一种管道内壁的三维扫描装置的制作方法

1.本发明属于管道内壁扫描技术领域，具体为一种管道内壁的三维扫描装置。


背景技术：

2.在管道的建设使用过程中，由于碰撞、焊接、地质灾害等原因，会造成管道表面出现凹槽、形变等缺陷，而这些形变如果超出设定值则会在变形的位置处集中向内受力，并在介质的作用下，轻则导致在进行管道内检的时候，发生堵塞，重则产生管道的破裂、泄露等，造成严重的后果，因此为了避免发生事故，需要日常对管道进行检测，从而精准地获取管道真实数据，从而精准把握修补更换的时间，而传统管道在进行检测的时候，多用三维扫描技术监控管道的形变，而三维扫描技术的原理是利用激光测距，真实快速记录被测物检测面大量密集点的三维坐标，从而快速复建出被测物的三维立体形状，从而方便维护人员对其进行判断维护，但是而现有技术中，管道内壁扫描装置，在使用的时候，能够在管道内行走，适合管道复杂环境；
②
能够同时获得管道内壁三维形貌和图像纹理信息；
③
成本低，可靠性高、采集三维精度高、采集时间短。
④
无需额外能源


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种管道内壁的三维扫描装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管道内壁的三维扫描装置，包括驱动结构，所述驱动结构的表面圆周阵列安装有滚轮，所述驱动结构的左侧固定连接有检测中心，所述检测中心的表面固定安装有观察窗，所述检测中心内部右端的中间固定安装有监控装置，所述驱动结构内部右端的中部固定安装有第一反射镜，所述驱动结构内部右端的外侧固定安装有第二反射镜，所述驱动结构内部左侧的中间固定安装有成像镜，所述驱动结构表面的左右两端圆周阵列安装有补光灯。
5.优选的，所述检测中心的左侧固定连接有放置框架，所述放置框架的表面固定安装有支撑杆，所述放置框架的内部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的左端固定连接有旋转块，所述旋转块的内部活动设置有旋转螺杆，所述旋转螺杆的表面活动套接有移动套环，所述旋转块的表面圆周阵列开设有活动槽，所述移动套环的表面圆周阵列安装有铰接块，所述铰接块的顶部活动铰接有第一铰接杆，所述活动槽的左侧活动铰接有第二铰接杆，所述第一铰接杆和第二铰接杆的顶部活动铰接有一个刮块。
6.优选的，所述旋转块表面的右端活动卡接有收渣盒，所述收渣盒的表面活动卡接有活动密封盖，所述收渣盒的底部固定安装有刮渣板，所述收渣盒的内部开设有收纳腔，所述收纳腔的末端固定安装有固定板，所述收纳腔的内部圆周阵列安装有过渡框架，所述过渡框架的中部开设有开口，所述开口上端的右侧活动铰接有铰接板所述收渣盒的后端圆周阵列安装有清洁杆，所述检测中心右端的表面固定安装有限位槽，所述清洁杆的右端活动放置在限位槽的内部。
7.优选的，所述检测中心的截面积值小于收渣盒的截面积值，所述检测中心和限位槽的截面积之和等于收渣盒的截面积值。
8.优选的，所述刮渣板的右侧设置有斜坡，所述刮渣板的左侧设置有引导板。
9.优选的，所述第一铰接杆的中部设置在活动槽内部的右侧，所述第一铰接杆的高度值和活动槽的高度值相等。
10.优选的，所述活动槽的长度值与刮块的厚度值相等，所述刮块的前后两端均设置有斜坡。
11.优选的，所述观察窗采用透明无色玻璃材料制成，左右两端所述补光灯向中间倾斜设置。
12.本发明的有益效果如下：
13.1、本发明通过第一反射镜、第二反射镜、成像镜和监控装置等结构的配合，从而当进行检测的时候，管道内部的情况会透过观察窗，呈现在第一反射镜的表面，然后折射到第二反射镜的表面，最后在成像镜上进行呈现，最后通过监控装置对成像镜表面的影响进行拍摄，从而使得监控装置不必进行旋转，即可动态快速地且更全面地获取管道内壁的图像信息，从而方便实现高精度的管道内壁的三维图像重建，使得设备更加轻量化，同时也降低了成本。
14.2、本发明通过旋转块、刮块、第一铰接杆和第二铰接杆等结构的配合，当装置沿着管道进行移动，启动旋转电机，使得旋转块发生转动，继而间接地带动刮块进行旋转，从而对管道的内壁进行清理，从而方便之后检测扫描的时候，不会因为管道内壁中的杂物影响检测结果，进而避免参考数据出错，同时通过调整了第一铰接杆和第二铰接杆的高度，从而使得刮块的高度可以根据当前管道内壁表面附着的杂物的厚度自动进行调整，从而方便进行刮块的刮取工作。
15.3、本发明通过刮渣板、收纳腔和铰接板等结构的配合，从而使得刮掉下来的杂物会通过刮渣板搜刮进收纳腔中，而通过设置铰接板，从而当进料的时候，杂物会将铰接板顶开，使其远离过渡框架表面的开口，从而使得刮取进来的杂物可以顺利地通过开口进入到收纳腔的末端进行储存，同时由于铰接板的作用，从而当刮取的杂物想要随着收渣盒的旋转跑出的时候，则会撞击到铰接板，从而使得铰接板将过渡框架表面的开口封堵住，从而避免已经收取的杂物再次跑出。
附图说明
16.图1为本发明整体外观结构示意图；
17.图2为本发明右视结构示意图；
18.图3为本发明主视剖面结构示意图；
19.图4为本发明左视剖面结构示意图；
20.图5为本发明图3的a部分放大结构示意图；
