐너 회전축(231)을 중심으로 스캐너승강부재(220)에 대해 회전 운동하여 스캐너(230)의 촬영 각도가 조정된다. The scanner 230 of the scanning unit 200 acquires an image by photographing the object to be measured. At this time, as power is applied to the scanner Z-axis motor 224 from the controller (not shown), the ball screw 222 rotates, and the scanner elevating member 220 moves up and down along the ball screw 222 . Adjust the vertical position of the scanner 230 while moving. Then, power is applied to the scanner rotation motor 232 from the controller, and the scanner 230 rotates with respect to the scanner lifting member 220 about the scanner rotation shaft 231 to adjust the photographing angle of the scanner 230 .

이와 같이 스캐너(230)는 상하로 승강 운동 및 회전 운동하면서 피측정물에 대한 상대 위치가 조정되면서 피측정물을 촬영할 수 있다. 또한 피측정물이 놓여지는 스캐너 플랫폼(100)의 틸팅스테이지(170)가 X-Y-Z축 직선 운동 및 회전 운동, 틸팅 운동하면서 피측정물의 위치 및 각도가 원하는 대로 자유롭게 조정될 수 있다. 따라서, 스캐너(230)는 스캐너 플랫폼(100)에 놓여진 피측정물을 다양한 위치와 각도에서 촬영할 수 있게 되어 정확한 3차원 형태와 크기에 대한 데이터를 획득할 수 있게 된다. As described above, the scanner 230 can photograph the object to be measured while the position relative to the object is adjusted while vertically moving and rotating. In addition, while the tilting stage 170 of the scanner platform 100 on which the object to be measured is placed is linearly moved, rotated, and moved in the X-Y-Z axis, the position and angle of the object to be measured can be freely adjusted as desired. Accordingly, the scanner 230 can photograph the object to be measured placed on the scanner platform 100 at various positions and angles, thereby obtaining accurate three-dimensional shape and size data.

이러한 본 발명에 따른 3차원 스캔장치는 산업에서 생산된 생산품에 대한 일률적인 오차 등을 검증하기 위해 사용되거나 역설계를 위해 사용될 수 있다. 특히 신발과 같이 다품종 대량생산에서 생산품의 오차 검증에 대해 각각의 형상에 맞는 최적화된 위치를 저장하여 신속히 피측정물 및/또는 스캐너를 최적의 촬영 위치로 이동시켜 측정을 할 수 있게 된다.The three-dimensional scanning device according to the present invention may be used to verify uniform errors or the like for industrially produced products or may be used for reverse engineering. In particular, for error verification of products in multi-variety mass production such as shoes, the optimized position for each shape is stored, and measurement can be performed by quickly moving the object and/or scanner to the optimal shooting position.

한편, 전술한 실시예에서는 스캐너 플랫폼의 승강유닛이 Z축 방향으로 연장되게 설치된 Z축 볼스크류(143)와, Z축 볼스크류(143)를 회전시키는 Z축 모터(142) 등으로 구성되었지만, 도 6에 다른 실시예로 나타낸 것과 같이 상기 Y축 가동프레임(130)에 수평하게 설치되는 가이드레일(146)과, 하단부가 상기 가이드레일(146)을 따라 수평 이동하도록 설치되며 상단부가 상기 승강프레임(140)에 회전이 가능하게 연결되고 서로 X자형으로 교차하면서 힌지핀(147a)에 의해 상대 회전 가능하게 연결된 한 쌍의 링크부재(147)와, 상기 가이드레일(146)과 나란하게 설치되는 볼스크류(148)와, 상기 볼스크류(148)의 회전에 의해 볼스크류(148)를 따라 이동하며 상기 링크부재(147) 중 어느 하나의 하단부와 연결된 너트부(148a)와, 상기 볼스크류(148)를 회전시키는 모터(149)를 포함하여 구성될 수도 있을 것이다.On the other hand, in the above-described embodiment, the elevating unit of the scanner platform is composed of a Z-axis ball screw 143 installed to extend in the Z-axis direction, and a Z-axis motor 142 for rotating the Z-axis ball screw 143, etc. 6, a guide rail 146 installed horizontally on the Y-axis movable frame 130, a lower end is installed to move horizontally along the guide rail 146, and an upper end of the lifting frame A pair of link members 147 rotatably connected to 140 and rotatably connected to each other by a hinge pin 147a while crossing each other in an X-shape, and a ball installed in parallel with the guide rail 146 A screw 148, a nut portion 148a that moves along the ball screw 148 by rotation of the ball screw 148 and is connected to the lower end of any one of the link members 147, and the ball screw 148 ) may be configured to include a motor 149 for rotating.

