一种油罐三维扫描测量用高空升降装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油罐内的高空升降装置，尤其涉及一种油罐三维扫描测量用高空升降装置。
【背景技术】
[0002]随着油罐三维扫描测量领域的发展，市场上大多使用三维激光扫描仪进行扫描。然而在使用三维激光扫描仪在地面上对油罐进行扫描时，由于油罐过高，扫描时仰角很大，从而就会导致扫描结果误差偏大，对后续的测量会产生较大的影响。为此，需要将扫描仪升到高空进行扫描，从而减小误差。
[0003]此目的涉及三个难点，第一是升到高空，第二是扫描仪测量前需要对装置进行调平，第三是油罐门为直径60cm的圆形门，装置进出极为不便。市场上目前已有比较成熟的产品能使扫描仪升到高空，其中比较常见的是升降机，但是各类升降装置均因体积过大而无法进出油罐门，同时市场上也有各类用于仪器调平的方法和设备。然而两个领域内的装置均无法单独解决油罐三维扫描测量领域的难题。因此，设计一种能在高空进行自动调平并且可随时拆卸和安装的升降装置显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]针对应用领域的需求和【背景技术】的不足，本实用新型的目的在于提供一种能在大型油罐内进行自动调平的高空升降装置，升空高度为7米至10米，可按需求确定具体高度。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]本实用新型包括套缸式升降机；安置台；伺服电机；减速器；丝杠螺母；辅助板；滚珠丝杠；导杆；丝杠支撑座；支撑柱；万向滚珠；圆盘；电子水平仪；三维激光扫描仪；螺栓；螺栓垫片；扫描仪固定件；保护挡板及处理电路；套缸式升降机安置在地面上，升降机的升降杆最里层的杆子顶部固定安置台，安置台分为上下两层，在安置台下层上面固定减速器，减速器的边口连接伺服电机并固定，上口上通出滚珠丝杠，滚珠丝杠穿过安置台上层，由在安置台上的丝杠支撑座固定住；滚珠丝杠中通入丝杠螺母，辅助板固定在丝杠螺母上，导杆的一端固定在辅助板上，穿过安置台的上层，另一端固定住万向滚珠，所述的万向滚珠有三个，其中两个万向滚珠的固定方式相同，另一个万向滚珠由支撑柱固定；三个万向滚珠连线成等边三角形，中心点与由三个万向滚珠支撑的圆盘中心点重合；从而形成两点调平圆盘的模式；圆盘中间放置三维激光扫描仪，在扫描仪旁边放置电子水平仪，电子水平仪外接处理电路，处理电路连接电机驱动器，大型螺栓穿过安置台上层、圆盘和扫描仪相连接，并利用螺栓垫片进行固定，大型螺栓顶部与安置台上层底面留有余量用于圆盘和扫描仪的正常调平，三个扫描仪固定件分别安置在三维激光扫描仪底座三条边上并与圆盘固定，保护挡板以正三角形三个端点的位置固定在圆盘周围以防止圆盘滑落，其中心也与圆盘同心。
[0007]本实用新型的有益效果:
[0008]1.升降机设计成可拆卸式升降机，解决了升降装置无法出入小型油罐口的问题，实现了大型油罐内的升降。
[0009]2.电子水平仪、处理电路、电机系统组成的闭合式反馈系统，结合三点调平法，实现了调平的高度自动化。
[0010]3.所设计的机械装置，不仅利用安置台的上下两层减小了仪器放置的空间，同时也设计了充足的保护装置防止仪器从高空坠落，拥有较高的安全性能。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的三维示意图；
[0012]图2是本实用新型左视图局部放大图。
[0013]图3是本实用新型自动调平系统电路系统框图。
[0014]图4是本实用新型升降机拆卸后的结构图
[0015]【具体实施方式】:
[0016]根据图1至图4所示，本实用新型三维激光扫描仪10米高空自动调平装置包括套缸式升降机:底座1-1、支撑杆1-2、升降杆1-3、支撑架1-4、外油箱1-5 ;安置台2 ;伺服电机3 ;减速器4 ;丝杠螺母5 ;辅助板6 ;滚珠丝杠7 ;导杆8 ;丝杠支撑座9 ;支撑柱10 ;万向滚珠11 ;圆盘12 ;电子水平仪13 ;徕卡HSD7000三维激光扫描仪14 ;螺栓15 ;螺栓垫片16 ；扫描仪固定件17 ;保护挡板18及上下位机系统和处理电路。其中，套缸式升降机I安置在地面上，在升降杆最里层的杆子顶部固定安置台2。本装置中的升级机为可随时将升降杆、支撑杆进行拆卸和安装的套缸式升降机。
[0017]在安置台下层上面，固定减速器4，在减速器4的边口上连接伺服电机3并固定，上口上通出滚珠丝杠7，滚珠丝杠7穿过安置台2上层，被固定在安置台上端的丝杠支撑座9固定住。滚珠丝杠7中通入丝杠螺母5，将辅助板6固定在丝杠螺母5上，导杆8的一端固定在辅助板6上，穿过安置台2的上层，另一端固定住万向滚珠11。此套装置共有两套(滚珠丝杠与丝杠螺母配合来驱动辅助板上下移动从而调节万向滚珠高度的方式)，分别控制三点调平中的其中两个点，最后一个点由下列装置控制，支撑柱10—端固定在安置台上端，另一端固定万向滚珠11，使得这个点的高度固定。三个万向滚珠11连线成等边三角形，中心点与圆盘12中心点重合。
[0018]此种设计的原理是:伺服电机3转动带动减速器4两口转动，从而带动滚珠丝杠7转动，由于导杆8被安置台2上层的通孔卡住，因此与导杆8相连接的辅助板6和丝杠螺母5并不会因为滚珠丝杠7的转动和转动，从而在滚珠丝杠7转动的时候，丝杠螺母5，辅助板6，导杆8，万向滚珠11均会发生上下移动，从而来调节圆盘12 —个点上的高低，以达到调平的目的，导杆8更能保证移动时的平行度和垂直度，提高精度。
[0019]在三个万向滚珠11上放置一个圆盘12，圆盘12中间放置徕卡HSD7000三维激光扫描仪14，在扫描仪旁边放置电子水平仪13 (采用EL-1l新型水平仪，选择II档分辨率和无线通讯方式)，大型螺栓15穿过安置台2上层和圆盘12，和扫描仪相连接，并利用螺栓垫片16进行固定，但不拧紧，螺栓15顶部与安置台2上层底面留有一定余量用于圆盘12和扫描仪14的正常调平，三个扫描仪固定件17分别安置在扫描仪14底座三条边上并与圆盘12固定，保护挡板18以正三角形三个端点的位置固定在圆盘12周围以防止圆盘12滑落，中心也与圆盘12同心。螺栓15、扫描仪固定件17、保护挡板18的设计均是为了防止扫描仪14从高空坠落，损伤仪器。由于三个不共线点确定一个面，利用万向滚珠和圆盘的点接触，同时依靠伺服电机对万向滚珠有着竖直方向的位移变化，从而达到对圆盘进行调平的作用。电子水平仪、处理电路和伺服电机组成闭环式自动调平系统，处理电路在读取电子水平仪数字信号的同时，判断平面度是否符合要求并发出脉冲信号给电机驱动器，驱动伺服电机运动，进而对圆盘进行调平；处理电路同时连接着上位机，一旦系统故障无法调平，可手动进行调节。
[0020]升降机由人为点击控制箱升降按钮来控制，至于可拆卸部分，支撑脚1-4可进行旋转并紧靠底座边缘。底座1-1因装置和原理复杂，为节省组装时间，后期制作只考虑降低重量，减小宽度和体积，宽度要小于油罐门直径的60cm。支撑杆1-2和升降杆1-3采取一体化设计，支撑杆1-2四个支撑脚可与底座分离，由于升降机是液压升降原理，每台升降机都有一个油箱，为方便拆卸，一般升降机的油箱都被设计在底部密封，现将油箱1-5重新设计使其外置，另将升降杆1-3从底座中抽离，利用长型导管将升降杆内部1-3和外油箱1-5连接起来，在底座上设计一个垂直度好并合理的圆形凹孔，能让升降杆1-3装进凹孔时能够只需在进行固定的步骤后立即升降而不用做后续调节，节省时间。为解决进出油罐口的问题，将升降机按上述方式拆卸后先将底座沿着门直径方向进入，随后因油箱和升降杆之间的导管较长，可将升降杆和底座还有升降杆以上的装置先后进入油罐门，并在内部进行组装，这样就解决了整套装置进出小型油罐门的难题。
