CN106090560B - 可自动升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动升降装置，从下至上依次包括：底板、可拆卸固定安装在所述底板上的至少一个第一升降机构、以及与所述第一升降机构可拆卸固定连接的顶板，所述顶板上设有安装三维激光扫描仪或GPS接收机的基座，所述底板、所述顶板、所述基座同轴线设置，其中，所述第一升降机构包括外杆、活动套设在所述外杆内部的内杆、驱动所述内杆相对于所述外杆上下移动的电机、以及控制所述电机转速的控制器。本发明能够通过第一升降机构和第二升降机构，任意地调整扫描仪的高度，以达到获取低古建筑顶部点云数据的目的，同时在顶板或小平台上安装GPS接收机，可直接用来作为GPS基站使用。

Description

可自动升降装置

技术领域

本发明涉及三维激光扫描技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于三维激光扫描仪的可自动升降装置。

背景技术

近几年随着三维激光扫描技术的不断发展，三维激光扫描仪逐渐开始商业化，越来越多地应用于各种工程测绘、结构测量和建筑检测等各方各面。三维激光扫描仪所拥有最大优势就是可以快速地扫描被测物体，不需要传统扫描仪等仪器所需的反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据，但由于三维激光扫描仪本身的特点，要获取被测对象完整的点云数据，需要进行多视点多站点的扫描，而且最主要的就是一般的底面三维激光扫描不能够完整的扫描到被测物体的顶端(如古建筑、高层)，只能获取到一个面的点云数据，顶部点云数据的采集如果依靠机载扫描则比较费时而且成本较高，对于一般的小型古建筑而言，使用会受到限制，而且采集到的点云数据要经过多重的处理才能与地面三维激光扫描仪扫描到的点云数据相匹配，同时精度也会受一定的影响。因此，目前亟需一种能够任意调整扫描仪的高度，以达到获取低古建筑顶部点云数据的目的的扫描仪升降架体。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种可自动升降装置，其能够通过第一升降机构和第二升降机构，任意地调整扫描仪的高度，以达到获取低古建筑顶部点云数据的目的，同时在顶板或小平台上安装GPS接收机，可直接用来作为GPS基站使用。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种可自动升降装置，从下至上依次包括：底板、可拆卸固定安装在所述底板上的至少一个第一升降机构、以及与所述第一升降机构可拆卸固定连接的顶板，所述顶板上设有安装三维激光扫描仪或GPS接收机的基座，所述底板、所述顶板、所述基座同轴线设置，其中，所述第一升降机构包括外杆、活动套设在所述外杆内部的内杆、驱动所述内杆相对于所述外杆上下移动的电机、以及控制所述电机转速的控制器。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述可自动升降装置包括三个第一升降机构，三个外杆的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述顶板的轴线投影重合，所述电机的壳体的下方与所述底板可拆卸固定连接、上方与所述外杆固定连接，所述电机的输出轴与所述内杆固定连接。

优选的是，所述的可自动升降装置，还包括：中间辅助装置，其包括竖直设置在三个外杆中心的固定杆、以及至少一个将所述固定杆与所述外杆连接的横杆组，所述固定杆的上下端与所述顶板、所述底板均不接触，所述横杆组包括三个横杆，所述横杆的一端与所述固定杆固定连接、另一端与所述外杆可拆卸固定连接。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述底板为厚度为1cm的圆形钢板，其外周均匀分布有至少四对第一螺孔；

所述底板的上表面可拆卸连接有T形第一钢件，所述第一钢件上设有水平的贯通孔，所述电机的壳体的下端延伸出一U形第二钢件，所述第二钢件上水平设有一对贯通孔，所述第一钢件的竖直部可伸入所述第二钢件的一对竖直部形成的空间，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述底板与第一升降机构的可拆卸固定连接。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述顶板为与所述底板规格尺寸一致的钢板，其下表面设有与三个第一升降机构一一对应的三个中空钢管，所述钢管上水平设有贯通孔，所述内杆的上端水平设有贯通孔，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述顶板与所述第一升降机构的可拆卸固定连接。

优选的是，所述的可自动升降装置，还包括第二升降机构，其包括：可拆卸固定安装在所述顶板的上表面的至少一个增高杆、以及与所述增高杆的上端可拆卸固定连接的小平台，所述小平台的上表面设有所述基座，所述增高杆与所述钢管交错设置。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述顶板的上表面和所述小平台的上表面均通过连接件与所述基座卡扣连接，所述连接件包括三个均匀分布的卡扣件，三个卡扣件的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述基座的轴线投影重合，三个卡扣件与所述增高杆交错设置，所述卡扣件包括一体成型的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分、第二部分以及第三部分的水平投影互不重叠、依次相接形成长方形，所述第一部分与所述顶板可拆卸连接，所述第二部分向远离第一部分的一侧向上倾斜设置，所述第三部分与所述第一部分平行。

