一种用于三维扫描仪的移动装置的制作方法

1.本发明属于测量辅助设备技术领域，涉及一种用于三维扫描仪的移动装置。


背景技术：

2.由于危险化学品罐的体积较大，通常采用三维扫描仪测量罐内的容积，但由于三维扫描仪价格昂贵，在移动时需要避免碰撞。目前三维扫描仪常用的移动方式包括人工搬运和小车搬运，两者各有优缺。
3.当采用人工搬运时，可以先将三维扫描仪放置在储存箱中，操作人员直接领着储存箱钻进罐体内部，达到测量位置后，打开储存箱，然后安装三维扫描仪，这样做可以避免三维扫描仪在搬运时发生碰撞，但是费时费力，而且罐体内部较为封闭，光线不足、空气流通不畅，操作人员长时间处于这样的环境中，容易发生危险。
4.当采用小车搬运时，将三维扫描仪直接安装在活动小车上，操作人员在罐体外直接控制活动小车进入罐体内部，然后移动至指定位置，但是现有活动小车结构简单，没有针对三维扫描仪的防护措施，而且罐内存在加热排管、排管支架、阴阳极块等障碍物，活动小车容易发生碰撞，造成三维扫描仪的损坏；此外，活动小车还会被障碍物卡住，影响正常移动。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于三维扫描仪的移动装置，能够使三维扫描仪快速移动至储罐内的指定位置，避免三维扫描仪因碰撞而发生损坏，安全可靠。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种用于三维扫描仪的移动装置，包括装置本体，所述装置本体的上侧面竖直固设有用于安装三维扫描仪的连接杆；
8.移动机构，所述移动机构设置在装置本体的底部，所述移动机构能够带动装置本体移动；
9.第一圆管，所述第一圆管套设在连接杆的外侧，所述第一圆管内侧壁的下边沿竖直固设有固定套管，所述固定套管内插设有滑杆，所述滑杆的下端固连在装置本体上，所述滑杆的上端延伸至三维扫描仪的下方且端部固设有第二顶板；
10.驱动机构，所述驱动机构设置在装置本体上，所述驱动机构能够使第一圆管沿着滑杆竖直上下滑动；
11.固定机构，所述固定机构设置在第一圆管上，当第一圆管向上滑动至三维扫描仪的外侧时，所述固定机构能够将第一圆管固定住。
12.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述固定机构包括：
13.第二圆管，所述第二圆管通过连动结构设置在第一圆管的外侧，当第一圆管向上滑动时，所述连动结构能够使第二圆管跟着向上移动同时发生转动；
14.四个拉紧结构，四个所述拉紧结构沿周向设置在第二圆管上端的外侧，当第一圆管向上滑动至三维扫描仪的外侧时，四个所述拉紧结构能够将第二圆管固定住。
15.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述连动结构包括两个连动组件，两个所述连动组件对称设置在第一圆管的外侧，所述连动组件包括：
16.斜滑槽，所述斜滑槽逆时针倾斜开设在第二圆管的内侧壁上；
17.水平杆，所述水平杆沿径向固设在第一圆管外侧壁的中部，所述水平杆的自由端延伸至斜滑槽内且端部同轴转动设置有导向滚轮，所述导向滚轮的轮面与斜滑槽的两侧壁相接触。
18.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述第二圆管内侧壁的上下边沿均设有支撑结构，所述支撑结构包括：
19.若干个支撑滚轮，若干个所述支撑滚轮沿周向转动设置在第二圆管的内侧壁上，所述支撑滚轮的轴向和第二圆管的轴向平行，所述支撑滚轮的轮面始终接触第一圆管的外侧壁。
20.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述拉紧结构包括：
21.拉绳，所述拉绳的一端固连在第二圆管上端的外侧壁上，另一端沿着第二圆管的外侧壁顺时针向下与装置本体的上侧面固连，所述拉绳始终保持张紧状态。
22.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述拉紧结构包括：
23.拉绳，所述拉绳的一端固连在第二圆管上端的外侧壁上，另一端沿着第二圆管的外侧壁顺时针向下与装置本体的上侧面固连，所述拉绳始终保持张紧状态。
24.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述移动机构包括四组移动结构，四组所述移动结构分别对称设置在装置本体下侧面的四个角上，所述移动结构包括:
25.驱动轴，所述驱动轴通过支撑板转动设置在装置本体的下侧面上，所述驱动轴的一端固设有麦克纳姆轮；
26.伺服电机，所述伺服电机固设在装置本体的下侧面上，所述伺服电机的输出轴与驱动轴的另一端固连。
27.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述装置本体上还设有导向机构，所述导向机构包括：
28.环形凹槽，所述环形凹槽开设在装置本体的四个侧面上；
29.若干个第一转轴，若干个所述第一转轴沿长度方向竖直转动设置在环形凹槽的上下侧壁上，所述第一转轴的下端延伸至装置本体的下方且端部同轴固设有橡胶轮，所述橡胶轮的轮面伸出装置本体的外侧；
30.传动结构，所述传动结构设置在环形凹槽内，所述传动结构能够带动若干个第一转轴同时转动。
31.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，所述传动结构包括：
32.若干个皮带轮，若干个所述皮带轮和若干个第一转轴一一对应，所述皮带轮同轴固设在相对应的第一转轴上；
33.传动皮带，所述传动皮带绕设在若干个皮带轮之间；
34.第一电机，所述第一电机固设在装置本体上，所述第一电机和其中一个第一转轴传动连接。
35.上述的一种用于三维扫描仪的移动装置中，位于固定套管下方的滑杆上设有限位凸沿。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.1、初始状态，第一圆管位于连接杆的下方，便于在连接杆的上端安装三维扫描仪，同时不妨碍三维扫描仪的工作视线，然后通过驱动机构带动第一圆管沿着滑杆竖直向上滑动至三维扫描仪的外侧，起到防护作用，避免三维扫描仪受到碰撞而损坏，通过移动机构带动装置本体移动至罐体内部的指定位置，操作简单，免去人工搬运的麻烦，省时省力；此外，由于滑杆上的第二顶板位于三维扫描仪的下方，当第一圆管移动至三维扫描仪的外侧时，第一圆管的上端处于悬空状态，固定机构能够将第一圆管固定住，避免第一圆管碰撞时发生晃动，撞击三维扫描仪，安全可靠；
38.2、当第一圆管沿着滑杆向上滑动时，通过连动结构带动第二圆管跟着向上移动，同时发生转动，当第一圆管滑动至三维扫描仪的外侧时，四个拉紧结构能够将第二圆管固定住，限制第二圆管继续转动，同时提高第一圆管的稳定性，抑制第一圆管晃动；
39.3、当第一圆管向上滑动时，水平杆沿着斜滑槽向上移动，在斜滑槽的导向作用下，使第二圆管向上移动的同时发生转动，结构简单；此外，水平杆上的导向滚轮始终接触斜滑槽的两侧壁，使水平杆能够顺畅地上下滑动；
40.4、由于第二圆管的上下端沿周向设有若干个支撑滚轮，而且支撑滚轮的轮面始终接触第一圆管的外侧壁，当第二圆管转动时，支撑滚轮沿着第一圆管的外侧壁滚动，起到支撑和导向作用，避免第二圆管和第一圆管发生偏轴；
41.5、初始状态，第二圆管位于三维扫描仪的下方，拉绳环设在第二圆管的外侧壁上，处于拉紧状态，当第二圆管向上移动时，由于拉绳的长度固定，使得第二圆管发生同轴转动，当第一圆管滑动至三维扫描仪的外侧时，第二圆管的轴线位于拉绳所在的竖直平面上，限制第二圆管继续转动，将第二圆管固定住，同时提高第一圆管的稳定性；
42.6、启动第二电机，带动螺杆转动，使得内螺纹套管跟着转动，由于第一圆管受到固定套管的限位作用，使第一圆管和内螺纹套管仅能上下移动，结构简单；
43.7、由于罐体内部障碍物较多，通过控制四个伺服电机，改变四个麦克纳姆轮的转动方向，使装置本体可以快速朝任意方向移动，无需转弯掉头等动作，减小发生碰撞的几率；
44.8、通过传动结构，带动若干个第一转轴同时转动，使橡胶轮赶着转动，由于橡胶轮的轮面伸出装置本体的外侧，使橡胶轮比装置本体先接触障碍物，橡胶轮起到缓冲作用；此外，橡胶轮不停地转动，使装置本体可以快速离开障碍物，避免被卡住，影响正常移动；
45.9、启动第一电机，带动其中一个第一转轴转动，由于传动皮带绕设在若干个第一转轴之间，通过一个第一转轴转动就可以带动所有的第一转轴同时转动，结构简单，降低了电机的成本。
附图说明
46.图1是本发明的结构示意图；
47.图2是图1中a
‑
a的剖视图；
48.图3是图1中b
‑
b的剖视图；
49.图4是图2中c
‑
c的剖视图；
50.图5是第一圆管移动至三维扫描仪外侧时的结构示意图；
51.图6是图5中d
‑
d的剖视图；
52.图7是图6中e
‑
e的剖视图；
53.图8是第二圆管的内侧壁展开图。
