CN215561918U - 一种梁底扫描系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种梁底扫描系统，包括桥面支架主体、固定臂、缆索卷扬单元、缆索、扫描装置、支架行走组件，其中桥面支架主体设于桥面两侧；固定臂固定连接于所述桥面支架主体上；缆索卷扬单元设于所述桥面支架主体上；缆索连接于所述缆索卷扬单元上，能够在缆索卷扬单元的驱动下进行收卷；扫描装置包括多个扫描装置节段；支架行走组件设于所述桥面支架主体下方，能够驱动桥面支架主体沿桥体的长度方向行进，实现扫描装置对梁底的覆盖式扫描。与现有技术相比，本实用新型能够在大面积扫描的同时，实现定参数的标准化成像，具有高度的稳定性和采集精准性。

Description

一种梁底扫描系统

技术领域

本实用新型涉及桥梁检测领域，尤其是涉及一种梁底扫描系统。

背景技术

型基础设施结构表观信息的获取对于基础设施的管理与养护有着十分重要的意义，而一般图像可以直观地获取到许多信息。因而，图像采集是结构表观信息获取的重要途经。特别对于桥梁这一大型结构，其梁底的图像采集往往具有一定的困难。目前的扫描装置主要包括爬壁机器人、带有伸缩机构的桥检移动设备以及以无人机为代表的飞行器等。桥检移动设备主要是通过桥上安置的设备通过伸缩机构下放置梁底，通过桥上设备的移动与控制带动桥下进行采集，其形式大多类同于桥检车。爬壁机器人在检测梁底时，其自身的重量往往会影响采集装置与梁底平面的贴合度。爬壁机器人主要通过负压等措施应对这一问题，但也同样存在许多桥梁梁底种类、性质各异以至于影响吸附等问题。

现有技术中一般桥梁梁底检测过程中，可能存在复杂的风环境，这会对无人机等飞行器悬停、缓速飞行等采集过程造成干扰。

CN112623221A公开了一种桥梁检测装置，尤其指一种桥梁智能检测飞行机器人，包括转场车、计算站、牵索电缆、飞行器、爬壁机器人和裂缝自动监测仪，所述转场车上安有计算站，转场车与飞行器、爬壁机器人用牵索电缆连接，并为其供电，飞行器上承托爬壁机器人，爬壁机器人手臂上安装裂缝自动监测仪。该种检测装置依赖于爬壁机器人与飞行器之间的配合，缺乏稳定性和精准性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种梁底扫描系统，能够在大面积扫描的同时，实现定参数的标准化成像，具有高度的稳定性和采集精准性。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本技术方案中梁底扫描系统，包括桥面支架主体、固定臂、缆索卷扬单元、缆索、扫描装置、支架行走组件，其中具体地：

桥面支架主体，设于桥面两侧；

固定臂，固定连接于所述桥面支架主体上；

缆索卷扬单元，设于所述桥面支架主体上；

缆索，连接于所述缆索卷扬单元上，能够在缆索卷扬单元的驱动下进行收卷；

扫描装置，包括多个扫描装置节段，安装调试状态下，所述扫描装置能够可拆卸式固定于固定臂上，扫描工作状态下，所述扫描装置的两端能与桥面两侧的缆索末端连接，使得扫描装置悬吊于梁底，并能在缆索卷扬单元的驱动下实现扫描装置悬吊高度和悬吊水平位置的调整；

