一种便携式集成一体化三维激光扫描装置的制作方法

    技术2025-08-11  10


    本发明涉及一种自动化机械领域,特别涉及一种便携式集成一体化三维激光扫描装置。


    背景技术:

    1、双轴位置速率转台主要由转台机械台体、控制电柜及配套线缆组成,可以提供高精度的正、反角速率转动和任意位置的定位功能,用于各类惯性仪表和传感器的检测和标定。传统双轴位置速率转台需要控制电柜进行控制驱动,产品体积较大,重量较高,基本只适用于单一环境,不能实现轻量化要求,机动性较差。

    2、现有技术中的激光扫描仪是一种三维激光成像装置,主要应用于逆向工程,负责曲面抄数,工件三维测量等多个领域。市面上常用的激光扫描仪主要有手持式和固定式两种,使用上都有一定的局限性。手持式激光扫描仪虽方便携带,但扫描精度较不高,需人工操作;固定式激光扫描仪扫描精度较高,但其位置固定,扫描范围有限,无法实现全方位扫描,环境适应性不高。

    3、鉴于此我们提出一种便携式的、将双轴位置速率转台与激光扫描仪相结合的一体化三维激光扫描装置来解决现有的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供了一种便携式集成一体化三维激光扫描装置。

    2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

    3、一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,包括双轴位置速率转台组件,激光扫描仪和激光测距仪,所述双轴位置速率转台包括方位组件和俯仰组件,该方位组件的输出端与俯仰组件固定连接,该俯仰组件的输出轴同时与激光扫描仪和激光测距仪固定连接,所述方位组件包括方位轴系和方位框架,所述俯仰组件包括俯仰轴系和俯仰框架。

    4、进一步的,所述方位框架包括方位底座,电机罩壳,制动器安装座和防尘罩,该方位底座内固定安装有电机罩壳,该电机罩壳的一端固定开设有连接槽,该连接槽内固定安装有制动器安装座,该制动器安装座的外侧罩设有防尘罩,该方位轴系设于电机罩壳内,且方位轴系的一端从防尘罩端滑动延伸而出。

    5、进一步的,所述方位轴系包括方位主轴,方位电机,方位轴承,失电制动器以及方位编码器,该方位电机固定安装在电机罩壳内,该方位电机的输出端连接有方位主轴,该方位主轴的外环面上套装有方位轴承,该方位轴承的外环面与制动器安装座固定连接,该方位主轴上还滑动套装有失电制动器,该失电制动器固定安装在制动器安装座上,该方位电机连接有方位编码器。

    6、进一步的,所述俯仰框架包括保护罩,轴承端盖和扫描仪安装壳体,该扫描仪安装壳体的一侧固定开设有轴承孔,所述俯仰轴系固定安装在扫描仪安装壳体内,且俯仰轴系的一端穿过扫轴承孔延伸至保护罩内,并与保护罩固定连接,该轴承孔外侧固定罩设有轴承端盖,该轴承端盖与俯仰轴系滑动连接,该轴承端盖原理扫描仪安装壳体的一侧活动连接有保护罩。

    7、进一步的,所述俯仰轴系包括俯仰主轴,测距仪托板,俯仰轴承,俯仰电机以及俯仰编码器,该俯仰电机固定安装在扫描仪安装壳体内,该俯仰电机的输出端与俯仰主轴固定连接,该俯仰主轴上套装有旋转轴承,该旋转轴承的外环面与轴承孔固定连接,该俯仰主轴穿过轴承孔延伸至保护罩内固定连接有测距仪托板,该测距仪托板固定安装在保护罩上,该俯仰电机固定连接有俯仰编码器。

    8、进一步的,所述方位底座中还安装有计算机模块,驱动模块和电磁模块,该计算机模块,驱动模块和电磁模块彼此电连并与驱动方位电机和俯仰电机电连。

    9、进一步的,所述方位底座的两侧固定开设有快接安装槽。

    10、进一步的,所述激光扫描仪和激光测距仪均设有信息传输组件,该信息传输组件包括无线传输组件和固定传输组件,该无线传输组件和固定传输组件均固定安装在双轴位置速率转台组件上,且固定传输组件在双轴位置速率转台组件的侧端面上固定设有连接接口。

    11、更进一步的,所述俯仰框架内还固定安装有倾角仪,该倾角仪与计算机模块电连。

    12、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

    13、本发明采用的双轴位置速率转台布局紧凑,集成化程度高,有效解决了现有机械转台环境适应性差,体积大重量重的缺点,该装置便于携带,能适用于多种作业环境;

