一种防爆式三维扫描数量监测装置及防爆箱的制作方法

本实用新型涉及粮仓粮堆体积测量领域中的防爆式三维扫描数量监测装置及防爆箱。

背景技术：

激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、尺寸等征量的雷达系统，其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，适当处理后，就可以获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、形状等参数。

近来，激光雷达在粮仓存粮领域也有应用，在存粮领域中，粮食堆放于粮仓中，为了精准的获得粮食的体积，就需要使用激光雷达来对粮堆表面进行扫描，以获得粮堆表面的尺寸，而由于粮仓内的使用环境中，扬尘较大，传统的雷达扫描装置不太适用于粮仓内使用；且在该扬尘环境中，对雷达扫描装置的防爆提出更高要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够应用于粉尘环境中的防爆式三维扫描数量监测装置；本实用新型的目的还在于提供一种该防爆式三维扫描数量监测装置中使用的防爆箱。

为解决上述技术问题，本实用新型中防爆式三维扫描数量监测装置的技术方案如下：

一种防爆式三维扫描数量监测装置，包括雷达扫描装置，还包括防爆箱，防爆箱包括活门和具有箱口的箱体，活门具有打开所述箱口的打开位和关闭所述箱口的关闭位，防爆箱内导向移动装配有横向移动支架，横向移动支架由防爆箱内的横向移动支架驱动机构驱动，横向移动支架上沿上下方向导向移动装配有竖向移动支架，竖向移动支架由竖向移动支架驱动机构驱动，雷达扫描装置安装于所述竖向移动支架上，雷达扫描装置在横向移动支架驱动机构驱动下能在所述活门处于打开位时由所述箱口伸出，雷达扫描装置的雷达在竖向移动支架驱动机构驱动下能在所述活门处于打开位时沿竖向由箱体与活门之间伸出。

所述活门连接于所述横向移动支架上以在横向移动支架驱动机构作用下实现打开和关闭所述箱口。

活门通过间隔布置的连接件与所述横向移动支架相连，雷达扫描装置处于相邻连接件之间。

竖向移动支架包括与竖向移动支架驱动机构传动连接的竖向传动件，竖向传动件上固定有朝向所述活门方向悬伸的悬臂，雷达扫描装置安装于所述悬臂的悬伸端。

雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，雷达设置于下侧装置部分上。

上侧装置部分包括固定外壳，下侧装置部分包括旋转外壳，旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外壳内，激光雷达设置于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通过的激光束通道。

本实用新型中防爆箱的技术方案为：

防爆箱，包括活门和具有箱口的箱体，活门具有打开所述箱口的打开位和关闭所述箱口的关闭位，防爆箱内导向移动装配有横向移动支架，横向移动支架由防爆箱内的横向移动支架驱动机构驱动，横向移动支架上沿上下方向导向移动装配有用于相应雷达扫描装置安装的竖向移动支架，竖向移动支架由竖向移动支架驱动机构驱动，横向移动支架用于在所述活门处于打开位时将雷达扫描装置由箱口送出，竖向移动支架用于在所述活门处于打开位时沿竖向将雷达扫描装置的雷达由箱体与活门之间送出。

所述活门连接于所述横向移动支架上以在横向移动支架驱动机构作用下实现打开和关闭所述箱口。

活门通过间隔布置的连接件与所述横向移动支架相连，雷达扫描装置处于相邻连接件之间。

竖向移动支架包括与竖向移动支架驱动机构传动连接的竖向传动件，竖向传动件上固定有朝向所述活门方向悬伸的悬臂，悬臂的悬伸端用于安装雷达扫描装置。

本实用新型的有益效果为：在本实用新型中，防爆箱的箱口处设置有活门，活门具有打开箱口的打开位和关闭箱口的关闭位，需要雷达工作时，活门处于打开位，在横向移动支架驱动机构的驱动下，横向移动支架带着雷达扫描装置由箱口处伸出，在竖向移动支架驱动机构的驱动下，雷达扫描装置的雷达由箱体与活门之间伸出，从而可以对粮堆表面进行扫描工作，在扫描结束后，雷达扫描装置缩回防爆箱的箱体内，活门处于关闭箱口的关闭位，整个雷达扫描装置和相应的驱动均位于防爆箱内，实现了防爆需求，不会对防爆箱外部的扬尘造成影响。

附图说明

图1是本实用新型防爆式三维扫描数量监测装置的一个实施例中雷达由箱体与活门之间伸出时的状态示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的立体图；

图4是本实施例中雷达扫描装置缩回至防爆箱内时的状态示意图；

图5是图1中雷达扫描装置的结构示意图；

图6是图5中固定外壳筒体移除后的状态示意图；

图7是图5中导电滑环与空心传动轴的配合示意图；

图8是图5中保护门驱动机构与保护门的配合示意图；

图9是实施例1中雷达扫描装置保护门打开后的状态示意图。

具体实施方式

一种防爆式三维扫描数量监测装置的实施例如图1~9所示：包括雷达扫描装置34和防爆箱，防爆箱包括活门36和具有箱口42的箱体41，活门36具有打开箱口42的打开位和关闭箱口的关闭位，防爆箱内沿横向即左右方向导向移动装配有横向移动支架40，横向移动支架40由防爆箱内的横向移动支架驱动机构驱动，在本实施例中，横向移动支架驱动机构包括前后布置的两个同步动作的横向驱动电机44，横向驱动电机的电机轴固定有横向传动丝杆43，横向移动支架具有与横向传动丝杆配合的丝母结构。