이와 같이 X자형 링크부재(147)를 이용한 승강유닛은, 모터(149)에 전원이 인가되어 볼스크류(148)가 회전하게 되면 볼스크류(148)의 회전에 의해 너트부(148a)가 볼스크류(148)를 따라 이동하게 되고, 상기 너트부(148a)의 이동에 의해 X자형 링크부재(147)가 가이드레일(146)을 따라 이동하면서 펼쳐지거나 접혀져 승강프레임(140)을 상승 또는 하강시키게 된다. As described above, in the lifting unit using the X-shaped link member 147 , when power is applied to the motor 149 and the ball screw 148 rotates, the nut portion 148a is moved by the rotation of the ball screw 148 . 148, and the X-shaped link member 147 moves along the guide rail 146 by the movement of the nut part 148a and unfolds or folds to raise or lower the elevating frame 140 .

그리고 도 7은 본 발명에 따른 스캐너 플랫폼의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 스캐너 플랫폼은 승강프레임(140)의 상부면에 회전프레임(150)의 하부면과 접촉하여 구름 운동하는 복수개의 베어링롤러(153)가 일정 간격으로 배치된 것을 특징으로 한다. And Figure 7 shows another embodiment of the scanner platform according to the present invention, the scanner platform of this embodiment is a plurality of bearings rolling in contact with the lower surface of the rotating frame 150 on the upper surface of the lifting frame 140, It is characterized in that the rollers 153 are arranged at regular intervals.

상기와 같이 승강프레임(140)과 회전프레임(150) 사이에 베어링롤러(153)가 설치되면, 틸팅스테이지(170) 상에 무겁고 부피가 큰 피측정물 또는 피측정물 고정용 지그가 설치되더라도 회전프레임(150)이 승강프레임(140)에 대해 안정적으로 지지되면서 회전프레임(150)이 원활하고 부드럽게 회전 운동하게 되는 이점을 얻을 수 있다. When the bearing roller 153 is installed between the lifting frame 140 and the rotating frame 150 as described above, it rotates even if a heavy and bulky object or a jig for fixing the object to be measured is installed on the tilting stage 170 . As the frame 150 is stably supported with respect to the elevating frame 140 , the rotating frame 150 may smoothly and smoothly rotate to obtain an advantage.

또한 도 8은 본 발명에 따른 스캐너 플랫폼의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 스캐너 플랫폼은 틸팅스테이지(170) 상에 피측정물 또는 피측정물 고정용 지그를 볼트 체결하지 않고 진공압을 이용하여 흡착하여 고정시킬 수 있는 구조를 제시하고 있다. In addition, FIG. 8 shows another embodiment of a scanner platform according to the present invention, wherein the scanner platform of this embodiment applies a vacuum pressure without bolting a jig for fixing a measurement object or a measurement object on the tilting stage 170 . A structure that can be adsorbed and fixed using

