專利名稱：用于光學(xué)捕捉對(duì)象的裝置的鉸接式臂狀物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的鉸接式臂狀物，尤其用于在至少一個(gè)使用位置和一個(gè)傳送位置相對(duì)一可放置對(duì)象于其上的支撐面來(lái)布置和定位捕捉裝置，該捕捉裝置用于光學(xué)捕捉對(duì)象。
背景技術(shù)：
此種鉸接式臂狀物長(zhǎng)久以來(lái)以雙平形四邊形臂狀物的形式而為眾所周知，且此種鉸接式臂狀物已廣泛地使用在各種不同的裝置中，例如用于臺(tái)燈中或用于可移動(dòng)的監(jiān)視操縱臺(tái)上。通過(guò)雙平形四邊形臂狀物而連接至基座上的組件，例如緊固至該平形四邊形臂狀物以及臺(tái)燈的燈座上的照明設(shè)備，具有在不同位置彼此相對(duì)的相同定位。
德國(guó)專利36 38 157另外公開(kāi)了一種反射式投影機(jī)，該反射式投影機(jī)的投影設(shè)備一方面通過(guò)在傳送位置上的雙平形四邊形臂狀物來(lái)保持，并抵靠在該反射式投影機(jī)的支撐面上，另一方面，在使用位置，該雙平形四邊形臂狀物位于遠(yuǎn)離該支撐面的距離處。在該平形四邊形臂狀物的連接區(qū)域中，一齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)使該平形四邊形臂狀物同步移動(dòng)。因?yàn)樵撆渲靡约斑@兩個(gè)平形四邊形臂狀物的長(zhǎng)度相等，所以該投影設(shè)備沿著法向移動(dòng)至該支撐面。
用于光學(xué)捕捉對(duì)象的高射投影機(jī)和裝置的反射鏡設(shè)備與捕捉設(shè)備也分別通過(guò)該雙平形四邊形臂狀物、相對(duì)于該支撐面而保持在傳送位置以及使用位置，且也已知可選擇地保持在其它位置。
如果一組件以已知的方式通過(guò)一雙平形四邊形臂狀物來(lái)保持，那么該組件的特定應(yīng)用位置并不會(huì)自動(dòng)建立，而必須手動(dòng)設(shè)定。通常此手動(dòng)設(shè)定是已知的，例如具有雙平形四邊形臂狀物的桌燈的設(shè)定。捕捉裝置由于其設(shè)計(jì)以及尺寸而相對(duì)于在使用位置以及傳送位置的支撐面會(huì)有不同的定位，因此在這種情況下相同設(shè)定將產(chǎn)生問(wèn)題。
如果一設(shè)備在使用位置與在傳送位置所需要的定位不同，那么一可拆卸地緊固至該雙平形四邊形臂狀物的設(shè)備可以已知的方式通過(guò)手動(dòng)來(lái)定位，以滿足相應(yīng)需要。一方面，該手動(dòng)定位減少了操作的便利性，另一方面，通常必須重復(fù)定位以在預(yù)定動(dòng)作中精確定位。這浪費(fèi)了時(shí)間并且通常不能滿足使用需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別是要提出一種鉸接式臂狀物，該鉸接式臂狀物用于相對(duì)于一基座來(lái)布置以及定位一組件，通過(guò)該鉸接式臂狀物，在該臂狀物至少兩個(gè)不同且預(yù)定的位置，該組件相對(duì)于該基座而不同地定位。
此目的是通過(guò)一鉸接式臂狀物而完成的，其中，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立權(quán)利要求1的特征。
在獨(dú)立權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)或其它發(fā)展以及進(jìn)一步發(fā)展。
當(dāng)使用與本發(fā)明有相關(guān)的術(shù)語(yǔ)“桿件”時(shí)，應(yīng)理解為廣義上的拉長(zhǎng)且基本剛性的元件。這些桿件可為固體或具有任何想要的外形。該桿件的外形可為，例如使得該桿件彼此平行對(duì)準(zhǔn)并且彼此正對(duì)而互相接合。
