CN209683691U - 多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，包括主框架、支撑座和扫描仪固定板，所述主框架为方形立体框架，由位于长度方向的4根第一钢管、位于宽度方向的4根第二钢管、位于高度方向的4根第三钢管和分别位于框架的八个角上的八个角连接件连接而成；所述支撑座设置有4个，其支撑在所述主框架的底部，并与位于主框架的底部四个角上的角连接件固定连接；在所述高度方向的4根第三钢管的底部各安装有一万向轮；所述扫描仪固定板平行设置有2块，且间隔安装在所述主框架顶部。该结构安全稳定，可拆卸，可移动，特别适用于铁路移动三维扫描，而且通用性和兼容性好。

Description

多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架

技术领域

本实用新型涉及铁路移动三维扫描测量领域，特别涉及一种多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架。

背景技术

移动三维激光扫描系统是将高精度激光扫描仪、GNSS卫星定位系统、惯性导航系统、里程编码计、工业相机以及控制模块、时间同步模块等进行集成，整个部署在可移动的载体上，在载体快速移动的状态下连续获取被测物体三维点云和高清影像数据的新型测量设备。目前移动三维激光扫描系统已经开始被应用于高速铁路、既有铁路以及地铁线路的检测监测项目，主要通过将移动三维激光扫描系统搭载在轨道平板车上，通过轨道平板车的快速移动进行铁路的三维扫描，完成检测监测工作。相对于传统检测监测方法，该方法的效率提高了50倍，精度提高一个数量级，具有非常广阔的前景。

目前，移动三维扫描技术应用于铁路测量时，存在运输和拆卸、安装困难等问题。根据铁路安全运营的相关规定，采用移动三维扫描系统进行铁路测量时，必须提前向铁路管理部门申请测量时间和测量区段，经过批准之后，再由铁路管理部门分配一辆轨道平板车，在进行测量时需要先把仪器固定在一个支架上，再把支架固定在平板车上。由于经常需要更换平板车，而且安装时间紧张、安装场地不便、扫描仪较重等原因，每次拆卸安装都费时费力。目前，性能最好的移动三维激光扫描仪有Rigel 1HA、Trimble MX9、Optech HS600等，这三个厂家的扫描仪并没有针对轨道车定制设计方案。因此，定制设计一款适用于铁路移动三维扫描仪的安装支架具有重要的实用意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于将移动三维扫描仪安装至铁路轨道平板车上的多功能便携式安装支架。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，包括主框架、支撑座和扫描仪固定板，所述主框架为方形立体框架，由位于长度方向的4根第一钢管、位于宽度方向的4根第二钢管、位于高度方向的4根第三钢管和分别位于框架的八个角上的八个角连接件连接而成；所述支撑座设置有4个，其支撑在所述主框架的底部，并与位于主框架的底部四个角上的角连接件固定连接；在所述高度方向的4根第三钢管的底部各安装有一万向轮；所述扫描仪固定板平行设置有2块，且间隔安装在所述主框架顶部。

其中，每个所述角连接件均由3块钢板和3个套管焊接而成，3个所述套管分别位于X轴、Y轴和Z轴方向且顶点焊接在一起，3块钢板分别与相邻的2个套管焊接，每个套管上各钻有2个螺栓孔，且两个螺栓孔的位置和距离与主框架上相应钢管上的螺栓孔的位置和距离一致，所述主框架上三个方向的钢管对应插入相应的角连接件的三个套管内，并通过锁定螺杆固定锁紧。

在本实用新型的一个实施例中，位于底部的角连接件的底部钢板为方形，且其与第三钢管的连接处预留出安装所述万向轮的安装孔；在所述底部钢板上还钻有用于安装所述支撑座的螺栓孔。