54.图中：1、装置本体；11、环形凹槽；12、伺服电机；121、麦克纳姆轮；122、驱动轴；13、第一转轴；131、皮带轮；132、第一电机；133、传动皮带；134、橡胶轮；2、三维扫描仪；21、连接杆；3、第一圆管；31、内螺纹套管；311、螺杆；312、第一顶板；32、固定套管；321、滑杆；322、第二顶板；323、限位凸沿；33、水平杆；34、导向滚轮；4、第二圆管；41、斜滑槽；42、支撑滚轮；5、拉绳；6、安装腔；61、第二电机；7、控制器；8、红外摄像头。
具体实施方式
55.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
56.如图1
‑
8所示，一种用于三维扫描仪的移动装置，包括装置本体1、移动机构、第一圆管3、驱动机构和固定机构。
57.所述装置本体1呈矩形，所述装置本体1上侧面的中部竖直固设有用于安装三维扫描仪2的连接杆21，所述装置本体1上设有控制器7，所述装置本体1上侧面的四周均设有红外摄像头8,所述红外摄像头8能够将装置本体1周围的图像输出至外部显示设备上。
58.所述移动机构设置在装置本体1的底部，所述移动机构能够带动装置本体1移动。
59.所述第一圆管3套设在连接杆21的外侧，所述第一圆管3内侧壁的下边沿竖直固设有固定套管32，所述固定套管32内插设有滑杆321，所述滑杆321的下端固连在装置本体1上，所述滑杆321的上端延伸至三维扫描仪2的下方且端部固设有第二顶板322，所述第二顶板322的尺寸大于固定套管32的孔径。
60.所述驱动机构设置在装置本体1上，所述驱动机构能够使第一圆管3沿着滑杆321竖直上下滑动。
61.所述固定机构设置在第一圆管3上，当第一圆管3向上滑动至三维扫描仪2的外侧时，所述固定机构能够将第一圆管3固定住。
62.初始状态，第一圆管3位于连接杆21的下方，便于在连接杆21的上端安装三维扫描仪2，同时不妨碍三维扫描仪2的工作视线，然后通过驱动机构带动第一圆管3沿着滑杆竖直向上滑动至三维扫描仪2的外侧，起到防护作用，避免三维扫描仪2受到碰撞而损坏，通过移动机构带动装置本体1移动至罐体内部的指定位置，操作简单，免去人工搬运的麻烦，省时省力；此外，由于滑杆321上的第二顶板322位于三维扫描仪2的下方，当第一圆管3移动至三维扫描仪2的外侧时，第一圆管3的上端处于悬空状态，固定机构能够将第一圆管3固定住，避免第一圆管3碰撞时发生晃动，撞击三维扫描仪2，安全可靠。
63.具体来说，所述固定机构包括第二圆管4和四个拉紧结构。
64.所述第二圆管4通过连动结构设置在第一圆管3的外侧，当第一圆管3向上滑动时，所述连动结构能够使第二圆管4跟着向上移动同时发生转动。
65.四个所述拉紧结构沿周向设置在第二圆管4上端的外侧，当第一圆管3向上滑动至
三维扫描仪2的外侧时，四个所述拉紧结构能够将第二圆管3固定住。
66.当第一圆管3沿着滑杆321向上滑动时，通过连动结构带动第二圆管4跟着向上移动，同时发生转动，当第一圆管3滑动至三维扫描仪2的外侧时，四个拉紧结构能够将第二圆管4固定住，限制第二圆管4继续转动，同时提高第一圆管3的稳定性，抑制第一圆管3晃动。
67.具体来说，所述连动结构包括两个连动组件，两个所述连动组件对称设置在第一圆管3的外侧，所述连动组件包括斜滑槽41和水平杆33。
68.所述斜滑槽41逆时针倾斜开设在第二圆管4的内侧壁上。
69.所述水平杆33沿径向固设在第一圆管3外侧壁的中部，所述水平杆33的自由端延伸至斜滑槽41内且端部同轴转动设置有导向滚轮34，所述导向滚轮34的轮面与斜滑槽41的两侧壁相接触。
70.当第一圆管3向上滑动时，水平杆33沿着斜滑槽41向上移动，在斜滑槽41的导向作用下，使第二圆管4向上移动的同时发生转动，结构简单；此外，水平杆33上的导向滚轮34始终接触斜滑槽41的两侧壁，使水平杆33能够顺畅地上下滑动。
71.具体来说，所述第二圆管4内侧壁的上下边沿均设有支撑结构，所述支撑结构包括若干个支撑滚轮42。
72.若干个所述支撑滚轮42沿周向转动设置在第二圆管4的内侧壁上，所述支撑滚轮42的轴向和第二圆管4的轴向平行，所述支撑滚轮42的轮面始终接触第一圆管3的外侧壁。
73.由于第二圆管4的上下端沿周向设有若干个支撑滚轮42，而且支撑滚轮42的轮面始终接触第一圆管3的外侧壁，当第二圆管4转动时，支撑滚轮42沿着第一圆管3的外侧壁滚动，起到支撑和导向作用，避免第二圆管4和第一圆管3发生偏轴。