즉, 이 실시예에 따른 스캐너 플랫폼은 틸팅스테이지(170)에 외부의 공압수단(예를 들어 진공펌프)과 연결되어 진공압을 발생시켜 틸팅스테이지(170) 상에 안착된 피측정물을 흡착하여 고정하는 복수개의 진공홀(175)이 형성된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 마운트프레임(160)의 중심부에는 상기 공압수단과 연결되는 진공라인(176)이 설치되고, 상기 진공라인(176)은 틸팅스테이지(170)의 중앙에 형성된 진공홀(175)과 연통되며, 상기 각각의 진공홀(175)들은 서로 연통되게 형성된다. That is, the scanner platform according to this embodiment is connected to an external pneumatic means (eg, a vacuum pump) to the tilting stage 170 to generate a vacuum pressure to adsorb the object to be measured seated on the tilting stage 170. It is characterized in that a plurality of vacuum holes 175 for fixing are formed. And a vacuum line 176 connected to the pneumatic means is installed in the center of the mount frame 160, and the vacuum line 176 communicates with a vacuum hole 175 formed in the center of the tilting stage 170, Each of the vacuum holes 175 are formed to communicate with each other.

따라서, 틸팅스테이지(170) 상에 피측정물 또는 피측정물 고정용 지그가 안착된 상태에서 외부의 공압수단에서 흡입력이 발생하여 진공라인(176) 및 진공홀(175)을 통해 음압이 발생하게 되면, 피측정물 또는 피측정물 고정용 지그가 틸팅스테이지(170)의 상부면에 흡착되어 고정된다. Therefore, in a state in which the object to be measured or the jig for fixing the object to be measured is seated on the tilting stage 170, a suction force is generated from the external pneumatic means to generate a negative pressure through the vacuum line 176 and the vacuum hole 175. When done, the measurement target or a jig for fixing the target object is adsorbed and fixed to the upper surface of the tilting stage 170 .

한편 상기 틸팅스테이지(170)에는 외부의 공압수단과 연결되어 진공압을 발생시켜 틸팅스테이지(170) 상에 안착된 피측정물을 흡착하여 고정하는 복수개의 진공홀(175)의 과 진공홀 도어(177)가 형성될 수 있다. On the other hand , the tilting stage 170 is connected to an external pneumatic means to generate a vacuum pressure and a plurality of vacuum holes 175 and vacuum hole doors ( 177) may be formed.

이 실시예에 따른 스캐너 플랫폼은 상기 피측정물이 틸팅스테이지(170)에 안착되는 상면을 촬영하는 안착면 촬영부(미도시) 및 상기 안착면 촬영부가 촬영한 영상을 분석하여, 상기 피측정물이 안착되는 안착면에 따라 상기 진공홀 도어(177)의 개폐와 공압수단의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다. The scanner platform according to this embodiment analyzes the image captured by the seating surface photographing unit (not shown) and the seating surface photographing unit for photographing the upper surface on which the object to be measured is seated on the tilting stage 170, and the object to be measured It further includes a control unit (not shown) for controlling the opening and closing of the vacuum hole door 177 and the operation of the pneumatic means according to the seating surface to be seated.

여기서, 상기 제어부는 상기 안착면 촬영부가 촬영한 영상으로부터 상기 피측정물이 안착되지 않은 진공홀(175) 정보를 획득하여 상기 피측정물의 안착면을 도출한다. 그리고, 상기 제어부는 상기 피측정물의 안착면에 근거하여, 상기 피측정물이 안착되는 상기 진공홀 도어(177)를 개방한다. Here, the control unit derives the seating surface of the object to be measured by obtaining information about the vacuum hole 175 on which the object to be measured is not seated from the image captured by the seating surface photographing unit. Then, the control unit opens the vacuum hole door 177 on which the object to be measured is seated, based on the seating surface of the object to be measured.

따라서 이 실시예에 따른 스캐너 플랫폼은 피측정물이 안착되는 진공홀(175)에서만 진공 흡착함으로써, 피측정물이 안정적으로 틸팅스테이지(170)에 고정될 수 있으며, 외부의 공압 수단도 효율적으로 동작시킬 수 있다. 만일 피측정물이 가볍고 유연한 소재인 경우, 안착되지 않는 진공홀(175)에서 공기를 빨아 들여서 피측정물의 형상이 상기 진공홀(175)에 의하여 변하거나 흔들려서 형상의 왜곡이 발생할 수 있다. Therefore, in the scanner platform according to this embodiment, the object to be measured can be stably fixed to the tilting stage 170 by vacuum adsorption only in the vacuum hole 175 in which the object to be measured is seated, and the external pneumatic means also operates efficiently. can do it If the object to be measured is a light and flexible material, the shape of the object to be measured may be changed or shaken by the vacuum hole 175 by sucking air from the vacuum hole 175 on which it is not seated, so that distortion of the shape may occur.