根據(jù)本發(fā)明的鉸接式臂狀物具有與常規(guī)的雙平形四邊形臂狀物相似的基座部分、頂部部分、鉸接部分、以及兩對(duì)桿件，該桿件將該基座部分以及該頂部部分連接至該鉸接部分上。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的鉸接式臂狀物還具有一軸，該軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該頂部部分上，并且具有操作機(jī)械連接，以將該桿件中的至少一個(gè)樞轉(zhuǎn)地緊固到該頂部部分上。該操作連接使得當(dāng)桿件樞轉(zhuǎn)時(shí)，該軸相對(duì)于該頂部部分而轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，操作機(jī)械連接可理解為一種方法，例如，通過(guò)帶或鏈而使扇形齒輪、桿機(jī)構(gòu)或連接件接合。
本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展是設(shè)想提供一種根據(jù)本發(fā)明的鉸接式臂狀物，該鉸接式臂狀物包括至少一個(gè)彈性元件，例如螺旋彈簧、板片彈簧、或扭力彈簧。該彈性元件是以已知的方式安裝在該鉸接式臂狀物上，從而該桿件的樞轉(zhuǎn)使得該彈性元件張緊與松弛。該彈性元件以已知的方式抵消該鉸接式臂狀物的重量以及保持組件的重量。
然而，也可提供超過(guò)該重量的彈簧力，以確保該鉸接式臂狀物自動(dòng)地處于延伸位置。根據(jù)本發(fā)明，將該鉸接式臂狀物保持在該折疊位置的鎖定元件必須設(shè)置于這種情況中。
此外，至少一個(gè)制動(dòng)元件(尤其是機(jī)械式的)也可安裝在該鉸接式臂狀物上，該制動(dòng)元件通過(guò)制動(dòng)力而抵抗桿件的樞轉(zhuǎn)。在相互影響該彈性元件的適當(dāng)選擇中，因此可設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的鉸接式臂狀物，該鉸接式臂狀物不僅可間隔地將組件保持在折疊位置或延伸位置，也可將組件保持在任何希望的中間位置。例如，可以穩(wěn)定的方式來(lái)保持捕捉設(shè)備，由此使該捕捉設(shè)備設(shè)置在離該裝置的表面較短的距離上。也尤其有利于設(shè)置在緊鄰該裝置的表面上的對(duì)象。因此，例如結(jié)構(gòu)模型、小機(jī)器、展示館、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝配等的捕捉對(duì)象的成像需要以此方式來(lái)定位與布置的設(shè)備。


下面，將僅通過(guò)參考附圖以示例的方式來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1是示出了在傳送位置用于光學(xué)捕捉對(duì)象的裝置的側(cè)視圖，該裝置設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鉸接式臂狀物；圖2是示出了圖1的裝置的部分視圖，其中示出了該裝置在該使用位置具有延伸的鉸接式臂狀物的側(cè)視圖；以及圖3是示出了圖1的裝置在該使用位置具有部分折疊的鉸接式臂狀物的斜視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明用于光學(xué)捕捉對(duì)象的裝置在傳送位置的部分側(cè)視圖，該裝置具有鉸接式臂狀物1。這里，假設(shè)該鉸接式臂狀物1處于折疊位置。除了該鉸接式臂狀物1之外，該裝置具有光學(xué)捕捉設(shè)備2以及照明設(shè)備16。
鉸接式臂狀物1的橫截面為已知方式的雙平行四邊的臂狀物的形式，且該鉸接式臂狀物1具有基座部分4、頂部部分7、鉸接部分10、兩個(gè)連接至基座部分4的桿件5、6以及兩個(gè)連接至頂部部分7的桿件8、9?；鶙U件5、6以及頂部桿件8、9在此為U型外形的形式，并且在它們端部的兩側(cè)上分別設(shè)有一孔。在其中一端，基座桿件5、6以及頂部桿件8、9分別通過(guò)插入所述孔中的緊固螺栓而可樞轉(zhuǎn)地緊固至基座部分4以及頂部部分7上。在另一端，基座桿件5、6以及頂部桿件8、9同樣地通過(guò)螺栓而分別緊固到鉸接部分10上，并且彼此平行地定位。
