一种扫描仪的升降气柱装置的制作方法

本实用新型涉及扫描仪的辅助设备领域，更具体地，涉及一种扫描仪的升降气柱装置。

背景技术：

近年来，三维扫描技术不断发展并日渐成熟，目前三维扫描设备也逐渐商业化，三维扫描仪的优势就在于可以快速扫描被测物体，直接获得高精度的扫描点云数据，从而可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此，其已经成为当前研究的热点之一，并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。

目前，三维激光扫描仪是测量古建筑几何数据的一种主要设备，三维激光扫描技术利用激光测距的原理，通过记录被测古建筑构件表面大量密集的点三维坐标、反射率等信息，可以快速获取被测目标的几何数据，应用范围较广，如建筑物内部及外观的测量保真，古建筑、雕像等的保护测量，文物修复，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录等。

三维激光扫描仪工作时需要一个稳定的平台，通常用三脚架担当此平台来架设三维激光扫描仪，但一般三脚架高度有限，这使得对古建筑较高的部分(如屋面)以及封闭的部分(如天花内部)，或是由于超过了扫描仪的最大仰角，或是难以形成一个稳定的平台架设仪器，致使无法获取完整有效的数据，造成三维激光扫描仪全面获取古建筑几何数据的效用大打折扣。

技术实现要素：

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的扫描仪的升降气柱装置，该装置可避免在一些情况下无法获取完整有效数据的情况。

根据本实用新型的技术方案，提供一种扫描仪的升降气柱装置，该装置包括可伸缩的气柱主体，所述气柱主体包括多个由外而内依次嵌套的柱管，多个所述柱管的内部均设有充气腔，且多个所述柱管的充气腔之间相互连通，所述气柱主体上设有气泵接口和泄气阀，所述气柱主体的外侧安装有支撑脚架。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述气柱主体的底端设有气泵接口，所述气泵接口通过气体管道与气泵连通。可通过所述气泵向所述气柱主体的多个柱管内通入气体，以控制所述柱管的升降高度。所述气泵可以采用微型气泵，便于外出携带使用。

作为上述技术方案的进一步改进方案，每个所述柱管上均设有泄气阀。当需要将气柱主体的高度降低时，可打开对应的所述泄气阀，排出部分或全部气体，从而使得气柱主体的高度下降至适当位置。所述泄气阀可设有多个且均匀设置在所述气柱主体的下部，便于调节。

作为上述技术方案的进一步改进方案，多个所述柱管的截面形状呈多个同心圆分布，最内侧的柱管的上方安装有扫描仪托架。所述扫描仪托架用于固定扫描仪，通过所述气柱主体的多个柱管的上下伸缩，即可实现上方的扫描仪的高度的调节。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑脚架包括固定环和至少三个支撑杆，所述固定环安装在所述气柱主体的外壁上，每个所述支撑杆的顶部均与所述固定环转动连接，多个所述支撑杆均相同。通过向外转动多个所述支撑杆的张开角度，可将所述气柱主体稳定地支撑于地面等位置，当需将气柱收起时，将多个所述支撑杆向内转动贴近至所述气柱主体侧壁即可，安装及收起方便。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述固定环上设有固定阀。通过调节所述固定阀，可调节所述固定环与所述气柱主体的锁紧度，当安放好所述支撑脚架后，锁紧所述固定阀，以增加支撑脚架对所述气柱装置的固定稳定性，松开所述固定阀后，可调节所述固定环在所述气柱主体上的安装高度。

作为上述技术方案的进一步改进方案，每个所述支撑杆的底端均设有与地面接触的支脚，所述支脚与所述支撑杆的底端转动连接。所述支脚可以呈三角形的片状结构，还可为圆形、矩形等形状。所述支脚与所述支撑杆的底端通过转动销连接，所述支脚可转动至与地面平行，以增大支撑杆起支撑作用时与地面的接触面积，使支撑更加稳定可靠，当收起支撑杆时，可将所述支脚转动至与所述支撑杆的杆向相平行，便于折叠收纳。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑脚架的中部设有用于套在所述气柱主体上的支撑环，所述支撑环与所述气柱主体之间留有间隙，每个所述支撑杆分别通过连接杆与所述支撑环一一对应，所述连接杆的两端分别与所述支撑杆和所述支撑环转动连接。当所述支撑杆的张开角度增大时，所述连接杆向外张开且带动所述支撑环沿所述气柱主体向上移动，当所述支撑杆的张开角度减小时，所述连接杆向内收缩且带动所述支撑环向下移动。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述支撑环上设有支撑固定阀。通过调节所述支撑固定阀，可调节所述支撑环与所述气柱主体的锁紧度，当安放好所述支撑脚架后，锁紧所述支撑固定阀，以增加支撑脚架对所述气柱装置的固定稳定性。

作为上述技术方案的进一步改进方案，所述气柱主体的底端设有气柱底座，所述气柱底座的尺寸大于所述气柱主体的尺寸。通过所述气柱底座和所述支脚同时与地面接触，可增加所述气柱装置在安装时的稳定性，以提高安装在气柱装置上方的三维扫描仪的数据质量。