支架行走组件，设于所述桥面支架主体下方，能够驱动桥面支架主体沿桥体的长度方向行进，实现扫描装置对梁底的覆盖式扫描。

进一步地，所述固定臂外侧端部之间的距离大于桥面的宽度。

进一步地，所述桥面支架主体上设有照准单元，用于校准对齐桥面两侧的桥面支架主体的位置。

进一步地，所述照准单元为激光照准装置。

进一步地，所述扫描装置节段包括轻质框式骨架和设于轻质框式骨架上的阵列相机。

进一步地，所述阵列相机为至少包括一个工业摄像机。

进一步地，所述扫描装置还包括至少设于2个扫描装置节段上的骨架行走组件。

进一步地，所述骨架行走组件包括设于所述轻质框式骨架上表面的第一滚轮组，所述第一滚轮组匹配有第一伺服电机。

进一步地，所述支架行走组件包括设于桥面支架主体下表面的第二滚轮组，所述第二滚轮组匹配有第二伺服电机。

进一步地，所述固定臂上设有卡扣，能够实现与轻质框式骨架的卡扣固定；

所述轻质框式骨架上均设有连接组件，能够实现轻质框式骨架间的快速刚性拼接。

进一步地，缆索的外部串有一系列的轻质护套，在缆索和梁体表面接触时起到隔离保护、减小摩擦的作用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术优势：

1)本技术方案中的轻质框架节段可以通过连接件进行拼接扩展，根据梁的横向尺寸，将轻质框架扩展至可扫描覆盖横向宽度的长度，并通过缆索的吊升和牵引，将扫描装置下放至梁底，再收紧缆索，使扫描设备通过行走轮与梁底紧密接触，即可开始工作，在大面积扫描的同时，实现定参数的标准化成像，具有高度的稳定性和采集精准性。

2)本技术方案的支架上设置有激光照准装置，用于校准对齐桥面两侧的支架位置，并在支架上匹配安装有缆索牵引装置，用于扫描装置的下放，同时设置有行走轮，可在桥面上沿道路方向前进，即能够驱动桥面支架主体沿桥体的长度方向行进，实现扫描装置对梁底的覆盖式扫描。

附图说明

图1为本技术方案中桥面支架主体的设置结构示意图；

图2为本技术方案中梁底扫描装置待拼接状态的结构示意图；

图3为本技术方案中梁底扫描装置逐节拼装状态的结构示意图；

图4为本技术方案中梁底扫描装置拼接完成状态的结构示意图；

图5为本技术方案中梁底扫描装置完成调整状态的结构示意图；

图6为本技术方案中扫描装置的正视结构示意图。

图中：1、桥面支架主体，2、缆索卷扬单元，3、照准单元，4、固定臂，5、支架行走组件，6、缆索，7、轻质框式骨架，8、阵列相机，9、骨架行走组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本技术方案中梁底扫描系统包括桥面支架主体1、固定臂4、缆索卷扬单元2、缆索6、扫描装置、支架行走组件5，参见图1至图6。

桥面支架主体1设于桥面两侧，固定臂4固定连接于所述桥面支架主体1上，固定臂4外侧端部之间的距离大于桥面的宽度，即固定臂4向两侧伸出至桥体外侧。

缆索卷扬单元2设于所述桥面支架主体1上，缆索6连接于所述缆索卷扬单元2上，能够在缆索卷扬单元2的驱动下进行收卷；固定臂4上设有卡扣，能够实现与轻质框式骨架7的卡扣固定。轻质框式骨架7上均设有连接组件，能够实现轻质框式骨架7间的快速刚性拼接。具体可选为螺栓连接间或卡扣连接件。缆索的外部串有一系列的轻质护套，在缆索和梁体表面接触时起到隔离保护、减小摩擦的作用。

扫描装置包括多个扫描装置节段，安装调试状态下，所述扫描装置能够可拆卸式固定于固定臂4上，扫描工作状态下，所述扫描装置的两端能与桥面两侧的缆索6末端连接，使得扫描装置悬吊于梁底，并能在缆索卷扬单元2的驱动下实现扫描装置悬吊高度和悬吊水平位置的调整。

支架行走组件5设于所述桥面支架主体1下方，能够驱动桥面支架主体1沿桥体的长度方向行进，实现扫描装置对梁底的覆盖式扫描。

桥面支架主体1上设有照准单元，用于校准对齐桥面两侧的桥面支架主体1的位置。

照准单元为激光照准装置，即激光照准器。

扫描装置节段包括轻质框式骨架7和设于轻质框式骨架7上的阵列相机8。阵列相机8为至少包括一个工业摄像机。扫描装置还包括至少设于2个扫描装置节段上的骨架行走组件9。

骨架行走组件9包括设于轻质框式骨架7上表面的第一滚轮组，所述第一滚轮组匹配有第一伺服电机。支架行走组件5包括设于桥面支架主体1下表面的第二滚轮组，所述第二滚轮组匹配有第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机均通过无线或有线通信的方式与外部控制终端连接实现上下同步运动。

