CN214889810U - 一种隧道三维扫描小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道三维扫描小车，包括三维扫描仪、连接支架组件和限位组件，所述连接支架组件具有两幅并呈横向对称分布，所述三维扫描仪安装在两幅所述连接支架组件之间，所述连接支架组件的两端分别安装有所述限位组件，所述连接支架组件包括连接外管和两根分别滑动穿设在所述连接外管的两端的伸缩柱，所述限位组件包括限位母块和限位子块。本实用新型中，通过所述连接支架组件和限位组件配合使用，对该小车装置不仅起到宽度调节作用，使其满足多种轨道规模的需求，还稳固承载起扫描监测等设备，驱动小车自动行驶，同时滑轮组件有效提高小车沿着轨道行驶的平稳性，增加扫描隧道病害图像检测数据的质量。

Description

一种隧道三维扫描小车

技术领域

本实用新型涉及轨道交通检测设备技术领域，具体地说涉及一种隧道三维扫描小车。

背景技术

随着国家高速铁路和城市轨道高速建设，轨道运输已成为当前最主要的交通工具。轨道建设过程中存在大量的穿山和地下隧道，隧道在建成后，受沿线建设施工项目、地质条件、材料性能劣化等综合因素的影响，会导致隧道结构出现渗漏水(泥)、衬砌裂损及混凝土掉块等典型病害。隧道病害必须及时检测并加以治理，否则会影响轨道运输的正常运营，甚至引发风险事件或事故。

三维扫描是指集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描技术能实现非接触测量，且因为具有速度快、精度高和效率高的优点广泛运用在隧道检测中，通过发射高密度的激光实现点云数据的全面采集，利用其配套的点云处理软件根据点云数据及其生成的激光全息影像可快速、准确、全面地实现地铁结构形态的快速获取及隧道病害识别。

在现有的技术中，一方面仍然需要工组人员推动小车在隧道内来回巡视扫描，但是人工巡查的方式无法有效保障扫描小车移动的平稳性和匀速性，另一方面由于不同的轨道，其结构宽度也不相同，小车无法实现与所有轨道完美匹配，使用效果差，导致扫描隧道病害图像检测数据的质量难以得到保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、使用灵活便捷、扫描效果佳的隧道三维扫描小车。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种隧道三维扫描小车，包括三维扫描仪、连接支架组件和限位组件，所述连接支架组件具有两幅并呈横向对称分布，所述三维扫描仪安装在两幅所述连接支架组件之间，所述连接支架组件的两端分别安装有所述限位组件，所述限位组件的底部安装有滑轮组件；

所述连接支架组件包括连接外管和两根分别滑动穿设在所述连接外管的两端的伸缩柱，所述限位组件包括限位母块和限位子块，所述限位子块固定在所述连接外管的端部，所述限位母块固定在所述伸缩柱上，所述限位母块的中部设置有凹槽，所述限位子块的底部设置有凸起块，所述凹槽可随着所述伸缩柱的滑动而卡接在所述凸起块外。

进一步地，所述三维扫描仪的底部连接有升降组件，两幅所述连接支架组件之间纵向居中固定连接有承载板，所述升降组件安装在所述承载板的中间。

进一步地，所述升降组件包括安装壳、直线电机和升降轴，所述直线电机安装在所述安装壳的内部，且所述安装壳的内部底面铺设有减震垫，所述安装壳的上端面居中开设有安装口，所述升降轴的底部穿过所述安装口与所述直线电机固定安装，所述三维扫描仪固定连接在所述升降轴的顶部。

进一步地，所述连接外管的内周面固定有缓冲防护层，所述缓冲防护层的内周面固定有润滑套，所述伸缩柱滑动安装在所述润滑套内，且所述缓冲防护层内部填充为海绵材质，所述润滑套采用电镀金属材质。

进一步地，所述限位子块上开设有通孔，所述伸缩柱滑动穿过所述通孔，所述限位子块的上端螺纹安装有可旋入所述通孔内而抵紧所述伸缩柱的锁紧螺栓。

进一步地，所述限位母块的底部开设有车轮安装槽，所述滑轮组件包括连接杆、安装在所述连接杆的中部的主动轮和两个分别安装在所述连接杆的两端的三角从动轮，所述连接杆转动安装在所述限位母块上，所述主动轮位于在所述车轮安装槽内。

