钢结构涂层厚度检测装置的制作方法

1.本发明涉及钢结构检测技术领域，特别涉及一种钢结构涂层厚度检测装置。


背景技术：

2.为使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须对其进行防火处理，常在钢结构的表面涂覆厚型钢结构防火涂料。
3.现有技术中，在对钢结构涂层厚度进行检测时，多采用精密的测厚仪，需要在钢结构的表面选取较多的测点，用人工手动检测的方式以获取钢结构表面的厚度平均值，在检测大型钢结构的涂层厚度时，效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种钢结构涂层厚度检测装置，旨在解决现有技术中在检测大型钢结构的涂层厚度时，人工手动检测的方式效率较低的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提出的一种钢结构涂层厚度检测装置，包括：
6.爬升机构，所述爬升机构架设置于所述钢结构，所述爬升机构包括贴合部，所述贴合部可滑移地抵靠于所述钢结构的待测表面；以及
7.追踪机构，所述追踪机构设置于所述爬升机构的背离所述钢结构的一侧并与所述爬升机构间隔开，其中，所述追踪机构用于向所述贴合部发射激光光束，并接收所述贴合部反射的所述激光光束，获得所述追踪机构与所述贴合部之间的距离。
8.可选地，所述追踪机构包括：
9.机架，所述机架设置于所述爬升机构的背离所述钢结构的一侧并与所述爬升机构间隔开；
10.追踪组件，所述追踪组件可转动地设置于所述机架；以及
11.光检测组件，所述光检测组件设置于所述追踪组件，所述光检测组件用于向所述贴合部发射激光光束，并接收所述贴合部反射的所述激光光束，获得所述追踪机构与所述贴合部之间的距离。
12.可选地，所述追踪组件包括：
13.安装箱，所述安装箱设置于所述机架；
14.承载件，所述承载件的一端连接于所述安装箱，且所述承载件与所述安装箱的转动轴线平行于所述待测表面，所述承载件的另一端对应并朝向所述贴合部设置，所述光检测组件设置于所述承载件；以及
15.第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述安装箱，且所述第一驱动件的输出端与所述承载件连接，所述第一驱动件用于驱动所述承载件旋转。
16.可选地，所述光检测组件包括：
17.光发射器和光接收器，所述光发射器和所述光接收器间隔且平行设置于所述承载件，且所述光发射器的发射端和所述光接收器的接收端均朝向所述贴合部设置；以及
18.数据处理模块，所述数据处理模块与所述光接收器电性连接，所述数据模块用于获得所述追踪机构与所述贴合部之间的距离。
19.可选地，所述爬升机构还包括：
20.导向组件，所述导向组件靠设于所述钢结构，其中，所述贴合部可移动地设置于所述导向组件；以及
21.张紧组件，所述张紧组件设置于所述导向组件的一端，所述张紧组件的一端与所述贴合部连接，所述张紧组件用于使所述贴合部的一部分与所述钢结构的待测表面抵靠。
22.可选地，所述导向组件包括：
23.基座，所述基座设置于所述钢结构的一端；
24.至少两根导向柱，所述导向柱转动连接于所述基座，至少两根所述导向柱中的任意两根所述导向柱彼此平行且间隔开设置，至少两根所述导向柱中的任一根所述导向柱与所述贴合部转动连接；以及
25.第二驱动件，所述第二驱动件设置于所述基座，所述第二驱动件的输出端与所述导向柱连接，所述第二驱动件用于驱动所述导向柱旋转。
26.可选地，所述导向组件还包括；至少两根导向杆，所述导向杆设置于所述基座，所述导向杆与所述导向杆彼此间隔开且平行设置，所述导向杆围设于所述贴合部的周缘。
27.可选地，至少两根所述导向柱之中的任一根所述导向柱的外周设置有螺纹；
28.所述贴合部包括：
29.安装板，所述安装板上形成有至少两个安装孔，所述安装孔与所述导向柱一一对应设置，其中，外周设置有螺纹的所述导向柱与所述安装孔之间通过螺纹连接：
30.弧形弹性件，所述弧形弹性件的一端与所述安装板连接，所述弧形弹性件的另一端与所述待测表面抵靠；
31.柔性反光片，所述柔性反光片的一端与所述弧形弹性件连接；以及配重块，所述配重块设置于所述柔性反光片的另一端。