나아가 상기 진공홀 도어(177)는 금속 재질로 이루어지고, 상기 촬영부는 금속 감지 카메라를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 금속 감지 카메라는 상기 틸팅스테이지(170) 상에 피측정물이 안착되고 상기 진공홀 도어(177)가 상기 진공홀(175)을 닫은 상태에서 촬영한다. 이에 상기 제어부가 상기 금속 감지 카메라가 촬영한 영상으로부터 상기 피측정물이 틸팅스테이지(170)의 상면에 안착되지 않는 금속 재질의 진공홀 도어(177)를 정보를 획득함으로써, 상기 피측정물의 안착면을 도출할 수 있다. Furthermore, the vacuum hole door 177 may be made of a metal material, and the photographing unit may include a metal detection camera. At this time, the metal detection camera takes pictures in a state in which the object to be measured is seated on the tilting stage 170 and the vacuum hole door 177 closes the vacuum hole 175 . Accordingly, the control unit acquires information about the vacuum hole door 177 made of a metal material on which the object to be measured is not seated on the upper surface of the tilting stage 170 from the image captured by the metal detection camera, so that the seat surface of the object to be measured can be derived .

이와 같이 진공압을 이용하여 피측정물 또는 피측정물 고정용 지그를 틸팅스테이지(170)에 흡착하여 고정시키게 되면, 피측정물에 대한 3차원 스캔 작업이 더욱 용이하고 신속하게 이루어질 수 있는 이점이 있다. In this way, when the object to be measured or a jig for fixing the object to be measured is adsorbed and fixed to the tilting stage 170 using vacuum pressure, the advantage that the three-dimensional scan operation on the object to be measured can be performed more easily and quickly. have.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지In the above, the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various substitutions, additions and modifications within the scope not departing from the technical spirit described above. Of course, such modified embodiments are also not defined by the appended claims below.

100 : 스캐너 플랫폼 110 : 플랫폼베이스
120 : X축 가동프레임 122 : X축 가이드레일
123 : X축 볼스크류 124 : X축 너트부
125 : X축 모터 130 : Y축 가동프레임
132 : Y축 가이드레일 133 : Y축 볼스크류
134 : Y축 너트부 135 : Y축 모터
140 : 승강프레임 142 : Z축 모터
150 : 회전프레임 151 : 회전축
152 : 회동 모터 153 : 베어링롤러
160 : 마운트프레임 170 : 틸팅스테이지
171 : 수평축 172 : 틸팅 모터
173 : 볼트 체결공 200 : 스캐닝부
100: scanner platform 110: platform base
120: X-axis movable frame 122: X-axis guide rail
123: X-axis ball screw 124: X-axis nut part
125: X-axis motor 130: Y-axis movable frame
132: Y-axis guide rail 133: Y-axis ball screw
134: Y-axis nut part 135: Y-axis motor
140: elevating frame 142: Z-axis motor
150: rotating frame 151: rotating shaft
152: rotation motor 153: bearing roller
160: mount frame 170: tilting stage
171: horizontal axis 172: tilting motor
173: bolt fastening hole 200: scanning unit

Claims (11)

