CN113503451A - 环吊轨道自动化测量装置及其使用方法 - Google Patents

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顾登明
李玮
郑会
简海林
王菁华
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    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
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Abstract

本发明提供了一种环吊轨道自动化测量装置，用于测量轨道的几何尺寸，包括光学跟踪测量机构和爬行机构，爬行机构包括车架，车架的顶部安装有测量棱镜，底部安装有多个车轮和多个夹紧轮，车轮与安装在车架中的驱动机构相连接，并在驱动机构的驱动下沿轨道滚动，多个夹紧轮设置在轨道的两侧，且与轨道的外侧壁紧密接触；光学跟踪测量机构跟踪测量棱镜，并在爬行机构沿轨道移动的过程中测量出轨道的几何尺寸。本发明还提供了一种前述环吊轨道自动化测量装置的使用方法。本发明的有益之处在于，爬行机构的自动化程度高，加工制作成本低，可沿轨道稳定移动；配合光学跟踪测量机构，测量方法简单，工作效率高，安全风险低，测量精度高。

Description

环吊轨道自动化测量装置及其使用方法
技术领域
本发明属于机械设备测量技术领域，尤其涉及一种环吊轨道自动化测量装置及其使用方法。
背景技术
环行起重机(后文中简称为环吊)是核电站最重要的重型起重设备之一，其主要用于吊运反应堆压力容器顶盖和堆内构件等。环吊轨道由于应力等原因容易变形，变形量超过一定限值就会影响环吊的正常运行。
为保证环吊轨道的精度，一般在大修开始后采用人工放点的方式对环吊轨道进行几何尺寸测量，该测量方式除了存在人员高空作业等安全风险，还具有作业效率低、人为影响因素较大、无法保证测量精度等缺点。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种环吊轨道自动化测量装置，从而高效、安全地完成对环吊轨道的测量工作。
本发明提供了一种环吊轨道自动化测量装置，用于测量轨道的几何尺寸，包括光学跟踪测量机构和爬行机构，所述爬行机构包括车架，所述车架的顶部安装有测量棱镜，底部安装有多个车轮和多个夹紧轮，所述车轮与安装在所述车架中的驱动机构相连接，并在所述驱动机构的驱动下沿所述轨道滚动，所述多个夹紧轮设置在所述轨道的两侧，且与所述轨道的外侧壁紧密接触；所述光学跟踪测量机构跟踪所述测量棱镜，并在所述爬行机构沿所述轨道移动的过程中测量出所述轨道的几何尺寸。
优选地，所述驱动机构包括旋转电机和差速器。
优选地，位于所述轨道一侧的夹紧轮与车架之间刚性连接，位于所述轨道另一侧的夹紧轮与车架之间弹性连接。
优选地，所述光学跟踪测量机构为激光跟踪仪。
优选地，所述车架中还设有电池，所述车架的外侧还安装有摄像头，所述电池分别为所述驱动机构、摄像头供电。
优选地，所述车架中还设有控制板，所述控制板分别与驱动机构、电池和摄像头相连接。
本发明还提供了一种前述环吊轨道自动化测量装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在车架上安装好电池和测量棱镜，将爬行机构移至轨道上；
S2、通过移动终端连接爬行机构，检测爬行机构是否能正常工作；
S3、架设并启动光学跟踪测量机构，将光学跟踪测量机构和移动终端相连接，建立相应的坐标系统；
S4、将光学跟踪测量机构粗瞄至测量棱镜；
S5、爬行机构工作，光学跟踪测量机构自动采集数据，测量轨道的几何尺寸。
本发明的有益之处在于，爬行机构的自动化程度高，加工制作成本低，可沿轨道稳定移动；配合光学跟踪测量机构，测量方法简单，工作效率高，安全风险低，测量精度高。
附图说明
图1是本发明的环吊轨道自动化测量装置的结构示意图；
图2是本发明的环吊轨道自动化测量装置的俯视图。
元件标号说明：
1 光学跟踪测量机构
2 测量棱镜
3 车架
4 主动轮
5 从动轮
6 夹紧轮
7 控制板
8 电池
9 摄像头
10 轨道
11 激光线