    14、该装置解决了目前激光扫描仪存在的使用局限性,提高了激光扫描仪的测量精度,实现了全方位自动化激光扫描。



    技术特征:

    1.一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,包括双轴位置速率转台组件(1),激光扫描仪(2)和激光测距仪(3),其特征在于:所述双轴位置速率转台包括方位组件(4)和俯仰组件(5),该方位组件(4)的输出端与俯仰组件固定连接,该俯仰组件的输出轴同时与激光扫描仪(2)和激光测距仪(3)固定连接,所述方位组件(4)包括方位轴系(6)和方位框架(7),所述俯仰组件(5)包括俯仰轴系和俯仰框架。

    2.根据权利要求1所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述方位框架(7)包括方位底座(10),电机罩壳(11),制动器安装座(12)和防尘罩(13),该方位底座(10)内固定安装有电机罩壳(11),该电机罩壳(11)的一端固定开设有连接槽,该连接槽内固定安装有制动器安装座(12),该制动器安装座(12)的外侧罩设有防尘罩(13),该方位轴系(6)设于电机罩壳(11)内,且方位轴系(6)的一端从防尘罩(13)端滑动延伸而出。

    3.根据权利要求2所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述方位轴系(6)包括方位主轴(14),方位电机(15),方位轴承(16),失电制动器(17)以及方位编码器(18),该方位电机(15)固定安装在电机罩壳(11)内,该方位电机(15)的输出端连接有方位主轴(14),该方位主轴(14)的外环面上套装有方位轴承(16),该方位轴承(16)的外环面与制动器安装座(12)固定连接,该方位主轴(14)上还滑动套装有失电制动器(17),该失电制动器(17)固定安装在制动器安装座(12)上,该方位电机(15)连接有方位编码器(18)。

    4.根据权利要求1所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述俯仰框架包括保护罩(19),轴承端盖(20)和扫描仪安装壳体(21),该扫描仪安装壳体(21)的一侧固定开设有轴承孔,所述俯仰轴系固定安装在扫描仪安装壳体(21)内,且俯仰轴系的一端穿过扫轴承孔延伸至保护罩(19)内,并与保护罩(19)固定连接,该轴承孔外侧固定罩设有轴承端盖(20),该轴承端盖(20)与俯仰轴系滑动连接,该轴承端盖(20)原理扫描仪安装壳体(21)的一侧活动连接有保护罩(19)。

    5.根据权利要求4所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述俯仰轴系包括俯仰主轴,测距仪托板,俯仰轴承,俯仰电机以及俯仰编码器,该俯仰电机固定安装在扫描仪安装壳体(21)内,该俯仰电机的输出端与俯仰主轴固定连接,该俯仰主轴上套装有旋转轴承,该旋转轴承的外环面与轴承孔固定连接,该俯仰主轴穿过轴承孔延伸至保护罩(19)内固定连接有测距仪托板,该测距仪托板固定安装在保护罩(19)上,该俯仰电机固定连接有俯仰编码器。

    6.根据权利要求2所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述方位底座(10)中还安装有计算机模块,驱动模块和电磁模块,该计算机模块,驱动模块和电磁模块彼此电连并与驱动方位电机(15)和俯仰电机电连。

    7.根据权利要求2所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述方位底座(10)的两侧固定开设有快接安装槽(27)。

    8.根据权利要求1所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述激光扫描仪(2)和激光测距仪(3)均设有信息传输组件,该信息传输组件包括无线传输组件和固定传输组件,该无线传输组件和固定传输组件均固定安装在双轴位置速率转台组件(1)上,且固定传输组件在双轴位置速率转台组件(1)的侧端面上固定设有连接接口(28)。

    9.根据权利要求4所述的一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,其特征在于:所述俯仰框架内还固定安装有倾角仪(29),该倾角仪(29)与计算机模块电连。


    技术总结
    本发明公开了一种便携式集成一体化三维激光扫描装置,包括双轴位置速率转台组件,激光扫描仪和激光测距仪,该双轴位置速率转台包括方位组件和俯仰组件,该方位组件的输出端与俯仰组件固定连接,该俯仰组件的输出轴与激光扫描仪和激光测距仪固定连接,本发明通过转台组件能够单独提供高精度的正、反角速率转动和任意位置的定位功能,激光扫描仪和高精度激光测距仪安装在双轴转台上,激光测距仪能够跟随激光扫描仪进行同步旋转扫描,并为激光扫描仪进行精度修正,本发明具有集成性高,机动性强,环境适应性高的特点。

    技术研发人员:付和平,余海盛,李晓晓,陶浩
    受保护的技术使用者:九江冠成仿真技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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