CN113465537A - 三维激光扫描仪及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了三维激光扫描仪及其系统，包括底板，底板的顶部固定连接有固定套，固定套的内部开设有收缩槽，收缩槽的内部滑动连接有伸缩杆，伸缩杆的顶部延伸至固定套的顶部且固定连接有传动盒，固定套的外侧设置有高度调节组件，传动盒内壁底部的一端转动连接有转动轴，转动轴的顶部延伸至传动盒的顶部且固定连接有防护盒，本发明结构紧凑，操作简单便捷，实用性强，通过设置高度调节组件与旋转调节组件，使得设备能够根据实际的使用环境对三维激光扫描仪进行合适的调节，有利于实际的应用，同时通过设置防护机构，能够在对设备进行搬运时，将三维激光扫描仪收缩至防护盒的内部，从而避免在搬运过程中对三维激光扫描仪造成损坏。

Description

三维激光扫描仪及其系统

技术领域

本发明属于扫描仪领域，具体为三维激光扫描仪及其系统。

背景技术

现有生活中，三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成，三维激光扫描仪作为三维激光扫描系统的主要组成部分，是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命，它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

但是现有的三维激光扫描仪在进行使用时大都是通过固定式的支撑架对其进行支撑的，虽然支撑稳定，但是无法对其高度与朝向角度进行调节，从而无法根据实际的使用环境对其进行合适的调节，不利于实际的应用，同时现有的三维激光扫描仪在进行搬运时，大都是直接将其进行搬运的，缺乏防护机构对其进行防护，从而导致在搬运时容易造成三维激光扫描仪损坏的情况发生。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供三维激光扫描仪及其系统，解决了背景技术中提到的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

三维激光扫描仪，包括底板，所述底板的顶部固定连接有固定套，所述固定套的内部开设有收缩槽，所述收缩槽的内部滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部延伸至固定套的顶部且固定连接有传动盒，所述固定套的外侧设置有高度调节组件，所述传动盒内壁底部的一端转动连接有转动轴，所述转动轴的顶部延伸至传动盒的顶部且固定连接有防护盒，所述传动盒的内部设置有旋转调节组件，所述防护盒底部的一端固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴延伸至防护盒的内部且固定连接有丝杆，所述丝杆的顶部与防护盒内壁的顶部转动连接，所述丝杆的外侧螺纹连接有升降板，所述防护盒的内部远离丝杆的一端固定连接有滑杆，所述升降板远离丝杆的一端与滑杆滑动连接，所述升降板的顶部固定安装有扫描仪本体，所述防护盒的顶部开设有通槽，所述防护盒的顶部卡接有盖板，所述盖板底部的两端均设置有卡接机构。

作为优选，所述高度调节组件包括固定螺钉，所述固定套顶部的一侧螺纹连接有固定螺钉，所述伸缩杆的外部靠近固定螺钉的一侧等距开设有定位孔，所述固定螺钉的一端延伸至对应的定位孔的内部，所述伸缩杆的底部固定连接有限位板，所述限位板与收缩槽的内壁滑动连接。

作为优选，所述旋转调节组件包括从动齿轮，所述转动轴的外侧且位于传动盒的内部固定连接有从动齿轮，所述传动盒的底部且位于伸缩杆的一侧固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴延伸至传动盒的内部且固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。

作为优选，所述卡接机构包括限位槽，所述盖板底部的两端均开设有限位槽，所述防护盒顶部的两端且位于限位槽的正下方均固定连接有卡接杆，所述卡接杆的顶部均延伸至对应的限位槽的内部，所述盖板的顶部且位于限位槽的一侧均开设有缓冲槽，所述卡接杆的顶部靠近缓冲槽的一侧均开设有限位孔，所述缓冲槽的内壁远离限位槽的一侧均固定连接有回位弹簧，所述回位弹簧靠近限位槽的一端均固定连接有拨动板，所述拨动板均与对应的缓冲槽的内壁滑动连接，所述拨动板的顶部均延伸至盖板的顶部，所述拨动板的底部远离回位弹簧的一侧均固定连接有限位杆，所述限位杆远离拨动板的一端均延伸至对应的限位孔的内部。

