CN114775422A - 一种钢箱梁内部u肋检测运行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢箱梁内部U肋检测运行系统；包括轨道、运载平台、支撑结构和拍摄装置，轨道沿钢箱梁内部的检测门孔铺设，用于运载平台在轨道上运行，运载平台搭载支撑结构和拍摄装置，支撑结构设置在运载平台上，支撑结构可延展收缩，用于拍摄装置在支撑机构上运行，拍摄装置对钢箱梁内部的U肋进行检测；本发明公开了一种钢箱梁内部U肋检测运行系统。本发明在钢箱梁内部的检测门孔下侧铺设轨道，使运载平台能够便捷的穿过多个检测门孔沿轨道运行，当运载平台运行到某一钢箱梁的箱体内时，支撑结构在箱体的纵向上延展收缩，能够使拍摄装置在支撑结构上纵向移动，从而能够通过拍摄装置的纵向移动覆盖整个该箱体内部的U肋；提高检测效率。

Description

一种钢箱梁内部U肋检测运行系统

技术领域

本发明涉及钢箱梁内部U肋检测技术领域，尤其涉及一种钢箱梁内部U肋检测运行系统。

背景技术

钢箱梁又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式。一般用在跨度较大的桥梁上，因外型像一个箱子故叫做钢箱梁。根据结构的不同钢箱梁包括有单箱单室钢箱梁和多箱单室钢箱梁。多箱单室钢箱梁中包括有多个箱体，箱体上通常具有检测门孔，钢箱梁内部空间的特点是：检测门孔的大小较小，检测门孔之间的距离较短（即横向距离短），而箱体在纵向上的距离较长。当通过人工对钢箱梁内部的U肋进行检测时，检测效率较低，通过无人机、机器狗和爬壁机器人等设备时不便于在钢箱梁内移动，同样存在检测效率较低的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种钢箱梁内部U肋检测运行系统，解决钢箱梁内部移动不便，检测效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种钢箱梁内部U肋检测运行系统，包括：轨道、运载平台、支撑结构和拍摄装置，所述轨道沿钢箱梁内部的检测门孔铺设，用于所述运载平台在所述轨道上运行，所述运载平台搭载所述支撑结构和拍摄装置，所述支撑结构设置在所述运载平台上，所述支撑结构可延展收缩，用于所述拍摄装置在所述支撑机构上运行，所述拍摄装置对所述钢箱梁内部的U肋进行检测。

优选的，所述运载平台包括运载架，多对平台轮，驱动至少一对所述平台轮转动的驱动组件，以及支撑调节机构，所述运载架与所述检测门孔适配，所述运载架与所述平台轮转动连接，所述平台轮设置在所述运载架的下部，用于带动所述运载架运行，所述驱动组件与所述平台轮连接带动所述平台轮滚动，所述支撑调节机构设置在所述运载架上。

优选的，所述支撑结构包括支撑臂以及位于所述支撑臂两侧的导轨；所述支撑臂包括基准臂和多节伸缩臂，其中，第一节伸缩臂可移入或移出所述基准臂，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂；所述导轨对应包括基准导轨以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，其中，第一节伸缩导轨可移入或移出所述基准导轨，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。

优选的，所述拍摄装置包括支撑臂以及位于所述支撑臂两侧的导轨；所述支撑臂包括基准臂和多节伸缩臂，其中，第一节伸缩臂可移入或移出所述基准臂，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂；所述导轨对应包括基准导轨以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，其中，第一节伸缩导轨可移入或移出所述基准导轨，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。

优选的，所述支撑调节机构包括进行上下调节的升降机构和/或进行角度调节的旋转机构；所述运载架的下表面设置有至少一个锁紧机构，所述锁紧机构包括与所述运载架固定连接的固定件，相对于所述固定件移动的移动件，以及驱动所述移动件移动的驱动件，所述移动件移动锁定或解锁所述运载架。

优选的，所述基准臂和第一节伸缩臂之间设置有第一伸缩装置，所述第一伸缩装置包括步进电机、丝杠、滑块；所述步进电机设置在所述基准臂的尾部，所述丝杠沿所述基准臂的轴向延伸、与所述步进电机的转轴连接，所述滑块设置在所述第一节伸缩臂的尾部并与所述丝杠配合连接；多节伸缩臂还包括第二节伸缩臂，所述第一节伸缩臂和第二节伸缩臂之间设置有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置与所述第一伸缩装置组成相同；多节伸缩臂还包括第三节伸缩臂，所述第二节伸缩臂内设置有第三伸缩装置，所述第三伸缩装置包括设置在第二节伸缩臂尾部的两个前置动滑轮，以及设置在第二节伸缩臂头部的两个后置动滑轮，每个所述前置动滑轮分别绕设一根前置钢丝线缆，所述前置钢丝线缆的一端与所述第一节伸缩臂的头部固定连接，另一端与所述第三节伸缩臂的尾部固定连接；每个所述后置动滑轮分别绕设一根后置钢丝线缆，所述后置钢丝线缆的一端与所述第一节伸缩臂的尾部固定连接，另一端与所述第三节伸缩臂的头部固定连接；多节伸缩臂还包括第四节伸缩臂和第五节伸缩臂，所述第三节伸缩臂内设置有第四伸缩装置，所述第四节伸缩臂内设置有第五伸缩装置，所述第四伸缩装置和第五伸缩装置与所述第三伸缩装置组成相同。

优选的，所述拍摄装置还包括转向组件，所述转向组件包括旋转底座以及驱动所述旋转底座进行转动的第一电机，所述拍摄杆连接所述旋转底座且跟随所述旋转底座转动。

优选的，所述拍摄装置还包括平移组件，所述平移组件包括平移滑轨、平移滑座和第二电机，所述平移滑座用于在所述平移滑轨上滑动，所述第二电机用于驱动所述平移滑座滑动，所述拍摄杆设置于所述平移滑座上。

