一種油罐三維掃描測(cè)量用高空升降裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油罐內(nèi)的高空升降裝置，尤其涉及一種油罐三維掃描測(cè)量用高空升降裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油罐三維掃描測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展，市場(chǎng)上大多使用三維激光掃描儀進(jìn)行掃描。然而在使用三維激光掃描儀在地面上對(duì)油罐進(jìn)行掃描時(shí)，由于油罐過(guò)高，掃描時(shí)仰角很大，從而就會(huì)導(dǎo)致掃描結(jié)果誤差偏大，對(duì)后續(xù)的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的影響。為此，需要將掃描儀升到高空進(jìn)行掃描，從而減小誤差。
[0003]此目的涉及三個(gè)難點(diǎn)，第一是升到高空，第二是掃描儀測(cè)量前需要對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)平，第三是油罐門(mén)為直徑60cm的圓形門(mén)，裝置進(jìn)出極為不便。市場(chǎng)上目前已有比較成熟的產(chǎn)品能使掃描儀升到高空，其中比較常見(jiàn)的是升降機(jī)，但是各類(lèi)升降裝置均因體積過(guò)大而無(wú)法進(jìn)出油罐門(mén)，同時(shí)市場(chǎng)上也有各類(lèi)用于儀器調(diào)平的方法和設(shè)備。然而兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的裝置均無(wú)法單獨(dú)解決油罐三維掃描測(cè)量領(lǐng)域的難題。因此，設(shè)計(jì)一種能在高空進(jìn)行自動(dòng)調(diào)平并且可隨時(shí)拆卸和安裝的升降裝置顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的需求和【背景技術(shù)】的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能在大型油罐內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)平的高空升降裝置，升空高度為7米至10米，可按需求確定具體高度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型包括套缸式升降機(jī)；安置臺(tái)；伺服電機(jī)；減速器；絲杠螺母；輔助板；滾珠絲杠；導(dǎo)桿；絲杠支撐座；支撐柱；萬(wàn)向滾珠；圓盤(pán)；電子水平儀；三維激光掃描儀；螺栓；螺栓墊片；掃描儀固定件；保護(hù)擋板及處理電路；套缸式升降機(jī)安置在地面上，升降機(jī)的升降桿最里層的桿子頂部固定安置臺(tái)，安置臺(tái)分為上下兩層，在安置臺(tái)下層上面固定減速器，減速器的邊口連接伺服電機(jī)并固定，上口上通出滾珠絲杠，滾珠絲杠穿過(guò)安置臺(tái)上層，由在安置臺(tái)上的絲杠支撐座固定??；滾珠絲杠中通入絲杠螺母，輔助板固定在絲杠螺母上，導(dǎo)桿的一端固定在輔助板上，穿過(guò)安置臺(tái)的上層，另一端固定住萬(wàn)向滾珠，所述的萬(wàn)向滾珠有三個(gè)，其中兩個(gè)萬(wàn)向滾珠的固定方式相同，另一個(gè)萬(wàn)向滾珠由支撐柱固定；三個(gè)萬(wàn)向滾珠連線成等邊三角形，中心點(diǎn)與由三個(gè)萬(wàn)向滾珠支撐的圓盤(pán)中心點(diǎn)重合；從而形成兩點(diǎn)調(diào)平圓盤(pán)的模式；圓盤(pán)中間放置三維激光掃描儀，在掃描儀旁邊放置電子水平儀，電子水平儀外接處理電路，處理電路連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，大型螺栓穿過(guò)安置臺(tái)上層、圓盤(pán)和掃描儀相連接，并利用螺栓墊片進(jìn)行固定，大型螺栓頂部與安置臺(tái)上層底面留有余量用于圓盤(pán)和掃描儀的正常調(diào)平，三個(gè)掃描儀固定件分別安置在三維激光掃描儀底座三條邊上并與圓盤(pán)固定，保護(hù)擋板以正三角形三個(gè)端點(diǎn)的位置固定在圓盤(pán)周?chē)苑乐箞A盤(pán)滑落，其中心也與圓盤(pán)同心。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果:
[0008]1.升降機(jī)設(shè)計(jì)成可拆卸式升降機(jī)，解決了升降裝置無(wú)法出入小型油罐口的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了大型油罐內(nèi)的升降。
[0009]2.電子水平儀、處理電路、電機(jī)系統(tǒng)組成的閉合式反饋系統(tǒng)，結(jié)合三點(diǎn)調(diào)平法，實(shí)現(xiàn)了調(diào)平的高度自動(dòng)化。
[0010]3.所設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置，不僅利用安置臺(tái)的上下兩層減小了儀器放置的空間，同時(shí)也設(shè)計(jì)了充足的保護(hù)裝置防止儀器從高空墜落，擁有較高的安全性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的三維示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型左視圖局部放大圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)電路系統(tǒng)框圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型升降機(jī)拆卸后的結(jié)構(gòu)圖
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]根據(jù)圖1至圖4所示，本實(shí)用新型三維激光掃描儀10米高空自動(dòng)調(diào)平裝置包括套缸式升降機(jī):底座1-1、支撐桿1-2、升降桿1-3、支撐架1-4、外油箱1-5 ;安置臺(tái)2 ;伺服電機(jī)3 ;減速器4 ;絲杠螺母5 ;輔助板6 ;滾珠絲杠7 ;導(dǎo)桿8 ;絲杠支撐座9 ;支撐柱10 ;萬(wàn)向滾珠11 ;圓盤(pán)12 ;電子水平儀13 ;徠卡HSD7000三維激光掃描儀14 ;螺栓15 ;螺栓墊片16 ；掃描儀固定件17 ;保護(hù)擋板18及上下位機(jī)系統(tǒng)和處理電路。其中，套缸式升降機(jī)I安置在地面上，在升降桿最里層的桿子頂部固定安置臺(tái)2。本裝置中的升級(jí)機(jī)為可隨時(shí)將升降桿、支撐桿進(jìn)行拆卸和安裝的套缸式升降機(jī)。
[0017]在安置臺(tái)下層上面，固定減速器4，在減速器4的邊口上連接伺服電機(jī)3并固定，上口上通出滾珠絲杠7，滾珠絲杠7穿過(guò)安置臺(tái)2上層，被固定在安置臺(tái)上端的絲杠支撐座9固定住。滾珠絲杠7中通入絲杠螺母5，將輔助板6固定在絲杠螺母5上，導(dǎo)桿8的一端固定在輔助板6上，穿過(guò)安置臺(tái)2的上層，另一端固定住萬(wàn)向滾珠11。此套裝置共有兩套(滾珠絲杠與絲杠螺母配合來(lái)驅(qū)動(dòng)輔助板上下移動(dòng)從而調(diào)節(jié)萬(wàn)向滾珠高度的方式)，分別控制三點(diǎn)調(diào)平中的其中兩個(gè)點(diǎn)，最后一個(gè)點(diǎn)由下列裝置控制，支撐柱10—端固定在安置臺(tái)上端，另一端固定萬(wàn)向滾珠11，使得這個(gè)點(diǎn)的高度固定。三個(gè)萬(wàn)向滾珠11連線成等邊三角形，中心點(diǎn)與圓盤(pán)12中心點(diǎn)重合。
[0018]此種設(shè)計(jì)的原理是:伺服電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)減速器4兩口轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo)桿8被安置臺(tái)2上層的通孔卡住，因此與導(dǎo)桿8相連接的輔助板6和絲杠螺母5并不會(huì)因?yàn)闈L珠絲杠7的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，絲杠螺母5，輔助板6，導(dǎo)桿8，萬(wàn)向滾珠11均會(huì)發(fā)生上下移動(dòng)，從而來(lái)調(diào)節(jié)圓盤(pán)12 —個(gè)點(diǎn)上的高低，以達(dá)到調(diào)平的目的，導(dǎo)桿8更能保證移動(dòng)時(shí)的平行度和垂直度，提高精度。