活门36通过前后间隔布置的连接件37与横向移动支架40相连，在横向移动支架的带动下，活门36可以实现打开箱口42和关闭箱口，也就是说本实施例中，活门36与横向移动支架40共用一个横向移动支架驱动机构。横向移动支架上沿上下方向导向移动装配有竖向移动支架，竖向移动支架由竖向移动支架驱动机构驱动，本实施例中，竖向移动支架驱动机构包括一个安装于横向移动支架上的竖向驱动电机50，竖向驱动电机通过竖向传动丝杠39与竖向移动支架传动连接，从而实现竖向移动支架可以上下移动，竖向移动支架包括与竖向移动支架驱动机构传动连接的竖向传动件38，竖向传动件38上设置有实现与竖向传动丝杆传动配合的丝母结构，竖向传动件上固定有朝向所述活门方向悬伸的悬臂35，悬臂35的悬伸端安装有处于两个连接件之间的雷达扫描装置34，雷达扫描装置34包括雷达，本实施例中的可以朝下射出激光束的激光雷达8。雷达扫描装置在横向移动支架驱动机构驱动下能在所述活门处于打开位时由所述箱口伸出，雷达扫描装置的雷达在竖向移动支架驱动机构驱动下能在所述活门处于打开位时沿竖向由箱体与活门之间伸出。

雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，激光雷达设置于下侧装置部分上。在本实施例中，上侧装置部分包括固定外壳23，下侧装置部分包括旋转外壳1，旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外壳内，激光雷达11设置于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通过的激光束通道33。

固定外壳包括水平布置的固定外壳底板16，固定外壳底板16上侧固定有竖向布置的固定外壳筒体，转动连接结构包括通过轴承座17转动装配于固定外壳底板16上的轴线沿上下方向延伸的空心传动轴15，空心传动轴15内设置有与所述激光雷达导电连接的导电滑环26。旋转外壳驱动机构包括固定于所述固定外壳底板上的竖向布置的旋转外壳驱动电机31，旋转外壳驱动电机的电机轴19上同轴线固定有小带轮22，空心传动轴15上同轴线固定有大带轮21，小带轮22与大带轮21之间通过传动带27传动连接。固定外壳底板的上侧还固定有倾角传感器20。

旋转外壳1包括设置于固定外壳底板下侧的旋转外壳底板14，旋转外壳底板与固定外壳底板并列布置，旋转外壳底板还包括固定于所述旋转外壳底板下侧的半球状壳体30，旋转外壳底板14固定于空心传动轴15的底部。激光束通道33设置于半球状壳体30上，在本实施例中，激光雷达8固定于激光束通道的一侧通道壁上，激光束通道的宽度与激光雷达的宽度适配。

旋转外壳上转动装配有通道保护门13，旋转外壳内设置有驱动所述通道保护门13转动以使得所述通道保护门打开和关闭激光束通道33的保护门驱动机构，在本实施例中，半球状壳体上转动装配有轴线垂直于上下方向的转动轴12，转动轴12的两端为由所述旋转外壳穿出的穿出安装端29，通道保护门的两端分别固定于转动轴的穿出安装端上，保护门驱动机构与旋转外壳内的转动轴传动连接。保护门驱动机构包括保护门驱动电机2，保护门驱动电机2具有与转动轴并列布置的保护门驱动电机轴6，转动轴上同轴线固定有转动轴传动齿轮4，保护门驱动电机轴上同轴线固定有于转动轴传动齿轮传动连接的电机轴齿轮3。

图中项24表示用于固定旋转外壳驱动电机的电机固定螺栓；项9表示螺丝固定孔；项11表示用于与转动轴12配合的转动轴轴承座。

使用时，将本防爆式三维扫描数量监测装置安装于粮仓的顶部，不需雷达扫描装置工作时，如图4所示，整个雷达扫描装置缩回至防爆箱内，活门封堵箱体的箱口，防爆式三维扫描数量监测装置与外部扬尘环境隔离；当需要雷达扫描装置工作时，横向移动支架驱动机构驱动横向支架和活门自左至右移动，活门将箱口打开，雷达扫描装置由箱口伸出，随后竖向移动支架驱动机构驱动竖向支架自上而下移动，激光雷达由活门与箱体之间伸出，激光雷达旋转可以进行相应区域的360度扫描读取数据，扫描结束后，按相反步骤，整个雷达扫描装置可缩回至防爆箱内。在本实用新型的其它实施例中，横向移动支架驱动机构、竖向移动支架驱动机构还可以是驱动缸、电动推杆等结构，只要能够驱动横向移动支架、竖向移动支架在对应方向上移动即可；活门与横向移动支架也可以不共用一个驱动，比如说活门有自己独立的活门驱动机构，此时活门的打开与关闭可以不通过平移来实现，比如说活门通过旋转来打开和关闭箱口；通道保护门也可以不设；通道保护门也可以不是通过转动方式来打开和关闭激光束通道，比如说通道保护门通过平移动作来实现打开和关闭激光束通道，此时保护门驱动机构可以是驱动通道保护门平移动作的电动推杆；旋转外壳的半球状壳体也可以被方形壳体所取代。

防爆箱的实施例如图1~4所示：防爆箱的具体结构与上述各防爆式三维扫描数量监测装置实施例中所述的防爆箱相同，在此不再详述。

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。