這里，基座部分4形成為基座外殼19的不可缺少的一部分。該基座外殼19面對(duì)鉸接式臂狀物1的一側(cè)設(shè)有支撐面3，在該支撐面3上可放置通過(guò)光學(xué)捕捉設(shè)備2捕捉的對(duì)象。當(dāng)然基座部分4以及基座外殼19也可以包括重復(fù)部分并且可彼此連接，或者也可設(shè)置具有支撐面3的第三部分并且將此第三部分布置在基座外殼19上。
除了用于分別可樞轉(zhuǎn)地緊固基座桿件5、6以及頂部桿件8、9的緊固螺栓之外，鉸接部分10具有另外兩個(gè)螺栓以安裝兩個(gè)齒輪20。這些齒輪20中每一個(gè)都與扇形齒輪(gear segment)21嚙合，而該扇形齒輪21位于關(guān)節(jié)上，并且在任何情況下都布置在基座桿件5或頂部桿件9的關(guān)節(jié)端部上，因此形成一操作機(jī)械連接(operative mechanical connection)。這以已知的方式使得基座桿件5、6以及頂部桿件8、9同步樞轉(zhuǎn)。這里，鉸接部分10還設(shè)有手柄15，這里可用手對(duì)手柄15施加力，從而可將鉸接式臂狀物1從一個(gè)位置帶動(dòng)至其它的位置。
根據(jù)本發(fā)明，頂部部分7具有軸11，該軸11與頂部桿件8、9的其中一個(gè)之間具有操作機(jī)械連接。這里，該操作連接由第一扇形齒輪12形成，而該第一扇形齒輪12共軸布置在軸11上，并且與第二扇形齒輪13嚙合。該第二扇形齒輪13設(shè)置在頂部桿件9的頂端上。尤其地，也可將第三扇形齒輪布置在頂部桿件8的頂端上，并且同樣地與第一扇形齒輪12嚙合。如果此刻將鉸接式臂狀物1從折疊位置帶動(dòng)至其它的位置，那么設(shè)有第二扇形齒輪13的頂部桿件9相對(duì)于頂部部分7而樞轉(zhuǎn)。通過(guò)第一扇形齒輪12以及第二扇形齒輪13的嚙合齒輪，根據(jù)本發(fā)明，軸11相對(duì)于頂部部分7而樞轉(zhuǎn)，并因此使連接到軸11上的捕捉設(shè)備2也相對(duì)于頂部部分7而樞轉(zhuǎn)。在這種類型的操作連接的情況下，軸11的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍可通過(guò)適當(dāng)形成的第一扇形齒輪12以及第二扇形齒輪13，而以已知的方式來(lái)決定頂部桿件8、9的樞轉(zhuǎn)范圍。
在此實(shí)施例中，該裝置的光學(xué)捕捉設(shè)備2通過(guò)在圖1中未示出的鎖定元件而鎖定到軸11上，下面將詳細(xì)描述。這里，用于光學(xué)捕捉對(duì)象的光學(xué)捕捉設(shè)備2設(shè)有數(shù)碼相機(jī)，該數(shù)碼相機(jī)的鏡頭用物鏡鏡片17概略地示出，且該數(shù)碼相機(jī)也具有光軸18。而該捕捉對(duì)象的圖像通過(guò)該數(shù)碼相機(jī)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。
在傳送位置，該可選擇伸長(zhǎng)的捕捉設(shè)備2通過(guò)鉸接式臂狀物1而將其全部長(zhǎng)度水平保持在該支撐面3上。光軸18平行對(duì)準(zhǔn)支撐面3。此外，照明設(shè)備16水平保持在基座部分4上，并且通過(guò)鉸接式臂狀物1而平行對(duì)準(zhǔn)支撐面3。同樣地照明設(shè)備16直接鎖定在頂部部分7上。
由于基座桿件5、6以及頂部桿件8、9的長(zhǎng)度各不相同，因此捕捉設(shè)備2以及照明設(shè)備16或鉸接式臂狀物1都不能延伸超過(guò)基座外殼19的邊緣。在結(jié)合捕捉設(shè)備2以及照明設(shè)備16的定位之后，該裝置在傳送位置具有緊湊的尺寸，如圖1所示。
圖2示出了圖1中的用于光學(xué)捕捉對(duì)象的裝置的部分視圖，該裝置包括捕捉設(shè)備2、照明設(shè)備16以及鉸接式臂狀物1的一部分。與圖1相比較，在此所顯示的該裝置處于使用位置鉸接式臂狀物1處于較佳的延伸位置。然而，該裝置也可處于介于折疊位置以及延伸位置之間的中間位置，如圖3所示。
