CN207741737U - 一种光学测距装置 - Google Patents

Abstract

一种光学测距装置，包括支架，所述支架下端沿圆周方向均匀设有三条折叠伸缩支腿，支架上端设有旋转底座，旋转底座内设有旋转驱动机构，旋转驱动机构上端设有载物板，载物板上分别设有水平仪、激光发射器和垂直于载物板的支撑板，所述支撑板上设有与载物板垂直的接收透镜，所述支撑板上设有与其横向垂直的导轨，所述导轨内安装有滑块，支撑板上安装有伺服电机，伺服电机连接有丝杠，滑块安装在丝杠上，滑块上垂直设有成像板，成像板上设有与接收透镜平行的CCD传感器，所述旋转驱动机构、水平仪、激光发射器、伺服电机和CCD传感器分别通过导线与控制器连接，它具有结构设计合理、操作使用方便、测量精度高等优点。

Description

一种光学测距装置

技术领域：

本实用新型涉及光学测距技术领域，具体涉及一种光学测距装置。

背景技术：

距离测量是其他工程计算或应用的基础测量量。除了传统的直接丈量法，还有光学测距方法，三角测距法是目前最常见的测距方法，主要采用激光光源发出探测光，接收装置接收，利用三角形原理计算出测量距离。三角测距法虽然在原理上成熟，但真正操作使用时却存在一些容易导致误差增大的不足，例如，激光发射器需要水平发出光束，但在实际使用时往往受测量环境的限制或认为因素导致无法真正水平发出光束；还有使用的镜头经过一段时间使用后需要更换或者根据测量需求更换不同的镜头，但镜头的焦距会不同或有差别，而靶面(成像)到镜头的距离通常是固定的，导致成像点偏离，最终影响计算精度。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种刚体转动惯量测定仪器，它具有结构设计合理、操作使用方便、测量精度高等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种光学测距装置，包括支架，所述支架下端沿圆周方向均匀设有三条折叠伸缩支腿，支架上端设有旋转底座，旋转底座内设有旋转驱动机构，旋转驱动机构上端设有载物板，载物板上分别设有水平仪、激光发射器和垂直于载物板的支撑板，所述支撑板上设有与载物板垂直的接收透镜，所述支撑板上设有与其横向垂直的导轨，所述导轨内安装有滑块，支撑板上安装有伺服电机，伺服电机连接有丝杠，滑块安装在丝杠上，滑块上垂直设有成像板，成像板上设有与接收透镜平行的CCD传感器，所述旋转驱动机构、水平仪、激光发射器、伺服电机和CCD传感器分别通过导线与控制器连接。

所述折叠伸缩支腿包括与支架铰接的连接杆，连接杆螺纹连接有支撑杆。

所述旋转驱动机构包括垂直于旋转底座的转轴，转轴上端与载物板连接，转轴下端安装有从动齿轮，从动齿轮与驱动齿轮连接，驱动齿轮连接有旋转调节伺服电机，旋转调节伺服电机通过导线与控制器连接。

所述控制器为PLC控制器，PLC控制器通过导线分别连接有显示器和控制按钮。

本实用新型采用上述方案，针对现有光学测量装置存在的技术问题，设计了一种光学测距装置，通过设计支架、折叠伸缩支腿和水平仪，实现将载物板调节水平；通过设计旋转驱动机构，实现根据工作需要调节激光发射器照射角度；通过设计支撑板、伺服电机、丝杠、导轨和滑块，实现在支撑板上安装接收透镜，在滑块上安装CCD传感器，可根据接收透镜的焦距调节CCD传感器到接收透镜的距离。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型测量原理结构示意图；