优选的是，所述的可自动升降装置，还包括：控制柜，其控制面板上设有开关、上升按钮、下降按钮、与电机连接的电机接口、与外接电源连接的外接电源接口，所述控制柜内部设有保险丝、以及控制电机驱动的控制器。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述横杆的另一端设有第一环形紧固件，所述第一环形紧固件包括铰接的第一半圆件、第二半圆件，所述第一半圆件、所述第二半圆件的自由端分别为带螺纹的开口，螺栓穿过开口与蝶形螺母螺纹连接实现所述横杆与所述外杆的可拆卸固定连接。

优选的是，所述的可自动升降装置，所述横杆沿其长度方向上设有至少两对倾斜设置的支杆，每对支杆与所述横杆的连接处对称分布在所述横杆的上方和下方，所述支杆的一端与所述横杆固定连接、另一端设有第二环形紧固件，所述第二环形紧固件包括铰接的第三半圆件、第四半圆件，所述第三半圆件、所述第四半圆件的自由端可拆卸固定连接，且连接时闭合形成轴线竖直、直径大于所述外杆的环形空间，所述第三半圆件和所述第四半圆件上分别开设有顶紧螺孔，顶紧螺栓旋入顶紧螺孔、且端部接触并顶紧所述外杆。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明与三维激光扫描仪连接，可以任意调整三维激光扫描仪的高度，以达到获取低古建筑顶部点云数据的目的，解决三维激光扫描仪在高处扫描所遇到的困难，很好地帮助用户扫描到被测物体的顶部点云数据，与GPS支架连接以安装GPS接收机，可直接用来作为GPS基站使用；

第二、本发明可接入直流电220V或交流电12V选择使用；三个第一升降机构能同时工作，也可以单独一个工作；第一升降机构的高度范围为0～1.5米；载荷2T；

第三、本发明数据采集效率高，可以直接得到小型古建筑的完整的点云数据；应用范围广，在车上、地面上均可使用；不仅可以用于大多数的三维激光扫描仪，而且还可以用于GPS接收机；误差小，可以降低使用机载扫描测量小型古建的顶部的精度误差。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的可自动升降装置的正视图；

图2为本发明所述的底板的俯视图；

图3为本发明所述的顶板的视图；

图4为本发明所述的顶板的侧视图；

图5为本发明所述的第一升降机构的俯视图；

图6为本发明所述的第二升降机构的俯视图；

图7为本发明所述的基座的俯视图；

图8为本发明所述的控制柜的结构示意图；

图9为本发明所述的卡扣件的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、5、7所示，本发明提供一种可自动升降装置，从下至上依次包括：底板1、可拆卸固定安装在所述底板1上的至少一个第一升降机构、以及与所述第一升降机构可拆卸固定连接的顶板3，所述顶板3上设有安装三维激光扫描仪或GPS接收机的基座4，所述底板1、所述顶板3、所述基座4同轴线设置，其中，所述第一升降机构包括外杆21、活动套设在所述外杆21内部的内杆22、驱动所述内杆22相对于所述外杆21上下移动的电机23、以及控制所述电机23转速的控制器。

在上述技术方案中，用户将三维激光扫描仪或GPS接收机安装在顶板3上的基座4上，可通过控制器控制电机23的转速，带动第一升降机构的内杆22相对于外杆21升降，从而带动顶板3升降，使三维激光扫描仪扫描到低古建筑顶部点云数据。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述的可自动升降装置，所述可自动升降装置包括三个第一升降机构，三个外杆21的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述顶板3的轴线投影重合，所述电机23的壳体的下方与所述底板1可拆卸固定连接、上方与所述外杆21固定连接，所述电机23的输出轴与所述内杆22固定连接。三个第一升降机构承载顶板3，使得三维激光扫描仪更加稳固地进行扫描工作，中心与顶板3轴线投影重合，确保安装到位后坐标不偏移，电机23的壳体与底板1、外杆21固定连接，输出轴与内杆22连接，确保输出轴推动内杆22升降时外杆21稳固不摆动。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述的可自动升降装置，还包括：中间辅助装置5，其包括竖直设置在三个外杆21中心的固定杆51、以及至少一个将所述固定杆51与所述外杆21连接的横杆52组，所述固定杆51的上下端与所述顶板3、所述底板1均不接触，所述横杆52组包括三个横杆52，所述横杆52的一端与所述固定杆51固定连接、另一端与所述外杆21可拆卸固定连接。中间辅助装置5可移除可安装，固定杆51分别与外杆21通过多个横杆52组连接，保证整个第一升降机构的相对稳固性，固定杆51的上下端与顶板3、底板1均不接触，方便移除以及内杆22升降。