优选的，所述拍摄装置还包括摇摆组件，所述摇摆组件包括固定架、摇摆架和第三电机，所述固定架设置于所述平移滑座上，所述摇摆架转动连接所述固定架，所述摇摆架连接所述拍摄杆，所述第三电机用于驱动所述摇摆架进行摆动。

优选的，所述运行系统还包括控制柜，所述控制柜控制所述运载平台、支撑结构和拍摄装置的运行。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种钢箱梁内部U肋检测运行系统。本发明在钢箱梁内部的检测门孔下侧铺设轨道，使运载平台能够便捷的穿过多个检测门孔沿轨道运行，当运载平台运行到某一钢箱梁的箱体内时，支撑结构在箱体的纵向上延展收缩，能够使拍摄装置在支撑结构上纵向移动，能够通过拍摄装置的纵向移动覆盖整个该箱体内部的U肋，提高检测效率。

附图说明

图1是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例的结构示意图；

图2是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例运载平台的结构示意图；

图3是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例运载平台的剖视结构示意图；

图4是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例运载平台底部的结构示意图；

图5是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例锁紧机构的结构示意图；

图6是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例锁紧机构内多个连杆的连接结构示意图；

图7是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构的整体示意图；

图8是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例的支撑结构中基准臂的示意图；

图9是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中基准臂的内部结构示意图；

图10是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构第一节伸缩臂的示意图；

图11是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中第二节伸缩臂的头部示意图；

图12是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中前置动滑轮的连接示意图；

图13是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中后置动滑轮的连接示意图；

图14是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中第三伸缩装置的移动原理示意图；

图15是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中第一节伸缩臂尾部的滚轮排设置示意图；

图16是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中第一节伸缩臂头部的滚轮排设置示意图；

图17是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中滚轮排的示意图；

图18是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中支撑腿的示意图；

图19是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中第一支撑节的顶部示意图；

图20是根据本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例支撑结构中支撑腿的内部结构示意图；

图21是本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统一实施例拍摄装置的结构示意图；

图22是图21所示实施例的分解示意图；

图23是图21所示实施例中转向组件、平移组件、摇摆组件和拍摄杆之间连接关系示意图；

图24是本发明钢箱梁内部U肋检测运行系统的另一实施例中拍摄杆及拍摄相机对钢箱梁内部进行拍摄的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

对于本发明的描述，非限定性地用图1中所示的标记Z、X、Y表示垂直方向、纵向和横向。

图1显示了本发明钢箱梁1内部U肋检测运行系统的实施例，包括：轨道2、运载平台A、支撑结构B和拍摄装置C，所述轨道2沿钢箱梁1内部的检测门孔11铺设，用于所述运载平台A在所述轨道2上运行，所述运载平台A搭载所述支撑结构B和拍摄装置C，所述支撑结构B设置在所述运载平台A上，所述支撑结构B可延展收缩，用于所述拍摄装置C在所述支撑机构B上运行，所述拍摄装置C对钢箱梁1内部的U肋进行检测。提高检测效率。

根据钢箱梁1内部空间检测门孔11的大小较小、检测门孔11之间的距离较短、而钢箱梁1在纵向上的距离较长的特点。在钢箱梁1内部的检测门孔11下侧铺设轨道2，使运载平台A能够便捷的穿过多个检测门孔11沿轨道2运行，当运载平台A运行到某一钢箱梁1的箱体内时，支撑结构B在箱体的纵向上延展收缩，能够使拍摄装置C在支撑结构B上纵向移动，从而能够通过拍摄装置B的纵向移动覆盖整个该箱体内部的U肋。

优选的，如图2所示，所述运载架A10上还设置有控制柜A60，所述运行系统还包括控制柜A60，所述控制柜A60控制所述运载平台A、支撑结构B和拍摄装置C的运行。

控制柜A60内包括PLC或单片机，向PLC或单片机内写入控制程序来控制所述运载平台A、支撑结构B和拍摄装置C的运行。

图2-图6显示了运载平台A的实施例，包括运载架A10，多对平台轮A20，驱动至少一对所述平台轮A20转动的驱动组件A30，以及支撑调节机构，所述运载架A10与钢箱梁1内部的检测门孔11适配，所述运载架A10与所述平台轮A20转动连接，所述平台轮A20设置在所述运载架A10的下部，用于带动所述运载架A10运行，所述驱动组件A30与所述平台轮A20连接带动所述平台轮A20滚动，所述支撑调节机构设置在所述运载架A10上。

通过驱动组件A30使平台轮A20滚动带动运载架A10在钢箱梁1内运行，运载架A10与钢箱梁1内部的检测门孔11适配，能够便于运载架A10搭载支撑结构B和拍摄装置C便捷的在钢箱梁1内移动，高效快捷的对钢箱梁1内部的焊缝进行检测。

运载架A10可以为板状或框体，为板状结构时可以将偏轮A70、锁紧机构A50、平台轮A20等直接固定在运载架A10前后两侧的下部。为了节省材料，减轻重量，优选的，运载架A10为框体，运载架A10前后两侧的下部均可以设置第一安装板A101来固定偏轮A70、锁紧机构A50、平台轮A20等。运载架A10中间的上部也可以设置第二安装板A102来固定支撑调节机构。

运载架A10的宽度小于检测门孔11的宽度，运载架A10的长度小于两个检测门孔11之间的距离，通过运载架A10可以搭载支撑调节机构，通过支撑调节机构可以搭载支撑结构B和拍摄装置C，通过拍摄装置C检测焊缝。运载架A10搭载支撑调节机构、支撑结构B及拍摄装置C后的高度小于检测门孔11的高度，由此能够使运载平台便捷的通过检测门孔11在钢箱梁1内部移动。

