三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪制造技术

本发明专利技术提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维激光扫描
，具体而言，涉及一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪。
技术介绍
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS(Global Positioning System，全球定位系统)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。三维激光扫描技术的体现就是三维激光扫描仪，其基本原理为：测距模块发射的激光经扫描元件(即扫描棱镜)照射到目标物上，在目标处产生的漫反射光有一部分返回到测距模块，测距模块根据反射光和发射光的时间差获得距离数据。上述扫描元件的高速旋转使发射的激光在指定的俯仰角范围内做扇形扫描，同时作为基座的水平转台在水平方向旋转，使扇形扫描区覆盖扫描仪周围指定的三维空间。测距模块记录指定点的距离数据，扫描元件处记录指定点的俯仰角数据，水平转台处记录指定点的方位角数据，由此构成一个极坐标系统，通过实景空间中所有扫描到的点积累成点云信息来构建三维模型。通常，现有的三维激光扫描仪中的扫描棱镜一般都是光学玻璃做基底。具体的，扫描棱镜与轴承连接，以实现扫描棱镜的高速旋转；在安装扫描棱镜和轴承时，需要将轴承插入扫描棱镜的内孔并固定好。实际中，扫描棱镜和轴承的孔轴配合在设计上是紧配合，而玻璃扫描棱镜的内孔加工精度又不理想，偏差大，这使得导致后期扫描棱镜和轴承的装配难度很大，
如轴承插入扫描棱镜内孔中还没达到要求的安装位置时就已经卡死)。玻璃基底的棱镜在受力过大时又容易崩边破损。专利技术人在研究中发现，现有技术中三维激光扫描仪的光学玻璃基底，加工性能和精度较差，在加工和装配工程中容易出现崩边破损的问题，并且扫描镜是高速旋转的元件，受损的玻璃元件会给整机的性能和安全都带来不确定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，其机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。第一方面，本专利技术实施例提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜，包括：金属三棱镜本体；所述金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；所述连接孔包括：第一沉孔、第二沉孔、第一通孔和第二通孔；所述金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；所述金属三棱镜本体中，所述第二沉孔朝向所述上底面的一侧设置有第一通孔；所述第一通孔与所述第一沉孔之间设置有第二通孔；其中，所述第一沉孔和所述第二沉孔的直径均大于所述第一通孔和所述第二通孔；所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径；所述金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜，所述反射膜用于接收激光发射器发射的激光，并反射所述激光。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述的三维激光扫描仪的金属三棱镜中，所述第一通孔与所述第一沉孔之间，且位于所述第二通孔的四周位置
设置有多个螺纹孔；所述螺纹孔用于在通过安装轴安装所述金属三棱镜时，起到限位作用。本专利技术实施例提供的一种三维激光扫描仪的金属三棱镜，与现有技术中的三维激光扫描仪的光学玻璃基底，在加工和装配工程中容易出现崩边破损等问题相比，其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于安装金属三棱镜的安装轴，所述金属三棱镜为上述第一方面任一实施例所述的金属三棱镜，所述安装轴为台阶轴，当所述安装轴水平放置时，沿着水平方向，所述金属三棱镜依次分为四个台阶；所述四个台阶包括：第一台阶、第二台阶，第三台阶和第四台阶；所述第一台阶的直径与所述第二沉孔相匹配；所述第二台阶的直径与所述第一通孔相匹配；所述第三台阶的直径与所述第二通孔相匹配；所述第四台阶的直径与所述第一沉孔相匹配，以实现与所述金属三棱镜固定连接。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述的用于安装金属三棱镜的安装轴中，所述第二台阶朝向所述第三台阶的一侧设置有与所述金属三棱镜中的多个螺纹孔相匹配的多个紧固部件；多个所述紧固部件用于与多个所述螺纹孔相配合，以固定所述安装轴的位置。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述用于安装金属三棱镜的安装轴中，所述紧固部件包括：螺钉和螺母；在安装所述金属三棱镜时，所述第一台阶、所述第二台阶，所述第三