梁底扫描的工作流程技术细节如下：

1)在桥面上搭设桥面支架主体1，并通过激光照准单元3校准对齐桥面两侧的桥面支架主体1位置，使桥面支架主体1与横桥向平行。

2)根据梁底宽度，准备好需求数量的扫描装置节段。

3)在桥面的一侧，将缆索通过无人机、牵引机器人或其他牵引设备，经过梁底牵引至另一侧，并通过索扣与末端的扫描装置节段安装连接。

4)桥面支架主体1上设有临时的固定单元，临时的固定组件包括固定臂4和缆索6，可以临时固定、吊拉扫描装置节段。扫描装置的下放过程具体分为以下几个子步骤：

4a)首先通过固定臂4临时固定住末端的扫描装置的节段，并将缆索6与扫描装置的节段临时连接。

4b)松开固定臂4的卡扣或螺栓紧固元件，通过缆索6将扫描装置的节段往下吊放一定的距离。

4c)将下一个扫描装置节段与固定臂4连接，同时，与缆索6连接着的前一节段进行拼接连接件的安装。

4d)将缆索6与扫描装置的节段前一节段与固定臂4的连接松开，重新与新的一节扫描装置节段连接。

4e)重复4b～4e步骤，直至所有扫描装置节段拼接完毕。

5)放松固定臂，下放一侧的缆索，同时收紧另一侧的缆索，使扫描装置逐步从桥面侧面下放至梁底，到达横向要求的位置后，同步收紧缆索，使扫描装置抵紧梁底表面。

6)桥面处两侧的支架同步前行，通过缆索带动梁底的扫面装置沿着纵桥向前行扫描拍照，实现梁底的大面积扫描。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种梁底扫描系统，其特征在于，包括：

桥面支架主体(1)，设于桥面两侧；

固定臂(4)，固定连接于所述桥面支架主体(1)上；

缆索卷扬单元(2)，设于所述桥面支架主体(1)上；

缆索(6)，连接于所述缆索卷扬单元(2)上，能够在缆索卷扬单元(2)的驱动下进行收卷；

扫描装置，包括多个扫描装置节段，安装调试状态下，所述扫描装置能够可拆卸式固定于固定臂(4)上，扫描工作状态下，所述扫描装置的两端能与桥面两侧的缆索(6)末端连接，使得扫描装置悬吊于梁底，并能在缆索卷扬单元(2)的驱动下实现扫描装置悬吊高度和悬吊水平位置的调整；

支架行走组件(5)，设于所述桥面支架主体(1)下方，能够驱动桥面支架主体(1)沿桥体的长度方向行进，实现扫描装置对梁底的覆盖式扫描。

2.根据权利要求1所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述固定臂(4)外侧端部之间的距离大于桥面的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述桥面支架主体(1)上设有照准单元，用于校准对齐桥面两侧的桥面支架主体(1)的位置。

4.根据权利要求3所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述照准单元为激光照准装置。

5.根据权利要求1所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述扫描装置节段包括轻质框式骨架(7)和设于轻质框式骨架(7)上的阵列相机(8)。

6.根据权利要求5所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述阵列相机(8)至少包括一个工业摄像机。

7.根据权利要求5所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述扫描装置还包括至少设于2个扫描装置节段上的骨架行走组件(9)。

8.根据权利要求7所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述骨架行走组件(9)包括设于所述轻质框式骨架(7)上表面的第一滚轮组，所述第一滚轮组匹配有第一伺服电机。

9.根据权利要求1所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述支架行走组件(5)包括设于桥面支架主体(1)下表面的第二滚轮组，所述第二滚轮组匹配有第二伺服电机。

10.根据权利要求5所述的一种梁底扫描系统，其特征在于，所述固定臂(4)上设有卡扣，能够实现与轻质框式骨架(7)的卡扣固定；

所述轻质框式骨架(7)上均设有连接组件，能够实现轻质框式骨架(7)间的快速刚性拼接。

Images