在另一种技术方案中，如图2所示，所述的可自动升降装置，所述底板1为厚度为1cm的圆形钢板，与地面接触面积大，更加稳固，其外周均匀分布有至少四对第一螺孔11，可以通过第一螺孔11安装在车上、地面上；

所述底板1的上表面可拆卸连接有T形第一钢件12，所述第一钢件12上设有水平的贯通孔，所述电机23的壳体的下端延伸出一U形第二钢件，所述第二钢件上水平设有一对贯通孔，所述第一钢件12的竖直部可伸入所述第二钢件的一对竖直部形成的空间，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述底板1与第一升降机构的可拆卸固定连接。

在另一种技术方案中，如图3、4所示，所述的可自动升降装置，所述顶板3为与所述底板1规格尺寸一致的钢板，以承放扫描仪，提供稳固平台，其下表面设有与三个第一升降机构一一对应的三个中空钢管31，所述钢管31上水平设有贯通孔，所述内杆22的上端水平设有贯通孔，内杆22伸入钢管31，确保顶板3水平设置，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述顶板3与所述第一升降机构的可拆卸固定连接。

在另一种技术方案中，如图1、6所示，所述的可自动升降装置，还包括第二升降机构，其包括：可拆卸固定安装在所述顶板3的上表面的至少一个增高杆61、以及与所述增高杆61的上端可拆卸固定连接的小平台62，所述小平台62的上表面设有所述基座4，所述增高杆61与所述钢管31交错设置。第二升降机构在需要时安装至顶板3的上表面，将扫描仪安装在小平台62上表面的基座4上。

在另一种技术方案中，如图9所示，所述的可自动升降装置，所述顶板3的上表面和所述小平台62的上表面均通过连接件与所述基座4卡扣连接，所述连接件包括三个均匀分布的卡扣件7，三个卡扣件7的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述基座4的轴线投影重合，三个卡扣件7与所述增高杆61交错设置，所述卡扣件7包括一体成型的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分、第二部分以及第三部分的水平投影互不重叠、依次相接形成长方形，所述第一部分与所述顶板3可拆卸连接，所述第二部分向远离第一部分的一侧向上倾斜设置，所述第三部分与所述第一部分平行。卡扣件7结构简单，便于顶板3和小平台62与基座4的连接和安装，三个卡扣件7均匀受力，在顶板3上的安装位置不影响小平台62的安装。

在另一种技术方案中，如图8所示，所述的可自动升降装置，还包括：控制柜8，其控制面板上设有开关、上升按钮、下降按钮、与电机23连接的电机23接口、与外接电源连接的外接电源接口，所述控制柜8内部设有保险丝、以及控制电机23驱动的控制器。控制柜8为本发明的大脑，通过控制器控制三个电机23的输出轴的转速，确保三个内杆22的同升同降，其面板的设置便于用户操作。

在另一种技术方案中，所述的可自动升降装置，所述横杆52的另一端设有第一环形紧固件，所述第一环形紧固件包括铰接的第一半圆件、第二半圆件，所述第一半圆件、所述第二半圆件的自由端分别为带螺纹的开口，螺栓穿过开口与蝶形螺母螺纹连接实现所述横杆52与所述外杆21的可拆卸固定连接。第一升降机构的稳定运行关乎整个可自动升降架的运行，通过螺栓与蝶形螺母的螺纹连接，收紧第一半圆件和第二半圆件，实现第一环形紧固件的紧固。

