用于对环境进行光学扫描和测量的装置制造方法及图纸

技术编号:10125315 阅读:98 留言:0更新日期:2014-06-12 16:22
一种用于对环境进行光学扫描和测量的装置,该装置被设计成激光扫描仪(10),该激光扫描仪(10)具有基部(14)、能够相对于基部(14)旋转的测头(12)、能够相对于测头(12)旋转的镜(16),其中在至少一个操作模式下,激光扫描仪(10)借助安装装置(40)安装在推车(W)上,推车(W)使与安装装置(40)固定地连接的基部(14)运动,测头(12)相对于基部(14)置靠,镜(16)旋转,并且测头(12)借助锁定装置(34k、40k)与安装装置(40)锁定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于对环境进行光学扫描和测量的装置,该装置被设计成激光扫描仪(10),该激光扫描仪(10)具有基部(14)、能够相对于基部(14)旋转的测头(12)、能够相对于测头(12)旋转的镜(16),其中在至少一个操作模式下,激光扫描仪(10)借助安装装置(40)安装在推车(W)上,推车(W)使与安装装置(40)固定地连接的基部(14)运动,测头(12)相对于基部(14)置靠,镜(16)旋转,并且测头(12)借助锁定装置(34k、40k)与安装装置(40)锁定。【专利说明】用于对环境进行光学扫描和测量的装置
本专利技术涉及一种具有权利要求1的通用术语的特征的装置。
技术介绍
借助例如通过DE202006005643U1获知的、且设计为激光扫描仪的装置,能够对激光扫描仪的环境进行光学扫描和测量。
技术实现思路
本专利技术基于提高引言中提到的类型的装置的目的。该目的根据本专利技术通过包括权利要求I的特征的装置而实现。从属权利要求涉及有利的构造。可以为激光扫描仪设置不同的操作模式。在至少一个操作模式(螺旋模式)中,激光扫描仪整体上借助推车而运动,基部通过安装装置安装在推车上。测头相对于基部搁置,而镜相对于测头相对于镜的水平轴线旋转。概念“推车”指的是适合用于将操作的激光扫描仪运输的每种车辆。根据本专利技术,除了基部与安装装置之间的固定连接之外,测头与安装装置锁定,安装装置与为此目而设置的锁定装置相对应。测头与基部之间的枢转支承因此被桥接并解除。特别地,避免了在基部安装于安装装置上时由测头的不均匀的夹紧而引起的静态应变,并且避免了由测头的转动惯量而引起的动态荷载。例如通过设置以楔形方式渐缩的一个或更多个圆锥形元件,基部与安装装置的机械连接和/或测头与安装装置的锁定优选地在无后冲的情况下发生。基部与安装装置之间的电气连接为可选的并且例如可以由激光扫描仪——特别是基部——与推车之间的直接(电缆)连接来代替。在另一操作模式(球面模式)中,基部为固定的,并且镜和测头绕镜和测头的轴线旋转。镜的旋转轴线的“水平”布置和测头的旋转轴线的“竖直”布置指的是激光扫描仪的理想对齐。在激光扫描仪的对齐相对于理想对齐倾斜的情况下,概念“水平的”和“竖直的”旨在具有更广泛的意义。激光扫描仪的部件布置在测头的两个部件中并且布置在连接所述两个部件的承载结构的横向部分中。承载结构优选地形成激光扫描仪的壳体的一部分,例如形成位于测头的两个部件之间的底部部件和/或中央部件。为了减小激光扫描仪的重量,外壳优选地设置为壳体的一部分、优选为对于测头的两个部件中的每个部件各自具有一个外壳,所述外壳可以由例如塑料之类的轻质材料构成,并且覆盖激光扫描仪的对应部件以便保护这些部件。为了相应地保护外壳,优选地设置有磁轭、优选为对于每个外壳各自具有一个磁轭,所述磁轭局部地覆盖外壳的外侧并且也能够由例如铝之类的轻质材料构成。在替代性构造中可以省略磁轭,例如,如果外壳以更稳定的方式构造并与承载结构连接,则可以省略磁轭。出于重量考虑而优选为也由铝构成的承载结构优选地设置有用于将部件与光学器件以及与旋转镜固定的壁。该壁还能够将半开的外壳封闭。磁轭优选地沿着外边缘延伸和/或在外壳的外表面上方倾斜地延伸并且固定至承载结构、优选地在磁轭的两个端部处固定至承载结构,如果需要还在磁轭的中央部分中固定至承载结构、在两个壁中的一个壁处固定至承载结构。除了保护功能以外,其他功能可以结合于磁轭中。因此第一锁定装置一例如固定凹口一优选地构造在磁轭上。设置有支撑在安装装置上的第二锁定装置,第二锁定装置优选为可动掣爪、锁等。可动的第二锁定装置之后接合在固定的第一锁定装置中。还可以将固定的锁定装置和可动的锁定装置向侧头以及向安装装置的分配完全反过来。