驱动组件A30可以为电机或液压马达等，优选伺服电机。驱动组件A30可通过带轮A301和驱动轴A302连接平台轮A20带动一对平台轮A20滚动。

支撑调节机构支撑并调节支撑结构B和拍摄装置C，通过支撑调节机构可以调节支撑结构B和拍摄装置C的上下位置、旋转角度和翻转角度等。支撑调节机构可以包括升降机构A401、旋转机构A402和摇摆机构等。通过摇摆机构可调节支撑结构B和拍摄装置C的翻转角度。

优选的，所述支撑调节机构包括进行上下调节的升降机构A401和/或进行角度调节的旋转机构A402。

当所述支撑调节机构只包括升降机构A401时，升降机构A401的下部设置在运载架A10上，升降机构A401的上端设置支撑结构B。

当所述支撑调节机构只包括旋转机构A402时，旋转机构A402的固定部A4021设置在运载架A10上，旋转机构A402的旋转部A4022上设置支撑结构B。

当所述支撑调节机构同时包括升降机构A401和旋转机构A402时，可以将旋转机构A402的固定部A4021设置在运载架A10上，旋转机构A402的旋转部A4022上设置升降结构，升降结构的上端设置支撑结构B。还可以将升降机构A401的下部设置在运载架A10上，升降机构A401的上部设置旋转机构A402的固定部A4021，旋转机构A402的旋转部A4022上设置支撑结构B。

优选的，如图2-图4所示，所述支撑调节机构同时包括升降机构A401和旋转机构A402，升降机构A401的下部设置在运载架A10上，升降机构A401的上部设置旋转机构A402的固定部A4021，旋转机构A402的旋转部A4022上设置支撑结构B。

优选的，如图2所示，升降结构的上端设置有增加支撑范围的第一支撑板A403，所述旋转机构A402的固定部A4021设置在第一支撑板A403上。

所述升降机构A401可以为剪叉式升降机构A401等。为了确保升降机构A401的精度，优选的，所述升降机构A401包括多节伸缩节和驱动所述伸缩节伸缩的升降驱动器A4014。

优选的，所述升降驱动器A4014为伸缩油缸或伺服伸缩丝杆。通过伸缩油缸或伺服伸缩丝杆能够确保升降机构A401的平稳和准确的伸缩。

优选的，如图2和图3所示，所述伸缩节从上到下依次包括第一伸缩子节A4011、第二伸缩子节A4012和第三伸缩子节A4013，所述第一伸缩子节A4011的上端面与所述运载架A10的上表面趋近于平齐。由此能够减少升降机构A401在运载架A10上部的占用空间，减少运载架A10搭载支撑调节机构及支撑结构B和拍摄装置C后的高度，更便于适配检测门孔11的高度。

优选的，如图2和图3所示，所述旋转机构A402包括固定部A4021、旋转部A4022和驱动所述旋转部A4022转动的旋转驱动器A4023，所述旋转部A4022与所述固定部A4021转动连接，所述固定部A4021固定于所述升级机构的上端，所述旋转部A4022与所述检测机构固定连接。

优选的，旋转机构A402为回转转盘机构，旋转驱动器A4023为伺服电机或蜗轮蜗杆减速机，由此旋转机构A402能够实现0-360度的旋转。

优选的，旋转机构A402的旋转部A4022上设置有增加支撑范围的第二支撑板A404，第二支撑板A404上设置支撑结构B。

进一步的，如图4-图6所示，所述运载架A10的下表面设置有至少一个锁紧机构A50，所述锁紧机构A50包括与所述运载架A10固定连接的固定件A501，相对于所述固定件A501移动的移动件A502，以及驱动所述移动件A502移动的驱动件A503，所述移动件A502移动锁定或解锁所述运载架A10。

通过驱动件A503来驱动移动件A502，使移动件A502能够进行上下移动、左右移动、前后移动等，例如，移动件A502可以为一方形块，将移动件A502设置在平台轮A20的上下、左右或前后位置处，通过电机或丝杠作为驱动件A503来带动移动件A502移动来锁定或解锁运载架A10。当移动件A502移动并抵触在平台轮A20或轨道2上时，通过摩擦力将运载架A10进行锁定，锁定后运载架A10不能进行移动。当移动件A502移动并远离平台轮A20或者轨道2，移动件A502与平台轮A20或轨道2之间的摩擦力消失，运载架A10解锁能够进行移动。

优选的，如图5和图6所示，所述固定件A501包括与运载架A10固定连接的固定板A5011，以及所述固定板A5011两侧设置的两个连接板A5012，所述连接板A5012上均设置有滑槽A5013。所述移动件A502包括多个连杆，最下端的连杆沿所述滑槽A5013上下移动，最下端的所述连杆设置有钩状的凸起A5028，最下端的所述连杆向下移动，所述凸起A5028锁紧所述运载架A10，最下端的所述连杆向上移动，所述凸起A5028解锁所述运载架A10。所述驱动件A503包括与所述移动件A502连接的驱动板A5031，以及驱动所述驱动板A5031的锁紧伸缩器A5032，所述锁紧伸缩器A5032伸缩带动最下端的所述连杆沿所述滑槽A5013上下移动。

优选的，如图5所示，所述滑槽A5013包括上侧的竖直部A50131和下侧的倾斜部A50132，所述倾斜部A50132与所述竖直部A50131具有预设的夹角。预设的夹角为钝角，由此能够便于凸起A5028抵触在平台轮A20或轨道2的侧面，便于对运载架A10进行锁定。

