CN202166405U - 一种堆料体积测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种堆料体积测量装置，涉及一种测量装置。它包括取料机行架和取料机行走轮，取料机行走轮安装于取料机行架的两端。取料机行架的侧面中部设置有激光扫描装置，取料机行架的上面中部设置有激光测距装置。取料机行架与数据处理装置无线连接，取料机行架和数据处理装置的通信距离为500米以内。取料机行架上还安装有一对无线发射模块，其中一个与激光扫描装置连接，另一个与激光测距装置连接。数据处理装置上安装有一个与无线发射模块对应的无线接收模块。本实用新型采用非接触式测量，数据传输采用无线传输。测量时不仅对外界因素要求较低，而且测量精度较高，提高了工作效率和设备的使用寿命，方便工作人员进行维护和保养。

Description

一种堆料体积测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种堆料体积测量装置。

背景技术

随着社会的发展，高效作业已经成为各大企业工作的主流方式。对于堆料场而言，要实现高效作业就得实现自动堆料工艺。为了实现自动堆料工艺，首先需要得知堆料场的储量，堆料场的储量一般通过计算堆料场的体积和密度得到。

现有的堆料场体积测量装置的结构一般包括接触式传感器、取料机、和数据采集装置。接触式传感器安装在取料机行走轮上，接触式传感器和取料机以及数据处理装置之间通过电缆连接。这类堆料场体积测量装置在工作时，一般采用接触式测量方式和有线传输的测量方法，即由传感器获取堆料场的行程数据，传感器和数据采集装置之间通过电缆将数据信息进行有线传输。它们具有如下缺点：

由于传感器安装于取料机行走轮上，取料机行走轮和传感器同时运动，因此传感器运动时会出现碰撞的情况，使得传感器容易损坏，而且传感器特殊的安装位置使得工作人员难以进行保养和维护，因此传感器的使用寿命大大降低。传感器在测量时对振动、测量环境等外界因素要求严格，一旦外界因素达不到要求，则测量的精度大打折扣。

由于现有的堆料场体积测量装置通过电缆连接，而电缆的长度有限，一旦堆料场的长度超出了原有电缆的长度，就得重新调配和布置与测量范围相匹配的新电缆以保证通信距离，因此测量堆料场体积时会受到堆料场长度的影响和通信距离的限制，不仅对测量精度有一定的影响，降低了工作效率，而且给工作人员带来了极大的不便。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，操作方便的堆料体积测量装置。它实现了从接触式测量到非接触式测量、从有线数据传输到无线数据传输的重大转变。测量时不仅对外界因素要求较低，而且测量精度较高，提高了工作效率和设备的使用寿命，方便工作人员进行维护和保养。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种堆料体积测量装置，包括取料机行架和取料机行走轮，所述取料机行走轮安装于取料机行架的两端，还包括：

激光扫描装置，设置于所述取料机行架侧面中部；

激光测距装置，设置于所述取料机行架上面中部；

数据处理装置，与所述取料机行架无线连接，与所述取料机行架的距离为500米以内；

一对无线发射模块，安装于所述取料机行架上，其中一个无线发射模块与所述激光扫描装置连接，另一个无线发射模块与激光测距装置连接；

无线接收模块，与所述一对无线发射模块对应，所述无线接收模块安装于所述数据处理装置上。

在上述技术方案的基础上，所述激光扫描装置包括二维激光扫描仪，所述二维激光扫描仪安装于激光扫描装置侧面中部，所述激光测距装置包括激光测距仪和与激光测距仪匹配的反射板，所述激光测距仪安装于激光测距装置上面中部。

在上述技术方案的基础上，所述一个无线发射模块与二维激光扫描仪连接，所述另一个无线发射模块与激光测距仪连接。

在上述技术方案的基础上，所述激光扫描装置还包括安装支架，所述二维激光扫描仪与取料机行架通过安装支架连接。

在上述技术方案的基础上，所述激光扫描装置还包括连接板，所述安装支架与取料机行架通过连接板连接。

在上述技术方案的基础上，所述安装支架与连接板通过螺栓连接。

在上述技术方案的基础上，所述激光测距装置还包括减震支架，所述激光测距仪与取料机行架通过减震支架连接。

在上述技术方案的基础上，所述激光测距装置还包括支承座，所述支承座呈“凸”字型，所述减震支架与取料机行架通过支承座连接。

在上述技术方案的基础上，所述减震支架与支承座通过螺栓连接。

在上述技术方案的基础上，所述数据处理装置包括计算机，所述计算机与所述无线接收模块连接。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型测量堆料场体积时激光扫描装置和激光测距装置通过激光测量的方法测量堆料场的数据，实现了非接触式测量。激光扫描装置和激光测距装置上均连接有无线发射模块，数据处理装置上设有无线接收模块。测量得到的数据通过无线发射模块传输给无线接收模块，实现了无线传输。