32.可选地，所述弧形弹性件与所述待测表面抵靠的一端为球缺端，所述柔性反光片的一侧与所述球缺端连接。
33.可选地，所述安装板上形成有第一通孔，所述第一通孔靠近所述弧形弹性件的远离所述安装板的一端设置：
34.所述张紧组件包括：
35.顶板，所述顶板连接于所述导向杆远离所述基座的一端，所述顶板上形成有第二通孔，所述第二通孔对应所述第一通孔设置；
36.支架，所述支架设置于所述顶板；
37.主动轴，所述主动轴转动连接于所述支架；
38.电机，所述电机设置于所述顶板，所述电机的输出端与所述主动轴连接；以及
39.拉索，所述拉索插装于所述第一通孔和所述第二通孔中，所述拉索的一端与所述主动轴连接，且所述拉索的另一端与所述球缺端连接。
40.本发明技术方案通过爬升机构和追踪机构的配合，当爬升机构的贴合部抵靠着待测表面移动时，追踪机构对贴合部进行追踪检测，反馈追踪机构与贴合部之间的距离，得到待测表面的涂层厚度，减少检测人员的工作量，提高检测效率，更适用于检测大型钢结构的
涂层厚度。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
42.图1为本发明钢结构涂层厚度检测装置的整体结构示意图；
43.图2为本发明爬升机构的整体结构示意图；
44.图3为本发明爬升机构的侧视结构示意图；
45.图4为本发明贴合部的安装结构示意图；
46.图5为本发明贴合部的整体结构示意图。
47.附图标号说明：
48.标号名称标号名称100追踪机构240导向杆200爬升机构250拉索300钢结构260顶板400基准光束270主动轴500激光光束280支架110机架231安装板120安装箱232弧形弹性件130承载件233柔性反光片140转轴234球缺端210基座235安装孔220导向柱236配重块230贴合部261第二通孔
49.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
51.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
52.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两
个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
54.相关技术中，为使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须对其进行防火处理，常在钢结构的表面涂覆厚型钢结构防火涂料。
55.但是，在对钢结构涂层厚度进行检测时，多采用精密的测厚仪，在使用前需要花费大量时间对精密的测厚仪精调，使用时，需要在钢结构的表面选取较多的测点，用人工手动检测的方式依次检测多个预选的测点，以获取钢结构表面的厚度平均值，在检测大型钢结构的涂层厚度时，人工检测的方式需要借助其余的登高设备以对高处的钢结构表面进行检测，存在较大的安全隐患，检测效率较低。
56.为此，本发明提供了一种钢结构涂层厚度检测装置，使用爬升机构和追踪机构，当爬升机构的贴合部抵靠着待测表面移动时，追踪机构对贴合部进行追踪检测，反馈追踪机构与贴合部之间的距离，得到待测表面的涂层厚度，减少检测人员的工作量，提高检测效率，更适用于检测大型钢结构的涂层厚度。
57.下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的构思。
58.参照图1，图1为本发明钢结构涂层厚度检测装置的整体结构示意图。
59.在本发明一实施例中，如图1所示，钢结构涂层厚度检测装置包括：
60.爬升机构200，爬升机构200架设置于钢结构300，爬升机构200包括贴合部230，贴合部230可滑移地抵靠于钢结构300的待测表面；以及
61.追踪机构100，追踪机构100设置于爬升机构200的背离钢结构300的一侧并与爬升机构200间隔开，其中，追踪机构100用于向贴合部230发射激光光束500，并接收贴合部230反射的激光光束500，获得追踪机构100与贴合部230之间的距离。
