CN214480883U - 一种数字孪生数据源采集红外摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，包括第一盒体、支架和红外摄像头本体，在第一驱动单元、第二驱动单元、转台和第二盒体的设置下，使得可调节红外摄像头本体在Z轴方向和X‑Y平面均可调，在对数字孪生工厂中的数据源采集时大大增加了单个红外摄像头本体的采集范围，减少了红外摄像头本体的布置数量，使得数字资产库建立的效率大大提高，在清洁单元的设置下，可对红外摄像头本体的镜头外表面堆积的灰尘进行自清洁，进而可保证数据源采集过程中，数据的精确性，红外摄像装置支持两种不同电源的接入，即蓄电池可作为备用电源，以应对在局部停电状态下，红外摄像装置依然可进行不间断的数据源采集工作。

Description

一种数字孪生数据源采集红外摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种红外摄像装置，特别是涉及一种数字孪生数据源采集红外摄像装置。

背景技术

在构建虚拟的数字孪生工厂前，需要对数据源进行采集并形成数字资产库，经过多样化数据融合后形成所需特定的数字孪生工厂。

现有的数据源采集用红外摄像装置均固定安置在工厂内，且为了对数据源进行全面的采集需要布置多个不同位置不同角度的红外摄像装置，每次红外摄像装置选位和安装均需要消耗大量的时间及人力，效率低下；且由于其所处工作环境面临大量的粉尘，容易使得红外摄像装置的镜头表面残留灰尘，进而使得采集到的数据源失真，影响数字孪生工厂的真实性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，包括第一盒体、支架和红外摄像头本体，所述第一盒体上设置有可转动的第二盒体和驱动第二盒体转动的第一驱动单元，第二盒体上设置有可转动的转台和驱动转台转动的第二驱动单元，转台上设置有支架，红外摄像头本体设置在支架内，所述转台上设置有可往复擦拭红外摄像头本体的镜头外表面的清灰单元，所述第一盒体内设置有蓄电池、双电压输入模块、5G通信模块和控制器，所述第一驱动单元、第二驱动单元、清灰单元、双电压输入模块和5G通信模块均与控制器电性连接，蓄电池与双电压输入模块电性连接。

所述第一驱动单元包括电动伸缩杆和滑动框，滑动框设置在第二盒体上，电动伸缩杆设置在第一盒体上，电动伸缩杆的活塞杆上设置有销轴，销轴与滑动框滑动连接，所述电动伸缩杆与控制器电性连接。

所述第二驱动单元包括可转动的中轴和第一电机，第一电机设置在第二盒体内，中轴设置在第二盒体内，中轴两端分别与转台和第二盒体连接，中轴上设置有第一锥齿轮，第一电机的输出轴上设置有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述第一电机与控制器电性连接。

所述清灰单元包括摆杆和套装在摆杆一端的清灰布，所述转台上设置有定位轴，摆杆一端与定位轴转动连接，摆杆内通有条形孔，转台上设置有第二电机，第二电机的输出轴上设置有连杆，连杆末端设置有可转动的滑块，滑块与条形孔滑动连接，所述第二电机与控制器电性连接。

所述滑块为工字滑块。

所述支架上设置有与清灰布匹配的定位板。

所述定位板为可转动的定位板，转台上还设置有驱动定位板转动的第三电机，支架上设置有与清灰布匹配的接触式传感器，所述定位板其中一个相对侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面为光滑平面，第二侧面上设置有多个弹性凸起，与控制器电性连接所述第三电机和接触式传感器与控制器电性连接。

本实用新型的有益效果是：

1、在第一驱动单元、第二驱动单元、转台和第二盒体的设置下，使得可调节红外摄像头本体在Z轴方向和X-Y平面均可调，在对数字孪生工厂中的数据源采集时大大增加了单个红外摄像头本体的采集范围，减少了红外摄像头本体的布置数量，使得数字资产库建立的效率大大提高。

2、在清洁单元的设置下，可对红外摄像头本体的镜头外表面堆积的灰尘进行自清洁，进而可保证数据源采集过程中，数据的精确性。

3、在定位板和接触式传感器的设置下，完成清洁后的清洁布上残留的灰尘可被弹除，保证了清洁效果。

4、红外摄像装置支持两种不同电源的接入，即蓄电池可作为备用电源，以应对在局部停电状态下，红外摄像装置依然可进行不间断的数据源采集工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型图2中B处的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型中定位板处于清洁状态下的示意图；