优选的，如图6所示，所述移动件A502包括第一连杆A5021、第二连杆A5022和第三连杆A5023，所述第一连杆A5021的上端通过第一铰接杆A5024铰接在两个所述连接板A5012之间，所述第一连杆A5021的下端通过第二铰接杆A5025与所述第二连接杆的上端铰接，所述第二连杆A5022的下端通过第三铰接杆A5026与所述第三连杆A5023的上端铰接，所述第三连杆A5023的中部设有第四铰接杆A5027，所述第三铰接杆A5026和所述第四铰接杆A5027的两端在所述滑槽A5013内上下移动。

优选的，第二连杆A5022设置有两个，第一连杆A5021和第三连杆A5023设置在两个第二连杆A5022之间，依此可确保连接时的稳定性。

优选的，驱动板A5031为π形，驱动板A5031延伸出的两端卡设在两个第二连杆A5022上端的外侧。锁紧伸缩器A5032优选为电动伸缩杆。

优选的，所述第三铰接杆A5026与所述第四铰接杆A5027之间的距离与所述竖直部A50131和所述倾斜部A50132的长度相等。即当第四铰接杆A5027在倾斜部A50132的最下端时，第三铰接杆A5026位于竖直部A50131和倾斜部A50132的衔接处，由此能够便于第三铰接杆A5026和所述第四铰接杆A5027的两端顺畅的在所述滑槽A5013内上下移动。避免第四铰接杆A5027卡进倾斜部A50132无法移出的情况。也避免第四铰接杆A5027高于竖直部A50131和倾斜部A50132的衔接处时，锁定效果差的问题。

当两个锁紧机构A50对称设置时，优选的，所述锁紧伸缩器A5032的一端连接一所述锁紧机构A50中的一驱动板A5031，所述锁紧伸缩器A5032的另一端连接另一锁紧机构A50中的另一驱动件A503。由此能够通过一个锁紧伸缩器A5032同时控制两个对称设置的锁紧机构A50，能够节约成本。

优选的，所述锁紧机构A50设置有两对，分别对称设置在运载架A10的前后两侧，邻近所述平台轮A20设置。

进一步的，如图2和图4所示，所述运载架A10的下侧设置有多对防走偏的偏轮A70。优选的，偏轮A70通过偏轮板A80固定在运载架A10前后两端的下侧，偏轮板A80包括横向设置的加固子板A801、加固子板A801连接纵向设置的第一轮板A802和第一轮板A802下侧横向设置的第二轮板A803，第二轮板A803向远离轨道2的方向延伸，偏轮A70纵向设置在第二轮板A803上，所述偏轮A70的外表面与所述轨道2的侧面接触，可使偏轮A70沿轨道2的侧面滚动，避免运载架A10的走偏。

进一步的，所述运载架A10的下侧的前后两端还设置有多对防倾斜的防倾板（图中未显示）。防倾板包括纵向设置的第一倾板和第一倾板下侧横向设置的第二倾板，第二倾板向轨道2的方向延伸。此时防倾板为L形。防倾板的结构还可以与偏轮板A80的结构相似具有加固子板A801，所不同的是第二倾板与第二轮板A803的延伸方向相反。此时防倾板为Z形。当轨道2为工字型钢时，第二倾板在工字型钢上边沿的正下方，由此防止运载架A10的倾斜。优选的，第二倾板与工字型钢上边沿的正下方具有间隙，间隙为0.5-3mm，优选1mm。通过该间隙能够避免运载架A10在运行时防倾板与轨道2接触而增加摩擦力影响运行，而当运载架A10发生倾斜间隙消失时，防倾板的第二倾板与轨道2接触，防止运载架A10倾斜。

优选的，所述运载架A10上还设置有检测障碍物的探测器（图中未显示）。所述探测器包括红外探测器和/或超声波探测器。

优选的，所述轨道2上设置有对所述运载平台定位的定位器（图中未显示）。所述定位器包括有限位开关、RFID和/或编码器。通过定位器能够准确的定位运载平台在轨道2上的位置，准确的定位到需要监测的焊缝位置。

优选的，所述轨道2上设置有为所述运载平台导电的滑触线（图中未显示）。滑触线包括设置在轨道2上的导管和与运载平台连接的受电器。通过滑触线能够安全可靠为运载架A10导电。

由此可见，驱动组件A30启动，驱动组件A30带动运载架A10沿轨道2运行，通过定位器检测到运载架A10到达预设位置后，控制杆控制升降机构A401和旋转机构A402运行，调整支撑结构B和拍摄装置C的位置来对钢箱梁1内部的焊缝进行检测，具有高效快捷的优点。

如图7-图20所示，显示了支撑结构B的实施例，支撑结构包括支撑臂B1以及位于支撑臂B1两侧的导轨B2，拍摄装置C可以沿着导轨B2进行移动，检测钢箱梁1内部的U肋。支撑臂B1的下端活动连接有支撑腿B3，支撑腿B3用于向支撑臂B1提供支撑力，防止支撑臂B1发生断裂。

具体的，支撑臂B1包括基准臂B11和多节伸缩臂，多节伸缩臂包括第一节伸缩臂B12~第五节伸缩臂B16；其中，第一节伸缩臂B12可移入或移出基准臂B11，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂。在本申请中，共有五节伸缩臂，但并不局限于此，可以根据钢箱梁1的长度减少伸缩臂或增加伸缩臂的数量。

导轨B2对应包括基准导轨B21以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，多节伸缩导轨包括第一节伸缩导轨B22~第五节伸缩导轨B26（即第一节伸缩导轨B22、第二节伸缩导轨B23、第三节伸缩导轨B24、第四节伸缩导轨B25、第五节伸缩导轨B26），每节伸缩导轨对应固定在对应的伸缩臂上，跟随对应的伸缩臂同时进行移动；其中，第一节伸缩导轨B22可移入或移出基准导轨B21，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。