进一步地，所述三角从动轮包括三角轮盘架和三个转动安装在所述三角轮盘架上的并呈等边三角形分布的工业轮。

进一步地，所述工业轮采用双轴承设计，且外围安装有橡胶气垫圈。

进一步地，所述限位母块上安装有用于驱动所述主动轮转动的驱动马达。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型中，工作人员可以通过远程端智能设备，例如手机或电脑实现对小车的远程控制，从而进一步实现对改小车装置的自动驱动行驶，通过三维扫描仪实现智能自动扫描，提高自动化程度和工作效率；当该设备投入到不同的轨道上使用时，根据轨道宽度的不同，调节伸缩柱的长度，并通过限位组件进行紧定，使得限位组件一端的限位子块固定在连接外管的管口，使得限位组件另一端的限位母块固定在轨道上，增加装置结构的稳固程度，使得该小车的适用范围更广泛，不使用时，收缩伸缩柱，将限位子块和限位母块通过凸起块和凹槽卡接适配安装成一体即可；将主动轮放置在轨道上，主动轮两侧的三角从动轮则放置在地面上，主动轮和三角从动轮相互配合，提高该装置行驶的平稳程度，增加扫描监测的效果，同时三角从动轮还可以实现爬坡等功能，满足复杂地形的行驶需求，实用性高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的连接支架组件展开后的整体结构示意图。

图3是本实用新型一实施例的连接支架组件展开前的整体结构示意图。

图4是本实用新型一实施例的升降组件局部整体结构示意图。

图5是本实用新型一实施例的连接支架组件内部局部结构示意图。

图6是本实用新型一实施例的三角从动轮整体结构示意图。

附图中各部件的标记为：1、升降组件；101、安装壳；102、安装口；103、直线电机；104、减震垫；105、升降轴；2、三维扫描仪；3、承载板；4、连接支架组件；401、连接外管；402、缓冲防护层；403、润滑套；404、伸缩柱；5、限位组件；501、限位母块；502、凹槽；503、车轮安装槽；504、限位子块；505、凸起块；506、通孔；507、锁紧螺栓；6、滑轮组件；601、主动轮；602、连接杆；603、三角从动轮；604、工业轮；605、三角轮盘架；606、橡胶气垫圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1-图6。

本实用新型一种隧道三维扫描小车，包括三维扫描仪2、连接支架组件4和限位组件5，所述连接支架组件4具有两幅并呈横向对称分布，所述三维扫描仪2安装在两幅所述连接支架组件4之间，所述连接支架组件4的两端分别安装有所述限位组件5，所述限位组件5的底部安装有滑轮组件6；

所述连接支架组件4包括连接外管401和两根分别滑动穿设在所述连接外管401的两端的伸缩柱404，所述限位组件5包括限位母块501和限位子块504，所述限位子块504固定在所述连接外管401的端部，所述限位母块501固定在所述伸缩柱404上，所述限位母块501的中部设置有凹槽502，所述限位子块504的底部设置有凸起块505，所述凹槽502可随着所述伸缩柱404的滑动而卡接在所述凸起块505外。

本实用新型中，工作人员可以通过远程端智能设备，例如手机或电脑实现对小车的远程控制，从而进一步实现对改小车装置的自动驱动行驶，通过三维扫描仪实现智能自动扫描，提高自动化程度和工作效率；当该设备投入到不同的轨道上使用时，根据轨道宽度的不同，调节伸缩柱的长度，并通过限位组件进行紧定，使得限位组件一端的限位子块固定在连接外管的管口，使得限位组件另一端的限位母块固定在轨道上，增加装置结构的稳固程度，使得该小车的适用范围更广泛，不使用时，收缩伸缩柱，将限位子块和限位母块通过凸起块和凹槽卡接适配安装成一体即可；将主动轮放置在轨道上，主动轮两侧的三角从动轮则放置在地面上，主动轮和三角从动轮相互配合，提高该装置行驶的平稳程度，增加扫描监测的效果，同时三角从动轮还可以实现爬坡等功能，满足复杂地形的行驶需求，实用性高。

在一实施例中，所述三维扫描仪2的底部连接有升降组件1，两幅所述连接支架组件4之间纵向居中固定连接有承载板3，所述升降组件1安装在所述承载板3的中间。这样设计，使得该装置体型轻便灵活、结构完整稳固。

在一实施例中，所述升降组件1包括安装壳101、直线电机103和升降轴105，所述直线电机103安装在所述安装壳101的内部，且所述安装壳101的内部底面铺设有减震垫104，所述安装壳101的上端面居中开设有安装口102，所述升降轴105的底部穿过所述安装口102与所述直线电机103固定安装，所述三维扫描仪2固定连接在所述升降轴105的顶部。这样设计，通过所述安装壳101有效保护直线电机103不受损，所述直线电机103驱动所述升降轴105实现上下自动升降，使得所述三维扫描仪2实现360度全方位上下全面扫描监测，增强扫描视野，所述减震垫104对所述直线电机103起到减震防护作用，提高所述升降组件1顶部安装的所述三维扫描仪2移动的平稳性，防止扫描过程中的抖动影响所得数据的质量。

在一实施例中，所述连接外管401的内周面固定有缓冲防护层402，所述缓冲防护层402的内周面固定有润滑套403，所述伸缩柱404滑动安装在所述润滑套403内，且所述缓冲防护层402内部填充为海绵材质，所述润滑套403采用电镀金属材质。这样设计，不仅使得所述伸缩柱404在所述连接外管401内腔中伸缩自由、移动顺畅，还有助于提高小车在行驶过程中的稳定性，防止所述连接外管401抖动而影响顶端所述三维扫描仪2的扫描结果。

