一种激光雷达三维扫描转镜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种激光雷达三维扫描转镜系统。
【背景技术】
[0002]测风激光雷达探测需获得多个方向的激光回波信号，通过安装于激光雷达顶部的三维扫描转镜实现。传统雷达扫描转镜体积大，较为笨重，无法应用于小型测风雷达。前期市场上推出的小型相干测风雷达，部分只能实现方位角转动，无法同时改变俯仰角，另一部分则刚好相反，即无法同时实现垂直和水平的三维扫描。现有技术提供的激光雷达扫描转镜体积大，较为笨重。且控制俯仰的驱动电机、俯仰减速器及俯仰同步轮系均安装于主镜壳体内，结构复杂，制作和安装难度大，为了维持俯仰转镜的平衡，还需要在对称面增加结构模块。由于电机和减速器均有供电需要，则必须借助电滑环(或汇流环)，增加了硬件成本。扫描转镜的重量和体积直接影响到激光雷达整体的体积重量。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种激光雷达三维扫描转镜系统，以大幅度缩小扫描转镜系统的体积和重量，节省硬件成本，能够实现三维连续扫描。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案:
[0005]一种激光雷达三维扫描转镜系统，包括:俯仰镜架、方位镜架、支撑底板16、俯仰锥齿轮8、传动锥齿轮7、L形的锥齿轮架、俯仰电机2和方位电机1，其中:
[0006]所述俯仰电机2和方位电机I设置在支撑底板16的下方，所述俯仰镜架、方位镜架、俯仰锥齿轮8、传动锥齿轮7、L形的锥齿轮架设置在支撑底板16的上方，所述俯仰锥齿轮8与传动锥齿轮7垂直设置，且相互齿合，所述俯仰锥齿轮8平行装设在所述锥齿轮架的竖板的侧方，所述俯仰镜架的第一转轴穿过所述竖板且与所述俯仰锥齿轮8固定连接，传动锥齿轮7平行装设在所述锥齿轮架的横板上方，所述传动锥齿轮7传动连接所述俯仰电机2，所述方位镜架传动连接所述方位电机1，所述俯仰镜架的前端设置有窗口镜片17和俯仰转镜10，所述方位镜架上端设置有方位转镜9，方位镜架的上部与所述锥齿轮架的侧板固定连接。
[0007]优选地，所述俯仰镜架的后端具有第一转轴，所述L形的锥齿轮架的竖板上设置有第一圆孔，所述圆孔中装设有第一轴承15，所述第一转轴穿过所述第一轴承且与俯仰锥齿轮固定连接，所述俯仰锥齿轮装设在所述竖板的后方且平行于所述竖板；
[0008]所述L形的锥齿轮架的横板上方设置有传动锥齿轮7，所述传动锥齿轮7具有圆筒状的第二转轴，支撑底板16上装设有轴承座，第二轴承13装设在所述轴承座上，轴承座位于横板20与支撑底板16之间，所述第二转轴穿过所述横板并装设在所述第二轴承13中且穿过支撑底板16并固定连接俯仰控制齿轮6，所述俯仰控制齿轮6通过俯仰电机齿轮4传动连接所述俯仰电机2 ；
[0009]所述方位镜架位于在所述L形的锥齿轮架的横板上方，所述横板位于所述支撑底板16的上方，所述方位镜架的上部设置有方位转镜9，圆筒状的所述第二转轴内设置有第三轴承11，所述第三轴承11的外壁固定在所述第二转轴的内壁，所述方位镜架的下部的第三转轴穿过所述第三轴承11且固定连接方位控制齿轮5，所述方位控制齿轮5通过方位电机齿轮3传动连接方位电机I，所述俯仰控制齿轮6、方位控制齿轮5、方位电机齿轮3、俯仰电机齿轮4、俯仰电机2、方位电机I位于所述支撑底板16的下方，俯仰电机2、方位电机I均固定在支撑底板16的底面。
[0010]优选地，第五轴承(14)的外圈固定在第一转轴上，所述第五轴承(14)的内固定在第三转轴上。
[0011]通过实施以上技术方案，具有以下技术效果:本发明提供的激光雷达三维扫描转镜系统，可以大幅度缩小扫描转镜系统的体积和重量，节省硬件成本(无需电滑环)，能够实现三维连续扫描，光束扫描系统具有方位0°?360°、俯仰0°?180°的扫描功能，可对扫描方式(例如..VAD扫描、RHI扫描)及转速进行控制并实时显示当前方位角。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实施例提供的激光雷达三维扫描转镜系统立体结构图；
[0013]图2为本发明实施例提供的激光雷达三维扫描转镜系统剖面图。
【具体实施方式】
[0014]为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。
[0015]本发明实施例提供一种激光雷达三维扫描转镜系统，如图1和图2所示，其包括:俯仰镜架18、方位镜架22、支撑底板16、俯仰锥齿轮8、传动锥齿轮7、L形的锥齿轮架、俯仰电机2和方位电机I，其中:
[0016]所述俯仰电机2和方位电机I设置在支撑底板16的下方，所述俯仰镜架18、方位镜架22、俯仰锥齿轮8、传动锥齿轮7、L形的锥齿轮架设置在支撑底板16的上方，所述俯仰锥齿轮8与传动锥齿轮7相互垂直，其边缘的轮齿相互齿合，所述俯仰锥齿轮8平行装设在所述锥齿轮架的竖板19的侧方，所述俯仰镜架19的第一转轴穿过所述竖板19且与所述俯仰锥齿轮8固定连接，传动锥齿轮7平行装设在所述锥齿轮架的横板20上方，所述传动锥齿轮7传动连接所述俯仰电机2，所述方位镜架传动连接所述方位电机I，所述俯仰镜架的前端设置有窗口镜片17和俯仰转镜10，所述方位镜架22上端设置有方位转镜9。
[0017]在上述实施例中，更为具体的实施例中，所述俯仰镜架18的后端具有第一转轴，所述L形的锥齿轮架的竖板上设置有第一圆孔，所述圆孔中装设有第一轴承15，所述第一转轴穿过所述第一轴承且与俯仰锥齿轮固定连接，所述俯仰锥齿轮装设在所述竖板的后方且平行于所述竖板。
[0018]所述L形的锥齿轮架的横板上方设置有传动锥齿轮7，所述传动锥齿轮7具有圆筒状的第二转轴，所述横板上设置有第二圆孔，支撑底板16上装设有轴承座，第二轴承13装设在所述轴承座上，轴承座位于横板与支撑底板16之间，所述第二转轴穿过所述第二圆孔并装设在所述第二轴承13中且穿过支撑底板16的圆孔并固定连接俯仰控制齿轮6，所述俯仰控制齿轮6通过俯仰电机齿轮4传动连接所述俯仰电机2 ；
[0019]所述方位镜架22位于在所述L形的锥齿轮架的横板20上方，所述横板20位于所述支撑底板16的