2.本实用新型的激光扫描装置包括二维激光扫描仪，激光测距装置包括激光测距仪。测量堆料场的体积时，二维激光扫描仪连续扫描堆料场的截面轮廓信息，与之同时，激光测距仪连续输出取料机的行程位置信息。将堆料场的截面轮廓信息与取料机的行程位置信息结合后经计算得到堆料场的体积。

3.本实用新型的激光扫描装置包括与二维激光扫描仪连接的安装支架。取料机的行进过程中，安装支架对二维激光扫描仪起到了减震和保护作用，防止二维激光扫描仪抖动，提高了测量精度。

4.本实用新型的安装支架与取料机行架通过连接板连接，结构简单，激光扫描装置3不会因为安装支架而影响取料机行架的结构。

5.本实用新型的安装支架与连接板通过螺栓连接，二维激光扫描仪和安装支架可以拆卸，不仅便于维护和清洗，提高了二维激光扫描仪的使用寿命，而且装配也比较方便。

6.本实用新型的激光测距装置包括与激光测距仪连接的减震支架。取料机的行进过程中，减震支架对激光测距仪起到了减震和保护作用，防止激光测距仪抖动，提高了测量精度。

7.本实用新型的减震支架与取料机行架通过支承座连接。支承座呈“凸”字型，它将激光测距仪支撑到了一定的高度，使得激光测距仪能够更好的测量堆料场的行程位置。

8.本实用新型的减震支架与支承座通过螺栓连接，激光测距仪和减震支架可以拆卸，不仅便于维护和清洗，提高了激光测距仪的使用寿命，而且装配也比较方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的工作流程图。

附图标记：

1-取料机行架，2-取料机行走轮，3-激光扫描装置，4-激光测距装置，5-数据处理装置，6-无线发射模块，7-无线接收模块；

31-二维激光扫描仪，32-安装支架，33-连接板；

41-激光测距仪，42-减震支架，43-支承座，44-反射板；

51-计算机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1、图2所示，本实用新型实施例中的堆料体积测量装置包括取料机行架1、取料机行走轮2、激光扫描装置3、激光测距装置4和数据处理装置5。取料机行走轮2安装于取料机行架1的两端，取料机行架1的侧面中部设有激光扫描装置3，取料机行架1的上面中部设有激光测距装置4。取料机行架1与数据处理装置5无线连接，取料机行架1和数据处理装置5的通信距离为500米以内。取料机行架1上还安装有一对无线发射模块6，其中一个无线发射模块6与激光扫描装置3连接，另一个无线发射模块6与激光测距装置4连接。数据处理装置5上安装有一个与无线发射模块6对应的无线接收模块7。本实施例中的无线发射模块6和无线接收模块7的通信距离为500米，在实际应用中，如需扩大通信距离，只需增加无线发射模块6和无线接收模块7的数量即可。

参见图1所示，激光扫描装置3包括二维激光扫描仪31，二维激光扫描仪31垂直安装于激光扫描装置3的侧面中部，以达到扫描堆料场截面轮廓的最佳效果。激光测距装置4包括激光测距仪41和与激光测距仪41匹配的反射板44。激光测距仪41水平安装于激光测距装置4的上面中部，以便最好的测量取料机的行程位置。反射板44与激光测距仪41配套，反射板44固定于堆料场的一端，用来反射激光测距仪41发出的光线。二维激光扫描仪31与激光扫描装置3上的无线发射模块6连接，激光测距仪41与激光测距装置4上的无线发射模块6连接。

激光扫描装置3还包括安装支架32和连接板33。二维激光扫描仪31与安装支架32通过螺栓连接，安装支架32与连接板33通过螺栓连接，连接板33与取料机行架1焊接。安装支架32对二维激光扫描仪31起到了减震作用。安装支架32通过连接板33与取料机行架1连接，激光扫描装置3不会因为安装支架32而影响到取料机行架1的结构。