结合图8至图10，基准臂B11的侧面包括基准臂顶璧B111、基准臂底璧B112、基准臂前侧璧B113、基准臂后侧璧B114、基准臂左侧璧B115。多节伸缩臂的侧面结构组成与该基准臂B11的侧面结构组成相同，但在尺寸大小上存在不同，使得第一节伸缩臂B12可以进入基准臂B11内，其他节伸缩臂依次进入上一节伸缩臂内。

进一步的，基准臂B11和第一节伸缩臂B12之间设置有第一伸缩装置，第一伸缩装置包括步进电机B4、丝杠B5、滑块B6；步进电机B4设置在基准臂B11的尾部，在本申请中，尾部是指基准臂B11或伸缩臂的左侧，头部是指基准臂B11或伸缩臂的右侧。基准臂B11内部设置有第一固定璧B116，步进电机B4安装在第一固定璧B116上，丝杠B5沿基准臂B11的纵向延伸、与步进电机B5的转轴连接，滑块B6设置在第一节伸缩臂B12的尾部并与丝杠B5配合连接。

在图10中，滑块B6具体固定在第一节伸缩臂B12的第一左侧璧B125上，当步进电机B4工作时，驱动丝杠B5进行转动，滑块B6可沿丝杠B5进行左右移动，从而带动第一节伸缩臂B12移入或移出基准臂B11。

在图8中，可以看出，基准导轨B21为圆管导轨，同理，第一节伸缩导轨B22~第五节伸缩导轨B26也均为圆管导轨，其管径大小存在不同，使得第一节伸缩导轨B22可穿插在基准导轨B21内，其他节伸缩导轨可穿插在上一节伸缩导轨内，检测小车C可以依次沿着基准导轨B21、第一节伸缩导轨B22~第五节伸缩导轨B26进行移动，对钢箱梁1内部的U肋进行检测。

需要进行说明的是，基准导轨B21与基准臂B11之间通过支撑件B7固定连接，第一节伸缩导轨B22的尾端（左端）穿插在基准导轨B21内，第一节伸缩导轨B22的首端（右端）与第一节伸缩臂B12之间通过支撑件B7固定连接，因此，第一节伸缩臂B12在进行移动时，会同步拉动第一节伸缩导轨B22的首端（右端）进行移动。

进一步的，多节伸缩臂还包括第二节伸缩臂B13，第一节伸缩臂B12和第二节伸缩臂B13之间设置有第二伸缩装置，第二伸缩装置与第一伸缩装置组成相同，即第一节伸缩臂B12和第二节伸缩臂B13之间也是通过步进电机B4、丝杠B5、滑块B6进行连接，实现第二节伸缩臂B13移入或移出第一节伸缩臂B12。

优选的，第三节伸缩臂B14和第四节伸缩臂B15之间、第四节伸缩臂B15和第五节伸缩臂B16之间也可通过步进电机B4、丝杠B5、滑块B6进行连接，实现左右移动。

优选的，结合图11至图16，第二节伸缩臂B13内设置有第三伸缩装置，第三伸缩装置包括设置在第二节伸缩臂B13尾部（左端）的两个前置动滑轮B81以及设置在第二节伸缩臂B13头部（右端）的两个后置动滑轮B82，每个前置动滑轮B81分别绕设一根前置钢丝线缆83，前置钢丝线缆B83的一端与第一节伸缩臂B12的头部（右端）固定连接，另一端与第三节伸缩臂B14的尾部（左端）固定连接；每个后置动滑轮B82分别绕设一根后置钢丝线缆B84，后置钢丝线缆B84的一端与第一节伸缩臂B12的尾部（左端）固定连接，另一端与第三节伸缩臂B14的头部（右端）固定连接。

优选的，第二节伸缩臂B12尾部设置有第一截面加强角B126和第一钢丝固定板B127，第一截面加强角B126和第一钢丝固定板B127构成矩形框架，其他伸缩臂具有相同的结构组成，不再赘述。

可以看出，两个前置动滑轮B81固定在第二节伸缩臂B13尾部（左端）的第二左侧璧B135上，前置钢丝线缆B83的一端固定在第二节伸缩臂B12尾部的第一钢丝固定板B127上，前置钢丝线缆B83的另一端固定在第三节伸缩臂B14的尾部（左端）的第四左侧臂B145上。

两个后置动滑轮B82安装固定在第二节伸缩臂B13头部（右端）的第二截面加强角136上，并且处于第二节伸缩臂B13的内侧壁和第三节伸缩臂B14的外侧壁之间。后置钢丝线缆B84的一端固定在第一节伸缩臂B12尾部的第一左侧璧B125上，另一端与第三节伸缩臂B14头部（右端）的第四左侧臂B145固定连接。

结合图14，前置钢丝线缆B83分为上前置钢丝线缆B831和下前置钢丝线缆B832，后置钢丝线缆B84分为上后置钢丝线缆B841和下后置钢丝线缆B842。

当第一节伸缩臂B12通过步进电机、丝杠、滑块推动第二节伸缩臂B13向右移动时，上后置钢丝线缆B841的长度变长，下后置钢丝线缆B842的长度变短，使得第三节伸缩臂B14向右移动；在第三节伸缩臂B14向右移动过程中，上前置钢丝线缆B831的长度变短，下前置钢丝线缆B832的长度变长。可以看出，第一节伸缩臂B12推动第二节伸缩臂B13向右移动时，第三节伸缩臂B14也同步向右进行移动，实现向右延伸；反之，即当第一节伸缩臂B12拉动第二节伸缩臂B13向左移动时，第三节伸缩臂B14也同步向左进行移动，实现左收缩。

