[發明專利]一種勻速扇形掃描裝置及方法

有效

• 申請號: 201710257175.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106842139B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 王信友;張泉
• 申請（專利權）人: 青島港灣職業技術學院
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 威海惠和惠知識產權代理事務所(普通合伙) 37387
• 代理人: 劉玉涵

1.一種勻速扇形掃描裝置，包括殼體(11)，其特征在于：所述殼體(11)的內部設置有第一雙聯齒輪、第二雙聯齒輪、第三雙聯齒輪；所述第一雙聯齒輪由一號齒輪(1)和二號齒輪(2)組成，一號齒輪(1)設置于二號齒輪(2)的下方；一號齒輪(1)的下端通過一二雙聯齒輪軸(7)與設置于殼體(11)外側的控制電機(12)相連接；

所述第二雙聯齒輪、第三雙聯齒輪分別設置于第一雙聯齒輪的左側、右側；第二雙聯齒輪包括三號齒輪(3)、蓄能器(9)、六號齒輪(6)；所述三號齒輪(3)和六號齒輪(6)通過三六雙聯齒輪軸(8)固定連接，蓄能器(9)為雙扭矩圓柱型彈簧且其套置于三號齒輪(3)和六號齒輪(6)之間的三六雙聯齒輪軸(8)上；所述六號齒輪(6)設置于三號齒輪(3)的上方；六號齒輪(6)的上端通過三六雙聯齒輪軸(8)與設置于殼體(11)外側的掃描器(10)相連接；

所述第三雙聯齒輪由四號齒輪(4)和五號齒輪(5)組成，四號齒輪(4)設置于五號齒輪(5)的下方；所述四號齒輪(4)、三號齒輪(3)分別與二號齒輪(2)、一號齒輪(1)嚙合相接；所述五號齒輪(5)與六號齒輪(6)嚙合相接；所述一號齒輪(1)、三號齒輪(3)、五號齒輪(5)、六號齒輪(6)均為不完全齒輪；

所述一號齒輪(1)和二號齒輪(2)的節圓相同；所述三號齒輪(3)和四號齒輪(4)的節圓相同；所述五號齒輪(5)和六號齒輪(6)的節圓相同。

2.一種勻速扇形掃描裝置的掃描方法，其特征在于：所述方法的具體過程如下：

打開工作電源，控制電機(12)啟動，并帶動一號齒輪(1)和二號齒輪(2)順時針旋轉；此時，一號齒輪(1)與三號齒輪(3)相嚙合，五號齒輪(5)和六號齒輪(6)不嚙合；

一號齒輪(1)和二號齒輪(2)向順時針方向旋轉時，三號齒輪(3)和四號齒輪(4)向嚙合的反方向即逆時針方向旋轉，并分別帶動它們上端同軸的六號齒輪(6)與五號齒輪(5)向逆時針方向旋轉；

當六號齒輪(6)旋轉α角度時，隨即實現了掃描器(10)在α范圍的逆時針掃描；將此刻一號齒輪(1)相對應的旋轉角度標記為β；

當一號齒輪(1)在控制電機(12)的帶動下繼續順時針轉動進入γ角度范圍時，一號齒輪(1)與三號齒輪(3)不嚙合，而五號齒輪(5)和六號齒輪(6)相嚙合；

隨著一號齒輪(1)的順時針轉動，四號齒輪(4)在二號齒輪(2)的嚙合作用下逆時針旋轉，同時帶動五號齒輪(5)逆時針旋轉，并使六號齒輪(6)在五號齒輪(5)的嚙合作用下順時針旋轉，實現掃描器(10)在α范圍的順時針回程掃描；

當一號齒輪(1)繼續順時針旋轉行駛至下一個β角度時，又會帶動掃描器(10)在α范圍進行逆時針掃描，如此周而復始，不斷循環，實現掃描器(10)的不間斷扇形掃描；

六號齒輪(6)和三號齒輪(3)在順、逆同軸旋轉過程中，通過蓄能器(9)進行能量的吸收和釋放，使裝置得到有效的緩沖，降低對主動輪和從動輪的運動沖擊；而蓄能器(9)在能量釋放的過程中，又由于一號齒輪(1)和五號齒輪(5)的限制作用無法進行快速反轉，從而保證了掃描器(10)的勻速掃描。