62.爬升机构200设置于钢结构300，贴合部230沿第一方向可移动的设置于爬升机构200，且贴合部230可滑移地抵靠于钢结构300的待测表面，贴合部230在爬升机构200上沿第一方向移动时，贴合部230始终抵靠于钢结构300的待测表面，在第二方向上，追踪机构100与爬升机构200间隔开，其中，第一方向与第二方向相交。
63.可以理解的，为保证爬升机构200和追踪机构100的使用效果，使追踪机构100射向贴合部230的激光光束500不在其他方向产生多余的光分量，第一方向与第二方向垂直。
64.参照图1，为了便于理解，下面示出一具体实施方式：
65.将爬升机构200安装于钢结构300的待测表面后，贴合部230位于爬升机构200的底端，此时，追踪机构100向贴合部230发射基准光束400，基准光束400平行于第二方向。
66.在测量过程中，首先，根据贴合部230反射回的基准光束400建立基准面，获得基准面；
67.获得基准面后，通过追踪机构100中的数据处理模块，获得追踪机构100与贴合部230之间的初始距离；
68.使贴合部230沿第一方向往爬升机构200的顶端即钢结构300的顶端移动；
69.在贴合部230的移动过程中，追踪机构100实时向贴合部230发射激光光束500，追踪机构100对贴合部230追踪的过程中，实时记录追踪机构100偏移的角度，获得激光光束500与基准光束400之间的夹角为α；
70.贴合部230将激光光束500反射回追踪机构100后，通过追踪机构100中的数据处理模块(未示出)，获得追踪机构100与贴合部230之间的实时距离；
71.通过对比实时距离与初始距离，判断钢结构300待测表面的涂层厚度是否超过规范误差。
72.可以理解的，数据处理模块中搭载的数据方法可为：
73.根据速度路程和时间的公式：s＝v*t可知，其中，s为路程，v为激光光束500的速度，t为追踪机构接收到激光光束500的时间；
74.可得到，贴合部230与追踪机构100之间的初始距离s
初
，在追踪机构100实时追踪检测贴合部230的过程中，当追踪机构100发生偏移时，记录下激光光束500与基准光束400之间的夹角为α，并记录下接收到激光光束500时，激光光束500的运动路程sn；
75.根据三角函数可知，贴合部230与追踪机构100的实时距离ln＝sn*cosα；
76.将ln与s
初
作差得到钢结构300待测表面的涂层厚度的变化值an，即可得到钢结构300待测表面的涂层厚度变化，以辅助人工判断钢结构300待测表面的涂层是否平整，此外，可通过厚度检测仪对某一处的钢结构300待测表面的涂层厚度进行检测，获得初始涂层厚度，根据初始涂层厚度与规范要求厚度对比后，获得初始涂层厚度与规范要求厚度的差值bn，人工辅助对比an与bn，将an与bn相加，获得钢结构300待测表面的涂层厚度是变厚或是变薄，若an与bn相加后的值为负数则证明涂层厚度变薄；若an与bn相加的值为正数则证明涂层厚度变厚；若an与bn相加的值归零，则证明涂层厚度合规，根据规范要求即可判断钢结构300的表面涂层厚度是否合规。
77.具体而言，追踪机构100包括实时目标物体追踪定位装置，以及应用于实时目标物体追踪定位装置的实时目标物体追踪定位方法。可以理解的，本领域技术人员知晓如何实施实时目标物体追踪定位装置，以及应用于实时目标物体追踪定位装置的实时目标物体追踪定位方法，此处不再赘述。
78.继续参阅图1。
79.可选地，追踪机构100包括：
80.机架110，机架110设置于爬升机构200的背离钢结构300的一侧并与爬升机构200间隔开；
81.追踪组件，追踪组件可转动地设置于机架110；以及
82.光检测组件(未示出)，光检测组件设置于追踪组件，光检测组件用于向贴合部230发射激光光束500，并接收贴合部230反射的激光光束500，获得追踪机构100与贴合部230之间的距离。
83.可以理解的，在第二方向上，机架110与爬升机构200间隔开设置，追踪组件可转动的设置于机架110，追踪组件与机架110的转动轴线沿第三方向设置，其中，第三方向平行于
钢结构300的待测表面，追踪组件上设置有光检测组件，光检测组件的激光发射端和激光接收端均朝向贴合部230设置，追踪组件带动光检测组件跟踪贴合部230，以实现对贴合部230的实时检测，从而实时获得上述激光光束500的运动路程sn，从而获得贴合部230与追踪机构100的实时距离ln。