所述支撑座由1个圆形盘和1个螺杆焊接而成，所述螺杆穿过所述角连接件(2)的底部钢板上的螺栓孔后由螺栓紧固。

所述万向轮与一连接杆连接，该连接杆穿过所述底部钢板后插入安装在相应的第三钢管内，在所述连接杆上钻有两个螺栓孔，螺栓孔的距离和位置与对应的套管和钢管上的螺栓孔一致。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一-第三钢管长度分别为1000mm、800mm和1200mm，且均为热镀锌方钢管。

在本实用新型的一个实施例中，所述扫描仪固定板上形成有与所述第一钢管形状相适应的凹槽，扫描仪固定板的凹槽开口向下，两端分别扣装在主框架上方平行的两根第一钢管上，并利用锁定螺杆固定锁紧，扫描仪的固定夹具与扫描仪固定板夹扣锁紧。

在本实用新型的另一个实施例中，所述扫描仪固定板上形成有与所述第一钢管形状相适应的凹槽，扫描仪固定板的凹槽开口向上，两端分别从下方扣装在主框架上方平行的两根第一钢管上，通过锁定螺杆将扫描仪的底板和第一钢管以及扫描仪固定板和第一钢管分别锁紧。

本实用新型的安装支架具有以下优点：

1、主框架、角连接件、万向轮的组装方式全部采用插入套管进行组装，再用锁定螺杆进行固定的方式，安装简便、结构稳固，框架便于拆卸和重新组装，方便长途运输；

2、支架高度能够调节，通过调节支撑座高度使支架既能固定又能移动，由于轨道平板车无法掉头，在进行往返测量时，将该支架直接从轨道平板车的一端推到另一端即可进行测量，能节省宝贵的上线时间；

3、在安装场地受限时，可在其它地方安装完成之后再运至现场；在安装场地不受限时，可直接在轨道平板车上进行组装，安装简单快速，节省人力；

4、该支架可兼容目前主流厂商最先进的移动激光扫描仪，包括Optech HS600、Rigel1HA、Trimble MX9。

附图说明

图1是本实用新型的扫描仪安装支架的正视结构示意图；

图2是本实用新型的扫描仪安装支架的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的扫描仪安装支架中，角连接件与框架、万向轮、支撑座连接安装的结构示意图；

图4是本实用新型的扫描仪安装支架中，扫描仪固定板的一种安装方式的结构示意图；

图5是本实用新型的扫描仪安装支架中，扫描仪固定板的另一种安装方式的结构示意图。

图中：

1、主框架 2、角连接件 3、支撑座 4、万向轮 5、扫描仪固定板 6、电池槽

7、锁定螺杆 8、减震胶垫 9、扫描仪控制器 10、底板 11、固定夹具

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架的结构进行详细说明。

参见图1-图5所示的本实用新型的一个实施例。如图所示，一种多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，包括主框架1、角连接件2、支撑座3、万向轮4、扫描仪固定板5和电池槽6。所述扫描仪固定板5通过锁定螺杆7安装在主框架上。为了保护电池槽6，在电池槽6外部安装有减震胶垫8。

主框架1为一方形立体框架，由位于长、宽、高三个方向的共12根热镀锌方钢管和位于框架的八个角上的角连接件2连接而成。长、宽、高三个方向的钢管长度分别为：1b长1000mm，1c长800mm，1a长1200mm，1a、1b、1c各四根，每根钢管的两端附近各钻两个螺栓孔。

每个角连接件2均由3块钢板和3个套管焊接而成，3个套管分别位于X轴、Y轴和Z轴方向且顶点焊接在一起，3块钢板分别与相邻的两个套管焊接，起加强作用。每个套管上钻有2个螺栓孔，两个螺栓孔的距离与钢管上的螺栓孔的距离一致，螺栓孔的位置与钢管插入套管内后钢管上螺栓孔的位置相对应。位于底部的角连接件2的底部钢板2a为方形，在焊接前需要切掉其直角，切除尺寸与方钢管尺寸一致，预留给万向轮4。另外，在底部钢板2a上还需要钻一个螺栓孔，用于安装支撑座3。