[0021]为方便操作时人工搬运，除标准装置(如伺服电机、减速机等)外，所需要加工制作的零件在保证性能和安全的情况下，均以轻质材料为优先考虑。
[0022]上述【具体实施方式】用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种油罐三维扫描测量用高空升降装置，其特征在于:包括套缸式升降机(I);安置台⑵；伺服电机⑶；减速器⑷；丝杠螺母(5);辅助板(6);滚珠丝杠(7);导杆⑶；丝杠支撑座(9);支撑柱(10);万向滚珠(11);圆盘(12);电子水平仪(13);三维激光扫描仪(14);螺栓(15);螺栓垫片(16);扫描仪固定件(17);保护挡板(18)及处理电路；套缸式升降机(I)安置在地面上，升降机(I)的升降杆最里层的杆子顶部固定安置台(2)，安置台(2)分为上下两层，在安置台下层上面固定减速器(4)，减速器(4)的边口连接伺服电机(3)并固定，上口上通出滚珠丝杠(7)，滚珠丝杠(7)穿过安置台上层，由在安置台上的丝杠支撑座(9)固定住；滚珠丝杠(7)中通入丝杠螺母(5)，辅助板￠)固定在丝杠螺母(5)上，导杆(8)的一端固定在辅助板(6)上，穿过安置台(2)的上层，另一端固定住万向滚珠(11)，所述的万向滚珠(11)有三个，其中两个万向滚珠(11)的固定方式相同，另一个万向滚珠(11)由支撑柱(10)固定；三个万向滚珠(11)连线成等边三角形，中心点与由三个万向滚珠(11)支撑的圆盘(12)中心点重合；从而形成两点调平圆盘的模式；圆盘中间放置三维激光扫描仪(14)，在扫描仪旁边放置电子水平仪(13)，电子水平仪外接处理电路，处理电路连接电机驱动器，大型螺栓(15)穿过安置台(2)上层、圆盘(12)和扫描仪相连接，并利用螺栓垫片(16)进行固定，大型螺栓(15)顶部与安置台(2)上层底面留有余量用于圆盘(12)和扫描仪(14)的正常调平，三个扫描仪固定件(17)分别安置在三维激光扫描仪(14)底座三条边上并与圆盘(12)固定，保护挡板(18)以正三角形三个端点的位置固定在圆盘(12)周围以防止圆盘(12)滑落，其中心也与圆盘(12)同心。
【专利摘要】本实用新型公开了一种油罐三维扫描测量用高空升降装置。本实用新型中的安置台与升降机最内层套管相连，在安置台中间固定减速器，减速器一端连接伺服电机，另一端连接滚珠丝杠，螺母与滚珠丝杠相连，辅助板与螺母固定在一起，导杆固定在辅助板上，穿过安置台上层在顶端固定万向滚珠，丝杠与丝杠支撑座连接，丝杠支撑座固定在安置台上层，最后一端在安置台上固定支撑柱，支撑柱上固定万向滚珠，在三个万向滚珠上放置圆盘，圆盘正中放置三维激光扫描仪和电子水平仪。本实用新型中的升降机设计成可拆卸式升降机，解决了升降装置无法出入小型油罐口的问题，实现了大型油罐内的升降。同时结合三点调平法，实现了调平的高度自动化。
【IPC分类】F16M11-26, F16M11-04, F16M11-18
【公开号】CN204372469
【申请号】CN201420835636
【发明人】张良岳, 沈小燕, 陆枫, 韩娅, 李东升
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月24日