激光测距装置4还包括减震支架42和支承座43，激光测距仪41与减震支架42通过螺栓连接，减震支架42与支承座43通过螺栓连接，支承座43与取料机行架1焊接。减震支架42对激光测距仪41起到了减震作用。支承座43呈“凸”字形，支承座43将激光测距仪41支撑到了一定的高度，使得激光测距仪41能够更好的测量堆料场的行程位置。

数据处理装置5包括计算机51，计算机51设置有数据采集、分析和处理软件。计算机51与无线接收模块7连接。

二维激光扫描仪31优选型号为LMS291-S05的激光扫描仪，采用24伏供电。二维激光扫描仪31与其对应的无线发射模块6之间采用RS232或RS422串口通信。

激光测距仪41优选型号为DME4000-223的反射距离传感器，采用24伏供电，激光测距仪41与其对应的无线发射模块6之间采用RS422串口通信。

无线发射模块6和无线接收模块7优选型号为ZBCOM-100IE的数据转换设备，采用24伏供电，通信接口可选用型号为RS232、RS422或RS485的接口。无线接收模块7与计算机51之间采用RS232串口通信。

参见图2所示，本实用新型实施例的工作流程如下：

测量堆料场的体积时，取料机沿堆料场的山脊方向行进。在取料机的行进过程中，二维激光扫描仪31与激光测距仪41以相同的频率进行数据同步测量，二维激光扫描仪31连续扫描堆料场的截面轮廓信息，激光测距仪41连续输出取料机的行程位置信息。测量之后的数据信息通过无线发射模块6传输给无线接收模块7，无线接收模块7将接收到的数据传输给计算机51。计算机51通过内部的数据采集、分析和处理软件分析计算后得出堆料场的体积。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (10)

1.一种堆料体积测量装置，包括取料机行架(1)和取料机行走轮(2)，所述取料机行走轮(2)安装于取料机行架(1)的两端，其特征在于，还包括：

激光扫描装置(3)，设置于所述取料机行架(1)侧面中部；

激光测距装置(4)，设置于所述取料机行架(1)上面中部；

数据处理装置(5)，与所述取料机行架(1)无线连接，与所述取料机行架(1)的距离为500米以内；

一对无线发射模块(6)，安装于所述取料机行架(1)上，其中一个无线发射模块(6)与所述激光扫描装置(3)连接，另一个无线发射模块(6)与激光测距装置(4)连接；

无线接收模块(7)，与所述一对无线发射模块(6)对应，所述无线接收模块(7)安装于所述数据处理装置(5)上。

2.如权利要求1所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述激光扫描装置(3)包括二维激光扫描仪(31)，所述二维激光扫描仪(31)安装于激光扫描装置(3)侧面中部，所述激光测距装置(4)包括激光测距仪(41)和与激光测距仪(41)匹配的反射板(44)，所述激光测距仪(41)安装于激光测距装置(4)上面中部。

3.如权利要求2所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述一个无线发射模块(6)与二维激光扫描仪(31)连接，所述另一个无线发射模块(6)与激光测距仪(41)连接。

4.如权利要求2所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述激光扫描装置(3)还包括安装支架(32)，所述二维激光扫描仪(31)与取料机行架(1)通过安装支架(32)连接。

5.如权利要求4所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述激光扫描装置(3)还包括连接板(33)，所述安装支架(32)与取料机行架(1)通过连接板(33)连接。

6.如权利要求5所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述安装支架(32)与连接板(33)通过螺栓连接。

7.如权利要求2所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述激光测距装置(4)还包括减震支架(42)，所述激光测距仪(41)与取料机行架(1)通过减震支架(42)连接。

8.如权利要求7所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述激光测距装置(4)还包括支承座(43)，所述支承座(43)呈“凸”字型，所述减震支架(42)与取料机行架(1)通过支承座(43)连接。

9.如权利要求8所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述减震支架(42)与支承座(43)通过螺栓连接。

10.如权利要求1所述的堆料体积测量装置，其特征在于：所述数据处理装置(5)包括计算机(51)，所述计算机(51)与所述无线接收模块(7)连接。

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