支撑座3由1个圆形盘和1个螺杆焊接而成，可以穿过角连接件2的底部钢板2a上的螺栓孔。万向轮4上部连接连接杆，连接杆穿过底部钢板2a，插入竖直方向的钢管内，连接杆上也钻两个螺栓孔，螺栓孔的距离和位置与对应的套管和钢管上的螺栓孔一致。

扫描仪固定板5可以采用两块铝合金钢板，开孔开槽的位置和大小与扫描仪底板、扫描仪夹具一致。锁定螺杆7的长度根据实际需要确定。电池槽6为一般为铝合金凹槽，外设或内置减震胶垫8，电池槽6底部四角有螺栓孔，用于放置和固定电池。

该支架的安装步骤如下：

1)在支撑座3上安装一个螺母，然后从下往上穿过角连接件2a上的预留螺栓孔，将螺母顶到角连接件2的底板，再安装另一个螺母，调节两个螺母，将支撑座的高度调节到合适的位置；

2)将框架钢管1a从上往下插入角连接件2的对应套管内，然后将万向轮4从下往上穿过角连接件2的底部钢板2a，插入钢管1a内，将连接件2的螺栓孔、框架1a的螺栓孔、万向轮连接杆的螺栓孔对齐，并插入锁定螺杆7，此时不要锁紧螺杆；

3)重复1)-2)的操作，组装完成另外3个角连接件2。再将钢管1b和1c插入4个角连接件的对应套管内，对齐预留好的螺栓孔，插入锁定螺杆7，此时不要锁紧螺杆，完成框架下部4个角连接件的组装；

4)将钢管1b、1c插入4个角连接件的对应套管内，对齐预留好的螺栓孔，插入锁定螺杆，此时不要锁定螺杆，完成框架上部4个角连接件的组装；

5)将步骤4)完成的组装件放置到步骤3)完成的组装件上方，对齐框架的钢管与角连接的套管，将钢管插入到套管内，对齐预留好的螺栓孔，插入锁定螺杆7。此时将所有角连接件上的锁定螺杆锁紧；

6)根据不同的扫描仪，有两种方式安装所述扫描仪固定板5：

如果扫描仪是Optech扫描仪，扫描仪底部是一块底板10，将扫描仪放置在步骤5)组装好的框架上方，参见图5，将扫描仪固定板的凹槽扣在水平钢管1b的下方，并用手托住，将所述锁定螺杆7插入扫描仪底板、水平钢管1b和扫描仪固定板，安装好垫圈和螺母，但是不要锁紧螺杆，待扫描仪固定板的所有锁定螺杆都安装好之后再锁紧螺杆；

如果扫描仪是Rigel或Trimble扫描仪，扫描仪底部是四个夹具11，参加图4，将扫描仪固定板的凹槽扣在框架1b的上方，并用锁定螺杆7固定锁紧，此时再将扫描仪放置到框架上，Rigel 1HA以及Trimble底部的四个夹具可以调节位置，将夹具的位置调节至扫描仪固定板预留的夹具槽，再锁紧扫描仪夹具。至此扫描仪机身安装完成。