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，而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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1和图2所示，本发明提供了一种环吊轨道自动化测量装置，该装置包括光学跟踪测量机构1和爬行机构。其中，爬行机构包括车架3，车架3的顶部中心安装有测量棱镜2，底部安装有多个车轮和多个夹紧轮6，车轮与安装在车架3中的驱动机构相连接，并在驱动机构的驱动下沿轨道10的顶部平面滚动。具体地，车轮包括主动轮4和从动轮5，两者在同一平面上滚动，保证爬行机构能够稳定移动；驱动机构包括旋转电机和差速器，旋转电机的输出轴通过差速器与主动轮4、从动轮5相连接，差速器能够使车轮以不同转速转动，保证爬行机构沿着轨道10行驶，是保证测量精度的关键因素。多个夹紧轮6对称地设置在轨道10的两侧，并与轨道10的外侧壁紧密接触。在具体实施中，夹紧轮6的数量为四个，轨道10的每侧设有两个夹紧轮6。位于轨道10一侧的夹紧轮6与车架3之间通过连接臂刚性连接，即该侧夹紧轮6的中心轴与轨道10外侧壁之间的距离固定；位于轨道10另一侧的夹紧轮6与车架3之间通过连接臂弹性连接，即该侧夹紧轮6的中心轴与轨道10外侧壁之间的距离灵活可变。在爬行机构沿轨道10移动的过程中，弹性连接的夹紧轮6可以适应轨道10的尺寸变化，时刻保持与轨道10外侧壁的紧密贴合，确保爬行机构稳定前进。
车架3中还设有控制系统7和电池8，车架3的外侧安装有摄像头9，电池8分别为驱动机构、摄像头9供电，控制板7分别与驱动机构、电池8和摄像头9相连接，这样既能够一键控制爬行机构的前进、后退、停止、调速，又可以远程监控摄像头9，实时观察轨道10周围的情况，保障爬行机构的安全运行。
光学跟踪测量机构1跟踪测量棱镜2，并在爬行机构沿轨道10移动的过程中测量出轨道10的几何尺寸。在本发明的一个具体实施例中，光学跟踪测量机构1为激光跟踪仪，其跟踪头发出的激光线11射到测量棱镜2上，又返回到跟踪头，当测量棱镜2移动时，跟踪头可调整激光方向来对准测量棱镜2。同时，返回的激光为激光跟踪仪所接收，用来测算测量棱镜2的空间位置。
本发明还提供了一种前述环吊轨道自动化测量装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在车架3内安装好电池8和测量棱镜2，将爬行机构移至轨道10上；
S2、通过移动终端连接爬行机构，检测爬行机构里的各部件是否能正常工作；
S3、架设并启动光学跟踪测量机构1，将光学跟踪测量机构1和移动终端相连接，建立相应的坐标系统；
S4、将光学跟踪测量机构1粗瞄至测量棱镜2；
S5、爬行机构工作，光学跟踪测量机构1自动采集数据，测量轨道10的几何尺寸。
本发明的有益效果在于，采用光学跟踪测量机构1和爬行机构，实现了自动化轨道测量。该装置制造成本低、操作简单，在保证测量精度的前提下，大幅度提高了测量效率，降低了安全风险，减少了人员投入，降低了测量成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种环吊轨道自动化测量装置，用于测量轨道(10)的几何尺寸，其特征在于，包括光学跟踪测量机构(1)和爬行机构，所述爬行机构包括车架(3)，所述车架(3)的顶部安装有测量棱镜(2)，底部安装有多个车轮和多个夹紧轮(6)，所述车轮与安装在所述车架(3)中的驱动机构相连接，并在所述驱动机构的驱动下沿所述轨道(10)滚动，所述多个夹紧轮(6)设置在所述轨道(10)的两侧，且与所述轨道(10)的外侧壁紧密接触；所述光学跟踪测量机构(1)跟踪所述测量棱镜(2)，并在所述爬行机构沿所述轨道(10)移动的过程中测量出所述轨道(10)的几何尺寸。
2.根据权利要求1所述的环吊轨道自动化测量装置，其特征在于，所述驱动机构包括旋转电机和差速器。
3.根据权利要求1所述的环吊轨道自动化测量装置，其特征在于，位于所述轨道(10)一侧的夹紧轮(6)与车架(3)之间刚性连接，位于所述轨道(10)另一侧的夹紧轮(6)与车架(3)之间弹性连接。
4.根据权利要求1所述的环吊轨道自动化测量装置，其特征在于，所述光学跟踪测量机构(1)为激光跟踪仪。
5.根据权利要求1所述的环吊轨道自动化测量装置，其特征在于，所述车架(3)中还设有电池(8)，所述车架(3)的外侧还安装有摄像头(9)，所述电池(8)分别为所述驱动机构、摄像头(9)供电。
6.根据权利要求5所述的环吊轨道自动化测量装置，其特征在于，所述车架(3)中还设有控制板(7)，所述控制板(7)分别与驱动机构、电池(8)和摄像头(9)相连接。
7.一种如权利要求6所述的环吊轨道自动化测量装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在车架(3)上安装好电池(8)和测量棱镜(2)，将爬行机构移至轨道(10)上；
S2、通过移动终端连接爬行机构，检测爬行机构是否能正常工作；
S3、架设并启动光学跟踪测量机构(1)，将光学跟踪测量机构(1)和移动终端相连接，建立相应的坐标系统；
S4、将光学跟踪测量机构(1)粗瞄至测量棱镜(2)；
S5、爬行机构工作，光学跟踪测量机构(1)自动采集数据，测量轨道(10)的几何尺寸。
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