CN218097591U - 一种弧形件三维姿态扫描测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弧形件三维姿态扫描测量装置，涉及隧道施工机械液压设备技术领域，解决现有的弧形件拼装机不能精准调整自身与待拼装弧形件的相对三维位置姿态的技术问题，包括弧形件拼装机，弧形件拼装机上安装有微调平台和平台微调油缸，微调平台上设置有激光位移传感器a，两个激光位移传感器a位于同一水平高度，微调平台的两侧的两端分别设置有激光位移传感器b，4个激光位移传感器b位于同一水平高度，激光位移传感器a和激光位移传感器b均可拆卸式安装在所述微调平台的两侧。本实用新型结构简单，操作方便，通过简单数据处理可以精确的识别弧形件的中心位置和倾斜角度，实时调整弧形件与弧形件安装机本体的相对位置。

Description

一种弧形件三维姿态扫描测量装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工机械液压设备技术领域，更具体的是涉及一种弧形件三维姿态扫描测量装置技术领域。

背景技术

隧道是修建在地下、水下或者山体中，并铺设铁路或者修筑公路以供机动车辆通行的建筑物。隧道的建设过程主要为隧道规划、勘测、设计、贯通控制测量和施工等工作，因此，无论是建设还是使用，隧道过程繁琐且复杂。在设计有中，隔墙的盾构隧道内，需要在隧道管片上方安装弧形件。隧道弧形件安装机属于隧道内部结构智能化全预制拼装项目的重要施工设备之一。

现有技术202210431276.X公开了一种预制弧形件隧道内部装配姿态调整装置及其自动装配方法，包括：弧形件拼装机、参考标靶、目标标靶和控制系统，该调整装置的主要作用就是用于在隧道底部对待安装预制件(弧形件)进行精准拼装。

影响弧形件拼装精度的因素是多方面的，其中待安装弧形件与拼装机本体之间相对三维位置的精准确定是首先要解决的问题，现有的弧形件拼装机并不能精准调整自身与待拼装弧形件的相对三维位置姿态，从而导致弧形件拼装机的微调平台不能准确的在中心位置将弧形件托起，进而不能准确将弧形件托举到待安装位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述现有的弧形件拼装机不能精准调整自身与待拼装弧形件的相对三维位置姿态的技术问题，本实用新型提供一种弧形件三维姿态扫描测量装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种弧形件三维姿态扫描测量装置，包括弧形件拼装机，所述弧形件拼装机上安装有微调平台和平台微调油缸，所述微调平台的顶部低于所述弧形件的顶部，所述微调平台上沿其水平运动方向的两侧的中部分别设置有激光位移传感器a，两个所述激光位移传感器a位于同一水平高度，所述微调平台的两侧的两端分别设置有激光位移传感器b，4个所述激光位移传感器b位于同一水平高度，所述激光位移传感器a和激光位移传感器b均可拆卸式安装在所述微调平台的两侧。

进一步地，所述激光位移传感器a通过安装座a与所述微调平台连接，所述激光位移传感器b通过安装座b与所述微调平台连接，所述安装座a和安装座b均包括安装顶板，所述激光位移传感器a和激光位移传感器b分别和与之对应的安装顶板可拆卸式连接。

进一步地，所述安装顶板上开设有弧形通槽，所述激光位移传感器a和激光位移传感器b的底部均开设有螺纹孔，所述激光位移传感器a和激光位移传感器b与所述安装顶板均通过紧固螺栓固定。

进一步地，所述安装座a为L型结构，所述安装座a的安装顶板的一侧设置有安装板，所述安装板与所述微调平台通过螺栓a固定，所述安装座a的安装顶板与所述微调平台的侧面垂直设置。

