一种水下可旋转三维扫描装置的制作方法

本发明涉及一种三维扫描装置，特别是涉及一种具有可旋转功能的水下三维扫描装置。

背景技术：

三维扫描技术是利用激光器发出线激光，并由相机捕捉线激光，达到对目标对象的构建。这种技术具有速度快、精度高、操作简单等优点，且被检测对象结构可以较复杂，该装置还具有成本低、携带方便等优点。

但是，现有的三维扫描装置不具有可旋转功能，不能实现在多个平面的扫描，其移动时需要依靠人工手动或者借助于其他操作平台，这不仅影响了检测精度，而且增加了检测成本，使用极不方便。此外，现有的三维扫描装置没有考虑水密，不能在水下环境中工作，造成了其使用的局限性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能在水下工作，且具有可旋转功能，能够简单、高效、高精度地完成多个平面扫描的三维扫描装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种水下可旋转三维扫描装置，其特征在于：包括上连接盘，上连接盘通过上法兰固定于电机容器外壳上部，电机容器外壳下部与电机安转板固定；电机轴上驱动板与电机轴下驱动板固定连接且设于电机安转板的下方；轴承外圈与电机安装板、油封安装座连接，轴承内圈与电机轴上驱动板、电机轴下驱动板连接；

外壳过渡连接板顶部与电机轴下驱动板连接，外壳过渡连接板底部与外壳顶部连接板连接；外壳顶部连接板、外壳底板、外壳侧板、外壳前板共同围成用于安装激光器和相机的封闭外壳，激光器和相机固定于所述封闭外壳内，外壳前板上与激光器、相机相对应位置分别设有激光器玻璃挡片、相机玻璃挡片。

优选地，所述电机容器外壳的两端分别与上法兰、电机安转板相适配。

优选地，所述轴承内圈与电机轴上驱动板、电机轴下驱动板相适配，所述轴承外圈与电机安装板、油封安装座相适配。

优选地，所述油封安装座与电机轴下驱动板中间设有密封圈。

优选地，所述油封安装座与油封压板卡合。

优选地，所述外壳过渡连接板与外壳顶部连接板之间设有外壳橡胶连接板。

优选地，所述外壳侧板上部连接所述外壳顶部连接板，所述外壳侧板底部与外壳法兰固定连接，外壳底板橡胶垫设于外壳法兰底部，所述外壳底板设于外壳底板橡胶垫底部。

优选地，所述激光器和相机分别通过激光器固定架和相机固定架固定于所述封闭外壳内。

优选地，所述封闭外壳的板件连接处设有防水胶。

优选地，所述激光器和相机的电线通过外壳顶部连接板、外壳橡胶连接板、外壳过渡连接板上的圆形通孔，经电机轴上驱动板、电机轴下驱动板上的扇形通孔，再通过电机安转板上的环形通孔，与电机容器外壳内的电机的电源线合并，并通过上连接盘和上法兰上的通孔连接到外部设备。

本发明提供的水下可旋转三维扫描装置使用时，通过上连接盘将整个装置安装在固定台上，安装固定后，只需电机接收到旋转信号，整个下方壳体在电机主轴的带动下完成旋转，实现三维扫描。

相比现有技术，本发明提供的水下可旋转三维扫描装置具有如下有益效果：

1、内部固定相机和激光器，同时具有传动结构，与电机连接后，在电机的作用下激光器和相机可以整体转动一定的角度，进行一定正负角度的旋转，完成对目标多个平面的扫描，对于三维扫描的范围和精度具有较大提升。

2、通过严格地控制静态和动态水密，线路全部密布在装置内部，使得该装置能够在水下几米至十几米环境中工作，扩展了三维扫描技术的工作环境。

3、装置成本低，安装简单，适用范围广泛。

附图说明

图1为本实施例提供的水下可旋转三维扫描装置立体示意图；

图2为本实施例提供的水下可旋转三维扫描装置剖视图；

图3为本实施例提供的水下可旋转三维扫描装置主视图；

图4为外壳顶部连接板结构示意图；

图5为外壳前板结构示意图；(a)主视图；(b)俯视图；

图6为电机安转板结构示意图；

图7为上连接盘结构示意图；

附图标记说明：1—上连接盘，2—上法兰，3—电机容器外壳，4—电机安转板，5—轴承，6—油封安装座，7—电机轴上驱动板，8—电机轴下驱动板，9—密封圈，10—油封压板，11—外壳过渡连接板，12—外壳橡胶连接板，13—外壳顶部连接板，14—外壳侧板，15—外壳法兰，16—外壳底板橡胶垫，17—外壳底板，18—激光器固定架，19—相机固定架，20—激光器玻璃挡片，21—相机玻璃挡片，22—玻璃片，23—外壳前板。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