[0019]在三個(gè)萬(wàn)向滾珠11上放置一個(gè)圓盤(pán)12，圓盤(pán)12中間放置徠卡HSD7000三維激光掃描儀14，在掃描儀旁邊放置電子水平儀13 (采用EL-1l新型水平儀，選擇II檔分辨率和無(wú)線通訊方式)，大型螺栓15穿過(guò)安置臺(tái)2上層和圓盤(pán)12，和掃描儀相連接，并利用螺栓墊片16進(jìn)行固定，但不擰緊，螺栓15頂部與安置臺(tái)2上層底面留有一定余量用于圓盤(pán)12和掃描儀14的正常調(diào)平，三個(gè)掃描儀固定件17分別安置在掃描儀14底座三條邊上并與圓盤(pán)12固定，保護(hù)擋板18以正三角形三個(gè)端點(diǎn)的位置固定在圓盤(pán)12周?chē)苑乐箞A盤(pán)12滑落，中心也與圓盤(pán)12同心。螺栓15、掃描儀固定件17、保護(hù)擋板18的設(shè)計(jì)均是為了防止掃描儀14從高空墜落，損傷儀器。由于三個(gè)不共線點(diǎn)確定一個(gè)面，利用萬(wàn)向滾珠和圓盤(pán)的點(diǎn)接觸，同時(shí)依靠伺服電機(jī)對(duì)萬(wàn)向滾珠有著豎直方向的位移變化，從而達(dá)到對(duì)圓盤(pán)進(jìn)行調(diào)平的作用。電子水平儀、處理電路和伺服電機(jī)組成閉環(huán)式自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，處理電路在讀取電子水平儀數(shù)字信號(hào)的同時(shí)，判斷平面度是否符合要求并發(fā)出脈沖信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)圓盤(pán)進(jìn)行調(diào)平；處理電路同時(shí)連接著上位機(jī)，一旦系統(tǒng)故障無(wú)法調(diào)平，可手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020]升降機(jī)由人為點(diǎn)擊控制箱升降按鈕來(lái)控制，至于可拆卸部分，支撐腳1-4可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并緊靠底座邊緣。底座1-1因裝置和原理復(fù)雜，為節(jié)省組裝時(shí)間，后期制作只考慮降低重量，減小寬度和體積，寬度要小于油罐門(mén)直徑的60cm。支撐桿1-2和升降桿1-3采取一體化設(shè)計(jì)，支撐桿1-2四個(gè)支撐腳可與底座分離，由于升降機(jī)是液壓升降原理，每臺(tái)升降機(jī)都有一個(gè)油箱，為方便拆卸，一般升降機(jī)的油箱都被設(shè)計(jì)在底部密封，現(xiàn)將油箱1-5重新設(shè)計(jì)使其外置，另將升降桿1-3從底座中抽離，利用長(zhǎng)型導(dǎo)管將升降桿內(nèi)部1-3和外油箱1-5連接起來(lái)，在底座上設(shè)計(jì)一個(gè)垂直度好并合理的圓形凹孔，能讓升降桿1-3裝進(jìn)凹孔時(shí)能夠只需在進(jìn)行固定的步驟后立即升降而不用做后續(xù)調(diào)節(jié)，節(jié)省時(shí)間。為解決進(jìn)出油罐口的問(wèn)題，將升降機(jī)按上述方式拆卸后先將底座沿著門(mén)直徑方向進(jìn)入，隨后因油箱和升降桿之間的導(dǎo)管較長(zhǎng)，可將升降桿和底座還有升降桿以上的裝置先后進(jìn)入油罐門(mén)，并在內(nèi)部進(jìn)行組裝，這樣就解決了整套裝置進(jìn)出小型油罐門(mén)的難題。
[0021]為方便操作時(shí)人工搬運(yùn)，除標(biāo)準(zhǔn)裝置(如伺服電機(jī)、減速機(jī)等)外，所需要加工制作的零件在保證性能和安全的情況下，均以輕質(zhì)材料為優(yōu)先考慮。