플랫폼 베이스(110)와;
상기 플랫폼 베이스(110) 상에 일축(X축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 X축 가동프레임(120)과;
상기 X축 가동프레임(120) 상에 다른 일축(Y축) 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 Y축 가동프레임(130)과;
상기 Y축 가동프레임(130)에 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 설치된 승강프레임(140)과;
상기 승강프레임(140)에 지면(地面)에 대해 수직한 회전축(151)을 중심으로 회전하도록 설치된 회전프레임(150)과;
상기 회전프레임(150)에 설치된 마운트프레임(160)과;
상기 마운트프레임(160)에 지면(地面)에 대해 수평한 수평축(171)을 중심으로 회전하도록 설치되며, 상부면에 피측정물이 안착되는 틸팅스테이지(170)와;
상기 플랫폼 베이스(110)에 설치되어 상기 X축 가동프레임(120)을 X축 방향으로 수평 이동시키는 X축 이송유닛과;
상기 X축 가동프레임(120)에 설치되어 상기 Y축 가동프레임(130)을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 Y축 이송유닛과;
상기 Y축 가동프레임(130)에 설치되어 상기 승강프레임(140)을 상하로 이동시키는 승강유닛과;
상기 승강프레임(140)에 설치되어 상기 회전프레임(150)을 회전시키는 회동유닛과;
상기 마운트프레임(160)에 설치되어 상기 틸팅스테이지(170)를 회전시키는 틸팅유닛을 포함하되,
상기 틸팅스테이지(170)에는 외부의 공압수단과 연결되어 진공압을 발생시켜 틸팅스테이지(170) 상에 안착된 피측정물을 흡착하여 고정하는 복수개의 진공홀(175)과 상기 복수개의 진공홀(175)의 개폐를 위한 진공홀 도어(177)가 형성되고,
상기 마운트프레임(160)의 중심부에 공압수단과 연결되는 진공라인(176)이 설치되고,
상기 진공라인(176)은 틸팅스테이지(170)의 중앙에 형성된 진공홀(175)과 연통되며, 상기 각각의 진공홀(175)들은 서로 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.
a platform base 110;
an X-axis movable frame 120 installed on the platform base 110 to be horizontally movable in a uniaxial (X-axis) direction;
a Y-axis movable frame 130 installed on the X-axis movable frame 120 to be horizontally movable in the other uniaxial (Y-axis) direction;
a lifting frame 140 installed on the Y-axis movable frame 130 to be movable in the vertical direction (Z-axis direction);
a rotating frame 150 installed on the lifting frame 140 to rotate about a rotating shaft 151 perpendicular to the ground;
a mount frame 160 installed on the rotating frame 150;
a tilting stage 170 installed on the mount frame 160 to rotate about a horizontal axis 171 horizontal to the ground, and on which an object to be measured is seated on the upper surface;
an X-axis transfer unit installed on the platform base 110 to horizontally move the X-axis movable frame 120 in the X-axis direction;
a Y-axis transfer unit installed on the X-axis movable frame 120 to horizontally move the Y-axis movable frame 130 in the Y-axis direction;
a lifting unit installed on the Y-axis movable frame 130 to move the lifting frame 140 up and down;
a rotation unit installed on the lifting frame 140 to rotate the rotation frame 150;
A tilting unit installed on the mount frame 160 to rotate the tilting stage 170,
A plurality of vacuum holes 175 and the plurality of vacuum holes ( A vacuum hole door 177 for opening and closing 175 is formed,
A vacuum line 176 connected to the pneumatic means is installed in the center of the mount frame 160,
The vacuum line 176 communicates with a vacuum hole 175 formed in the center of the tilting stage 170, and each of the vacuum holes 175 communicates with each other .
제1항에 있어서, According to claim 1,
상기 피측정물이 틸팅스테이지(170)에 안착되는 상면을 촬영하는 안착면 촬영부; 및 a seating surface photographing unit for photographing an upper surface on which the object to be measured is seated on the tilting stage 170; and
상기 안착면 촬영부가 촬영한 영상을 분석하여, 상기 피측정물이 안착되는 안착면에 따라 상기 진공홀 도어(177)의 개폐와 공압수단의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.3 characterized in that it further comprises a control unit for controlling the opening and closing of the vacuum hole door 177 and the operation of the pneumatic means according to the seating surface on which the target object is seated by analyzing the image captured by the seating surface photographing unit 3 Dimensional scanner platform.
