一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置的制作方法

本实用新型涉及车辆车厢体积测量与机械工程技术，尤其涉及一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置。

背景技术：

车辆货物的体积测量，在交通治超领域有着广泛的应用，体积测量可查出非法改装车辆；在收货计量领域，体积测量可防止掺水作弊；在装载防超领域，可避免装货量少了或多了。在现有技术中，造纸、人造板行业中多数企业的散装木质原料货物都通过卡车运输，并采用计重称量收购时，存在种种弊端：供应商刻意掺水，提高计重的重量，导致收购成本增加；虽然增加了含水检测环节以去除水分，但该环节毕竟主要靠人工操作，由此带来的职业道德风险增大；为消除计重收购带来的诸多弊病，这些行业早已有企业采用体积测量方式收购代替计重收购，即按体积收购。目前全国多数企业均采用体积测量方式替代称重计量，而这些企业又全部采用的是人工量方的方式，即用人工来测量体积。人工量方虽能避免一些计重收购带来的问题，但也产生了一些新的问题，其主要问题有：投资建设人工测量的支架平台及棚户，测量过程没有统一的标准，多算一点少算一点，以人为因素为主导，容易造成纠纷或企业损失，而且费人费时，效率低下，使之成为各企业的风险控制关键点和与木片供应商矛盾激发点。与此同时，目前的车辆车厢体积快速测量方式是测量结构不动，车辆动，车辆在测量结构下行走时进行测量，这样测量的测量方式虽然比较方便，测量速度快，但测量过程中车辆行走的速度不易控制，有时候需要重复多次测量，车辆行走时或快或慢都会导致极大的测量误差等诸多问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置，根据本实用新型的测量装置能够实现精准测量车辆车厢的体积，而且误差小，操作容易，其在测量过程比较简单、操作方便、便捷灵活。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置，包括电气箱控制系统、龙门架、两条平行设置的第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨，第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨的一端分别安装在龙门架上，所述第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨的另一端分别悬空放置，所述龙门架包括基座、横梁和两个相对设立的竖架，两个相对设立的竖架顶端固定所述横梁，两个相对设立的竖架底端固定在所述基座上，在所述第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨之间跨接有行走机构，在所述行走机构的下方安装第一数据采集装置，所述第一数据采集装置通过数据线与安装在所述基座上的电气箱控制系统进行通信连接。

优选地，在所述第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨的槽内设置有齿条，所述电气箱控制系统包括第一变频电机和第二变频电机，所述行走机构包括联动轴、齿轮、滚轮、连接板、第一导向滑轮、第二导向滑轮、两条相互平行的支撑梁，在所述两条相互平行的支撑梁的两端的上端面分别通过所述连接板连接，在所述两条相互平行的支撑梁之间至少固定设置有一个联轴器，所述联动轴通过联轴器固定在所述两条支撑梁上，所述联轴器的两端通过所述齿轮连接后跨接在所述第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨的槽之间，所述齿轮与齿条啮合，在所述两条相互平行的支撑梁的两端外侧分别通过固定连接件与滚轮连接后安装在第一槽型直线导轨和第二槽型直线导轨之间，所述第一导向滑轮和第二导向滑轮分别固定在所述支撑梁的两端，所述第一导向滑轮通过第一驱动缆绳与所述第一变频电机的驱动轮连接。所述第二导向滑轮通过第二驱动缆绳与所述第二变频电机的驱动轮连接。

优选地，所述电气箱控制系统还包括第一行程开关、第二行程开关、中央控制器、通信接口电、第一红外线接收器、第二红外线接收器、第一交流接触器和第二交流接触器，所述中央控制器的控制输出端分别与通信接口电路的数据通信端、第一红外线接收器的信号输出端、第二红外线接收器的信号输出端、第一交流接触器的输入控制端和第二交流接触器的输入控制端连接，所述第一交流接触器的输出控制端与第一行程开关的输入控制端连接，该第一行程开关的输出控制端分别与第一变频电机的第一信号输入控制端、第二变频电机的第一信号输入控制端连接，所述第二交流接触器的输出控制端与所述第二行程开关的输入控制端连接，该第二行程开关的输出控制端分别与第一变频电机的第二信号输入控制端、第二变频电机的第二信号输入控制端连接。