进一步地，所述安装座b为凸字型结构，所述安装座b的安装顶板的两侧均固设有L型的支撑板，所述支撑板与所述微调平台通过螺栓b固定，所述安装座b的安装顶板与所述微调平台的侧面平行设置。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型在弧形件安装机微调平台的两侧分别对称安装激光位移传感器a和激光位移传感器b，通过激光位移传感器a和激光位移传感器b与平台微调油缸配合来确定弧形件与安装机微调平台的相对位置角度。四个朝上发射激光的激光传感器b会随着微调平台的移动来扫描弧形件中心孔的边缘和顶面，得到弧形件的三个姿态角度和纵向中心位置数据；两个朝向侧面的激光位移传感器a扫描弧形件的两个侧立面，得到弧形件的横向中心位置数据。通过控制算法，安装机可自动调整微调平台与弧形件托举面平行且中心对齐，完成安装机微调平台托举弧形件的动作。

2.本实用新型分别通过安装座a和安装座b将可拆卸式地安装在微调平台的两侧，可拆卸式的安装结构方便激光位移传感器a和激光位移传感器b出现故障时进行更换，同时在安装座a和安装座b的安装顶板上设置弧形通槽，并在激光位移传感器a和激光位移传感器b的底部设置与弧形通槽通过紧固螺栓固定的螺纹孔，使激光位移传感器a和激光位移传感器b可以按实际需求的角度安装在安装座a和安装座b上，以适应不同的安装需求。

3.本实用新型的弧形件三维姿态扫描测量装置结构简单，操作方便，通过简单数据处理可以精确的识别弧形件的中心位置和倾斜角度，实时调整弧形件与弧形件安装机本体的相对位置，为后续的三维精确拼装做好充分准备。

附图说明

图1是本实用新型的结构俯视图；

图2是本实用新型的结构侧视图；

图3是本实用新型安装座a的结构示意图；

图4是本实用新型安装座b的结构示意图

附图标记：1-激光位移传感器b，2-平台微调油缸，3-弧形件，4-微调平台，5-激光位移传感器a，6-弧形件拼装机，7-隧道管片，8-安装板，9-安装座a，10-安装顶板，11-弧形通槽，12-紧固螺栓，13-安装座b，14-支撑板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

实施例1

如图1到图2所示，本实施例提供一种弧形件3三维姿态扫描测量装置，包括弧形件拼装机6，所述弧形件拼装机6上安装有微调平台4和平台微调油缸2，所述微调平台4的顶部低于所述弧形件3的顶部，所述微调平台4上沿其水平运动方向两侧的中部分别设置有激光位移传感器a5，两个所述激光位移传感器a5位于同一水平高度，所述微调平台4两侧的两端分别设置有激光位移传感器b1，4个所述激光位移传感器b1位于同一水平高度，所述激光位移传感器a5和激光位移传感器b1均可拆卸式安装在所述微调平台4的两侧。

该弧形件3三维姿态扫描测量装置由激光位移传感器a5和激光位移传感器b1与平台微调油缸2配合来确定弧形件3与安装机微调平台4的相对位置角度。

主要测量以下几个数据：

弧形件3相对于微调平台4的两个倾斜角度：

将四个激光位移传感器b1安装于微调平台4两侧面的四个端点处，且使四个激光位移传感器b1处于同一水平面，通过向上发射激光测得四个点到弧形件3中心孔上表面的距离，通过四个点的距离差值，可以计算出弧形件3相对于微调平台4的两个倾斜角度。

弧形件3纵向中心点和水平角度：

在平台微调油缸2的推动下，四个激光位移传感器b1随着微调平台4向前运动的过程中，四个激光位移传感器b1沿弧形件3纵向方向来回运动，即可根据前后四个激光信号返回数据时的平台微调油缸2的位移值得出弧形件3的中心点的位置以及弧形件3的水平角度。

