[发明专利]用于对环境进行光学扫描和测量的装置

说明书

本发明涉及一种具有权利要求1的通用术语的特征的装置。

借助于诸如例如从DE202006005643U1已知的且被设计为激光扫描器的装置，可以对激光扫描器的环境进行光学扫描和测量。

本发明基于以下目的：改善引言中所提到的类型的装置。该目的根据本发明借助于包括权利要求1的特征的装置来实现。从属权利要求涉及有利的配置。

激光扫描器的部件被布置在测量头的两个部分中以及布置在连接所述部分的承载结构的横梁（traverse）中。为了减轻激光扫描器的重量，设置有外壳作为壳体的一部分，优选地，对于测量头的两个部分的每一个都设置有一个外壳，其中所述外壳可以由轻质材料例如塑性材料制成并且所述外壳覆盖激光扫描器的相应部件以保护它们。而为了保护外壳，设置了轭架，优选地，对于每个外壳设置一个轭架，该轭架部分地覆盖外壳的外部并且该轭架也可以由轻质材料例如铝制成。

用于承重目的的、优选地也由铝制成的承载结构优选地具有用于固定具有光学元件和旋转镜的部件的壁。所述壁还可以闭合半敞开的外壳。轭架优选地沿着外壳的外边缘和/或斜行地在外壳的外表面上延伸并被固定到承载结构，优选地在其端部处固定至承载结构，如果和当有必要时，也可以在两个壁之一处固定轭架的中心。除了保护功能之外，另外的功能也可以被集成到轭架中。

在操作期间，激光扫描器的参数特别是温度可能发生变化。有必要进行对比测量以用于校正。建议沿着具有已知几何结构和到激光扫描器中心的已知距离的棱镜暂时地移动发射光束的光斑。棱镜此外具有至少两个不同的亮度级和/或颜色，以生成接收光束的不同信号等级。不同的亮度级和/或颜色优选地沿着发射光束的光斑的运动方向交替。

在镜旋转期间，在每次转动期间，发射光束被投射到承载结构的横梁上一次，下面的环境不能被测量。棱镜因此优选地被配置在横梁处。垂直于发射光束的光斑的运动方向（或沿着运动方向）的特定几何形状可以考虑接收光学元件的成像特性，并因此控制所得到的信号的质量。借助于棱镜的不同的亮度级和/或颜色和已知距离，控制和评估单元执行距离校正（的校正）。

为了组装激光扫描器，部件具有机械接口和电气接口。尤其在相对于彼此可旋转的部件之间，需要高精度。激光扫描器因此设置有转轴模块，该转轴模块作为预组装组件一方面设置有静止在激光扫描器的静止参考系中的基座以及另一方面设置有可以固定到相对于基座可旋转的测量头的承载结构的部件。相对于彼此可旋转的接口则被移置到接口模块的内部。在转轴模块与测量头的另外的部件之间的接口可以（更）简单地配置，使得当将转轴模块例如插入承载结构的容置槽时，它们在插入的方向上是闭合的。

在激光扫描器中，用于旋转测量头和镜的电动机、以及控制和评估单元和另外的电子元件产生热，所产生的热必须被移除。为此目的，激光扫描器设置有基于通风装置的集成冷却装置。因此，空气通过进气口被引导到承载结构与用作壳体的外壳之间的空间，空气从该空间通过相对于承载结构的内部是密封的吸入管进入冷却装置的内部。从冷却装置的内部，风扇吹动加热的空气通过相对于承载结构的内部是密封的另外的出口管，并通过出气口到达外部。可以因此优选地在不削弱中央部件的紧密性的情况下移除热。在每个进气口和出气口处的一个过滤器避免灰尘和粗尘粒侵入冷却装置的空间和管中。例如借助于肋条将进气口和出气口定向成使得气流远离彼此指向，即不交叉地指向尽可能分开的方向。具有例如矩形剖面的吸入管和出口管以密封的方式连接到风扇的壳体。此外，如果需要，可以借助于合适的插塞来完全地密封所述管。优选地两个外壳中的每个外壳是半敞开的并被承载结构的壁封闭，进气口和出气口优选地精确地与相对于彼此以及相对于所述空间是密封的两个外壳之一相接。外壳的布置在外部的抵靠承载结构的密封件因此确保激光扫描器的完全密封。除了该通风装置之外，冷却装置优选地设置有被动冷却元件，例如散热片和/或热管，以便将（来自承载结构的内部的零部件的）热传递到主动冷却元件。这可以是来自电子元件的热，或者，如果承载结构被再分成相对于彼此密封的两个半体，则这可以是来自承载结构的（不具有主动冷却元件的）另一个半体的热。

下面，以附图中所示出的示例性实施方式为基础更详细地阐述本发明，在附图中：

图1示出了激光扫描器的透视图；

图2示出了激光扫描器的略微透视的侧视图；

图3示出了激光扫描器的仰视图；

图4示出了激光扫描器的在转轴模块的区域中的截面；

图5示出了不具有外壳的激光扫描器的局部透视图；

图6示出了具有图5的透视角度的冷却装置的局部图；以及