本申請涉及光學(xué)儀器或系統(tǒng)，尤其是涉及一種激光掃描裝置。

背景技術(shù)：

1、密閉型工業(yè)窯爐例如高爐具有高溫、高壓、高粉塵等爐內(nèi)環(huán)境，因此用人眼通過觀察窗口進行觀察具有難度。為此，已提出各種探測裝置來獲取爐內(nèi)信息，如紅外攝像、微波掃描等。其中一些探測裝置布置在爐殼的外部，透過觀察窗口來發(fā)射和/或接收探測信號，但這會因為觀察窗口容易結(jié)灰而阻礙探測。因此，人們設(shè)想將探測元件如攝像頭等傳感器布置在爐內(nèi)。

2、cn1156149c公開了一種插入式爐窯攝像儀，其包括攝像槍、管式冷卻器、密封閥門和密封套。攝像槍的前端安裝有攝像機和測溫元件。攝像槍穿過密封套和密封閥門直至達到管式冷卻器的前端，從而使得攝像槍前端處的攝像機和測溫元件位于高爐內(nèi)。由于攝像槍通過密封套和密封閥門兩道密封，在高爐生產(chǎn)過程中可以將攝像槍拉出到密封閥門和密封套之間時將密封閥門關(guān)閉，然后再把攝像槍從密封套中拉出，實行檢修和維護。需要注意的是，該攝像槍中沒有任何運動部件。

3、cn201540038u和cn206402324u對cn1156149c的攝像儀進行了改進，其中提供了位于攝象儀視窗前的刮刀或刮板并通過其往復(fù)運動來避免結(jié)灰。

4、cn100424465c公開了用發(fā)散的激光束穿過爐內(nèi)煙霧或粉塵形成的激光蹤跡來探測工業(yè)窯爐的爐內(nèi)信息，但是其沒有描述產(chǎn)生激光束的激光裝置的細(xì)節(jié)。cn102382918b公開了用激光掃描爐內(nèi)的料面來探測高爐的料面信息，并且只是一般性地提及其激光器可以是一種帶激光偏轉(zhuǎn)裝置(反射鏡或棱鏡)的激光掃描儀，其中，通過轉(zhuǎn)動偏轉(zhuǎn)裝置來改變出射激光的角度。然而，cn102382918b沒有描述該激光掃描儀的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，也沒有教導(dǎo)如何構(gòu)造該激光掃描儀使其適合在高溫、高壓、高粉塵等爐內(nèi)環(huán)境中工作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種激光掃描裝置。

2、該激光掃描裝置可以包括：長形槍筒，所述槍筒沿一長度方向延伸，并且具有沿其長度方向相反的頭端部和尾端部；用于傳輸激光的激光傳輸線，其從所述槍筒的外部延伸進入到所述槍筒內(nèi)，并沿著所述槍筒朝向其頭端部延伸；帶有反射鏡的反射鏡框，所述反射鏡框具有用于保持所述反射鏡的鏡框主體，所述反射鏡框布置成鄰近于所述激光傳輸線的頭端部并且是可轉(zhuǎn)動的；和電機驅(qū)動組件，用于驅(qū)動所述反射鏡框轉(zhuǎn)動；其中，在工作時，由所述反射鏡接收并反射來自于所述激光傳輸線的入射激光，并且，由所述反射鏡反射形成的出射激光隨著反射鏡框的轉(zhuǎn)動沿多個不同的角度出射，以便所述出射激光在預(yù)定的掃描角度范圍內(nèi)進行掃描作業(yè)。

3、可選地，該激光掃描裝置還可以包括位于所述槍筒內(nèi)的準(zhǔn)直鏡，所述準(zhǔn)直鏡布置成鄰近于所述反射鏡框并與所述激光傳輸線的頭端部連接，以使得來自所述激光傳輸線的激光經(jīng)由所述準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后入射到所述反射鏡框的所述反射鏡。

4、可選地，所述電機驅(qū)動組件包括：傳動桿，與所述反射鏡框可操作地連接；和電機，與所述傳動桿可操作地連接，以便經(jīng)由所述傳動桿驅(qū)動所述反射鏡框轉(zhuǎn)動。

5、可選地，所述激光掃描裝置還包括電機支架，所述電機支架在所述槍筒的外部連接至所述槍筒的尾端部，所述電機安裝至所述電機支架。

6、可選地，所述槍筒在其尾端部處具有基本上橫向于其長度方向的尾端壁，所述傳動桿從所述槍筒的所述尾端壁進入所述槍筒內(nèi)，并基本上平行于所述槍筒延伸；可選地，所述電機為直線電機。