當(dāng)該裝置從圖1中示出的傳送位置轉(zhuǎn)換至圖2中示出的使用位置時(shí)，在此實(shí)施例中的頂部桿件9相對(duì)于頂部部分7順時(shí)針樞轉(zhuǎn)90°。由于第一扇形齒輪12以及第二扇形齒輪13具有相同的半徑，因此軸11同樣地相對(duì)于頂部部分7逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°。鎖定在軸11上的捕捉設(shè)備2因此也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°。此刻光軸18以直角定位在支撐面3(圖2中未示出)上，并且尤其是大致朝向支撐面3的中央而定位。因此捕捉設(shè)備2適當(dāng)?shù)乇欢ㄎ灰怨鈱W(xué)捕捉放置在支撐面3上的對(duì)象。
在此實(shí)施例中，本發(fā)明的捕捉設(shè)備2根據(jù)不同位置而被不同定位，一方面根據(jù)圖1中示出的傳送位置的需求，另一方面根據(jù)圖2中示出的使用位置的需求，通過(guò)軸11以及軸11與頂部桿件9之間的操作機(jī)械連接而定位，該連接通過(guò)第一扇形齒輪12以及第二扇形齒輪13而實(shí)現(xiàn)。
相比較之下，照明設(shè)備16，例如通過(guò)一夾鉗而鎖定在頂部部分7上而非軸11上，該夾鉗夾緊于頂部部分7的周圍，而且照明設(shè)備16設(shè)有鎖定元件。因此，當(dāng)從傳送位置轉(zhuǎn)換至使用位置時(shí)，照明設(shè)備16的定位是以已知的方式相對(duì)于基座部分4而保持不變(在圖2中未示出)。如果需要額外的照明以捕捉放在支撐面3上的對(duì)象，那么為此目的照明設(shè)備16已適當(dāng)?shù)囟ㄎ弧?br> 圖3示出了圖1的裝置的斜視圖。與圖1相比較，這里示出的裝置處于使用位置，其中，鉸接式臂狀物1處于折疊位置與延伸位置之間的中間位置。鉸接式臂狀物1可通過(guò)彈性元件或制動(dòng)元件(在圖3中未示出)將捕捉設(shè)備2保持在與表面22不同的距離處，該捕捉設(shè)備2放置在表面22上。在圖3中示出的裝置的位置，圖像可例如由結(jié)構(gòu)模型形成，該結(jié)構(gòu)模型未在圖3中示出，并且安裝在表面22上的物鏡透鏡17的前面。由于該應(yīng)用的特別需要，這里必須將光軸18對(duì)準(zhǔn)并平行表面22。此外，照明設(shè)備16不再直接朝向支撐面3，而是朝向待捕捉的對(duì)象。通過(guò)施加預(yù)定的力，如圖3中例示的兩個(gè)箭頭所示，在捕捉設(shè)備2以及照明設(shè)備16上，它們可從相應(yīng)鎖定釋放并且可根據(jù)特定需求而被定位。
也可提供其它的鎖定位置。當(dāng)鉸接式臂狀物1處于延伸狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)鎖定位置可以將正好具有背光幻燈片區(qū)域(圖3中未示出)的捕捉設(shè)備2定位，而此鎖定位置在例如相當(dāng)頻繁地捕捉幻燈片的情況中很有用。
此幻燈片區(qū)域描述在由本案申請(qǐng)人在相同日期上所提出申請(qǐng)的德國(guó)專利申請(qǐng)中，該申請(qǐng)的名稱為“Auflageflache eines Gerats zur optischenAufnahme von Objekten(用于光學(xué)捕捉對(duì)象的裝置的支撐面)”。
權(quán)利要求
1.一種鉸接式臂狀物(1)，特別用于至少在傳送位置及使用位置，相對(duì)于放置對(duì)象的支撐面(3)來(lái)布置和定位捕捉裝置(2)，該捕捉裝置(2)用于光學(xué)捕捉對(duì)象，該鉸接式臂狀物(1)包括一基座部分(4)，在該基座部分(4)的一端可樞轉(zhuǎn)地緊固有兩平行的基座桿件(5、6)；一頂部部分(7)，在該頂部部分(7)的一端可樞轉(zhuǎn)地緊固有兩平行的頂部桿件(8、9)；以及一鉸接部分(10)，所述基座桿件(5、6)的另一端以及所述頂部桿件(8、9)的另一端可樞轉(zhuǎn)地連接至該鉸接部分(10)上；其特征在于，該頂部部分(7)具有至少一個(gè)可相對(duì)于所述頂部部分轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(11)，其中在相對(duì)于頂部部分(7)而樞轉(zhuǎn)頂部桿件(8、9)時(shí)，在軸(11)以及頂部桿件(8、9)中的至少一個(gè)之間的操作機(jī)