弧形件3横向中心点：

通过两个侧面的激光位移传感器b1，扫描弧形件3中心孔两侧立面，得出两个侧立面到微调平台4的距离差，进而得到弧形件3的横向中心点。

当弧形件3的横向中心点、纵向中心点和三个姿态角度测量完毕，就可以调整微调平台4与弧形件3平行，完成举升。

本实用新型的弧形件3三维姿态扫描测量装置结构简单，操作方便，通过简单数据处理可以精确的识别弧形件3的中心位置和倾斜角度，实时调整弧形件3与弧形件3安装机本体的相对位置，为后续的三维精确拼装做好充分准备。

实施例2

如图3和图4所示，基于实施例1，所述激光位移传感器a5通过安装座a9与所述微调平台4连接，所述激光位移传感器b1通过安装座b13与所述微调平台4连接，所述安装座a9和安装座b13均包括安装顶板10，所述激光位移传感器a5和激光位移传感器b1分别和与之对应的安装顶板10可拆卸式连接。所述安装顶板10上开设有弧形通槽11，所述激光位移传感器a5和激光位移传感器b1的底部均开设有螺纹孔，所述激光位移传感器a5和激光位移传感器b1与所述安装顶板10均通过紧固螺栓12固定。

安装座a9和安装座b13均包括一个安装顶板10，在安装顶板10的中部对称设置2个弧形通槽11，两个弧形通槽11的弧形开口正相对，在激光位移传感器a5的底部的两端开设两个螺纹孔，根据需要调整激光位移传感器a5在安装座a9上的安装角度，并通过紧固螺栓12固定，一个紧固螺栓12固定一个弧形通槽11，紧固螺栓12的底部从安装顶板10底部的一侧贯穿弧形通槽11后插入螺纹孔并与之螺纹配合，紧固螺栓12的头部覆盖并固定在弧形通槽11的槽口处。激光位移传感器b1和安装座b13之间可用同样的方法固定。

Claims (5)

1.一种弧形件三维姿态扫描测量装置，包括弧形件拼装机(6)，其特征在于，所述弧形件拼装机(6)上安装有微调平台(4)和平台微调油缸(2)，所述微调平台(4)的顶部低于所述弧形件(3)的顶部，所述微调平台(4)上沿其水平运动方向两侧的中部分别设置有激光位移传感器a(5)，两个所述激光位移传感器a(5)位于同一水平高度，所述微调平台(4)两侧的两端分别设置有激光位移传感器b(1)，4个所述激光位移传感器b(1)位于同一水平高度，所述激光位移传感器a(5)和激光位移传感器b(1)均可拆卸式安装在所述微调平台(4)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种弧形件三维姿态扫描测量装置，其特征在于，所述激光位移传感器a(5)通过安装座a(9)与所述微调平台(4)连接，所述激光位移传感器b(1)通过安装座b(13)与所述微调平台(4)连接，所述安装座a(9)和安装座b(13)均包括安装顶板(10)，所述激光位移传感器a(5)和激光位移传感器b(1)分别和与之对应的安装顶板(10)可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的一种弧形件三维姿态扫描测量装置，其特征在于，所述安装顶板(10)上开设有弧形通槽(11)，所述激光位移传感器a(5)和激光位移传感器b(1)的底部均开设有螺纹孔，所述激光位移传感器a(5)和激光位移传感器b(1)与所述安装顶板(10)均通过紧固螺栓(12)固定。

4.根据权利要求2所述的一种弧形件三维姿态扫描测量装置，其特征在于，所述安装座a(9)为L型结构，所述安装座a(9)的安装顶板(10)的一侧设置有安装板(8)，所述安装板(8)与所述微调平台(4)通过螺栓a固定，所述安装座a(9)的安装顶板(10)与所述微调平台(4)的侧面垂直设置。

5.根据权利要求2所述的一种弧形件三维姿态扫描测量装置，其特征在于，所述安装座b(13)为凸字型结构，所述安装座b(13)的安装顶板(10)的两侧均固设有L型的支撑板，所述支撑板与所述微调平台(4)通过螺栓b固定，所述安装座b(13)的安装顶板(10)与所述微调平台(4)的侧面平行设置。

Images