优选地，在所述第一槽型直线导轨中央设置有竖直向下的第一伸缩杆，在所述第一伸缩杆下端安装有第二数据采集装置，在所述第二槽型直线导轨上设置有竖直向下的第二伸缩杆，在所述第二伸缩杆下端安装有第三数据采集装置，所述第二数据采集装置、第三数据采集装置分别通过数据线与安装在所述基座上的电气箱控制系统进行通信连接；通过调节第一伸缩杆和第二伸缩杆，从而调节第二数据采集装置、第三数据采集装置与车辆车厢的，其高度与车辆车厢的底部平齐，高度越接近与车辆车厢的底部测量越精确，能对车厢底部进行全面扫描，减少车辆车厢的盲区扫描，提高测量的精准度。

优选地，两个相对设立的竖架之间且位于横梁的下方还设置栏架，在所述竖架与第一槽型直线导轨之间、竖架与第二槽型直线导轨之间设置固定安装有斜梁。

优选地，在所竖架的外侧还设置有安全护笼，所述安全护笼与所述竖架铰接，所述竖架呈梯子型立柱。

优选地，所述第一数据采集装置采用的型号为LMS111激光扫描仪进行图像数据采集，所述LMS111激光扫描仪的数量为两个。

优选地，所述第二数据采集装置和第三数据采集装置采用的型号为LMS151激光扫描仪进行图像数据采集。

优选地，所述固定连接件包括第一固定连接件、第二固定连接件和连接轴，所述第一固定连接件、第二固定连接件相互平行且与两条相互平行的支撑梁呈垂直设置，所述第一固定连接件的一端、第二固定连接件的一端分别与所述支撑梁的两端外侧固定连接，第一固定连接件的另一端、第二固定连接件的另一端设置有轴承，所述滚轮(通过连接轴与轴承连接。

优选地，所述第一固定连接件的一端、第二固定连接件的一端分别通过螺栓或焊接与所述支撑梁的两端外侧固定连接。

根据本实用新型的测量装置够实现快速、精准测量车辆车厢内货物的体积，激光扫描仪通过多维扫描车辆车厢内货物的体积并输出测量信息，而且误差小，测量成本低，测量支架的设计结构简单合理，操作方便、施工灵活、安全性高，行走机构在槽型直线导轨上往返运动的行程容易控制，而且摩擦小，抖动也小。本实用新型的测量机构可要适用于板材厂、造纸厂等行业在收购木片等时的汽车承载货物的体积测量，也适用于煤炭、粮食、沙石等类似行业用卡车装载散货时的体积测量，在测量的过程中无需对车辆的堆头进行整形，由行走机构移动时带动激光扫描仪进行测量扫描，各测量结构之间的空间距离偏差较小，测量时抖动小，所测量到的数据误差也较小，整个测量支架可以全天候运行，不受风雨影响，占地面积小，可以在原有的地磅上进行搭建。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型的行走机构的结构示意图；

图4是本实用新型的行走机构的结构俯视图；

图5是本实用新型的固定连接件与行走机构位置关系图；

图6是本实用新型的电气箱控制系统的控制原理图。

附图中，1-基座，2-竖架，3-横梁，4-第一槽型直线导轨，5-第二槽型直线导轨，6-行走机构，7-第一伸缩杆，8-第二伸缩杆，9-第二数据采集装置，，10-第二数据采集装置，11-栏架，12-安全护笼，13-斜梁，14-电气箱控制系统，15-第一行程开关，16-第二行程开关，17-第三导向滑轮，18-第四导向滑轮，45-齿条，60-联动轴，61-齿轮，62-滚轮，63-滚轮，64-支撑梁，65-联轴器，66-固定连接件，67-第一导向滑轮，68-第二导向滑轮，69-第一驱动缆绳，70-第二驱动缆绳，66a-第一固定连接件，66b-第二固定连接件，66c-连接轴，66d-轴承，100-车辆车厢，120-第一变频电机，121-第二变频电机，122-中央控制器，123-通信接口电路，124-第一红外线接收器，125-第二红外线接收器，126-第一交流接触器，127-第二交流接触器，128-上位机，129-红外线遥实用新型控器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1、图2所示，根据本实用新型的一种基于龙门架的车辆车厢体积测量装置，包括电气箱控制系统14、龙门架、两条平行设置的第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5，第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5的一端分别安装在龙门架上，所述第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5的另一端分别悬空放置，所述龙门架包括基座1、横梁3和两个相对设立的竖架2，两个相对设立的竖架2顶端固定所述横梁3，两个相对设立的竖架2底端固定在所述基座1上，在所述第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5之间跨接有行走机构6，在所述行走机构6的下方安装第一数据采集装置40，所述第一数据采集装置40通过数据线与安装在所述基座1上的电气箱控制系统14进行通信连接。在所述第一槽型直线导轨4中央设置有竖直向下的第一伸缩杆7,在所述第一伸缩杆7下端安装有第二数据采集装置9，在所述第二槽型直线导轨5上设置有竖直向下的第二伸缩杆8，在所述第二伸缩杆8下端安装有第三数据采集装置10，所述第二数据采集装置9、第三数据采集装置10分别通过数据线与安装在所述基座1上的电气箱控制系统14进行通信连接，两个相对设立的竖架2之间且位于横梁3的下方还设置栏架11，在所述竖架2与第一槽型直线导轨4之间、竖架2与第二槽型直线导轨5之间设置固定安装有斜梁13，在所竖架2的外侧还设置有安全护笼12，所述安全护笼13与所述竖架2铰接，所述竖架2呈梯子型立柱。