图1～图3为本实施例提供的水下可旋转三维扫描装置结构示意图，所述的水下可旋转三维扫描装置包括上连接盘1、上法兰2、电机容器外壳3和电机安转板4等，上连接盘1与上法兰2固定连接，上法兰2固定于电机容器外壳3上部，电机容器外壳3下部与电机安转板4固定连接。

电机轴上驱动板7设于电机安转板4的下方，电机轴上驱动板7与其下方的电机轴下驱动板8固定连接。轴承5外圈与电机安装板4、油封安装座6固定连接，轴承5内圈与电机轴上驱动板7、电机轴下驱动板8适配。密封圈9置于油封安装座6与电机轴下驱动板8中间，油封压板10与油封安装座6卡合。

外壳过渡连接板11顶部与电机轴下驱动板8固定连接，外壳过渡连接板11底部通过外壳橡胶连接板12固定连接于外壳顶部连接板13上。外壳侧板14上部固定连接外壳顶部连接板13，外壳侧板14底部与外壳法兰15固定连接。外壳底板橡胶垫16设于外壳法兰15底部，外壳底板17设于外壳底板橡胶垫16底部。

外壳前板23与外壳顶部连接板13、外壳底板17、外壳侧板14共同围成用于安装激光器和相机的封闭外壳。结合图4，外壳顶部连接板13内部有安装螺纹孔，用于安装激光器固定架18和相机固定架19，激光器和相机分别通过激光器固定架18和相机固定架19固定于封闭外壳内。激光器玻璃挡片20加装玻璃片22后与外壳前板23固定连接，相机玻璃挡片21加装玻璃片22后与外壳前板23固定连接。且激光器固定架18与激光器玻璃挡片20相对应设置，相机固定架19与相机玻璃挡片21相对应设置。

结合图5，外壳前板23上开有对应的孔，用于安装玻璃挡片22和挡片固定件。外壳底板橡胶垫16与外壳法兰15固定连接，外壳底板17与外壳底板橡胶垫16和外壳前板23固定连接安装，且涂防水胶。

为了保证电线通过且具有一定的旋转角度，外壳过渡连接板11、外壳橡胶连接板12和外壳顶部连接板13上对应设有圆形通孔，电机轴上驱动板7和电机轴下驱动板8上均设有扇形通孔。结合图6，电机安转板4中心设有用于安装电机的定位安装孔，定位安装孔外周开有环形通路孔。上连接盘1和上法兰2上也设有通孔。这些通孔的设置用于激光器、相机、电机的电线通过。

激光器和相机的电线通过外壳过渡连接板11、外壳橡胶连接板12和外壳顶部连接板13上的圆形通孔，经电机轴上驱动板7与电机轴下驱动板8上的扇形通孔，再通过电机安转板4上的环形通孔，与电机的电源线汇合，合并后通过上连接盘1和上法兰2上的通孔连接到外部设备。

结合图7，上连接盘1上设有安装孔，用于将整个装置安装在固定台上，安装固定后，只需伺服电机接收到旋转信号，整个下方壳体在电机主轴的带动下完成旋转，实现三维扫描。

进一步地，为了保证电机容器连接部位的水密性，电机容器外壳3两端分别与上法兰2、电机安转板4相适配。

进一步地，为了使电机容器中电机的安装和电机容器和电器容器的活动连接，且保证电机容器底部的防水，电机容器后盖上开有密封槽，且电机容器与电机容器后盖固定连接。止推垫片卡合电机容器。

进一步地，为了保证电机主轴带动下方激光机和相机的整体旋转，轴承5内圈与电机轴上驱动板7和电机轴下驱动板8相适配，轴承5外圈与电机安装板4和油封安装座6相适配。

应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。