CN208419869U - 一种两轴旋转测量机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空间容积率或装载率精确测量技术领域，公开了一种两轴旋转测量机构，其中，包括水平旋转机构、垂直旋转机构和测量机构，所述水平旋转机构设置在所述测量机构下面，所述水平旋转机构驱动所述测量机构在水平面内旋转，所述垂直旋转机构安装于所述支架的一侧，驱动所述测量机构上面的激光测量装置在垂直平面内旋转。本实用新型公开的两轴旋转测量机构，既可以实现激光测量装置在水平或垂直平面内单自由度方向上的任意角度旋转，也可以同时启动水平旋转机构和垂直旋转机构，实现激光测量装置在水平和垂直两个自由度内任意角度旋转。

Description

一种两轴旋转测量机构

技术领域

本实用新型属于空间容积率或装载率精确测量技术领域，尤其涉及一种驱动测量空间容积率或装载率激光测量装置水平和垂直面内旋转的装置，具体的说是一种两轴旋转测量机构。

背景技术

在快递行业、仓储行业中都需要对封闭空间的容积率或陆运货车车厢的装载率进行测量。但是目前对封闭空间容积率或陆运货车车厢装载率的测量一直采用的都是人为估算的方法，并没有设计一种专门应用于测量封闭空间容积率或货车车厢装载率的装置，同时普通的用于容积率或装载率测量的装置无法对货车车厢的容积率进行精确地的测量，精确度无法保证。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种两轴旋转测量机构。本实用新型提供的两轴旋转测量机构，可以通过两个相互垂直的输出轴的激光头测量一个区域的体积，进而测量货车厢的装载率和容积率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

用新型的一个方面，提供了一种两轴旋转测量机构，包括水平旋转机构、垂直旋转机构和测量机构，所述水平旋转机构设置在所述测量机构下面，所述水平旋转机构驱动所述测量机构在水平面内旋转，所述垂直旋转机构安装于所述测量机构的一侧，驱动所述测量机构的激光测量装置在垂直面内旋转，实现驱动激光测量装置在水平和垂直两个自由度内任意旋转。

作为优选，所述水平旋转机构包括转盘和驱动所述转盘转动的水平驱动装置，所述转盘安装在所述水平驱动装置的上方。

作为优选，所述水平旋转机构还包括稳定件和支撑所述稳定件的固定装置，所述稳定件包括可相对转动的活动件和固定件，所述活动件与所述转盘相连，所述固定件与所述固定装置相连。

作为优选，所述固定装置包括第一固定盘和第二固定盘，所述第一固定盘与所述固定件的下面相连，所述第二固定盘与所述固定件的上面相连，所述第一固定盘与所述第二固定盘夹持所述固定件。

作为优选，所述转盘包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘设置在活动件的下面，所述第二转盘设置在活动件的上面，所述第一转盘与所述第二转盘夹持所述活动件，所述第一转盘与第二转盘固定连接，所述第一转盘与所述水平驱动装置的输出轴连接。

作为优选，所述固定装置内部中空，所述中空直径大于所述活动件直径。

作为优选，所述第一固定盘上设置第一连接孔，所述第二固定盘上设置与所述第一连接孔相对应的第二连接孔，所述连接件通过所述第一连接孔和所述第二连接孔固定连接所述第一固定盘和第二固定盘。

作为优选，所述水平旋转机构还包括底座、固定座和固定柱，所述底座设置在所述固定座下方，所述水平驱动装置固定在所述固定座上，所述底座与所述固定座通过所述固定柱固定连接。

作为优选，所述测量机构还包括支架，所述激光测量装置安装于所述支架的上面。

作为优选，所述支架为开口向上的U型支架，所述支架下面与第二转盘固定连接。

作为优选，所述垂直旋转机构包括垂直驱动装置和转轴，所述垂直驱动装置安装于所述测量机构的一侧，所述垂直驱动装置与所述激光测量装置通过所述转轴相连，所述垂直驱动装置驱动所述激光测量装置在垂直平面内旋转。