7、可選地，所述反射鏡框布置在所述槍筒內(nèi)，所述槍筒具有圍繞其長度方向的周壁，所述周壁在對應(yīng)于或鄰近于所述反射鏡框的位置處具有缺口，以允許來自所述反射鏡的所述出射激光在所述掃描角度范圍內(nèi)能夠經(jīng)由所述缺口出射到所述槍筒的外部。

8、可選地，所述反射鏡框和所述缺口處于或鄰近于所述槍筒的頭端部?？蛇x地，所述缺口還繼續(xù)延伸至所述槍筒的前端壁。

9、可選地，所述槍筒以及布置在所述槍筒內(nèi)和連接至所述槍筒的部件形成一長形的整體性組件，能夠整體移動并整體地插入一長形的外套筒或從所述外套筒拉出。

10、可選地，所述激光掃描裝置還包括長形的外套筒，在組裝狀態(tài)下，所述槍筒的從其頭端部開始的至少一部分沿所述外套筒的長度方向插入在所述外套筒內(nèi)；所述外套筒形成有缺口，所述外套筒的所述缺口與所述反射鏡框以及所述槍筒的所述缺口相配合，以便在所述組裝狀態(tài)下允許來自所述反射鏡的出射激光在所述掃描角度范圍內(nèi)能經(jīng)由所述缺口出射到所述外套筒的外部。

11、可選地，所述反射鏡框能繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，以使得所述出射激光一掃描平面內(nèi)進行移動以進行所述掃描作業(yè)；所述外套筒的所述缺口為位于所述掃描平面內(nèi)的細(xì)長的狹縫，且所述狹縫的長度設(shè)置成允許所述出射激光在其所述掃描角度范圍能穿過所述狹縫出射。

12、可選地，所述狹縫的長度設(shè)置成在不干涉所述出射激光的情況下盡可能短。

13、可選地，所述激光掃描裝置還包括清理裝置，用于清除所述狹縫內(nèi)可能存在的異物。

14、可選地，所述清理裝置包括在所述狹縫內(nèi)且能夠沿所述狹縫移動的刮刀。

15、可選地，所述反射鏡框包括所述刮刀，所述刮刀從所述鏡框主體伸出并能夠與所述鏡框主體一起轉(zhuǎn)動；其中，所述刮刀從所述鏡框主體伸出的長度足以在所述反射鏡框轉(zhuǎn)動到一定角度時伸入到所述外套筒的所述狹縫內(nèi)；并且，所述刮刀的寬度與所述狹縫的寬度相配合，適合于所述刮刀在所述狹縫內(nèi)移動時清除所述狹縫內(nèi)的所述異物。

16、可選地，所述刮刀從所述鏡框主體沿側(cè)向伸出，并且其延伸方向基本上位于所述掃描平面內(nèi)并基本上平行于所述反射鏡。

17、可選地，所述刮刀固定連接至所述鏡框主體或者與所述鏡框主體一體成型。

18、可選地，所述鏡框主體包括：鏡座，用于保持所述反射鏡并暴露所述反射鏡的正面；正面防護墻，面對所述反射鏡的正面并與所述反射鏡間隔開；

19、可選地，在所述反射鏡框的轉(zhuǎn)動平面內(nèi)，所述正面防護墻的尺寸沿朝向所述反射鏡的方向減縮。

20、可選地，所述鏡框主體還包括兩個相互面對的側(cè)面防護墻，分別從所述鏡座的兩側(cè)朝著所述正面防護墻伸出，并且所述正面防護墻位于兩個所述側(cè)面防護墻之間并與其相互連接。

21、可選地，所述側(cè)面防護墻和所述正面防護墻與所述鏡座相互固定連接或一體成型。

22、可選地，所述外套筒的一段由一冷卻套形成，所述狹縫在所述冷卻套處形成。

23、可選地，所述冷卻套具有容納冷卻液的夾層空間；所述清理裝置還包括：襯管，所述襯管沿所述外套筒的長度方向穿過所述夾層空間；插在所述襯管內(nèi)的連桿，所述連桿的頭端部和尾端部均伸出到所述襯管的外部，所述連桿的頭端部與所述刮刀連接；電動推桿，與所述連桿的尾端部可操作連接，以便能經(jīng)由所述連桿驅(qū)動所述刮刀在所述狹縫內(nèi)往復(fù)運動。