在另一种技术方案中，所述的可自动升降装置，所述横杆52沿其长度方向上设有至少两对倾斜设置的支杆，每对支杆与所述横杆52的连接处对称分布在所述横杆52的上方和下方，所述支杆的一端与所述横杆52固定连接、另一端设有第二环形紧固件，所述第二环形紧固件包括铰接的第三半圆件、第四半圆件，所述第三半圆件、所述第四半圆件的自由端可拆卸固定连接，且连接时闭合形成轴线竖直、直径大于所述外杆21的环形空间，所述第三半圆件和所述第四半圆件上分别开设有顶紧螺孔，顶紧螺栓旋入顶紧螺孔、且端部接触并顶紧所述外杆21。为了增加第一升降机构的稳定性，避免蝶形螺母的脱落，造成受力不均匀，故引进了支杆。支杆、横杆52与外杆21形成稳固的三角形结构，一端与横杆52固定连接，另一端通过第二环形紧固件可拆卸固定连接。第二环形紧固件与第一环形紧固件结构不同的是，闭合时形成的环形空间空套在外赶上，通过顶紧螺栓旋入顶紧的形式大大提高了相对稳定性。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种可自动升降装置，其特征在于，从下至上依次包括：底板、可拆卸固定安装在所述底板上的至少一个第一升降机构、以及与所述第一升降机构可拆卸固定连接的顶板，所述顶板上设有安装三维激光扫描仪或GPS接收机的基座，所述底板、所述顶板、所述基座同轴线设置，其中，所述第一升降机构包括外杆、活动套设在所述外杆内部的内杆、驱动所述内杆相对于所述外杆上下移动的电机、以及控制所述电机转速的控制器；

所述可自动升降装置包括三个第一升降机构，三个外杆的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述顶板的轴线投影重合，所述电机的壳体的下方与所述底板可拆卸固定连接、上方与所述外杆固定连接，所述电机的输出轴与所述内杆固定连接；

所述可自动升降装置还包括：中间辅助装置，其包括竖直设置在三个外杆中心的固定杆、以及至少一个将所述固定杆与所述外杆连接的横杆组，所述固定杆的上下端与所述顶板、所述底板均不接触，所述横杆组包括三个横杆，所述横杆的一端与所述固定杆固定连接、另一端与所述外杆可拆卸固定连接；

所述顶板为与所述底板规格尺寸一致的钢板，其下表面设有与三个第一升降机构一一对应的三个中空钢管，所述钢管上水平设有贯通孔，所述内杆的上端水平设有贯通孔，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述顶板与所述第一升降机构的可拆卸固定连接；

还包括第二升降机构，其包括：可拆卸固定安装在所述顶板的上表面的至少一个增高杆、以及与所述增高杆的上端可拆卸固定连接的小平台，所述小平台的上表面设有所述基座，所述增高杆与所述钢管交错设置；

所述顶板的上表面和所述小平台的上表面均通过连接件与所述基座卡扣连接，所述连接件包括三个均匀分布的卡扣件，三个卡扣件的横截面呈等边三角形分布、且中心与所述基座的轴线投影重合，三个卡扣件与所述增高杆交错设置，所述卡扣件包括一体成型的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分、第二部分以及第三部分的水平投影互不重叠、依次相接形成长方形，所述第一部分与所述顶板可拆卸连接，所述第二部分向远离第一部分的一侧向上倾斜设置，所述第三部分与所述第一部分平行；

所述横杆的另一端设有第一环形紧固件，所述第一环形紧固件包括铰接的第一半圆件、第二半圆件，所述第一半圆件、所述第二半圆件的自由端分别为带螺纹的开口，螺栓穿过开口与蝶形螺母螺纹连接实现所述横杆与所述外杆的可拆卸固定连接；

所述横杆沿其长度方向上设有至少两对倾斜设置的支杆，每对支杆与所述横杆的连接处对称分布在所述横杆的上方和下方，所述支杆的一端与所述横杆固定连接、另一端设有第二环形紧固件，所述第二环形紧固件包括铰接的第三半圆件、第四半圆件，所述第三半圆件、所述第四半圆件的自由端可拆卸固定连接，且连接时闭合形成轴线竖直、直径大于所述外杆的环形空间，所述第三半圆件和所述第四半圆件上分别开设有顶紧螺孔，顶紧螺栓旋入顶紧螺孔、且端部接触并顶紧所述外杆。

2.如权利要求1所述的可自动升降装置，其特征在于，所述底板为厚度为1cm的圆形钢板，其外周均匀分布有至少四对第一螺孔；

所述底板的上表面可拆卸连接有T形第一钢件，所述第一钢件上设有水平的贯通孔，所述电机的壳体的下端延伸出一U形第二钢件，所述第二钢件上水平设有一对贯通孔，所述第一钢件的竖直部可伸入所述第二钢件的一对竖直部形成的空间，螺栓穿过对齐的贯通孔与螺帽螺纹连接实现所述底板与第一升降机构的可拆卸固定连接。

3.如权利要求1所述的可自动升降装置，其特征在于，还包括：控制柜，其控制面板上设有开关、上升按钮、下降按钮、与电机连接的电机接口、与外接电源连接的外接电源接口，所述控制柜内部设有保险丝、以及控制电机驱动的控制器。