作为优选，所述激光测量装置靠近垂直驱动装置一侧设置第二连接件，所述激光测量装置通过所述第二连接件与所述转轴相连。

作为优选，所述激光测量装置靠近所述垂直驱动装置的一侧通过第三连接件与所述U型支架相连，所述激光测量装置远离垂直驱动装置的一侧设置短轴，所述支架上设置与所述短轴相对应的第二稳定件，所述垂直驱动装置的短轴通过所述第二稳定件与所述支架相连。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型示例的两轴旋转测量机构，包括带动支架和激光测量装置在水平面内旋转的水平旋转机构、带动激光测量装置在垂直面内旋转的垂直旋转机构，以及包括自由研发的激光测量装置和支架的测量机构。本实用新型示例的两轴旋转装置通过这样的设计，通过水平旋转机构驱动测量机构在水平面上旋转，通过垂直旋转机构旋转直接带动安装于支架上的激光测量装置在垂直平面上旋转。

本实用新型示例的两轴旋转测量机构可以只启动水平旋转机构或垂直旋转机构，实现激光测量装置在水平或垂直平面内单自由度方向上的任意角度旋转，测量精度高，也以同时启动水平旋转机构和垂直旋转机构，实现激光测量装置在水平和垂直两个自由度内任意角度旋转，测量速度快。

本实用新型示例的两轴旋转测量机构可以通过底座直接安放于被测量空间的底面或平面上(如：安放于车厢中)，具有操作方便、体积小、结构简单、应用方便、测量过程安全等优点。

本实用新型示例的两轴旋转测量机构可以在两个自由度内任意角度的驱动激光测量装置，且本机构可实现两轴同时旋转，两个方向的旋转不会相互干扰，并且可以实现两个方向差速转动或同步转动。从而实现了利用激光头对空间进行直线打点和距离测量，对空间容积率和装载率一次性测量的技术目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的两轴旋转测量机构的主视图；

图2为本实用新型实施例一的两轴旋转测量机构的组件装配示意图；

图3为本实用新型实施例一的两轴旋转测量机构的俯视图；

图4为本实用新型实施例一的两轴旋转测量机构水平旋转机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一稳定件的结构示意图。

图中：1底座，2固定柱，3水平驱动装置，4固定座，5舵盘，6第二固定柱，7稳定件，8第二固定盘，9第一转盘，10连接件，11第一螺钉，12第二螺钉，13第三螺钉，14第四螺钉，15第一固定盘，16第二转盘，17支架，18垂直驱动装置，19激光头，20转轴，21短轴，22第二稳定件，23第二连接孔，24第一连接孔，25第二连接件，26第三连接件，27活动件,28固定件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一：

如图1-图5所示，本实施例一提供了一种两轴旋转测量机构，包括水平旋转机构、垂直旋转机构和测量机构，水平旋转机构设置在测量机构下面，水平旋转机构驱动测量机构在水平面内旋转，垂直旋转机构安装于测量机构的一侧，驱动测量机构的激光头在垂直面内旋转，实现驱动激光头19在水平和垂直两个自由度内任意旋转。

水平旋转机构包括稳定件7和支撑所述稳定件7的固定装置，所述稳定件7包括可相对转动的活动件27和固定件28，所述活动件27与所述转盘相连，所述固定件28与所述固定装置相连，所述固定装置包括第一固定盘15和第二固定盘8，所述第一固定盘15与所述固定件28的下面相连，所述第二固定盘8与所述固定件28的上面相连，所述第一固定盘15与所述第二固定盘8夹持所述固定件28。所述第一固定盘15和第二固定盘8内部中空，所述中空直径大于所述活动件27直径。所述第一固定盘15上设置第一连接孔24，所述第二固定盘8上设置与所述第一连接孔24相对应的第二连接孔23，所述连接件10通过所述第一连接孔24和所述第二连接孔23固定连接所述第一固定盘15和第二固定盘8。第一固定盘15和第二固定盘8的设置能够有效支撑和限制水平旋转机构在旋转过程中的摆动。

水平旋转机构还包括转盘和驱动所述转盘转动的水平驱动装置3，所述转盘安装在所述水平驱动装置3的上方，所述转盘包括第一转盘9和第二转盘16，所述第一转盘9设置在活动件27的下面，所述第二转盘16设置在活动件27的上面，所述第一转盘9与所述第二转盘16夹持所述活动件27，所述第一转盘9与第二转盘16通过第一螺钉11固定连接，所述第一转盘9与所述水平驱动装置3的输出轴连接。