图6为本实用新型中支架的结构示意图；

图7为本实用新型的原理框图。

图中: 1、第一盒体；2、第二盒体；3、转台；4、支架；5、红外摄像头本体；6、第一电机；7、中轴；8、第一锥齿轮；9、第二锥齿轮；10、摆杆；11、清灰布；12、接触式传感器；13、定位轴；14、条形孔；15、滑块；16、第二电机；17、连杆；18、电动伸缩杆；19、滑动框；20、销轴；21、定位板；22、第三电机；23、弹性凸起；24、蓄电池。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

请参阅图1～7，本实用新型实施例中提供一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，包括第一盒体1、支架4和红外摄像头本体5，红外摄像头本体5安装在支架4内。

参阅图2，第一盒体1顶部固定安装有两个第一立板，两个第一立板之间通过转轴转动连接有第二盒体2，第二盒体2的纵向转角调节（红外摄像头本体5的纵向转动）由第一驱动单元驱动，第一驱动单元包括电动伸缩杆18和滑动框19，滑动框19一体成型在第二盒体2外侧，电动伸缩杆18固定安装在第一盒体1上，电动伸缩杆18的活塞杆末端固定安装有销轴20，在电动伸缩杆18驱动时，销轴20与滑动框19始终滑动连接，进而通过电动伸缩杆18的伸缩可以实现第二盒体2即红外摄像头本体5的纵向转动，即可调节红外摄像头本体5在Z轴方向的位置调节。

参阅图1，第二盒体2顶部转动连接有转台3，转台3横向角度的调节（红外摄像头本体5的横向转动）由第二驱动单元驱动，第二驱动单元包括可转动的中轴7和第一电机6，第一电机6固定安装在第二盒体2内，中轴7设置在第二盒体2内，中轴7两端分别与转台3和第二盒体2固定连接，中轴7上固定安装有第一锥齿轮8，第一电机6的输出轴上固定安装有第二锥齿轮9，第二锥齿轮9与第一锥齿轮8啮合，进而通过第一电机6的正反转并通过第二锥齿轮9与第一锥齿轮8的传动，带动中轴7旋转，可以实现转台3即红外摄像头本体5的横向转动，即可调节红外摄像头本体5在X-Y平面的位置调节。

综上，使得红外摄像头本体5多位置可调，在对数字孪生工厂中的数据源采集时大大增加了单个红外摄像头本体5的采集范围，减少了红外摄像头本体5的布置数量，使得数字资产库建立的效率大大提高。

参阅图1，转台3通过多个与支架4固定连接的第二立板将支架4即红外摄像头本体5固定安装在转台3顶部，由于在数据源采集时，红外摄像装置需架设在工厂内部对其设备、产线等数据进行采集，其工作环境面临着粉尘较大容易污染红外摄像头本体5的镜头外表面的情况，故转台3上设置有可往复擦拭红外摄像头本体5的镜头外表面的清灰单元，参阅图3，清灰单元包括摆杆10和套装在摆杆10上端的清灰布11，转台3上固定安装有定位轴13，摆杆10一端与定位轴13转动连接，摆杆10内通有条形孔14，转台3上固定安装有第二电机16，第二电机16的输出轴上固定安装有连杆17，连杆17末端通过轴设置有可转动的工字型滑块15，参阅图1，在启动第二电机16带动连杆17转动时，滑块15始终与条形孔14滑动连接，可实现摆杆10左右往复摆动，进而使得清灰布11可擦拭红外摄像头本体5的镜头外表面堆积的灰尘，进而可保证数据源采集过程中，数据的精确性。

参阅图1，现将图1中右侧实线的清洁布11所在的极限位置设为初始位置，左侧虚线的清洁布11所在的极限位置设为中间位置，清洁布11在清洁过程中一次清洁的位置变化为：初始位置—中间位置—初始位置。

支架4上在初始位置处还设置有可转动的定位板21，定位板21转动连接在两个第三立板之间，参阅图4，其中一个第三立板上还固定安装有驱动定位板21转动的第三电机22，参阅图6，支架4上在中间位置处固定安装有接触式传感器12，参阅图5，定位板21其中一个相对侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面为光滑平面，第二侧面上设置有多个弹性凸起23。

第一侧面的面积大于清洁布11朝向支架4一侧的面积，当清洁布11在初始位置时，第一侧面完全贴合清洁布11可在清洁布11不运动时，防止灰尘落在第一侧面上即清洁侧面。

清洁过程包括两次清洁，且可由控制器控制清洁单元定时自动清洁：

S1 、初始位置，定位板21，第一侧面朝向清洁布11；

S2、中间位置，触发接触式传感器12，第三电机22带动定位板21翻转180°，第二侧面朝向清洁布11，即弹性凸起23朝向清洁布11；

S3、回归初始位置，在摆动状态下，利用弹性凸起23与清洁布11的摩擦力将清洁布11上完成一次清洁后附着的大量灰尘掸除，保证清洁布清洁面的清洁，以便二次实用，且保证了清洁效果；