作为优选，所述主动齿轮与从动齿轮的直径之比为一比三。

作为优选，所述卡接杆的顶部靠近缓冲槽的一端与限位杆的底部远离拨动板的一端均开设有相互配合的斜面。

作为优选，所述防护盒底部的外侧远离第二伺服电机的一端固定安装有控制面板，所述第一伺服电机、第二伺服电机、扫描仪本体均与控制面板电性连接。

三维激光扫描系统，包括扫描仪、控制器和计算机，所述扫描仪、计算机均与控制器电性连接，所述扫描仪、计算机、控制器均与外界发电机电性连接，所述扫描仪的内部设置有扫描头、接收器、激光发射器、垂直反射器和水平反射器，所述控制器的内部设置有距离测量模块和扫描控制模块，所述计算机的内部设置有微处理器和存储器，所述扫描头、接收器、激光发射器均与距离测量模块双向电性连接，所述垂直反射器、水平反射器均与扫描控制模块双向电性连接，所述距离测量模块、扫描控制模块均与微处理器双向电性连接，所述微处理器与存储器双向电性连接。

作为优选，所述距离测量模块用于测量物体的距离，同时根据测量所得数据获取物体的坐标，所述扫描控制模块用于对物体进行全方位的扫描。

本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，操作简单便捷，实用性强，通过设置高度调节组件与旋转调节组件，使得设备能够根据实际的使用环境对三维激光扫描仪进行合适的调节，有利于实际的应用，同时通过设置防护机构，能够在对设备进行搬运时，将三维激光扫描仪收缩至防护盒的内部，从而避免在搬运过程中对三维激光扫描仪造成损坏。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明外部结构示意图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4是本发明三维激光扫描系统原理框图。

图中：1、底板；2、固定套；3、收缩槽；4、伸缩杆；5、传动盒；6、高度调节组件；61、固定螺钉；62、定位孔；63、限位板；7、转动轴；8、旋转调节组件；81、从动齿轮；82、第一伺服电机；83、主动齿轮；9、防护盒；10、第二伺服电机；11、丝杆；12、升降板；13、滑杆；14、扫描仪本体；15、通槽；16、盖板；17、卡接机构；171、限位槽；172、卡接杆；173、限位孔；174、缓冲槽；175、回位弹簧；176、拨动板；177、限位杆；18、控制面板。

具体实施方式：

如图1-4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：

实施例：

三维激光扫描仪，包括底板1，所述底板1的顶部固定连接有固定套2，所述固定套2的内部开设有收缩槽3，所述收缩槽3的内部滑动连接有伸缩杆4，通过收缩槽3便于更好的对伸缩杆4进行收缩调节；所述伸缩杆4的顶部延伸至固定套2的顶部且固定连接有传动盒5，所述固定套2的外侧设置有高度调节组件6，所述传动盒5内壁底部的一端转动连接有转动轴7，所述转动轴7的顶部延伸至传动盒5的顶部且固定连接有防护盒9，通过转动轴7便于更好的带动防护盒9进行转动；所述传动盒5的内部设置有旋转调节组件8，所述防护盒9底部的一端固定安装有第二伺服电机10，所述第二伺服电机10的输出轴延伸至防护盒9的内部且固定连接有丝杆11，所述丝杆11的顶部与防护盒9内壁的顶部转动连接，所述丝杆11的外侧螺纹连接有升降板12，所述防护盒9的内部远离丝杆11的一端固定连接有滑杆13，所述升降板12远离丝杆11的一端与滑杆13滑动连接，所述升降板12的顶部固定安装有扫描仪本体14，通过第二伺服电机10工作，带动丝杆11进行转动，从而带动升降板12在滑杆13限位作用下，进行升降移动，从而带动扫描仪本体14向上或者向下移动，进而更好的对扫描仪本体14进行保护；所述防护盒9的顶部开设有通槽15，通过设置通槽15，便于更好的保证扫描仪本体14能够伸出至防护盒9的外侧；所述防护盒9的顶部卡接有盖板16，所述盖板16底部的两端均设置有卡接机构17。

其中，所述高度调节组件6包括固定螺钉61，所述固定套2顶部的一侧螺纹连接有固定螺钉61，所述伸缩杆4的外部靠近固定螺钉61的一侧等距开设有定位孔62，所述固定螺钉61的一端延伸至对应的定位孔62的内部，所述伸缩杆4的底部固定连接有限位板63，所述限位板63与收缩槽3的内壁滑动连接，通过高度调节组件6，能够对扫描仪本体14进行高度调节，从而适应不同的使用环境。

其中，所述旋转调节组件8包括从动齿轮81，所述转动轴7的外侧且位于传动盒5的内部固定连接有从动齿轮81，所述传动盒5的底部且位于伸缩杆4的一侧固定安装有第一伺服电机82，所述第一伺服电机82的输出轴延伸至传动盒5的内部且固定连接有主动齿轮83，所述主动齿轮83与从动齿轮81啮合连接，通过设置旋转调节组件8，便于更好的对扫描仪本体14的朝向角度进行调节，从而适应不同的使用环境。