基部与安装装置的机械连接装置以及侧头与安装装置之间的锁定装置优选为交叉地布置,以便获得激光扫描仪在安装装置上的尽可能稳定的支撑。用于与推车电气连接的端子优选地设置成与锁定装置相邻并因此位于发射光束可达到的空间角的外部。【专利附图】【附图说明】在下文中基于附图中示出的示例性实施方式对本专利技术进行更详细的说明,附图中:图1示出在操作期间的激光扫描仪的示意图,该示意图具有草绘的推车;图2示出激光扫描仪的立体图;图3示出安装装置的立体图;以及图4示出激光扫描仪的仰视图。【具体实施方式】激光扫描仪10设置成对激光扫描仪10的环境进行光学扫描和测量的装置。激光扫描仪10具有测头12和基部14。测头12作为能够绕着竖直轴线旋转的单元安装在基部14上。测头12具有旋转镜16,旋转镜16能够绕着水平轴线旋转。两条旋转轴线的交叉点被指定为激光扫描仪10的中心Cltl。测头12还设置有用于发出发射光束18的光发射器17。发射光束18优选为在大约300至1600nm-例如,790nm、905nm或小于400nm-的波长范围内的激光束,然而,原则上,也可以使用具有例如更大波长的其它电磁波。发射光束18例如由正弦或矩形波形调制信号进行调幅。发射光束18由光发射器17发射到旋转镜16上,发射光束18在旋转镜16上转向并发射到环境。通过环境中的对象O反射或以其它方式散射的接收光束20通过旋转镜16再次捕捉到、转向并引导至光接收器21上。发射光束18和接收光束20的方向由旋转镜16和测头12的角位置决定,该角位置取决于它们的对应的旋转驱动器的位置,旋转驱动器的位置又各自由一个编码器记录。控制和评估单元22具有与测头12中的光发射器17和光接收器21的数据连接,借此,控制和评估单元22的一些部分一例如连接至基部14的计算机一也可以布置在测头12的外部。控制和评估单元22通过发射光束18和接收光束20的传播时间为众多测量点X确定激光扫描仪10与对象0(对象O处示出的点)之间的距离d。为此,例如可以确定并评估两个光束18与20之间的相移。借助旋转镜16的(快速)旋转而沿着圆圈发生扫描。凭借测头12相对于基部14的(慢速)旋转,整个空间借助圆圈被逐步地扫描。这种测量的测量点X的实体为指定的扫描。对于这种扫描,激光扫描仪10的中心Cltl限定局部静止参考系的原点。基部14置靠在该局部静止参考系中。除了距激光扫描仪10的中心Cltl的距离d,每一个测量点X包括亮度信息,该亮度信息也由控制和评估单元22确定。亮度值为灰度色调值,该灰度色调值例如通过光接收器21的带通过滤和放大信号在测量周期上的归结于测量点X的积分而确定。彩色照相机能够可选地产生图片,借助这些图片,颜色(R、G、B)可以作为值指定给测量点。显示装置24连接至控制和评估单元22。显示装置24结合到激光扫描仪10中,在当前情况下结合到测头12中。显示装置24显示扫描的预览。激光扫描仪10具有承载结构30,承载结构30用作测头12的“骨架”并且激光扫描仪10的不同部件固定在承载结构30处。在当前情况下,金属承载结构30由铝制成并且为整件的。在基部14上方,承载结构30具有从外部可见的横向部分30a,并且横向部分30a在两个端部处承载两个壁30b,这两个壁30b彼此平行并从横向部分30a向上突出。两个外壳32-优选地由塑料材料组成-构造成向一侧开口的壳体。两个外壳32中的每一个外壳覆盖激光扫描仪10的固定至承载结构30的组件的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对环境进行光学扫描和测量的装置,所述装置设计为激光扫描仪(10),所述激光扫描仪(10)具有基部(14)、能够相对于所述基部(14)旋转的测头(12)、能够相对于所述测头(12)旋转的镜(16),其中,在至少一个操作模式中,所述激光扫描仪(10)借助安装装置(40)安装在推车(W)上,所述推车(W)使与所述安装装置(40)固定地连接的所述基部(14)运动,所述测头(12)相对于所述基部(14)搁置,并且所述镜(16)旋转,其特征在于,在所述操作模式中,所述测头(12)借助锁定装置(34k、40k)与所述安装装置(40)锁定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗·伊恩多费尔莱因哈德·贝克
申请(专利权)人:法罗技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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