基于上述技术方案，本实用新型提出的扫描仪升降气柱装置，通过气泵逐层提升气柱的柱管，并通过支撑脚架对气柱主体的下部进行稳定安装，并固定与地面等位置，克服了现有扫描仪三脚架的高度局限性，为三维激光扫描仪提供一个可以抬升足够高度的平台，满足古建筑屋面和天花内部等较高部位的点云数据获取需求。同时本实用新型的气柱装置，安装及收起操作方便、快速，便于外出携带，实用范围较广，可应用于建筑测量、文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的升降气柱装置的安装后的示意图；

图2为根据本实用新型实施例的升降气柱装置的收起后的示意图。

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。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。

在根据本实用新型的一个实施例中，参考图1，提供一种扫描仪的升降气柱装置，该装置包括可伸缩的气柱主体，所述气柱主体包括多个由外而内依次嵌套的柱管3，多个所述柱管3的内部均设有充气腔，且多个所述柱管3的充气腔之间相互连通，所述气柱主体上设有气泵接口9和泄气阀2，所述气柱主体的外侧安装有支撑脚架。

本装置采用气泵提升柱管的气柱装置，所述气柱主体可采用6个柱管由外而内依次嵌套。在气柱展开工作时，首先竖直放置气柱主体，利用附着在气柱旁的支撑脚架展开后进行支撑。因气柱装置的柱管3直径较大，因而可以提升较高高度并维持稳定。气柱装置通过底部的气泵接口9连接气泵8，使输出气体充入嵌套的气柱柱管3内，从而提供了提升动力，下层外侧柱管至上层内侧柱管层级提升，以使其上端的扫描仪托架1达到所需的高度，参考图1。扫描仪托架1上安装三维激光扫描仪可通过蓝牙控制以进行数据扫描。当收起气柱装置时，首先撤掉气柱装置下部连接的气泵8，释放下端的泄气阀2。同时，释放每层柱管3下部的泄气阀2，从下到上逐级回收柱管3，直至全部收回，参考图2。

作为本实用新型的另一种实施例，所述气柱主体的底端设有气泵接口9，所述气泵接口9通过气体管道与气泵8连通。可通过所述气泵8向所述气柱主体的多个柱管3内通入气体，以控制所述柱管3的升降高度。所述气泵8可以采用微型气泵，便于外出携带使用。

作为本实用新型的另一种实施例，每个所述柱管3上均设有泄气阀2。当需要将气柱主体的高度降低时，可打开对应的所述泄气阀2，排出部分或全部气体，从而使得气柱主体的高度下降至适当位置。所述泄气阀2可设有多个且均匀设置在所述气柱主体的下部，便于调节。

作为本实用新型的另一种实施例，多个所述柱管3的截面形状呈多个同心圆分布，最内侧的柱管3的上方安装有扫描仪托架1。所述扫描仪托架1用于固定扫描仪，通过所述气柱主体的多个柱管3的上下伸缩，即可实现上方的扫描仪的高度的调节。

作为本实用新型的另一种实施例，所述支撑脚架包括固定环4和至少三个支撑杆5，所述固定环4安装在所述气柱主体的外壁上，每个所述支撑杆5的顶部均与所述固定环4转动连接，多个所述支撑杆5均相同。通过向外转动多个所述支撑杆5的张开角度，可将所述气柱主体稳定地支撑于地面等位置，当需将气柱收起时，将多个所述支撑杆5向内转动贴近至所述气柱主体侧壁即可，安装及收起方便。

作为本实用新型的另一种实施例，所述固定环4上设有固定阀10。通过调节所述固定阀10，可调节所述固定环4与所述气柱主体的锁紧度，当安放好所述支撑脚架后，锁紧所述固定阀10，以增加支撑脚架对所述气柱装置的固定稳定性，松开所述固定阀10后，可调节所述固定环4在所述气柱主体上的安装高度。

作为本实用新型的另一种实施例，每个所述支撑杆5的底端均设有与地面接触的支脚7，所述支脚7与所述支撑杆5的底端转动连接。所述支脚7可以呈三角形的片状结构，还可为圆形、矩形等形状。所述支脚7与所述支撑杆5的底端通过转动销连接，所述支脚7可转动至与地面平行，以增大支撑杆5起支撑作用时与地面的接触面积，使支撑更加稳定可靠，当收起支撑杆5时，可将所述支脚7转动至与所述支撑杆5的杆向相平行，便于折叠收纳。

作为本实用新型的另一种实施例，所述支撑脚架的中部设有用于套在所述气柱主体上的支撑环6，所述支撑环6与所述气柱主体之间留有间隙，每个所述支撑杆5分别通过连接杆与所述支撑环6一一对应，所述连接杆的两端分别与所述支撑杆5和所述支撑环6转动连接。当所述支撑杆5的张开角度增大时，所述连接杆向外张开且带动所述支撑环6沿所述气柱主体向上移动，当所述支撑杆5的张开角度减小时，所述连接杆向内收缩且带动所述支撑环6向下移动。

作为本实用新型的另一种实施例，所述支撑环6上设有支撑固定阀11。通过调节所述支撑固定阀11，可调节所述支撑环6与所述气柱主体的锁紧度，当安放好所述支撑脚架后，锁紧所述支撑固定阀11，以增加支撑脚架对所述气柱装置的固定稳定性。

作为本实用新型的另一种实施例，所述气柱主体的底端设有气柱底座，所述气柱底座的尺寸大于所述气柱主体的尺寸。通过所述气柱底座和所述支脚7同时与地面接触，可增加所述气柱装置在安装时的稳定性，以提高安装在气柱装置上方的三维扫描仪的数据质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。