제2항에 있어서, 상기 제어부는 According to claim 2, wherein the control unit
상기 안착면 촬영부가 촬영한 영상으로부터 상기 피측정물이 안착되지 않은 진공홀(175) 정보를 획득하여 상기 피측정물의 안착면을 도출하고, Obtaining information on the vacuum hole 175 on which the object to be measured is not seated from the image taken by the seating surface photographing unit to derive the seating surface of the object to be measured,
상기 피측정물의 안착면에 근거하여, 상기 피측정물이 안착되는 상기 진공홀 도어(177)를 개방하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.3D scanner platform, characterized in that the vacuum hole door (177) on which the object to be measured is seated is opened based on the seating surface of the object to be measured.
제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
상기 진공홀 도어(177)는 금속 재질로 이루어지고, The vacuum hole door 177 is made of a metal material,
상기 촬영부는 금속 감지 카메라를 포함하고, The photographing unit includes a metal detection camera,
상기 금속 감지 카메라는 상기 틸팅스테이지(170) 상에 피측정물이 안착되고 상기 진공홀 도어(177)가 상기 진공홀(175)을 닫은 상태에서 촬영하고, The metal detection camera is photographed in a state in which the object to be measured is seated on the tilting stage 170 and the vacuum hole door 177 closes the vacuum hole 175,
상기 제어부는 상기 금속 감지 카메라가 촬영한 영상으로부터 상기 피측정물이 틸팅스테이지(170)의 상면에 안착되지 않는 금속 재질의 진공홀 도어(177)를 정보를 획득함으로써, 상기 피측정물의 안착면을 도출하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.The control unit obtains information about the vacuum hole door 177 made of a metal material on which the object to be measured is not seated on the upper surface of the tilting stage 170 from the image captured by the metal detection camera, thereby selecting the seat surface of the object to be measured. A three-dimensional scanner platform, characterized in that it is derived.
제1항에 있어서,
상기 틸팅스테이지(170)에는 상기 피측정물이 탑재되는 지그를 볼트 체결하기 위한 복수개의 볼트 체결공(173)들이 일정 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.
According to claim 1,
A three-dimensional scanner platform, characterized in that a plurality of bolt fastening holes 173 for bolting the jig on which the object to be measured is mounted are arranged at regular intervals on the tilting stage 170 .
제1항에 있어서,
상기 승강유닛은 상기 Y축 가동프레임(130)에 수평하게 설치되는 가이드레일(146)과, 하단부가 상기 가이드레일(146)을 따라 수평 이동하도록 설치되며 상단부가 상기 승강프레임(140)에 회전이 가능하게 연결되고 서로 X자형으로 교차하면서 힌지핀(147a)에 의해 상대 회전 가능하게 연결된 한 쌍의 링크부재(147)와, 상기 가이드레일(146)과 나란하게 설치되는 볼스크류(148)와, 상기 볼스크류(148)의 회전에 의해 볼스크류(148)를 따라 이동하며 상기 링크부재(147) 중 어느 하나의 하단부와 연결된 너트부(148a)와, 상기 볼스크류(148)를 회전시키는 모터(149)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐너 플랫폼.
According to claim 1,
The lifting unit has a guide rail 146 installed horizontally on the Y-axis movable frame 130 , a lower end is installed to move horizontally along the guide rail 146 , and an upper end is rotated on the lifting frame 140 . A pair of link members 147 connected to each other so as to be rotatably connected by a hinge pin 147a while crossing each other in an X-shape, and a ball screw 148 installed in parallel with the guide rail 146; A nut part 148a that moves along the ball screw 148 by rotation of the ball screw 148 and is connected to the lower end of any one of the link members 147, and a motor that rotates the ball screw 148 ( 149), characterized in that it comprises a three-dimensional scanner platform.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 3차원 스캐너 플랫폼과;
상기 스캐너 플랫폼의 일측에 설치된 스캐너본체(210)와;