在一实施例中，所述限位子块504上开设有通孔506，所述伸缩柱404滑动穿过所述通孔506，所述限位子块504的上端螺纹安装有可旋入所述通孔506内而抵紧所述伸缩柱404的锁紧螺栓507。这样设计，工作人员在按照当前轨道的宽度调整好所述伸缩柱404的长度后，通过所述锁紧螺栓507对所述伸缩柱404起到限位紧固作用，防止意外松动。

在一实施例中，所述限位母块501的底部开设有车轮安装槽503，所述滑轮组件6包括连接杆602、安装在所述连接杆602的中部的主动轮601和两个分别安装在所述连接杆602的两端的三角从动轮603，所述连接杆602转动安装在所述限位母块501上，所述主动轮601位于在所述车轮安装槽503内。这样设计，将所述主动轮601放置在轨道上，主动轮601两侧的三角从动轮603则放置在地面上，通过所述主动轮601和三角从动轮603相互配合，提高该装置行驶的平稳程度，增加扫描监测的效果。

在一实施例中，所述三角从动轮603包括三角轮盘架605和三个转动安装在所述三角轮盘架605上的并呈等边三角形分布的工业轮604。这样设计，使得所述三角从动轮603可以实现爬坡等功能，满足复杂地形的行驶需求，实用性高。

在一实施例中，所述工业轮604采用双轴承设计，且外围安装有橡胶气垫圈606。这样设计，有助于提高小车行驶的平稳性和扫描的精准度。

在一实施例中，所述限位母块501上安装有用于驱动所述主动轮601转动的驱动马达。这样设计，工作人员可以通过远程端智能设备，例如手机或电脑实现对小车的控制，从而进一步实现对驱动马达的控制，驱动小车沿着轨道实现自动行驶或停止。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道三维扫描小车，其特征在于：包括三维扫描仪(2)、连接支架组件(4)和限位组件(5)，所述连接支架组件(4)具有两幅并呈横向对称分布，所述三维扫描仪(2)安装在两幅所述连接支架组件(4)之间，所述连接支架组件(4)的两端分别安装有所述限位组件(5)，所述限位组件(5)的底部安装有滑轮组件(6)；

所述连接支架组件(4)包括连接外管(401)和两根分别滑动穿设在所述连接外管(401)的两端的伸缩柱(404)，所述限位组件(5)包括限位母块(501)和限位子块(504)，所述限位子块(504)固定在所述连接外管(401)的端部，所述限位母块(501)固定在所述伸缩柱(404)上，所述限位母块(501)的中部设置有凹槽(502)，所述限位子块(504)的底部设置有凸起块(505)，所述凹槽(502)可随着所述伸缩柱(404)的滑动而卡接在所述凸起块(505)外。

2.如权利要求1所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述三维扫描仪(2)的底部连接有升降组件(1)，两幅所述连接支架组件(4)之间纵向居中固定连接有承载板(3)，所述升降组件(1)安装在所述承载板(3)的中间。

3.如权利要求2所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述升降组件(1)包括安装壳(101)、直线电机(103)和升降轴(105)，所述直线电机(103)安装在所述安装壳(101)的内部，且所述安装壳(101)的内部底面铺设有减震垫(104)，所述安装壳(101)的上端面居中开设有安装口(102)，所述升降轴(105)的底部穿过所述安装口(102)与所述直线电机(103)固定安装，所述三维扫描仪(2)固定连接在所述升降轴(105)的顶部。

4.如权利要求1或2所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述连接外管(401)的内周面固定有缓冲防护层(402)，所述缓冲防护层(402)的内周面固定有润滑套(403)，所述伸缩柱(404)滑动安装在所述润滑套(403)内，且所述缓冲防护层(402)内部填充为海绵材质，所述润滑套(403)采用电镀金属材质。

5.如权利要求1或2所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述限位子块(504)上开设有通孔(506)，所述伸缩柱(404)滑动穿过所述通孔(506)，所述限位子块(504)的上端螺纹安装有可旋入所述通孔(506)内而抵紧所述伸缩柱(404)的锁紧螺栓(507)。

6.如权利要求1或2所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述限位母块(501)的底部开设有车轮安装槽(503)，所述滑轮组件(6)包括连接杆(602)、安装在所述连接杆(602)的中部的主动轮(601)和两个分别安装在所述连接杆(602)的两端的三角从动轮(603)，所述连接杆(602)转动安装在所述限位母块(501)上，所述主动轮(601)位于在所述车轮安装槽(503)内。

7.如权利要求6所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述三角从动轮(603)包括三角轮盘架(605)和三个转动安装在所述三角轮盘架(605)上的并呈等边三角形分布的工业轮(604)。

8.如权利要求7所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述工业轮(604)采用双轴承设计，且外围安装有橡胶气垫圈(606)。

9.如权利要求6所述的隧道三维扫描小车，其特征在于：所述限位母块(501)上安装有用于驱动所述主动轮(601)转动的驱动马达。

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