进一步的，多节伸缩臂还包括第四节伸缩臂和第五节伸缩臂，第三节伸缩臂B14内设置有第四伸缩装置，第四节伸缩臂内设置有第五伸缩装置，第四伸缩装置和第五伸缩装置与第三伸缩装置组成相同，请参考第三伸缩装置，这里不再赘述。由此可以得出，当第一节伸缩臂B12推动第二节伸缩臂B13向右或向左移动时，第三节伸缩臂B14至第五节伸缩臂B16也同步向右或向右进行移动，该过程是联动的。并且由于前置动滑轮B81和后置动滑轮B82均为动滑轮，第一节伸缩臂B12推动或第二节伸缩臂B13的速度为V，则第三节伸缩臂B14至第五节伸缩臂的移动速度分别为2V、3V、4V，因此可以快速实现支撑臂B1的伸缩。

在伸缩过程中，第一伸缩装置和第二伸缩装置可同时进行工作，即基准臂B11推动或拉动第一伸缩臂B12进行移动，第一伸缩臂B12推动或拉动第二伸缩臂B13进行移动，第三节伸缩臂至第五节伸缩臂进行联动，同步进行移动，实现支撑臂B1的整体伸缩。

进一步的，伸缩臂的内侧璧和\或外侧璧上安装有用于辅助移动的滚轮排B9，滚轮排B9上设置有多个滚轮。结合图15和图17，以第一节伸缩臂B12为例进行说明，滚轮排B9可以设置在第一节伸缩臂B12四周侧璧的外侧璧上，具体设置在外侧璧的尾部（左端），用于和基准臂B11的内侧璧相接触，使得第一节伸缩臂B12移动过程中，降低摩擦，起到辅助移动的作用；同理，滚轮排B9可以设置在第一节伸缩臂B12四周侧璧的内侧璧上，具体设置在内侧璧的头部（右端），用于和第二节伸缩臂B13的外侧璧相接触，使得第二节伸缩臂B13移动过程中，降低摩擦，起到辅助移动的作用，基准臂以及其他伸缩臂具有滚轮排B9，则不再赘述。

如图18至图20所示，支撑腿B3包括第一支撑节B31以及可移入或移出第一支撑节B31的第二支撑节B32，第一支撑节B31的内部沿纵向方向安装有第一丝杆B311，第二支撑节B32的内部沿纵向方向安装有第二丝杆B321，第二丝杆B321为空心结构，具有外螺纹和内螺纹，第一丝杆B311与第二丝杆B321的内螺纹相配合，可转动至第二丝杆B321的内部，第一丝杆B311的顶部露出第一支撑节B31并且通过驱动机构驱动转动。

驱动机构包括设置在第一支撑节B31外侧的伺服电机B34和减速器B35，伺服电机B34的转轴与减速器B35连接，减速器B35通过皮带传动连接第一丝杆B311的顶部，在第一支撑节B31的顶端设置有第一安装架B312，第一安装架B312与第一丝杆B311的顶部通过轴承连接，使得第一丝杆B311可以相对第一安装架B312进行转动。

第二支撑节B32的顶部设置有第二安装架B322，第二安装架B322与第二丝杆B321的顶部通过轴承进行连接，使得第二丝杆B321可以相对于第二安装架B322进行转动；支撑腿B3还包括第三支撑节B33，第三支撑节B33可移入或移出第二支撑节B32，第三支撑节B33的内部安装有与第二丝杆B321相适配的螺母B331，螺母B331与第二丝杆B321的外螺纹相配合。

伺服电机B34工作后，驱动第一丝杆B311进行转动，使得第一丝杆B311可以移入或移出第二丝杆B321，由于第二丝杆B321也可以进行转动，这样第三支撑节B33也可以移入或移出第二支撑节B32。

优选的，第一支撑节B31的顶部通过密封盖进行封闭，密封盖与支撑臂B1之间通过铰链进行活动连接。

优选的，在本发明中，支撑腿B3通过铰链连接在第一伸缩臂B12头部（右端）的下端，当然可以根据整个支撑臂B1的受力选择固定在合适的位置。

由此可见，本发明公开了钢箱梁内部U肋检测运行系统的支撑结构，包括支撑臂以及位于支撑臂两侧的导轨；支撑臂包括基准臂和多节伸缩臂，其中，第一节伸缩臂可移入或移出基准臂，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂；导轨对应包括基准导轨以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，其中，第一节伸缩导轨可移入或移出基准导轨，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。本发明通过支撑臂和导轨能够伸缩的特点，为拍摄装置在钢箱梁1的内部进行检测提供了方便。

图21-图24显示了本发明拍摄装置C的实施例，该移动拍摄装置包括壳体C10、升降组件C1、拍摄组件C2和移动轮C3，移动轮C3设置于壳体的下方，升降组件C1设置在壳体上，拍摄组件C2设置于升降组件C1上，拍摄组件C2包括拍摄杆C21以及设置在拍摄杆C21上的多个拍摄相机C22，拍摄相机C22用于对钢箱梁的内部进行拍摄，升降组件C1可对拍摄组件C2进行高度上的调节，实现拍摄相机C22在高度上进行移动，改变拍摄相机C22的拍摄高度，且拍摄杆C21上具有多个拍摄相机C22，可对钢箱梁内部的多个位置进行同时拍摄，极大提高了拍摄效率。