7)将扫描仪支架和安装好的扫描仪移动到轨道平板车行进方向车尾的合适位置，利用绑扎带，将扫描仪支架与车身固定好。

8)将扫描控制器和所述电池槽6放置到支架内部，用自攻螺丝将控制器和所述电池槽固定到轨道平板车上。至此所有安装步骤完成。

需要注意的是：

1)安装所述锁定螺杆时，依次安装开口销、多个垫圈、螺母。

2)在安装时框架与角连接件时，如果无法插入，可先进行打磨。

3)本实用新型在加工完成之后，需要在加工厂预安装一次，并对所有部件编号标记，方便拆卸运输后，在项目现场实施安装。

4)本实用新型与车身之间的固定方法，不在本实用新型的说明范围之内，在此不详述。建议采用4根以上车用绑扎带。

5)使用过程中可以对支撑座进行升降调节，当支撑座底部高于万向轮底部时，可以推动框架。

本实用新型在实施过程中，由于轨道平板车并没有安置固定扫描仪支架的方式，因此采用绑扎带将扫描仪支架绑扎固定在平板车上。扫描仪机身安装在框架上方，扫描仪控制器9与所述电池槽6放置在框架内部的平板车上，用自攻螺丝将电池槽与扫描仪控制器固定在轨道平板车上，轨道平板车的表面是一层木板，电池槽与扫描仪控制器底部有固定螺栓孔。为了保护电池，可以在电池槽6外部或内部加装减震胶垫8。

Claims (8)

1.一种多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：包括主框架(1)、支撑座(3)和扫描仪固定板(5)，

所述主框架(1)为方形立体框架，由位于长度方向的4根第一钢管(1b)、位于宽度方向的4根第二钢管(1c)、位于高度方向的4根第三钢管(1a)和分别位于框架的八个角上的八个角连接件(2)连接而成；

所述支撑座(3)设置有4个，其支撑在所述主框架(1)的底部，并与位于主框架(1)的底部四个角上的角连接件(2)固定连接；

在所述高度方向的4根第三钢管(1a)的底部各安装有一万向轮(4)；

所述扫描仪固定板(5)平行设置有2块，且间隔安装在所述主框架(1)顶部。

2.根据权利要求1所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：每个所述角连接件(2)均由3块钢板和3个套管焊接而成，3个所述套管分别位于X轴、Y轴和Z轴方向且顶点焊接在一起，3块钢板分别与相邻的2个套管焊接，每个套管上各钻有2个螺栓孔，且两个螺栓孔的位置和距离与主框架上相应钢管上的螺栓孔的位置和距离一致，所述主框架(1)上三个方向的钢管对应插入相应的角连接件(2)的三个套管内，并通过锁定螺杆(7)固定锁紧。

3.根据权利要求2所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：位于底部的角连接件(2)的底部钢板(2a)为方形，且其与第三钢管(1a)的连接处预留出安装所述万向轮(4)用的安装孔；在所述底部钢板(2a)上还钻有用于安装所述支撑座(3)的螺栓孔。

4.根据权利要求3所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：所述支撑座(3)由1个圆形盘和1个螺杆焊接而成，所述螺杆穿过所述角连接件(2)的底部钢板(2a)上的螺栓孔后由螺栓紧固。

5.根据权利要求3所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：所述万向轮(4)与一连接杆连接，该连接杆穿过所述底部钢板(2a)后插入安装在相应的第三钢管(1a)内，在所述连接杆上钻有两个螺栓孔，螺栓孔的距离和位置与对应的套管和钢管上的螺栓孔一致。

6.根据权利要求1所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：所述第一-第三钢管(1b、1c、1a)长度分别为1000mm、800mm和1200mm，且均为热镀锌方钢管。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：所述扫描仪固定板(5)上形成有与所述第一钢管(1b)形状相适应的凹槽，扫描仪固定板(5)的凹槽开口向下，两端分别扣装在主框架(1)上方平行的两根第一钢管(1b)上，并利用锁定螺杆固定锁紧，扫描仪的固定夹具(11)与扫描仪固定板(5)夹扣锁紧。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的多功能便携式铁路移动三维扫描仪安装支架，其特征在于：所述扫描仪固定板(5)上形成有与所述第一钢管(1b)形状相适应的凹槽，扫描仪固定板(5)的凹槽开口向上，两端分别从下方扣装在主框架(1)上方平行的两根第一钢管(1b)上，通过锁定螺杆将扫描仪的底板(10)和第一钢管(1b)以及扫描仪固定板(5)和第一钢管(1b)分别锁紧。