台阶和所述第四台阶分别嵌入所述第二沉孔、所述第一通孔、所述第二通孔和所述第一沉孔中，以实现与所述金属三棱镜固定连接；且多个所述螺钉分别穿过多个所述螺纹孔中，并通过所述螺母将所述螺钉与对应的螺纹孔固定设置，以固定所述安装轴的位置。本专利技术实施例提供的一种用于安装金属三棱镜的安装轴，与现有技术中的三维激光扫描仪的光学玻璃基底，在加工和装配工程中容易出现崩边破损等问题相比，其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合上述安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件在与上述安装轴的加工和装配过程中，不易损伤。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种三维激光扫描仪，包括：上述第一方面任一实施例所述的三维激光扫描仪的金属三棱镜和上述第二方面任一实施例所述的安装轴，还包括：动力供给装置；所述安装轴嵌入所述金属三棱镜的轴线位置设置的连接孔中，与所述金属三棱镜固定连接；所述安装轴与所述动力供给装置固定连接，并在所述动力供给装置的带动下旋转，以带动所述金属三棱镜旋转。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，上述三维激光扫描仪中，所述动力供给装置包括：控制器、电机和轴承；所述电机通过其转轴与所述安装轴轴承连接；所述控制器与所述电机电连接，用于控制所述电机的启停状态和所述电机的运行参数；以及，根据用户设置的所述安装轴的预设旋转角度信息，设置所述电机的预设工作参数，并根据用户的控制指令，控制所述电机以所述预设工作参数工作；所述电机与所述控制器电连接，用于在所述控制器的控制下，以所述
预设工作参数带动所述轴承的内圈转动，并通过所述安装轴带动所述金属三棱镜转动。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，上述三维激光扫描仪，还包括角度传感器；所述角度传感器与所述安装轴固定连接，且与所述控制器电连接，用于检测所述安装轴的旋转角度信息，将所述旋转角度信息发送至所述控制器；所述控制器对接收的所述旋转角度信息进行检测，在检测到所述旋转角度信息与预设旋转角度信息不匹配时，根据所述预设旋转角度信息调整所述电机的当前工作参数，并控制所述电机以调整后的工作参数运行。结合第三方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第三种可能的实施方式，其中，上述三维激光扫描仪，还包括：连接件和固定部件；所述电机的转轴通过所述连接件与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维激光扫描仪的金属三棱镜，其特征在于，包括：金属三棱镜本体；所述金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；所述连接孔包括：第一沉孔、第二沉孔、第一通孔和第二通孔；所述金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；所述金属三棱镜本体中，所述第二沉孔朝向所述上底面的一侧设置有第一通孔；所述第一通孔与所述第一沉孔之间设置有第二通孔；其中，所述第一沉孔和所述第二沉孔的直径均大于所述第一通孔和所述第二通孔；所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径；所述金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜，所述反射膜用于接收激光发射器发射的激光，并反射所述激光。

【技术特征摘要】
1.一种三维激光扫描仪的金属三棱镜，其特征在于，包括：金属三棱镜本体；所述金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；所述连接孔包括：第一沉孔、第二沉孔、第一通孔和第二通孔；所述金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；所述金属三棱镜本体中，所述第二沉孔朝向所述上底面的一侧设置有第一通孔；所述第一通孔与所述第一沉孔之间设置有第二通孔；其中，所述第一沉孔和所述第二沉孔的直径均大于所述第一通孔和所述第二通孔；所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径；所述金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜，所述反射膜用于接收激光发射器发射的激光，并反射所述激光。2.根据权利要求1所述的三维激光扫描仪的金属三棱镜，其特征在于，所述第一通孔与所述第一沉孔之间，且位于所述第二通孔的四周位置设置有多个螺纹孔；所述螺纹孔用于在通过安装轴安装所述金属三棱镜时，起到限位作用。3.一种用于安装金属三棱镜的安装轴，其特征在于，所述金属三棱镜为权利要求1～2任一项所述的金属三棱镜，所述安装轴为台阶轴，当所述安装轴水平放置时，沿着水平方向，所述金属三棱镜依次分为四个台阶；所述四个台阶包括：第一台阶、第二台阶，第三台阶和第四台阶；所述第一台阶的直径与所述第二沉孔相匹配；所述第二台阶的直径与所述第一通孔相匹配；所述第三台阶的直径与所述第二通孔相匹配；所述第四台阶的直径与所述第一沉孔相匹配，以实现与所述金属三棱镜固定连接。4.根据权利要求3所述的用于安装金属三棱镜的安装轴，其特征在于，所述第二台阶朝向所述第三台阶的一侧设置有与所述金属三棱镜中的
\t多个螺纹孔相匹配的多个紧固部件；多个所述紧固部件用于与多个所述螺纹孔相配合，以固定所述安装轴的位置。5.根据权利要求4所述的用于安装金属三棱镜的安装轴，其特征在于，所述紧固部件包括：螺钉和螺母；在安装所述金属三棱镜时，所述第一台阶、所述第二台阶，所述第三台阶和所述第四台阶分别嵌入所述第二沉孔、所述第一通孔、所述第二通孔和所述第一沉孔中，以实现与所述金属三棱镜固定连接；且多个所述螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小宇，张东虎，符运强，陆晓明，翁国康，毛庆洲，胡庆武，肖亮，
申请(专利权)人：武汉海达数云技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42