[實用新型]一種利用蝸輪蝸桿傳動方式實現三維激光體積測量裝置

有效

• 申請號: 201820789687.5
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN208254401U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 唐承貴
• 申請（專利權）人: 廣州吉歐光學科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;F16H1/16;F16H57/023;F16H57/039
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本實用新型公開了一種利用蝸輪蝸桿傳動方式實現三維激光體積測量的裝置，該裝置包括固定軸，傳動組件，激光組件；該裝置通過傳動組件圍繞固定軸轉動帶動激光組件轉動，實現體積測量；所述傳動組件包括蝸輪蝸桿。本實用新型具有大扭矩超低速平穩高精度傳動的特點，解決了快速啟動或停止會帶來抖動和傳動不平穩導致測量誤差大的技術問題，而且裝置安裝簡單，成本較低。

技術領域

本實用新型涉及港口激光體積測量領域，尤其是利用蝸輪蝸桿傳動方式實現三維激光體積測量的裝置。

背景技術

三維激光掃描技術，又稱“實景復制技術”，以其非接觸、掃描速度快、獲取信息量大、精度高、實時性強、全自動化、復雜環境測量等優點，克服傳統測量儀器的局限性，成為直接獲取目標高精度三維數據，并實現三維可視化的重要手段。

采用三維激光掃描儀對大面積堆積物(如煤堆、土堆、礦石堆、垃圾堆等)進行掃描，可以快速獲取大量表面點的三維坐標，從而可以精確地表示被測物體的表面起伏，計算體積。傳統的測量方法是利用全站儀或者GPS RTK測量堆積物表面離散點坐標，通過繪制等高線建立堆積物表面的數字模型，再計算堆積物的體積，但因為這些堆積物表面形狀復雜，測量的離散點有限，部分高程無法直接觀測，只能通過插值計算得到。此方法既費時又費力，有時還難以實現；也可以采用攝影測量計算體積，但是其精度較差，同時有些堆積物同名點對難以確定。

然而，采用三維激光掃描儀對堆積物觀測，可以快速地獲取大量堆積物表面的三維坐標，測量點均勻分布在堆積物表面，因此可以快速精確地計算體積。但目前國內大型三維激光掃描體積測量通常采用人工或者電動驅動激光器在軌道滑行移動完成測量，其存在以下問題：

1.無法需實現大扭矩超低速(1～5分轉1圈)平穩高精度傳動；

2.快速啟動或停車會帶來抖動；

3.由于傳動不平穩，點云會出現無規則扭曲,因而導致所得數據不準確，誤差很大。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中存在的問題，提供一種利用蝸輪蝸桿傳動方式實現三維激光體積測量的裝置，旨在提供一種在港口碼頭三維激光體積測量中能實現高精度穩定的測量裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供的技術方案如下：

一種利用蝸輪蝸桿傳動方式實現三維激光體積測量裝置，包括固定軸，傳動組件和激光組件；

所述激光組件固定在傳動組件上，傳動組件帶動激光組件轉動。

所述傳動組件包括傳動結構，底座和外殼，所述傳動結構安裝在底座上，所述外殼固定在或可拆卸地安裝在底座上。所述固定軸的一端固定于外部部件上，用于安裝固定該裝置，另一端通過軸承安裝在所述底座上。所述激光組件安裝在外殼上。

所述傳動結構包括主板傳動控制器，步進電機，蝸桿支架，聯軸器，蝸輪蝸桿。蝸桿安裝在蝸桿支架上，蝸桿支架與底座固定連接。所述步進電機通過聯軸器帶動蝸桿轉動，再通過蝸桿自轉帶動蝸桿圍繞蝸輪轉動，通過蝸桿帶動蝸桿支架、底座、外殼圍繞蝸輪轉動，由此帶動激光組件轉動。蝸輪通過內螺紋擰在所述固定軸上并通過防松螺母固定，并同時與蝸桿嚙合。

進一步的，所述蝸輪與蝸桿嚙合的螺紋為斜紋。

進一步的，所述聯軸器為擾性聯軸器。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

1.具有大扭矩超低速(1～5分轉1圈)平穩高精度傳動；

2.解決軌道式平推激光器測量中快速啟動或停車會帶來抖動的問題；

3.由于蝸桿齒是連續不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時是連續不斷的，蝸桿齒沒有進入和退出嚙合的過程，因此工作平穩，沖擊、震動、噪音小，解決了傳動不平穩，點云會出現無規則扭曲問題；