一種激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]測風(fēng)激光雷達探測需獲得多個方向的激光回波信號，通過安裝于激光雷達頂部的三維掃描轉(zhuǎn)鏡實現(xiàn)。傳統(tǒng)雷達掃描轉(zhuǎn)鏡體積大，較為笨重，無法應(yīng)用于小型測風(fēng)雷達。前期市場上推出的小型相干測風(fēng)雷達，部分只能實現(xiàn)方位角轉(zhuǎn)動，無法同時改變俯仰角，另一部分則剛好相反，即無法同時實現(xiàn)垂直和水平的三維掃描?，F(xiàn)有技術(shù)提供的激光雷達掃描轉(zhuǎn)鏡體積大，較為笨重。且控制俯仰的驅(qū)動電機、俯仰減速器及俯仰同步輪系均安裝于主鏡殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作和安裝難度大，為了維持俯仰轉(zhuǎn)鏡的平衡，還需要在對稱面增加結(jié)構(gòu)模塊。由于電機和減速器均有供電需要，則必須借助電滑環(huán)(或匯流環(huán))，增加了硬件成本。掃描轉(zhuǎn)鏡的重量和體積直接影響到激光雷達整體的體積重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)，以大幅度縮小掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的體積和重量，節(jié)省硬件成本，能夠?qū)崿F(xiàn)三維連續(xù)掃描。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0005]一種激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)，包括:俯仰鏡架、方位鏡架、支撐底板16、俯仰錐齒輪8、傳動錐齒輪7、L形的錐齒輪架、俯仰電機2和方位電機1，其中:
[0006]所述俯仰電機2和方位電機I設(shè)置在支撐底板16的下方，所述俯仰鏡架、方位鏡架、俯仰錐齒輪8、傳動錐齒輪7、L形的錐齒輪架設(shè)置在支撐底板16的上方，所述俯仰錐齒輪8與傳動錐齒輪7垂直設(shè)置，且相互齒合，所述俯仰錐齒輪8平行裝設(shè)在所述錐齒輪架的豎板的側(cè)方，所述俯仰鏡架的第一轉(zhuǎn)軸穿過所述豎板且與所述俯仰錐齒輪8固定連接，傳動錐齒輪7平行裝設(shè)在所述錐齒輪架的橫板上方，所述傳動錐齒輪7傳動連接所述俯仰電機2，所述方位鏡架傳動連接所述方位電機1，所述俯仰鏡架的前端設(shè)置有窗口鏡片17和俯仰轉(zhuǎn)鏡10，所述方位鏡架上端設(shè)置有方位轉(zhuǎn)鏡9，方位鏡架的上部與所述錐齒輪架的側(cè)板固定連接。
[0007]優(yōu)選地，所述俯仰鏡架的后端具有第一轉(zhuǎn)軸，所述L形的錐齒輪架的豎板上設(shè)置有第一圓孔，所述圓孔中裝設(shè)有第一軸承15，所述第一轉(zhuǎn)軸穿過所述第一軸承且與俯仰錐齒輪固定連接，所述俯仰錐齒輪裝設(shè)在所述豎板的后方且平行于所述豎板；
[0008]所述L形的錐齒輪架的橫板上方設(shè)置有傳動錐齒輪7，所述傳動錐齒輪7具有圓筒狀的第二轉(zhuǎn)軸，支撐底板16上裝設(shè)有軸承座，第二軸承13裝設(shè)在所述軸承座上，軸承座位于橫板20與支撐底板16之間，所述第二轉(zhuǎn)軸穿過所述橫板并裝設(shè)在所述第二軸承13中且穿過支撐底板16并固定連接俯仰控制齒輪6，所述俯仰控制齒輪6通過俯仰電機齒輪4傳動連接所述俯仰電機2 ；
[0009]所述方位鏡架位于在所述L形的錐齒輪架的橫板上方，所述橫板位于所述支撐底板16的上方，所述方位鏡架的上部設(shè)置有方位轉(zhuǎn)鏡9，圓筒狀的所述第二轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置有第三軸承11，所述第三軸承11的外壁固定在所述第二轉(zhuǎn)軸的內(nèi)壁，所述方位鏡架的下部的第三轉(zhuǎn)軸穿過所述第三軸承11且固定連接方位控制齒輪5，所述方位控制齒輪5通過方位電機齒輪3傳動連接方位電機I，所述俯仰控制齒輪6、方位控制齒輪5、方位電機齒輪3、俯仰電機齒輪4、俯仰電機2、方位電機I位于所述支撐底板16的下方，俯仰電機2、方位電機I均固定在支撐底板16的底面。
