转镜组件及激光雷达制造技术

本申请公开了转镜组件及激光雷达，转镜组件包括外壳、电机、转镜、一级速度监测装置及二级速度监测装置，外壳设有容纳电机和转镜的收容空间；电机包括相对外壳固定的定子及能相对定子旋转的外转子；转镜固定于外转子上以随外转子旋转；一级速度监测装置包括监测光电和采样位，采样位能够随外转子旋转，监测光电监测采样位的旋转位置从而监测外转子的旋转速度；二级速度监测装置包括光栅码盘和编码器，光栅码盘固定在外转子上以随外转子旋转，编码器监测光栅码盘上的光栅以实时监测外转子的角位移。可以高精度的实时掌握电机的转动情况，通过控制中心对速度的分析，再对速度进行控制，即可实现对电机转速的高精度闭环监控。即可实现对电机转速的高精度闭环监控。即可实现对电机转速的高精度闭环监控。

【技术实现步骤摘要】
转镜组件及激光雷达


[0001]本申请涉及雷达
，尤其涉及一种转镜组件及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是以发射激光来实现探测目标的距离及位置、速度等特征信息的系统。其工作原理是向目标发送激光束，然后将接收到的从目标反射回来的回波与探测信号进行比较，经控制中心做适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。
[0003]目前，激光雷达的光学镜片通常由电机带动旋转。电机通常使用内转子电机，需要多次转接才能把光学镜片和转子固定连接起来，转接次数多导致公差尺寸链长，最终导致光学累计误差过大；这也意味着内转子电机能实现的旋转精度较差，无法满足高精度的光学使用要求。而且内转子电机的转动惯量较小，无法带动大的光学镜片高速旋转。
[0004]电机高速旋转的稳定性是激光雷达点云成像的稳定性的一个重要影响因素。因此，如何提高电机高速旋转的稳定性越来越成为业界的设计目标之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种能够提高电机高速旋转稳定性的转镜组件及激光雷达。
[0006]一方面，本申请提供一种转镜组件，包括外壳、电机、转镜、以及速度监测装置以及二级速度监测装置，外壳设有收容空间，电机位于所述收容空间内，所述电机包括相对所述外壳固定的定子以及能够相对所述定子旋转的外转子，转镜位于所述收容空间内并固定于所述外转子上以随所述外转子旋转，一级速度监测装置包括监测光电和采样位，所述采样位能够随所述外转子旋转，所述监测光电监测所述采样位的旋转位置从而监测所述外转子的旋转速度，二级速度监测装置，包括光栅码盘和编码器，所述光栅码盘固定设置在所述外转子上以随所述外转子旋转，所述编码器监测所述光栅码盘上的光栅以实时监测所述外转子的角位移。
[0007]在一些实施例中，所述外壳包括一底座，所述定子包括固定轴和固定在固定轴外周的定子线圈，所述固定轴固定在所述底座上并沿所述电机轴向延伸，所述底座设有凹设部，所述编码器包括固定安装在所述凹设部内的编码器电路板和电连接在所述编码器电路板上的编码器检测头。
[0008]在一些实施例中，所述凹设部中部设有凸台，所述固定轴固定安装至所述凸台，所述编码器电路板上对应设有供所述凸台穿过的穿孔。
[0009]在一些实施例中，所述编码器检测头与所述光栅码盘的距离为0.5mm～1.5mm。
[0010]在一些实施例中，所述外转子包括能够相对于所述定子旋转的转子轭和安装在所述转子轭内周面的磁钢，所述磁钢与所述定子线圈之间具有气隙，所述转子轭上安装有码盘安装件，所述光栅码盘固定于所述码盘安装件上。
[0011]在一些实施例中，所述码盘安装件粘贴于所述转子轭面对所述底座的端面上，所述光栅码盘粘贴于所述码盘安装件面对所述底座的端面上。
[0012]在一些实施例中，所述转镜组件包括一压板，所述压板沿轴向将所述转镜抵压在所述外转子上，所述采样位由一个或多个沿圆周方向布置的挡片或缺口形成，所述挡片或缺口形成在所述压板上。
[0013]在一些实施例中，所述监测光电包括间隔相对设置的光线发射器和接收器，所述采样位跟随所述外转子旋转时能够从所述光线发射器和所述接收器之间穿过。
[0014]在一些实施例中，所述外壳包括上盖，所述光线发射器和接收器设置在所述上盖上；所述上盖与所述底座固定安装在一起，所述固定轴一端与所述底座固定连接，另一端与所述上盖固定连接，使得所述固定轴两端被所述底座和所述上盖支撑。
[0015]另一方面，本申请还提供一种激光雷达，包括如上所述的转镜组件。
[0016]本技术的转镜组件，电机为外转子电机，其相比于内转子电机，转镜可以直接固定在外转子上以跟随外转子旋转，不需要多次转接，有效减小了公差尺寸链，保证电机的旋转精度，使转镜组件能够满足高精度的光学使用要求；而且外转子电机的转动惯量更大，因此能够带动更大的转镜进行高速旋转。