其中，1、支架，2、折叠伸缩支腿，201、连接杆，202、支撑杆，3、旋转底座，4、旋转驱动机构，401、转轴，402、从动齿轮，403、驱动齿轮，404、旋转调节伺服电机，5、载物板，6、水平仪，7、激光发射器，8、支撑板，9、接收透镜，10、导轨，11、滑块，12、伺服电机，13、丝杠，14、成像板，15、CCD传感器，16、控制器，17、显示器，18、控制按钮。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1-2所示，一种光学测距装置，包括支架1，支架1下端沿圆周方向均匀设有三条折叠伸缩支腿2，支架1上端设有旋转底座3，旋转底座3内设有旋转驱动机构4，旋转驱动机构4上端设有载物板5，载物板5上分别设有水平仪6、激光发射器7和垂直于载物板5的支撑板8，支撑板8上设有与载物板5垂直的接收透镜9，支撑板8上设有与其横向垂直的导轨10，导轨10内安装有滑块11，支撑板8上安装有伺服电机12，伺服电机12连接有丝杠13，滑块11安装在丝杠13上，滑块11上垂直设有成像板14，成像板14上设有与接收透镜9平行的CCD传感器15，旋转驱动机构4、水平仪6、激光发射器7、伺服电机12和CCD传感器15分别通过导线与控制器16连接。通过设计支架1、折叠伸缩支腿2和水平仪6，实现将载物板5调节水平；通过设计旋转驱动机构4，实现根据工作需要调节激光发射器7照射角度；通过设计支撑板8、伺服电机12、丝杠13、导轨10和滑块11，实现在支撑板8上安装接收透镜9，在滑块11上安装CCD传感器15，可根据接收透镜9的焦距调节CCD传感器15到接收透镜9的距离。

折叠伸缩支腿2包括与支架1铰接的连接杆201，连接杆201螺纹连接有支撑杆202，可以根据需求快速方便的调节折叠伸缩支腿2的长度，通过调节使载物板5处于水平位置，为后续测量打下基础。

旋转驱动机构4包括垂直于旋转底座3的转轴401，转轴401上端与载物板5连接，转轴401下端安装有从动齿轮402，从动齿轮402与驱动齿轮403连接，驱动齿轮403连接有旋转调节伺服电机404，旋转调节伺服电机404通过导线与控制器16连接，可以通过旋转调节伺服电机404精确调节旋转角度，确保测量的准确

控制器16为PLC控制器，PLC控制器通过导线分别连接有显示器17和控制按钮18，便于观察和操作，进而使用更加方便。

本实用新型的工作过程：

使用时，首先将支架1放置在测量位置，将折叠伸缩支腿2展开，支撑住整体装置，然后打开水平仪6，检测载物板5是否水平，当载物板5不水平时，调节三个折叠伸缩支腿2的长度，通过多次调节使载物板5处于水平位置，然后通过旋转调节伺服电机404，使载物板5旋转，进而调节激光发射器7的位置，使其与被测对象物对应，，启动伺服电机12，伺服电机12通过丝杠13带动滑块11在导轨10上移动，使滑块11上的CCD传感器15到接收透镜9的距离等于接收透镜9的焦距，调整好后，开始进行测量，启动激光发射器7发生激光，光束经过被测对象物反射后返回，并经过接收透镜9落在CCD传感器15上，然后CCD传感器15将检测数据发送给控制器16，控制器16对数据进行处理，并将距离测量结果在显示器显示。具体计算过程如下：

首先进行参数设定，激光发射器7到被测对象物的距离设定为L(单位：mm)，接收透镜9光轴到激光发射器7光轴的距离为H(已知，单位：mm)，接收像点到接收透镜9光轴的距离为X(通过高分辨率线阵CCD传感器可求得，单位：mm),接收透镜9的焦距为f(已知，单位：mm)。在H、X和f已知的情况下，利用物理知识(现有计算公式)导出计算公式，并将计算公式编程写入控制器内，因此可以根据CCD传感器测量的数据可先得出X数值，再计算出距离数值L。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种光学测距装置，其特征在于：包括支架，所述支架下端沿圆周方向均匀设有三条折叠伸缩支腿，支架上端设有旋转底座，旋转底座内设有旋转驱动机构，旋转驱动机构上端设有载物板，载物板上分别设有水平仪、激光发射器和垂直于载物板的支撑板，所述支撑板上设有与载物板垂直的接收透镜，所述支撑板上设有与其横向垂直的导轨，所述导轨内安装有滑块，支撑板上安装有伺服电机，伺服电机连接有丝杠，滑块安装在丝杠上，滑块上垂直设有成像板，成像板上设有与接收透镜平行的CCD传感器，所述旋转驱动机构、水平仪、激光发射器、伺服电机和CCD传感器分别通过导线与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种光学测距装置，其特征在于：所述折叠伸缩支腿包括与支架铰接的连接杆，连接杆螺纹连接有支撑杆。

3.根据权利要求1所述的一种光学测距装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括垂直于旋转底座的转轴，转轴上端与载物板连接，转轴下端安装有从动齿轮，从动齿轮与驱动齿轮连接，驱动齿轮连接有旋转调节伺服电机，旋转调节伺服电机通过导线与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种光学测距装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器，PLC控制器通过导线分别连接有显示器和控制按钮。