械連接使軸(11)相對(duì)于頂部部分(7)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述操作機(jī)械連接通過(guò)嚙合扇形齒輪(12、13)而作用，所述扇形齒輪(12、13)的第一扇形齒輪連接至軸(11)上，并且至少第二扇形齒輪連接至頂部桿件(8、9)中的一個(gè)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述基座桿件(5、6)中的至少一個(gè)以及所述頂部桿件(8、9)中的至少一個(gè)具有一操作機(jī)械連接，該操作機(jī)械連接在基座桿件(5)相對(duì)于鉸接部分(10)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使頂部桿件(9)相對(duì)于鉸接部分(10)而運(yùn)動(dòng)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述鉸接式臂狀物(1)具有至少一個(gè)彈簧元件，特別地所述彈簧元件安裝在基座桿件(5、6)之間或頂部桿件(8、9)之間，并且在所述桿件樞轉(zhuǎn)時(shí)張緊或松弛。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述鉸接式臂狀物(1)具有至少一個(gè)制動(dòng)元件，所述制動(dòng)元件安裝在基座桿件(5、6)和基座部分(4)之間，并且通過(guò)摩擦力來(lái)抵抗所述桿件的樞轉(zhuǎn)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述鉸接式臂狀物(1)設(shè)有一夾鉗，通過(guò)該夾鉗將所述鉸接式臂狀物(1)鎖定在一預(yù)定位置。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述鉸接部分(10)設(shè)有一手柄(15)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于所述基座部分(4)穩(wěn)固地直接或間接連接至一支撐面(3)上，并且所述軸(11)可拆卸地鎖定到一光學(xué)捕捉裝置(2)上。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于當(dāng)將所述鉸接式臂狀物(1)從折疊位置轉(zhuǎn)換至延伸位置時(shí)，所述軸(11)相對(duì)于所述頂部(7)而轉(zhuǎn)動(dòng)90°。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉸接式臂狀物(1)，其特征在于一照明設(shè)備(16)可拆卸地緊固至所述頂部部分(7)上。
全文摘要
一種鉸接式臂狀物(1)，根據(jù)本發(fā)明的鉸接式臂狀物(1)用于對(duì)準(zhǔn)一捕捉設(shè)備(2)，以光學(xué)捕捉放置于支撐面(3)上的對(duì)象，該鉸接式臂狀物(1)如與常規(guī)的雙平形四邊形臂狀物一樣具有基座部分(4)、頂部部分(7)、鉸接部分(10)、以及兩對(duì)桿件(5、6、8、9)，這兩對(duì)桿件(5、6、8、9)將該基座部分(4)或該頂部部分(7)連接至該鉸接部分(10)上。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，根據(jù)本發(fā)明的鉸接式臂狀物(1)還具有一軸(11)，該軸(11)可轉(zhuǎn)動(dòng)地緊固至該頂部部分(7)上，并且具有一操作機(jī)械連接，以將該桿件(8、9)中的一個(gè)樞轉(zhuǎn)地緊固至該頂部部分(7)上。此操作連接在桿件(9)樞轉(zhuǎn)時(shí)，使得該軸(11)相對(duì)于頂部部分(7)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16M11/06GK1625665SQ03803134
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者馬汀·沃爾夫, 威伏瑞·非斯特, 馬汀·史法比 申請(qǐng)人:沃福視訊股份有限公司