74.具体来说，所述拉紧结构包括拉绳5。
75.所述拉绳5的一端固连在第二圆管4上端的外侧壁上，另一端沿着第二圆管4的外侧壁顺时针向下与装置本体1的上侧面固连，所述拉绳5始终保持张紧状态。
76.初始状态，第二圆管4位于三维扫描仪2的下方，拉绳5环设在第二圆管4的外侧壁上，处于拉紧状态，当第二圆管4向上移动时，由于拉绳5的长度固定，使得第二圆管4发生同轴转动，当第一圆管3滑动至三维扫描仪2的外侧时，第二圆管4的轴线位于拉绳5所在的竖直平面上，限制第二圆管4继续转动，将第二圆管4固定住，同时提高第一圆管3的稳定性。
77.具体来说，所述驱动机构包括内螺纹套管31、螺杆311和第二电机61。
78.所述内螺纹套管31竖直固设在第一圆管3内侧壁的下边沿上，所述内螺纹套管31位于固定套管32的相对侧面上。
79.所述螺杆311螺纹连接在内螺纹套管31内，所述螺杆311的上端延伸至三维扫描仪2的下方且端部固设有第一顶板312，所述螺杆311的下端转动设置在装置本体1的上侧面上。
80.所述装置本体1内设有安装腔6，所述第二电机61固设在安装腔6内，所述螺杆311的下端延伸至安装腔6内且端部与第二电机61的输出轴固连，所述装置本体1上设有控制器7，所述控制器7与第二电机61电连接。
81.启动第二电机61，带动螺杆311转动，使得内螺纹套管31跟着转动，由于第一圆管3受到固定套管32的限位作用，使第一圆管3和内螺纹套管31仅能上下移动，结构简单。
82.具体来说，所述移动机构包括四组移动结构，四组所述移动结构分别对称设置在
装置本体1下侧面的四个角上，所述移动结构包括驱动轴122和伺服电机12。
83.所述驱动轴122通过支撑板转动设置在装置本体1的下侧面上，所述驱动轴122的一端固设有麦克纳姆轮121。
84.所述伺服电机12固设在装置本体1的下侧面上，所述伺服电机12的输出轴与驱动轴122的另一端固连。
85.由于罐体内部障碍物较多，通过控制四个伺服电机12，改变四个麦克纳姆轮121的转动方向，使装置本体1可以快速朝任意方向移动，无需转弯掉头等动作，减小发生碰撞的几率。
86.具体来说，所述装置本体1上还设有导向机构，所述导向机构包括环形凹槽11、若干个第一转轴13和传动结构。
87.所述环形凹槽11开设在装置本体1的四个侧面上。
88.若干个所述第一转轴13沿长度方向竖直转动设置在环形凹槽11的上下侧壁上，所述第一转轴13的下端延伸至装置本体1的下方且端部同轴固设有橡胶轮134，所述橡胶轮134的轮面伸出装置本体1的外侧。
89.优选地，位于装置本体1的四个角上均设有第一转轴13，四个橡胶轮伸出装置本体1的四个角，避免装置本体1的四个角与障碍区发生碰撞被卡住。
90.所述传动结构设置在环形凹槽11内，所述传动结构能够带动若干个第一转轴13同时转动。
91.通过传动结构，带动若干个第一转轴13同时转动，使橡胶轮134跟着转动，由于橡胶轮134的轮面伸出装置本体1的外侧，使橡胶轮134先接触障碍物，橡胶轮134起到缓冲作用；此外，橡胶轮134不停地转动，避免装置本体1被障碍物卡住，影响正常移动。
92.具体来说，所述传动结构包括若干个皮带轮131、传动皮带133和第一电机132。
93.若干个所述皮带轮131和若干个第一转轴13一一对应，所述皮带轮131同轴固设在相对应的第一转轴13上。
94.所述传动皮带133绕设在若干个皮带轮131之间。
95.优选地，所述传动皮带133在两个相邻的皮带轮131之间内外绕设，使传动皮带133不会滑落。
96.所述第一电机132固设在装置本体1上，所述第一电机132和其中一个第一转轴13传动连接，所述第一电机132与控制器7电连接。
97.启动第一电机132，带动其中一个第一转轴13转动，由于传动皮带133绕设在若干个第一转轴13之间，通过一个第一转轴13转动就可以带动所有的第一转轴13同时转动，结构简单，降低了电机的成本。
98.具体来说，位于固定套管32下方的滑杆321上设有限位凸沿323。
99.当第一圆管3向下滑动时，固定套管32接触限位凸沿323，阻挡第一圆管3继续向下滑动接触装置本体1，限位凸沿323和第二顶板322可以限制第一圆管3上下滑动的范围，结构简单。
100.所述在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本专利的限制。
101.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。