在本实用新型中，如图1、图2、图3和图4所示，在所述第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5的槽内设置有齿条45，所述电气箱控制系统14包括第一变频电机120和第二变频电机121，所述行走机构6包括联动轴60、齿轮61、滚轮62、连接板63、第一导向滑轮67、第二导向滑轮68、两条相互平行的支撑梁64，在所述两条相互平行的支撑梁64的两端的上端面分别通过所述连接板63连接，在所述两条相互平行的支撑梁64之间至少固定设置有一个联轴器65，所述联动轴60通过联轴器65固定在所述两条支撑梁64上，所述联轴器65的两端通过所述齿轮61连接后跨接在所述第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5的槽之间，所述齿轮61与齿条45啮合，在所述两条相互平行的支撑梁64的两端外侧分别通过固定连接件66与滚轮62连接后安装在第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5之间，所述第一导向滑轮67和第二导向滑轮68分别固定在所述支撑梁64的两端，所述第一导向滑轮67通过第一驱动缆绳69与所述第一变频电机120的驱动轮连接。所述第二导向滑轮68通过第二驱动缆绳70与所述第二变频电机121的驱动轮连接。

在本实用新型中，如图5所示，所述固定连接件66包括第一固定连接件66a、第二固定连接件66b和连接轴66c，所述第一固定连接件66a、第二固定连接件66b相互平行且与两条相互平行的支撑梁64呈垂直设置，所述第一固定连接件66a的一端、第二固定连接件66b的一端分别与所述支撑梁64的两端外侧固定连接，第一固定连接件66a的另一端、第二固定连接件66b的另一端设置有轴承66d，所述滚轮62通过连接轴66c与轴承66d连接，作为本实用新型的最佳实施例，所述第一固定连接件66a的一端、第二固定连接件66b的一端分别通过螺栓或焊接与所述支撑梁64的两端外侧固定连接。本实用新型中，第一固定连接件66a、第二固定连接件66b与支撑粱64形成U型连接件，滚轮62通过连接轴66c设置在U型连接件的开口端的轴承66d上，确保了滚轮62在槽型直线导轨上行走时不发生偏移，从而保证整个行走机构6在直线行走过程中部发生偏移，减少行走距离的偏差，确保了测量的精确度。

在本实用新型中，如图6所示，所述电气箱控制系统14还包括第一行程开关15、第二行程开关16、中央控制器122、通信接口电路123、第一红外线接收器124、第二红外线接收器125、第一交流接触器126和第二交流接触器127，所述中央控制器122的控制输出端分别与通信接口电路123的数据通信端、第一红外线接收器124的信号输出端、第二红外线接收器125的信号输出端、第一交流接触器126的输入控制端和第二交流接触器127的输入控制端连接，所述第一交流接触器126的输出控制端与第一行程开关15的输入控制端连接，该第一行程开关15的输出控制端分别与第一变频电机120的第一信号输入控制端、第二变频电机121的第一信号输入控制端连接，所述第二交流接触器127的输出控制端与所述第二行程开关16的输入控制端连接，该第二行程开关16的输出控制端分别与第一变频电机120的第二信号输入控制端、第二变频电机121的第二信号输入控制端连接。所述通信接口电路123为RS232接口电路、RFID无线射频通信接口电路或WIFI通信接口电路，第一数据采集装置40和第二数据采集装置9和第三数据采集装置10将采集到的图像信息数据通过数据线传输至中央控制器122进行处理，再通过通信接口电路123传输至上位机128(或手持终端)进行分析计算和存储得到车辆车厢的体积数据；同时还可以通过上位机128(或手持终端)进行扫描控制，所述中央控制器122采用单片机控制器芯片或PLC控制芯片。所述第一数据采集装置40采用的型号为LMS111激光扫描仪进行图像数据采集，所述LMS111激光扫描仪的数量为两个，所述第二数据采集装置9和第三数据采集装置10采用的型号为LMS151激光扫描仪进行图像数据采集，两个第一数据采集装置40对车辆车厢100的顶端平面进行扫描，通过两个扫描仪对车厢顶面的两边轮廓进行扫描，防止车辆车厢100内的货物形成不规则的面积时，可以进行全方位的扫描以减少测量误差；为了解决车辆车厢100内有货物时车子下沉问题，导致扫描不准确，从而带来车辆车厢100体测量误差，因此，在测量区域对车辆车厢100两侧测量时，在车辆车厢100两侧安装第二数据采集装置9和第三数据采集装置10，第二数据采集装置9和第三数据采集装置10安装的位置与车辆车厢100的底部平齐，位置高度越接近与车辆车厢100的底部测量越精确，通过对车辆车厢100底部进行全面扫描，减少车辆车厢体盲区扫描，提高测量的精准度。