[0010]優(yōu)選地，第五軸承(14)的外圈固定在第一轉(zhuǎn)軸上，所述第五軸承(14)的內(nèi)固定在第三轉(zhuǎn)軸上。
[0011]通過實施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明提供的激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)，可以大幅度縮小掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的體積和重量，節(jié)省硬件成本(無需電滑環(huán))，能夠?qū)崿F(xiàn)三維連續(xù)掃描，光束掃描系統(tǒng)具有方位0°?360°、俯仰0°?180°的掃描功能，可對掃描方式(例如..VAD掃描、RHI掃描)及轉(zhuǎn)速進行控制并實時顯示當(dāng)前方位角。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例提供的激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本發(fā)明實施例提供的激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)剖面圖。
【具體實施方式】
[0014]為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實施例。
[0015]本發(fā)明實施例提供一種激光雷達三維掃描轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，其包括:俯仰鏡架18、方位鏡架22、支撐底板16、俯仰錐齒輪8、傳動錐齒輪7、L形的錐齒輪架、俯仰電機2和方位電機I，其中:
[0016]所述俯仰電機2和方位電機I設(shè)置在支撐底板16的下方，所述俯仰鏡架18、方位鏡架22、俯仰錐齒輪8、傳動錐齒輪7、L形的錐齒輪架設(shè)置在支撐底板16的上方，所述俯仰錐齒輪8與傳動錐齒輪7相互垂直，其邊緣的輪齒相互齒合，所述俯仰錐齒輪8平行裝設(shè)在所述錐齒輪架的豎板19的側(cè)方，所述俯仰鏡架19的第一轉(zhuǎn)軸穿過所述豎板19且與所述俯仰錐齒輪8固定連接，傳動錐齒輪7平行裝設(shè)在所述錐齒輪架的橫板20上方，所述傳動錐齒輪7傳動連接所述俯仰電機2，所述方位鏡架傳動連接所述方位電機I，所述俯仰鏡架的前端設(shè)置有窗口鏡片17和俯仰轉(zhuǎn)鏡10，所述方位鏡架22上端設(shè)置有方位轉(zhuǎn)鏡9。
[0017]在上述實施例中，更為具體的實施例中，所述俯仰鏡架18的后端具有第一轉(zhuǎn)軸，所述L形的錐齒輪架的豎板上設(shè)置有第一圓孔，所述圓孔中裝設(shè)有第一軸承15，所述第一轉(zhuǎn)軸穿過所述第一軸承且與俯仰錐齒輪固定連接，所述俯仰錐齒輪裝設(shè)在所述豎板的后方且平行于所述豎板。
[0018]所述L形的錐齒輪架的橫板上方設(shè)置有傳動錐齒輪7，所述傳動錐齒輪7具有圓筒狀的第二轉(zhuǎn)軸，所述橫板上設(shè)置有第二圓孔，支撐底板16上裝設(shè)有軸承座，第二軸承13裝設(shè)在所述軸承座上，軸承座位于橫板與支撐底板16之間，所述第二轉(zhuǎn)軸穿過所述第二圓孔并裝設(shè)在所述第二軸承13中且穿過支撐底板16的圓孔并固定連接俯仰控制齒輪6，所述俯仰控制齒輪6通過俯仰電機齒輪4傳動連接所述俯仰電機2 ；
[0019]所述方位鏡架22位于在所述L形的錐齒輪架的橫板20上方，所述橫板20位于所述支撐底板16的