其中，所述卡接机构17包括限位槽171，所述盖板16底部的两端均开设有限位槽171，所述防护盒9顶部的两端且位于限位槽171的正下方均固定连接有卡接杆172，所述卡接杆172的顶部均延伸至对应的限位槽171的内部，所述盖板16的顶部且位于限位槽171的一侧均开设有缓冲槽174，所述卡接杆172的顶部靠近缓冲槽174的一侧均开设有限位孔173，所述缓冲槽174的内壁远离限位槽171的一侧均固定连接有回位弹簧175，所述回位弹簧175靠近限位槽171的一端均固定连接有拨动板176，所述拨动板176均与对应的缓冲槽174的内壁滑动连接，所述拨动板176的顶部均延伸至盖板16的顶部，所述拨动板176的底部远离回位弹簧175的一侧均固定连接有限位杆177，所述限位杆177远离拨动板176的一端均延伸至对应的限位孔173的内部，通过设置卡接机构17，能够快速的对盖板16进行安装与拆卸。

其中，所述主动齿轮83与从动齿轮81的直径之比为一比三，便于更加精准的对转动轴7进行转动调节。

其中，所述卡接杆172的顶部靠近缓冲槽174的一端与限位杆177的底部远离拨动板176的一端均开设有相互配合的斜面，便于更加快速的对盖板16进行安装。

其中，所述防护盒9底部的外侧远离第二伺服电机10的一端固定安装有控制面板18，所述第一伺服电机82、第二伺服电机10、扫描仪本体14均与控制面板18电性连接，便于更好的对设备整体进行控制。

三维激光扫描系统，包括扫描仪、控制器和计算机，所述扫描仪、计算机均与控制器电性连接，所述扫描仪、计算机、控制器均与外界发电机电性连接，所述扫描仪的内部设置有扫描头、接收器、激光发射器、垂直反射器和水平反射器，所述控制器的内部设置有距离测量模块和扫描控制模块，所述计算机的内部设置有微处理器和存储器，所述扫描头、接收器、激光发射器均与距离测量模块双向电性连接，所述垂直反射器、水平反射器均与扫描控制模块双向电性连接，所述距离测量模块、扫描控制模块均与微处理器双向电性连接，所述微处理器与存储器双向电性连接。

其中，所述距离测量模块用于测量物体的距离，同时根据测量所得数据获取物体的坐标，所述扫描控制模块用于对物体进行全方位的扫描。

具体的，本发明在使用时，可通过底板1将设备放置在指定的位置，然后可通过拧动固定螺钉61，使其脱离定位孔62的内部，从而调节伸缩杆4在收缩槽3内部的位置，进而调节扫描仪本体14的高度位置，同时可通过控制面板18控制第一伺服电机82工作，带动主动齿轮83进行转动，从而带动从动齿轮81与转动轴7进行转动，进而调节扫描仪本体14的朝向与角度，有利于实际的应用，当需要对设备进行搬运时，可通过控制面板18控制第二伺服电机10工作，带动丝杆11进行转动，从而带动升降板12在滑杆13限位作用下向下移动，从而带动扫描仪本体14向下移动，进而更好的将扫描仪本体14收缩至防护盒9的内部，然后盖上盖板16，如图3所示，使得卡接杆172进入对应的限位槽171的内部，同时使得限位杆177进入对应的限位孔173的内部，从而完成对盖板16的安装，当需要对盖板16进行拆卸时，可通过推动拨动板176，挤压回位弹簧175，同时带动限位杆177脱离限位孔173的内部，然后即可对盖板16进行拆卸，并且可通过扫描仪内部的扫描头、接收器、激光发射器、垂直反射器和水平反射器进行三维激光扫描操作，同时配合控制器内部的距离测量模块和扫描控制模块进行辅助测量，最后传递数据给计算机内部的微处理器，同时通过存储器进行存储。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.三维激光扫描仪，其特征在于，包括底板(1)，所述底板(1)的顶部固定连接有固定套(2)，所述固定套(2)的内部开设有收缩槽(3)，所述收缩槽(3)的内部滑动连接有伸缩杆(4)，所述伸缩杆(4)的顶部延伸至固定套(2)的顶部且固定连接有传动盒(5)，所述固定套(2)的外侧设置有高度调节组件(6)，所述传动盒(5)内壁底部的一端转动连接有转动轴(7)，所述转动轴(7)的顶部延伸至传动盒(5)的顶部且固定连接有防护盒(9)，所述传动盒(5)的内部设置有旋转调节组件(8)，所述防护盒(9)底部的一端固定安装有第二伺服电机(10)，所述第二伺服电机(10)的输出轴延伸至防护盒(9)的内部且固定连接有丝杆(11)，所述丝杆(11)的顶部与防护盒(9)内壁的顶部转动连接，所述丝杆(11)的外侧螺纹连接有升降板(12)，所述防护盒(9)的内部远离丝杆(11)的一端固定连接有滑杆(13)，所述升降板(12)远离丝杆(11)的一端与滑杆(13)滑动连接，所述升降板(12)的顶部固定安装有扫描仪本体(14)，所述防护盒(9)的顶部开设有通槽(15)，所述防护盒(9)的顶部卡接有盖板(16)，所述盖板(16)底部的两端均设置有卡接机构(17)。