在本实用新型中，结合图1和图2和图6，由于第一变频电机120的驱动轮通过第一驱动缆绳69、第三导向滑轮17、第一导向滑轮67与所述支撑梁64的一端连接，第二变频电机121的驱动轮通过第二驱动缆绳70、第四导向滑轮18、第二导向滑轮68与所述支撑梁64的另一连接，因此，通过第一变频电机120和第二变频电机121的驱动轮同步转动工作，通过第一驱动缆绳69和第二驱动缆绳70带动行走机构6在第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5上往返行驶，行走机构6在往返行驶过程中，抖动小，无偏移，控制方便。当车辆车厢100驶入旋转装置的测量架区域时，首先，启动第二数据采集装置9和第三数据采集装置10扫描车辆车厢100的侧面面积，并将扫描采集的图像数据信息通过数据线传输至中央控制器100，操作人员通过红外线遥控器129发送测量信号控制第一变频电机120和第二变频电机121的工作转动，当第一红外线接收器124接收红外线遥控器129发出的启动控制信号，第一红外线接收器124将接收到的启动控制信号送入中央控制器122，此时中央控制器122输出高电平信号使第一交流接触器126的控制端被触发接通，市电电源通过第一交流接触器126、第一行程开关15接入第一变频电机120和第二变频电机121，此时第一变频电机120和第二变频电机121通电启动转动时，第一变频电机120和第二变频电机121的驱动轮转动时分别通过第一驱动缆绳69和第二驱动缆绳70带动行走机构6在第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5向悬空端地匀速行驶，行走机构6同时带动两个第一数据采集装置40在车辆车厢100上方匀速地来回扫描采集装载的货物的图像信息数据，当行走机构6行驶到第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5悬空端规定的位置时，行走机构6上安装的第一行程开关15将会与前进方向的限位块(未图示)发生相互接触碰撞，使第一行程开关15被断开，从而切断第一变频电机120和第二变频电机121的工作电源，有效控制了行走机构6的行驶距离。其次，行走机构6返回向竖架2的方向端行驶，操作人员通过红外线遥控器129发送测量信号控制第一变频电机120和第二变频电机121的工作转动，当第二红外线接收器125接收红外线遥控器129发出的启动控制信号时，第二红外线接收器125将接收到的启动控制信号送入中央控制器122，此时中央控制器122输出高电平信号使第二交流接触器127的控制端被触发接通，市电电源通过第二交流接触器127、第二行程开关16接入第一变频电机120和第二变频电机121，此时，使第一变频电机120和第二变频电机121同时通电启动转动，第一变频电机120和第二变频电机121的驱动轮转动并通过第一驱动缆绳69和第二驱动缆绳70带动行走机构6在第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5向竖架2端地匀速行驶，行走机构6同时带动两个第一数据采集装置40在车辆车厢100上方匀速地进行返回扫描采集装载的货物的图像信息数据，当行走机构6行驶到第一槽型直线导轨4和第二槽型直线导轨5悬空端规定的位置时，行走机构6上安装的第二行程开关16将会与前进方向的限位块(未图示)发生相互接触碰撞，使第二行程开关16被断开，从而切断第一变频电机120和第二变频电机121的工作电源，有效控制了行走机构6的行驶距离。同时避免行走6在行行驶过程中发生过猛地碰撞而损坏测量机构。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。