[0022]上述【具體實(shí)施方式】用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油罐三維掃描測(cè)量用高空升降裝置，其特征在于:包括套缸式升降機(jī)(I);安置臺(tái)⑵；伺服電機(jī)⑶；減速器⑷；絲杠螺母(5);輔助板(6);滾珠絲杠(7);導(dǎo)桿⑶；絲杠支撐座(9);支撐柱(10);萬(wàn)向滾珠(11);圓盤(pán)(12);電子水平儀(13);三維激光掃描儀(14);螺栓(15);螺栓墊片(16);掃描儀固定件(17);保護(hù)擋板(18)及處理電路；套缸式升降機(jī)(I)安置在地面上，升降機(jī)(I)的升降桿最里層的桿子頂部固定安置臺(tái)(2)，安置臺(tái)(2)分為上下兩層，在安置臺(tái)下層上面固定減速器(4)，減速器(4)的邊口連接伺服電機(jī)(3)并固定，上口上通出滾珠絲杠(7)，滾珠絲杠(7)穿過(guò)安置臺(tái)上層，由在安置臺(tái)上的絲杠支撐座(9)固定?。粷L珠絲杠(7)中通入絲杠螺母(5)，輔助板￠)固定在絲杠螺母(5)上，導(dǎo)桿(8)的一端固定在輔助板(6)上，穿過(guò)安置臺(tái)(2)的上層，另一端固定住萬(wàn)向滾珠(11)，所述的萬(wàn)向滾珠(11)有三個(gè)，其中兩個(gè)萬(wàn)向滾珠(11)的固定方式相同，另一個(gè)萬(wàn)向滾珠(11)由支撐柱(10)固定；三個(gè)萬(wàn)向滾珠(11)連線成等邊三角形，中心點(diǎn)與由三個(gè)萬(wàn)向滾珠(11)支撐的圓盤(pán)(12)中心點(diǎn)重合；從而形成兩點(diǎn)調(diào)平圓盤(pán)的模式；圓盤(pán)中間放置三維激光掃描儀(14)，在掃描儀旁邊放置電子水平儀(13)，電子水平儀外接處理電路，處理電路連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，大型螺栓(15)穿過(guò)安置臺(tái)(2)上層、圓盤(pán)(12)和掃描儀相連接，并利用螺栓墊片(16)進(jìn)行固定，大型螺栓(15)頂部與安置臺(tái)(2)上層底面留有余量用于圓盤(pán)(12)和掃描儀(14)的正常調(diào)平，三個(gè)掃描儀固定件(17)分別安置在三維激光掃描儀(14)底座三條邊上并與圓盤(pán)(12)固定，保護(hù)擋板(18)以正三角形三個(gè)端點(diǎn)的位置固定在圓盤(pán)(12)周?chē)苑乐箞A盤(pán)(12)滑落，其中心也與圓盤(pán)(12)同心。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種油罐三維掃描測(cè)量用高空升降裝置。本實(shí)用新型中的安置臺(tái)與升降機(jī)最內(nèi)層套管相連，在安置臺(tái)中間固定減速器，減速器一端連接伺服電機(jī)，另一端連接滾珠絲杠，螺母與滾珠絲杠相連，輔助板與螺母固定在一起，導(dǎo)桿固定在輔助板上，穿過(guò)安置臺(tái)上層在頂端固定萬(wàn)向滾珠，絲杠與絲杠支撐座連接，絲杠支撐座固定在安置臺(tái)上層，最后一端在安置臺(tái)上固定支撐柱，支撐柱上固定萬(wàn)向滾珠，在三個(gè)萬(wàn)向滾珠上放置圓盤(pán)，圓盤(pán)正中放置三維激光掃描儀和電子水平儀。本實(shí)用新型中的升降機(jī)設(shè)計(jì)成可拆卸式升降機(jī)，解決了升降裝置無(wú)法出入小型油罐口的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了大型油罐內(nèi)的升降。同時(shí)結(jié)合三點(diǎn)調(diào)平法，實(shí)現(xiàn)了調(diào)平的高度自動(dòng)化。
【IPC分類(lèi)】F16M11-26, F16M11-04, F16M11-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204372469
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420835636
【發(fā)明人】張良岳, 沈小燕, 陸楓, 韓婭, 李東升
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日