[0017]通过监测光电与采样位的一级速度监测，以及光栅码盘和编码器的二级速度监测，可以高精度的实时掌握电机的转动情况，通过控制中心对速度的分析，再对速度进行控制，即可实现对电机转速的高精度闭环监控。除此之外，在光栅码盘上设置有零位信息，除可监控转子的转速外，还可利用该零位信息掌握电机转子旋转时的实时方位位置信息。因此，控制中心就可以更加精确地将点云中的图像点与转子的绝对角度对应起来，从而提高点云成像地稳定性。
附图说明
[0018]图1为本技术一实施例提供的转镜组件的结构示意图；
[0019]图2为图1中所示转镜组件另一视角的示意图；
[0020]图3为图1中所示转镜组件的剖视示意图；
[0021]图4为图3中所示压板的结构示意图；
[0022]图5为本技术一实施例提供的转镜组件的结构示意图；
[0023]图6为图5中所示一级速度监测装置的结构示意图；
[0024]图7为图5中所示上盖的结构示意图；
[0025]图8为本技术一实施例提供的底座与编码器的装配示意图。
[0026]图中：500、转镜组件；510、外壳；530、电机；550、转镜；511、收容空间；512、出风口；551、缝隙；513、底座；514、上盖；515、底板；516、下围壁；517、盖板；518、上围壁；519、圆角；521、避让部；523、装配基准面；524、安装孔；531、定子；532、外转子；533、固定轴；534、定子线圈；535、转子轭；536、磁钢；537、轴承；538、弹簧；539、压板；541、凸出部；543、橡胶垫；570、一级速度监测装置；571、监测光电；572、采样位；573、信号传输线；574、监测电路板；525、凹槽；526、通孔；590、二级速度监测装置；591、光栅码盘；592、编码器；593、编码器电路板；594、编码器检测头；527、凹设部；528、凸台；529、插孔；596、码盘安装件。
具体实施方式
[0027]下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0028]需要说明的是，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0029]还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0030]请参阅图1至图3，本技术一实施例提供的一种转镜组件500，用于激光雷达。转镜组件500包括外壳510、电机53本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转镜组件(500)，其特征在于，包括：外壳(510)，设有收容空间(511)；电机(530)，位于所述收容空间(511)内，所述电机(530)包括相对所述外壳(510)固定的定子(531)以及能够相对所述定子(531)旋转的外转子(532)；转镜(550)，位于所述收容空间(511)内并固定于所述外转子(532)上以随所述外转子(532)旋转；一级速度监测装置(570)，包括监测光电(571)和采样位(572)，所述采样位(572)能够随所述外转子(532)旋转，所述监测光电(571)监测所述采样位(572)的旋转位置从而监测所述外转子(532)的旋转速度；以及二级速度监测装置(590)，包括光栅码盘(591)和编码器(592)，所述光栅码盘(591)固定设置在所述外转子(532)上以随所述外转子(532)旋转，所述编码器(592)监测所述光栅码盘(591)上的光栅以实时监测所述外转子(532)的角位移。2.根据权利要求1所述的转镜组件(500)，其特征在于，所述外壳(510)包括一底座(513)，所述定子(531)包括固定轴(533)和固定在固定轴(533)外周的定子线圈(534)，所述固定轴(533)固定在所述底座(513)上并沿所述电机(530)轴向延伸，所述底座(513)设有凹设部(527)，所述编码器(592)包括固定安装在所述凹设部(527)内的编码器电路板(593)和电连接在所述编码器电路板(593)上的编码器检测头(594)。3.根据权利要求2所述的转镜组件(500)，其特征在于，所述凹设部(527)中部设有凸台(528)，所述固定轴(533)固定安装至所述凸台(528)，所述编码器电路板(593)上对应设有供所述凸台(528)穿过的穿孔。4.根据权利要求2所述的转镜组件(500)，其特征在于，所述编码器检测头(594)与所述光栅码盘(591)的距离为0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙奎，朱骏，向思桦，
申请(专利权)人：成都英飞睿技术有限公司，
类型：新型
国别省市：