优选的，各个拍摄相机C22之间的间距为240mm，保证相邻两个拍摄相机C22在横向方向上拍照范围具有5%-10%的重叠，保证拍摄的全面性，避免漏拍。

优选的，拍摄相机C22的拍摄角度的覆盖范围是32°。

优选的，拍摄相机C22的拍摄中心线和拍摄杆C21的轴线之间的夹角范围是40°-90°，具体的，拍摄相机C22为10个，依次从拍摄杆C21的第一端设置至拍摄杆C21的第二端，这10个拍摄相机C22从拍摄杆C21的第一端到第二端依次命名为第一相机、第二相机、第三相机……第九相机、第十相机，其中，位于拍摄杆C21两个端头的两个相机，即第一相机和第十相机的拍摄中心线与拍摄杆C21的轴线之间的夹角A范围是42°-45°，具体到该实施例为42°，第二相机和第九相机的拍摄中心线与拍摄杆C21的轴线之间的夹角B是66°，位于第二相机和第九相机之间的第三相机、第四相机、第五相机、第六相机、第七相机和第八相机的拍摄中心线与拍摄杆C21的轴线之间的夹角是90°，即垂直。上述设置形式可让处于拍摄杆边缘的拍摄相机有更大的拍摄范围，使得拍摄角度更广，能拍摄到更大面积的钢箱梁内部情况。

以上实施例虽然是10个相机，实际应用中还可以根据钢箱梁的宽度合理设置相机的数量，以及相应的相机的拍摄中心线与拍摄杆C21的轴线之间的夹角。

优选的，还包括转向组件C4，转向组件C4设置在升降组件C1上，转向组件C4包括旋转底座C41以及驱动旋转底座C41进行转动的第一电机，拍摄杆C21连接旋转底座C41且跟随旋转底座C41转动，实现拍摄杆C21上的拍摄相机C22可进行转动拍摄的目的，实现360°无死角拍摄。

优选的，还包括平移组件C5，平移组件C5包括平移滑轨C51、平移滑座C52和第二电机，平移滑座C52用于在平移滑轨C51上滑动，第二电机用于驱动平移滑座C52滑动，拍摄杆C21设置于平移滑座C52上，第二电机驱动平移滑座C52滑动，带动拍摄杆C21在横向方向上移动，即实现拍摄相机C22在左右方向或横向方向上的移动，增大拍摄范围，提高拍摄效率。

优选的，还包括摇摆组件C6，摇摆组件C6包括固定架C61、摇摆架C62和第三电机，固定架C61设置于平移滑座C52上，摇摆架C62转动连接固定架C61，摇摆架C62连接拍摄杆C21，第三电机用于驱动摇摆架C62进行摆动，摇摆架C62进行摆动时，拍摄杆C21随之摆动，拍摄相机C22也进行摆动，可进一步调节拍摄角度，提高拍摄效率。

优选的，固定架C61为U型架，U型架具有两个安装耳C611，摇摆架C62为L型板，L型板转动连接安装耳C611，一个固定架C61搭配两个摇摆架C62，即一个固定架C61的两个安装耳C611上各设置一个L型板，两个L型板同时与拍摄杆C21固定连接，保证拍摄杆C21在摇摆过程中不会出现晃动，保障其稳定性。

上述，分别单独对转向组件、平移组件、摇摆组件与拍摄杆之间的关系进行了说明，而对于这三个组件，在本专利中，相互之间的连接关系也要进行说明。

进一步优选的，平移组件C5设置于转向组件C4上，即平移滑轨C51设置于旋转底座C41上，平移滑轨C51跟随旋转底座C41的转动而转动，从而实现平移和转动的双重作用。

优选的，升降组件C1包括升降板C11、第一支臂C12、第二支臂C13、至少两个滑块C14、滑块轨道C15和第四电机，滑块轨道C15设置于升降板C11的底面和壳体上，第四电机用于驱动滑块C14在滑块轨道C15上滑动，第一支臂C12和第二支臂C13交叉且转动连接，第一支臂C12的底部转动连接一个滑块C14，第一支臂C12的顶部转动连接升降板C11，第二支臂C13的顶部转动连接另一滑块C14，第二支臂C13的底部转动连接壳体，由于第一支臂C12和第二支臂C13交叉成X型，当第四电机驱动滑块C14在滑块轨道C15上滑动时，交叉转动连接在一起的第一支臂C12和第二支臂C13会绕着二者的交叉点旋转，从而改变X型的高度，继而改变升降板C11的高度，从而改变拍摄杆C21和拍摄相机C22的高度，最终实现拍摄相机C22在不动高度下的拍摄作业，提高拍摄效率。

优选的，成对的第一支臂C12、第二支臂C13、滑块C14和滑块轨道C15呈左右对称设置在升降板C11的中轴线的两侧，提高升降板C11在升降时的稳定性。

优选的，旋转底座C41设置于升降板C11上，同时可实现旋转和升降的双重作用，再结合前述的平移滑轨C51和固定架C61的设置方式，可同时实现平移、旋转、摇摆和升降的多重作用，极大提高效率。

优选的，壳体C10包括左侧板C01、右侧板C02、第一顶板C03和第二顶板C04，左侧板C01和右侧板C02均竖向设置，第一顶板C03和第二顶板C04均跨接连接左侧板C01和右侧板C02，且第一顶板C03位于左侧板C01的前端和右侧板C02的前端，第二顶板C04位于左侧板C01的末端和右侧板C02的末端。

优选的，滑块轨道C15设置于左侧板C01、右侧板C02以及升降板C11的底面两侧的边沿。

优选的，左侧板C01、右侧板C02、第一顶板C03和第二顶板C04上开设有镂空减重孔，可减轻重量。

优选的，拍摄杆C21上设置有用于补光的补光灯，用于配合拍摄相机C22，使拍摄更加清晰，具体的，补光灯与拍摄相机C22相邻设置，且补光灯的朝向与拍摄相机C22的拍摄中心线相一致。