24、可選地，所述激光傳輸線包括一根或多根光纖。

25、可選地，所述槍筒在其尾端部處具有基本上橫向于其長度方向的尾端壁，所述激光傳輸線從所述槍筒的尾端壁進入所述槍筒內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種激光掃描裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光掃描裝置，其特征在于，還包括位于所述槍筒內(nèi)的準(zhǔn)直鏡，所述準(zhǔn)直鏡布置成鄰近于所述反射鏡框并與所述激光傳輸線的頭端部連接，以使得來自所述激光傳輸線的激光經(jīng)由所述準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后入射到所述反射鏡框的所述反射鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述電機驅(qū)動組件包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光掃描裝置，其特征在于，還包括電機支架，所述電機支架在所述槍筒的外部連接至所述槍筒的尾端部，所述電機安裝至所述電機支架。

5.根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述槍筒在其尾端部處具有基本上橫向于其長度方向的尾端壁，所述傳動桿從所述槍筒的所述尾端壁進入所述槍筒內(nèi)，并基本上平行于所述槍筒延伸；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述反射鏡框布置在所述槍筒內(nèi)，所述槍筒具有圍繞其長度方向的周壁，所述周壁在對應(yīng)于或鄰近于所述反射鏡框的位置處具有缺口，以允許來自所述反射鏡的所述出射激光在所述掃描角度范圍內(nèi)能夠經(jīng)由所述缺口出射到所述槍筒的外部；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述反射鏡框和所述缺口處于或鄰近于所述槍筒的頭端部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的激光掃描裝置，所述槍筒以及布置在所述槍筒內(nèi)和連接至所述槍筒的部件形成一長形的整體性組件，能夠整體移動并整體地插入一長形的外套筒或從所述外套筒拉出。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，還包括長形的外套筒，在組裝狀態(tài)下，所述槍筒的從其頭端部開始的至少一部分沿所述外套筒的長度方向插入在所述外套筒內(nèi)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述反射鏡框能繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，以使得所述出射激光一掃描平面內(nèi)進行移動以進行所述掃描作業(yè)；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述狹縫的長度設(shè)置成在不干涉所述出射激光的情況下盡可能短。

12.根據(jù)權(quán)利要求10-11中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，還包括清理裝置，用于清除所述狹縫內(nèi)可能存在的異物。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述清理裝置包括在所述狹縫內(nèi)且能夠沿所述狹縫移動的刮刀。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述反射鏡框包括所述刮刀，所述刮刀從所述鏡框主體伸出并能夠與所述鏡框主體一起轉(zhuǎn)動；

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述刮刀從所述鏡框主體沿側(cè)向伸出，并且其延伸方向基本上位于所述掃描平面內(nèi)并基本上平行于所述反射鏡。

16.根據(jù)權(quán)利要求14-15中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述刮刀固定連接至所述鏡框主體或者與所述鏡框主體一體成型。

17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述鏡框主體包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述鏡框主體還包括兩個相互面對的側(cè)面防護墻，分別從所述鏡座的兩側(cè)朝著所述正面防護墻伸出，并且所述正面防護墻位于兩個所述側(cè)面防護墻之間并與其相互連接。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述側(cè)面防護墻和所述正面防護墻與所述鏡座相互固定連接或一體成型。

20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述外套筒的一段由一冷卻套形成，所述狹縫在所述冷卻套處形成。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述冷卻套具有容納冷卻液的夾層空間；所述清理裝置還包括：

22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述激光傳輸線包括一根或多根光纖。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的激光掃描裝置，其特征在于，所述槍筒在其尾端部處具有基本上橫向于其長度方向的尾端壁，所述激光傳輸線從所述槍筒的尾端壁進入所述槍筒內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種激光掃描裝置，包括：長形槍筒，所述槍筒沿一長度方向延伸，并且具有沿其長度方向相反的頭端部和尾端部；用于傳輸激光的激光傳輸線，其從所述槍筒的外部延伸進入到所述槍筒內(nèi)，并沿著所述槍筒朝向其頭端部延伸；帶有反射鏡的反射鏡框，所述反射鏡框具有用于保持所述反射鏡的鏡框主體，所述反射鏡框布置成鄰近于所述激光傳輸線的頭端部并且是可轉(zhuǎn)動的；和電機驅(qū)動組件，用于驅(qū)動所述反射鏡框轉(zhuǎn)動。在工作時，由所述反射鏡接收并反射來自于所述激光傳輸線的入射激光，并且，由所述反射鏡反射形成的出射激光隨著反射鏡框的轉(zhuǎn)動沿多個不同的角度出射，以便所述出射激光在預(yù)定的掃描角度范圍內(nèi)進行掃描作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：高征鎧,趙承平,高泰,高永,楊延超
受保護的技術(shù)使用者：北京神網(wǎng)創(chuàng)新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6