水平旋转机构还包括底座1、舵盘5、固定座4和固定柱2，所述底座1设置在所述固定座4下方，所述水平驱动装置3固定在所述固定座4上，所述舵盘5设置在所述水平驱动装置3上面，固定座4与第二固定柱6的下端固定连接，第二固定柱6的上端与第一固定盘15固定连接，因此固定座4与第一固定盘15固定连接。舵盘5通过第二螺钉12与第一转盘9相连，舵盘5内侧设置内齿轮，水平驱动装置的输出轴上设置外齿轮，水平驱动装置3的输出轴与舵盘5通过内外齿轮相啮合而连接。如图4所示，所述底座1与所述固定座4通过所述固定柱2固定连接，固定柱2是空心的柱状结构，第四螺钉14穿过固定座4后拧入固定柱2的内部，第三螺钉13穿过底座1后拧入固定柱2的内部，完成底座1与固定座4之间的固定连接。底座1、固定座4、固定装置和固定柱2保证了该测量结构的牢固性及其稳定性，便于该机构直接安放于被测量空间的底面或平面上(如：安放于车厢中)，使测量过程更安全。

稳定件7可以是一个滚珠轴承，滚珠轴承本身的结构具有外圈、内圈以及设置在外圈和内圈之间的滚珠，在滚珠的作用下，内圈、外圈可以相对转动，如果外圈被限制住，则内圈只有旋转这一种活动方式。

测量机构包括激光头19和支架17，激光头19安装于支架17的上面。支架17为开口向上的U型支架17，U型支架17下面与第二转盘16固定连接。

垂直旋转机构包括垂直驱动装置18和转轴20，可驱动激光头19在垂直平面内旋转，垂直驱动装置18安装于测量机构的一侧，垂直驱动装置18与激光头19通过转轴20相连，垂直驱动装置18靠近激光头19的一侧设置转轴20，垂直驱动装置18和转轴20为一体连接，激光头19靠近垂直驱动装置18一侧设置第二连接件25，激光头19通过第二连接件25与转轴20相连，转轴20转动时第二连接件25与转轴20同步转动，U型支架17靠近垂直驱动装置18一侧的折弯处设置第三连接件26，U型支架17通过第三连接件26与激光头19活动连接，激光头19远离垂直驱动装置18的一侧安装短轴21，U型支架17远离垂直驱动装置18的一侧折弯处安装第二稳定件22，短轴21插入第二稳定件22内孔，第二稳定件22和垂直驱动装置18的转轴20分别连接于U型支架17的两个折弯上，垂直驱动装置18的转轴20和第二稳定件22内孔处于同轴的位置。该自主研发的激光头，及其与垂直驱动装置和支架的连接方式，使得本实用新型具有操作方便、体积小、结构简单、应用方便的优点。

为便于对本实用新型的理解，下面对本实用新型提供的两轴旋转测量机构的工作过程做进一步的描述：

首先将自主研发的激光测量装置激光头19与U型支架17活动连接，激光头19靠近垂直驱动装置18一侧设置第二连接件25，通过第二连接件25与转轴20相连，U型支架17靠近垂直驱动装置18一侧的折弯处设置第三连接件26与激光头19活动连接，激光头19远离垂直驱动装置18的一侧安装短轴21，U型支架17远离垂直驱动装置18的一侧折弯处安装第二稳定件22，短轴21插入第二稳定件22内孔，垂直驱动装置18的转轴20和第二稳定件22内孔处于同轴的位置。至此完成将自主研发的激光测量装置激光头19安装于支架17上并与垂直驱动装置18连接的工作。

然后将本实用新型示例的两轴旋转测量机构通过底座1安放于被测量空间的底面或平面上(如：安放于车厢中)。

先启动本实用新型示例的水平驱动装置3，水平驱动装置3输出动力驱动输出轴转动，输出轴通过齿轮啮合带动舵盘5在水平面上旋转，舵盘5与第一转盘9通过第二螺钉12相连，带动第一转盘9在水平面上旋转，第一转盘9和第二转盘16夹持活动件27，且第一转盘9和第二转盘16固定连接，因此第一转盘9带动第二转盘16在水平面上旋转，第二转盘16与U型支架17固定连接，带动U型支架17在水平面上旋转，U型支架17进一步带动与之活动连接的激光头19在水平面上旋转，完成激光头19对水平面进行直线打点和距离测量。

后启动垂直驱动装置18，垂直驱动装置18输出动力，带动转轴20在垂直平面上旋转，转轴20带动激光头19在垂直平面上旋转，完成激光头19对垂直平面进行直线打点和距离测量，进而达到对空间容积率和装载率一次性测量的技术目的。