2.根据权利要求1所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述高度调节组件(6)包括固定螺钉(61)，所述固定套(2)顶部的一侧螺纹连接有固定螺钉(61)，所述伸缩杆(4)的外部靠近固定螺钉(61)的一侧等距开设有定位孔(62)，所述固定螺钉(61)的一端延伸至对应的定位孔(62)的内部，所述伸缩杆(4)的底部固定连接有限位板(63)，所述限位板(63)与收缩槽(3)的内壁滑动连接。

3.根据权利要求1所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述旋转调节组件(8)包括从动齿轮(81)，所述转动轴(7)的外侧且位于传动盒(5)的内部固定连接有从动齿轮(81)，所述传动盒(5)的底部且位于伸缩杆(4)的一侧固定安装有第一伺服电机(82)，所述第一伺服电机(82)的输出轴延伸至传动盒(5)的内部且固定连接有主动齿轮(83)，所述主动齿轮(83)与从动齿轮(81)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述卡接机构(17)包括限位槽(171)，所述盖板(16)底部的两端均开设有限位槽(171)，所述防护盒(9)顶部的两端且位于限位槽(171)的正下方均固定连接有卡接杆(172)，所述卡接杆(172)的顶部均延伸至对应的限位槽(171)的内部，所述盖板(16)的顶部且位于限位槽(171)的一侧均开设有缓冲槽(174)，所述卡接杆(172)的顶部靠近缓冲槽(174)的一侧均开设有限位孔(173)，所述缓冲槽(174)的内壁远离限位槽(171)的一侧均固定连接有回位弹簧(175)，所述回位弹簧(175)靠近限位槽(171)的一端均固定连接有拨动板(176)，所述拨动板(176)均与对应的缓冲槽(174)的内壁滑动连接，所述拨动板(176)的顶部均延伸至盖板(16)的顶部，所述拨动板(176)的底部远离回位弹簧(175)的一侧均固定连接有限位杆(177)，所述限位杆(177)远离拨动板(176)的一端均延伸至对应的限位孔(173)的内部。

5.根据权利要求3所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述主动齿轮(83)与从动齿轮(81)的直径之比为一比三。

6.根据权利要求4所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述卡接杆(172)的顶部靠近缓冲槽(174)的一端与限位杆(177)的底部远离拨动板(176)的一端均开设有相互配合的斜面。

7.根据权利要求3所述的三维激光扫描仪，其特征在于，所述防护盒(9)底部的外侧远离第二伺服电机(10)的一端固定安装有控制面板(18)，所述第一伺服电机(82)、第二伺服电机(10)、扫描仪本体(14)均与控制面板(18)电性连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的三维激光扫描系统，其特征在于，包括扫描仪、控制器和计算机，所述扫描仪、计算机均与控制器电性连接，所述扫描仪、计算机、控制器均与外界发电机电性连接，所述扫描仪的内部设置有扫描头、接收器、激光发射器、垂直反射器和水平反射器，所述控制器的内部设置有距离测量模块和扫描控制模块，所述计算机的内部设置有微处理器和存储器，所述扫描头、接收器、激光发射器均与距离测量模块双向电性连接，所述垂直反射器、水平反射器均与扫描控制模块双向电性连接，所述距离测量模块、扫描控制模块均与微处理器双向电性连接，所述微处理器与存储器双向电性连接。

9.根据权利要求8所述的三维激光扫描系统，其特征在于，所述距离测量模块用于测量物体的距离，同时根据测量所得数据获取物体的坐标，所述扫描控制模块用于对物体进行全方位的扫描。

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