84.在一实施例中，为保证追踪组件对贴合部230的追踪效果，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直(关于第一方向、第二方向和第三方向的定义，请参照图2)。
85.具体而言，光检测组件可设置为激光检测器，它主要由光学机械扫描器和扫描光学系统组成的激光扫描发射器，由接收光学系统和光电转换电子学系统构成的激光扫描接收器，以单片机为核心的实时控制与数据处理系统构成的控制器以及半导体激光电源组成。可以理解的，本领域技术人员知晓如何实施激光检测器，此处不再赘述。
86.继续参阅图1。
87.可选地，追踪组件包括：
88.安装箱120，安装箱120设置于机架110；
89.承载件130，承载件130的一端连接于安装箱120，且承载件130与安装箱120的转动轴线平行于待测表面，承载件130的另一端对应并朝向贴合部230设置，光检测组件设置于承载件130；以及
90.第一驱动件(未示出)，第一驱动件设置于安装箱120，且第一驱动件的输出端与承载件130连接，第一驱动件用于驱动承载件130旋转。
91.安装箱120设置于机架110后，承载件130在第二方向延伸，且承载件130的一端可转动的设置于安装箱120，承载件130与安装箱120的转动轴线沿第三方向设置，承载件130的另一端搭载光检测组件，在第一驱动件的驱动下，光检测组件转动并始终朝向贴合部230。
92.在一实施例中，安装箱120中转动连接有转轴140，转轴140沿第三方向延伸，承载件130的一端与转轴140连接。
93.可选地，光检测组件包括：
94.光发射器和光接收器，光发射器和光接收器间隔且平行设置于承载件130，且光发射器的发射端和光接收器的接收端均朝向贴合部230设置；以及
95.数据处理模块(未示出)，数据处理模块与光接收器电性连接，数据模块用于获得追踪机构100与贴合部230之间的距离。
96.为保证光检测组件的检测效果，光发射器和光接收器间隔且平行设置于承载件130，当光发射器发射的激光光束500被贴合部230反射后，贴合部230反射回的激光光束500与光发射器发射的激光光束500平行，从而保证了检测效果，降低了检测误差。
97.参照图2和图3，图2为本发明爬升机构200的整体结构示意图；图3为本发明爬升机构200的侧视结构示意图。
98.可选地，爬升机构200还包括：
99.导向组件，导向组件靠设于钢结构300，其中，贴合部230可移动地设置于导向组件；以及
100.张紧组件，张紧组件设置于导向组件的一端，张紧组件的一端与贴合部230连接，张紧组件用于使贴合部230的一部分与钢结构300的待测表面抵靠。
101.如图2和图3所示，为驱动贴合部230，并避免贴合部230在移动过程中其自身产生剧烈晃动而影响检测结果的准确性，贴合部230可移动地连接有导向组件，导向组件设置于钢结构300，并在第一方向延伸，为使得贴合部230在移动过程中，其始终抵靠钢结构300的待测表面，在导向组件的顶端即钢结构300的顶端，设置有张紧组件，张紧组件将贴合部230的一部分张紧，以使贴合的一部分始终与钢结构300的待测表面抵靠。
102.可选地，导向组件包括：
103.基座210，基座210设置于钢结构300的一端；
104.至少两根导向柱220，导向柱220转动连接于基座210，至少两根导向柱220中的任意两根导向柱220彼此平行且间隔开设置，至少两根导向柱220中的任一根导向柱220与贴合部230转动连接；以及
105.第二驱动件，第二驱动件设置于基座210，第二驱动件的输出端与导向柱220连接，第二驱动件用于驱动导向柱220旋转。
106.为保证导向柱220自身的结构稳定性，在钢结构300的底端设置有基座210，导向柱220的一端转动连接于基座210，且至少两根导向柱220中的任意两根导向柱220彼此平行且间隔开设置，至少两根导向柱220中的任一根导向柱220与贴合部230转动连接，导向柱220均贯穿贴合部230设置，在需要移动贴合部230时，启动第二驱动件，驱动导向柱220旋转，从而带动贴合部230沿第一方向产生移动。
107.可选地，导向组件还包括；至少两根导向杆240，导向杆240设置于基座210，导向杆240与导向杆240彼此间隔开且平行设置，导向杆240围设于贴合部230的周缘。