如若先启动水平驱动装置3，激光头19开始水平旋转，由初始位置逆时针方向旋转90°，再顺时针旋转180°，即完成一组水平面的旋转，获得一组水平面的数据，再启动垂直驱动装置18，水平面每完成一组旋转，激光头19即垂直平面内旋转0.5°，获得一组垂直面的数据，激光头19下一次在一个新的平面上水平旋转，直到垂直平面旋转90°为止，整合各组数据即可得到精确的封闭空间的容积/容积率。

实施例二：

本实施例与实施例一相同的特征不再赘述，本实施例与实施例一不同的特征在于：

同时启动水平驱动装置3和垂直驱动装置18，激光头19的测量过程如实施例一，即可实现激光头19同时在水平面和垂直平面旋转，实现对空间容积率和装载率的一次性测量，极大地加快了测量速度，且两个自由度的旋转不会相互干扰，可以实现两个方向差速转动或同步转动。

实施例一、二中所述的水平驱动装置3和垂直驱动装置18可以设为舵机、电机等形式的驱动器，能够驱动U型支架17或自主研发的激光头19转动即可。舵机和电机都可以方便地安装在本实用新型公开的两轴旋转测量机构上，并且实现带动激光头19在水平和/或垂直两个自由度上任意角度旋转的技术目的。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种两轴旋转测量机构，其特征在于，包括水平旋转机构、垂直旋转机构和测量机构，所述水平旋转机构设置在所述测量机构下面，所述水平旋转机构驱动所述测量机构在水平面内旋转，所述垂直旋转机构安装于所述测量机构的一侧，驱动所述测量机构的激光测量装置在垂直面内旋转，实现驱动激光测量装置在水平和垂直两个自由度内任意旋转。

2.根据权利要求1所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述水平旋转机构包括转盘和驱动所述转盘转动的水平驱动装置，所述转盘安装在所述水平驱动装置的上方。

3.根据权利要求2所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述水平旋转机构还包括稳定件和支撑所述稳定件的固定装置，所述稳定件包括可相对转动的活动件和固定件，所述活动件与所述转盘相连，所述固定件与所述固定装置相连。

4.根据权利要求3所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述固定装置包括第一固定盘和第二固定盘，所述第一固定盘与所述固定件的下面相连，所述第二固定盘与所述固定件的上面相连，所述第一固定盘与所述第二固定盘夹持所述固定件。

5.根据权利要求3所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述转盘包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘设置在活动件的下面，所述第二转盘设置在活动件的上面，所述第一转盘与所述第二转盘夹持所述活动件，所述第一转盘与第二转盘固定连接，所述第一转盘与所述水平驱动装置的输出轴连接。

6.根据权利要求4所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述固定装置内部中空，所述中空直径大于所述活动件直径。

7.根据权利要求4所述的一种两轴旋转测量机构，所述第一固定盘上设置第一连接孔，所述第二固定盘上设置与所述第一连接孔相对应的第二连接孔，所述连接件通过所述第一连接孔和所述第二连接孔固定连接所述第一固定盘和第二固定盘。

8.根据权利要求2所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述水平旋转机构还包括底座、固定座和固定柱，所述底座设置在所述固定座下方，所述水平驱动装置固定在所述固定座上，所述底座与所述固定座通过所述固定柱固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述测量机构还包括支架，所述激光测量装置安装于所述支架的上面。

10.根据权利要求9所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述支架为开口向上的U型支架，所述支架下面与第二转盘固定连接。

11.根据权利要求1所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述垂直旋转机构包括垂直驱动装置和转轴，所述垂直驱动装置安装于所述测量机构的一侧，所述垂直驱动装置与所述激光测量装置通过所述转轴相连，所述垂直驱动装置驱动所述激光测量装置在垂直平面内旋转。

12.根据权利要求11所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述激光测量装置靠近垂直驱动装置一侧设置第二连接件，所述激光测量装置通过所述第二连接件与所述转轴相连。

13.根据权利要求11所述的一种两轴旋转测量机构，其特征在于，所述激光测量装置靠近所述垂直驱动装置的一侧通过第三连接件与所述U型支架相连，所述激光测量装置远离垂直驱动装置的一侧设置短轴，所述支架上设置与所述短轴相对应的第二稳定件，所述垂直驱动装置的短轴通过所述第二稳定件与所述支架相连。