S4、开始第二次清洁，中间位置，触发接触式传感器12，第三电机22带动定位板21翻转180°，第一侧面朝向清洁布11，即第一侧面光滑平面朝向清洁布11；

S5、由于一次清洁已经将大量灰尘掸除，红外摄像头本体5的镜头外表面仅会残留少量的灰尘或无灰尘残留，对红外摄像头本体5的镜头外表面的二次清洁进一步保证了清洁效果，同时二次清洁结束，清洁布11回归初始位置与定位板21贴合，可防止灰尘落入清洁侧面上。

红外摄像头本体5的镜头外表面的灰尘清洁完成。

第一盒体1内设置有蓄电池24、双电压输入模块、5G通信模块和控制器，第一电机6、电动伸缩杆18、第二电机16、第三电机22、接触式传感器12、双电压输入模块和5G通信模块均与控制器电性连接，蓄电池24与双电压输入模块电性连接。

第一电机6、电动伸缩杆18、第二电机16、第三电机22、接触式传感器12、双电压输入模块、5G通信模块、蓄电池24和控制器均为现有技术，在此不再赘述。

参阅图7，红外摄像装置支持两种不同电源的接入，其一可通过变压器与市电连接，其二可通过蓄电池24直接供电，即蓄电池24可作为备用电源，以应对在局部停电状态下，红外摄像装置依然可进行不间断的数据源采集工作，采集到的数据源可通过5G通信模块、核心网及互联网直接传输到终端进行储存形成数字资产库以便后续“建成”三维可视化的数字孪生工厂。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，包括第一盒体（1）、支架（4）和红外摄像头本体（5），其特征在于：所述第一盒体（1）上设置有可转动的第二盒体（2）和驱动第二盒体（2）转动的第一驱动单元，第二盒体（2）上设置有可转动的转台（3）和驱动转台（3）转动的第二驱动单元，转台（3）上设置有支架（4），红外摄像头本体（5）设置在支架（4）内，所述转台（3）上设置有可往复擦拭红外摄像头本体（5）的镜头外表面的清灰单元，所述第一盒体（1）内设置有蓄电池（24）、双电压输入模块、5G通信模块和控制器，所述第一驱动单元、第二驱动单元、清灰单元、双电压输入模块和5G通信模块均与控制器电性连接，蓄电池（24）与双电压输入模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述第一驱动单元包括电动伸缩杆（18）和滑动框（19），滑动框（19）设置在第二盒体（2）上，电动伸缩杆（18）设置在第一盒体（1）上，电动伸缩杆（18）的活塞杆上设置有销轴（20），销轴（20）与滑动框（19）滑动连接，所述电动伸缩杆（18）与控制器电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述第二驱动单元包括可转动的中轴（7）和第一电机（6），第一电机（6）设置在第二盒体（2）内，中轴（7）设置在第二盒体（2）内，中轴（7）两端分别与转台（3）和第二盒体（2）连接，中轴（7）上设置有第一锥齿轮（8），第一电机（6）的输出轴上设置有第二锥齿轮（9），第二锥齿轮（9）与第一锥齿轮（8）啮合，所述第一电机（6）与控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述清灰单元包括摆杆（10）和套装在摆杆（10）一端的清灰布（11），所述转台（3）上设置有定位轴（13），摆杆（10）一端与定位轴（13）转动连接，摆杆（10）内通有条形孔（14），转台（3）上设置有第二电机（16），第二电机（16）的输出轴上设置有连杆（17），连杆（17）末端设置有可转动的滑块（15），滑块（15）与条形孔（14）滑动连接，所述第二电机（16）与控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述滑块（15）为工字滑块。

6.根据权利要求4所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述支架（4）上设置有与清灰布（11）匹配的定位板（21）。

7.根据权利要求6所述的一种数字孪生数据源采集红外摄像装置，其特征在于：所述定位板（21）为可转动的定位板，转台（3）上还设置有驱动定位板（21）转动的第三电机（22），支架（4）上设置有与清灰布（11）匹配的接触式传感器（12），所述定位板（21）其中一个相对侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面为光滑平面，第二侧面上设置有多个弹性凸起（23），与控制器电性连接所述第三电机（22）和接触式传感器（12）与控制器电性连接。

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