상기 스캐너본체(210)에 상하로 이동 가능하게 설치된 스캐너승강부재(220)와;
상기 스캐너승강부재(220)의 끝단에 스캐너 회전축(231)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 스캐터 플랫폼 상의 피측정물을 촬영하는 스캐너(230)와;
상기 스캐너본체(210)에 설치되어 상기 스캐너승강부재(220)를 상하로 이동시키는 스캐너승강유닛과;
상기 스캐너승강부재(220)에 설치되어 상기 스캐너(230)를 회전시키는 스캐너회전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치.
A three-dimensional scanner platform according to any one of claims 1 to 6;
a scanner body 210 installed on one side of the scanner platform;
a scanner elevating member 220 installed on the scanner body 210 to be movable up and down;
a scanner 230 installed at an end of the scanner elevating member 220 to be rotatably installed around a scanner rotation shaft 231 to photograph the object to be measured on the scattering platform;
a scanner elevating unit installed on the scanner body 210 to move the scanner elevating member 220 up and down;
and a scanner rotation unit installed on the scanner elevating member (220) to rotate the scanner (230).
제7항에 있어서,
상기 스캐너승강유닛은 상기 스캐너본체(210)에 상하 방향으로 연장되게 설치되어 상기 스캐너승강부재(220)의 이동을 안내하는 승강가이드부재(221)와, 상기 스캐너본체(210)에 상하 방향으로 연장되게 설치된 볼스크류(222)와, 상기 볼스크류(222)의 회전에 의해 볼스크류(222)를 따라 이동하며 상기 스캐너승강부재(220)와 결합된 너트부(223)와, 상기 볼스크류(222)를 회전시키는 스캐너 Z축 모터(224)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치.
8. The method of claim 7,
The scanner elevating unit is installed to extend in the vertical direction to the scanner body 210, the elevating guide member 221 for guiding the movement of the scanner elevating member 220, the scanner body 210 extends in the vertical direction. The ball screw 222 installed so as to move along the ball screw 222 by rotation of the ball screw 222 and the nut part 223 coupled to the scanner elevating member 220, and the ball screw 222 ) A three-dimensional scanning device comprising a scanner Z-axis motor 224 for rotating.
제7항에 있어서, 8. The method of claim 7,
상기 스캐너승강유닛은 상기 3차원 스캐너 플랫폼의 승각유닛과 연동되어 동작하고, The scanner elevating unit operates in conjunction with the elevating unit of the 3D scanner platform,
상기 스캐너회전유닛은 상기 3차원 스캐너 플랫폼의 X축 이송유닛, Y축 이송유닛과 연동되어 동작하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치.The scanner rotation unit is a three-dimensional scanning device, characterized in that it operates in conjunction with the X-axis transfer unit and the Y-axis transfer unit of the three-dimensional scanner platform.
제7항에 있어서, 8. The method of claim 7,
상기 스캐너는 피측정물을 다양한 각도로 촬영하기 위하여 복수개로 구비되고, The scanner is provided in plurality to photograph the object to be measured at various angles,
상기 복수개의 스캐너들은 상기 3차원 스캐너 플랫폼에 안착되는 피측정물의 크기에 따라 선택적으로 동작되는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치.The plurality of scanners are 3D scanning apparatus, characterized in that the operation selectively according to the size of the object to be measured seated on the 3D scanner platform.
제10항에 있어서, 11. The method of claim 10,
상기 스캐너는 피측정물을 촬영하기 위한 일반 스캐너와 피측정물을 관통하여 촬영이 가능한 깊이 스캐너로 이루어지고,The scanner consists of a general scanner for photographing the object to be measured, and a depth scanner capable of photographing through the object to be measured,
상기 3차원 스캐너 플랫폼의 회동 유닛과 틸팅 유닛이 동작이 힘든 경우, 상기 깊이 스캐너가 피측정물을 촬영하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캔장치.When the rotating unit and the tilting unit of the 3D scanner platform are difficult to operate, the depth scanner captures the object to be measured.
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