108.可以理解的，为了进一步地限制贴合部230其自身在运动过程中产生的振动，在贴合部230的周缘围设有至少两根导向杆240，以限制贴合部230自身的振动，保证检测结果。
109.参照图4和图5，图4为本发明贴合部230的安装结构示意图；图5为本发明贴合部230的整体结构示意图。
110.可选地，至少两根导向柱220之中的任一根导向柱220的外周设置有螺纹；
111.如图4和图5所示，贴合部230包括：
112.安装板231，安装板231上形成有至少两个安装孔235，安装孔235与导向柱220一一对应设置，其中，外周设置有螺纹的导向柱220与安装孔235之间通过螺纹连接：
113.弧形弹性件232，弧形弹性件232的一端与安装板231连接，弧形弹性件232的另一端与待测表面抵靠；
114.柔性反光片233，柔性反光片233的一端与弧形弹性件232连接；以及
115.配重块236，配重块236设置于柔性反光片233的另一端。
116.导向柱220设置于安装孔235中，安装板231与设置有螺纹的导向柱220通过螺纹连接，弧形弹性件232设置于安装板231与基座210之间，且弧形弹性件232的一端与安装板231连接，弧形弹性件232向远离钢结构300待测表面的一侧凸起，弧形弹性件232的远离安装板231的一端与钢结构300的待测表面抵靠，柔性反光片233的一端与弧形弹性件232连接，柔性反光片233与弧形弹性件232连接的一端被挤压在钢结构300的待测表面与弧形弹性件232之间，以保证柔性反光片233与钢结构300的待测表面紧密接触，减小检测误差。
117.可以理解的，为了防止安装板231在移动过程中，柔性反光片233被风吹起，从而，在柔性反光片233远离弧形弹性件232的一端连接有配重块236。
118.在具体的实施过程中，追踪机构100对柔性反光片233靠近弧形弹性件232的一端进行追踪，以减小测量误差。
119.在一实施例中，柔性反光片233被设置为接收激光光束500后，将激光光束500沿平行于其入射方向的路径进行反射。
120.可选地，弧形弹性件232与待测表面抵靠的一端为球缺端234，柔性反光片233的一侧与球缺端234连接。
121.为保证弧形弹性件232抵靠在钢结构300的待测表面时可滑动，弧形弹性件232与待测表面抵靠的一端为球缺端234，且球缺端234朝钢结构300的待测表面凸起。
122.在一实施例中，弧形弹性件232由具有弹性的材料制成，其可为塑料板或钢板。
123.可选地，安装板231上形成有第一通孔，第一通孔靠近弧形弹性件232的远离安装板231的一端设置：
124.张紧组件包括：
125.顶板260，顶板260连接于导向杆240远离基座210的一端，顶板260上形成有第二通孔261，第二通孔261对应第一通孔设置；
126.支架280，支架280设置于顶板260；
127.主动轴270，主动轴270转动连接于支架280；
128.电机，电机设置于顶板260，电机的输出端与主动轴270连接；以及
129.拉索250，拉索250插装于第一通孔和第二通孔261中，拉索250的一端与主动轴270连接，且拉索250的另一端与球缺端234连接。
130.为保证弧形弹性件232在移动过程中，始终与钢结构300的待测表面抵接，利用拉索250连接球缺端234和主动轴270，在安装板231移动的过程中，主动轴270产生相应的旋转，以实时收缩拉索250，使弧形弹性件232被张紧，确保检测效果，降低检测误差。
131.本发明技术方案通过爬升机构200和追踪机构100的配合，当爬升机构200的贴合部230抵靠着待测表面移动时，追踪机构100对贴合部230进行追踪检测，反馈追踪机构100与贴合部230之间的距离，得到待测表面的涂层厚度，相较于使用精密测厚仪对钢结构300待测表面的涂层厚度的检测方式，利用爬升机构200和追踪机构100对钢结构300待测表面的涂层厚度的检测方式减少检测人员的工作量，提高检测效率，更适用于检测大型钢结构300的涂层厚度，且避免了登高设备的使用，减小了安全隐患。
132.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。