基于以上实施例，本发明公开了拍摄装置C，包括壳体、升降组件、拍摄组件和移动轮，移动轮设置于壳体的下方，升降组件设置在壳体上，拍摄组件设置于升降组件上，拍摄组件包括拍摄杆以及设置在拍摄杆上的多个拍摄相机，拍摄相机用于对钢箱梁的内部进行拍摄。该移动拍摄装置能够在不同高度和不同角度下对钢箱梁进行全面且高效的清晰拍摄，可避免多次重复拍摄，提高拍摄效率。

由此可见，本发明公开了一种钢箱梁内部U肋检测运行系统。本发明在钢箱梁内部的检测门孔下侧铺设轨道，使运载平台能够便捷的穿过多个检测门孔沿轨道运行，当运载平台运行到某一钢箱梁的箱体内时，支撑结构在箱体的纵向上延展收缩，能够使拍摄装置在支撑结构上纵向移动，从而能够通过拍摄装置B的纵向移动覆盖整个该箱体内部的U肋。提高检测效率。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，包括轨道、运载平台、支撑结构和拍摄装置，所述轨道沿钢箱梁内部的检测门孔铺设，用于所述运载平台在所述轨道上运行，所述运载平台搭载所述支撑结构和拍摄装置，所述支撑结构设置在所述运载平台上，所述支撑结构可延展收缩，用于所述拍摄装置在所述支撑机构上运行，所述拍摄装置对所述钢箱梁内部的U肋进行检测。

2.根据权利要求1所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述运载平台包括运载架，多对平台轮，驱动至少一对所述平台轮转动的驱动组件，以及支撑调节机构，所述运载架与所述检测门孔适配，所述运载架与所述平台轮转动连接，所述平台轮设置在所述运载架的下部，用于带动所述运载架运行，所述驱动组件与所述平台轮连接带动所述平台轮滚动，所述支撑调节机构设置在所述运载架上。

3.根据权利要求1所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述支撑结构包括支撑臂以及位于所述支撑臂两侧的导轨；所述支撑臂包括基准臂和多节伸缩臂，其中，第一节伸缩臂可移入或移出所述基准臂，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂；所述导轨对应包括基准导轨以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，其中，第一节伸缩导轨可移入或移出所述基准导轨，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。

4.根据权利要求1所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述拍摄装置包括支撑臂以及位于所述支撑臂两侧的导轨；所述支撑臂包括基准臂和多节伸缩臂，其中，第一节伸缩臂可移入或移出所述基准臂，其他节伸缩臂可移入或移出上一节伸缩臂；所述导轨对应包括基准导轨以及跟随多节伸缩臂同步移动的多节伸缩导轨，其中，第一节伸缩导轨可移入或移出所述基准导轨，其他节伸缩导轨可移入或移出上一节伸缩导轨。

5.根据权利要求2所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述支撑调节机构包括进行上下调节的升降机构和/或进行角度调节的旋转机构；所述运载架的下表面设置有至少一个锁紧机构，所述锁紧机构包括与所述运载架固定连接的固定件，相对于所述固定件移动的移动件，以及驱动所述移动件移动的驱动件，所述移动件移动锁定或解锁所述运载架。

6.根据权利要求3所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述基准臂和第一节伸缩臂之间设置有第一伸缩装置，所述第一伸缩装置包括步进电机、丝杠、滑块；所述步进电机设置在所述基准臂的尾部，所述丝杠沿所述基准臂的轴向延伸、与所述步进电机的转轴连接，所述滑块设置在所述第一节伸缩臂的尾部并与所述丝杠配合连接；

多节伸缩臂还包括第二节伸缩臂，所述第一节伸缩臂和第二节伸缩臂之间设置有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置与所述第一伸缩装置组成相同；

多节伸缩臂还包括第三节伸缩臂，所述第二节伸缩臂内设置有第三伸缩装置，所述第三伸缩装置包括设置在第二节伸缩臂尾部的两个前置动滑轮，以及设置在第二节伸缩臂头部的两个后置动滑轮，每个所述前置动滑轮分别绕设一根前置钢丝线缆，所述前置钢丝线缆的一端与所述第一节伸缩臂的头部固定连接，另一端与所述第三节伸缩臂的尾部固定连接；每个所述后置动滑轮分别绕设一根后置钢丝线缆，所述后置钢丝线缆的一端与所述第一节伸缩臂的尾部固定连接，另一端与所述第三节伸缩臂的头部固定连接；

多节伸缩臂还包括第四节伸缩臂和第五节伸缩臂，所述第三节伸缩臂内设置有第四伸缩装置，所述第四节伸缩臂内设置有第五伸缩装置，所述第四伸缩装置和第五伸缩装置与所述第三伸缩装置组成相同。

7.根据权利要求4所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述拍摄装置还包括转向组件，所述转向组件包括旋转底座以及驱动所述旋转底座进行转动的第一电机，所述拍摄杆连接所述旋转底座且跟随所述旋转底座转动。

8.根据权利要求4所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述拍摄装置还包括平移组件，所述平移组件包括平移滑轨、平移滑座和第二电机，所述平移滑座用于在所述平移滑轨上滑动，所述第二电机用于驱动所述平移滑座滑动，所述拍摄杆设置于所述平移滑座上。

9.根据权利要求8所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述拍摄装置还包括摇摆组件，所述摇摆组件包括固定架、摇摆架和第三电机，所述固定架设置于所述平移滑座上，所述摇摆架转动连接所述固定架，所述摇摆架连接所述拍摄杆，所述第三电机用于驱动所述摇摆架进行摆动。

10.根据权利要求1-9任一所述的钢箱梁内部U肋检测运行系统，其特征在于，所述运行系统还包括控制柜，所述控制柜控制所述运载平台、支撑结构和拍摄装置的运行。

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