21.图6为本发明图3的b部分放大结构示意图；
22.图7为本发明图4的c部分放大结构示意图；
23.图8为本发明图4的d部分放大结构示意图；
24.图9为本发明左视结构示意图。
25.图中：1、驱动结构；2、滚轮；3、检测中心；4、观察窗；5、监控装置；6、第一反射镜；7、第二反射镜；8、成像镜；9、补光灯；10、放置框架；11、支撑杆；12、旋转电机；13、旋转块；14、旋转螺杆；15、移动套环；16、活动槽；17、铰接块；18、第一铰接杆；19、第二铰接杆；20、刮块；21、收渣盒；22、活动密封盖；23、刮渣板；24、收纳腔；25、固定板；26、过渡框架；27、开口；28、铰接板；29、清洁杆；30、限位槽。
具体实施方式
26.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做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。
27.如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种管道内壁的三维扫描装置，包括驱动结构1，驱动结构1的表面圆周阵列安装有滚轮2，驱动结构1的左侧固定连接有检测中心3，检测中心3的表面固定安装有观察窗4，检测中心3内部右端的中间固定安装有监控装置5，驱动结构1内部右端的中部固定安装有第一反射镜6，驱动结构1内部右端的外侧固定安装有第二反射镜7，驱动结构1内部左侧的中间固定安装有成像镜8，驱动结构1表面的左右两端圆周阵列安装有补光灯9。
28.上述技术方案的工作原理和有益效果为：而当进行检测的时候，启动检测中心3位于观察窗4首尾两端的补光灯9，从而对管道的内壁进行照明，从而使得内部的情况透过观察窗4，呈现在第一反射镜6的表面，然后呈现在第一反射镜6表面的影像会反射在第二反射镜7的表面，然后被第二反射镜7反射到成像镜8的表面，从而得到了管道内壁的景象，然后通过监控装置5对成像镜8表面的影响进行拍摄，从而随着装置在管道内移动，从而动态获取了管道内壁中的实时图像信息，从而实现高精度的管道内壁的三维图像重建；
29.通过第一反射镜6、第二反射镜7和成像镜8的配合，从而使得监控装置5不必进行旋转，即可得到实现快速地且更全面地获取管道内壁的图像信息，使得设备更加轻量化，同时也降低了成本。
30.如图1、图2、图3和图5所示，在一个实施例中，检测中心3的左侧固定连接有放置框架10，放置框架10的表面固定安装有支撑杆11，放置框架10的内部固定安装有旋转电机12，旋转电机12的左端固定连接有旋转块13，旋转块13的内部活动设置有旋转螺杆14，旋转螺杆14的表面活动套接有移动套环15，旋转块13的表面圆周阵列开设有活动槽16，移动套环15的表面圆周阵列安装有铰接块17，铰接块17的顶部活动铰接有第一铰接杆18，活动槽16的左侧活动铰接有第二铰接杆19，第一铰接杆18和第二铰接杆19的顶部活动铰接有一个刮块20。
31.上述技术方案的工作原理和有益效果为：当进行使用的时候，启动旋转电机12，从而使得旋转块13发生转动，继而间接地带动刮块20对管道的内壁进行旋转清理，从而方便之后检测，而当刮块20效果不好的时候，通过启动旋转螺杆14，从而使得移动套环15的位置发生了改变，从而带动了铰接块17进行移动，从而间接地调整了第一铰接杆18和第二铰接杆19在活动槽16中的位置，从而使得方便刮块20的刮取；
32.通过第一铰接杆18和第二铰接杆19的配合，从而使得刮块20可以根据当前管道内
壁表面附着的杂物的厚度自动进行调整，从而使得刮块20的刮取效果更好。
33.如图1、图2、图3、图4、图7和图8所示，在一个实施例中，旋转块13表面的右端活动卡接有收渣盒21，收渣盒21的表面活动卡接有活动密封盖22，收渣盒21的底部固定安装有刮渣板23，收渣盒21的内部开设有收纳腔24，收纳腔24的末端固定安装有固定板25，收纳腔24的内部圆周阵列安装有过渡框架26，过渡框架26的中部开设有开口27，开口27上端的右侧活动铰接有铰接板28收渣盒21的后端圆周阵列安装有清洁杆29，检测中心3右端的表面固定安装有限位槽30，清洁杆29的右端活动放置在限位槽30的内部。
34.上述技术方案的工作原理和有益效果为：当旋转块13旋转的时候，会带动收渣盒21旋转，继而通过刮渣板23将杂物收纳在收纳腔24中，同时当收渣盒21旋转的时候，则会使得铰接板28远离过渡框架26表面的开口27，从而使得刮取进来的杂物可以顺利地通过开口27进入到收纳腔24的末端，与固定板25相抵，同时由于铰接板28的作用，从而当刮取的杂物想要随着收渣盒21的旋转跑出的时候，则会撞击到铰接板28，从而使得铰接板28将过渡框架26表面的开口27封堵住，从而避免已经收取的杂物再次跑出；
35.而通过在收渣盒21的后端设置有清洁杆29，并将清洁杆29的一端放置在限位槽30中，从而使得清洁杆29紧贴观察窗4的表面，从而使其随着收渣盒21的转动一起转动，继而对观察窗4的表面进行清洁，从而保证了观察质量.
36.如图1、图2和图3所示，在一个实施例中，检测中心3的截面积值小于收渣盒21的截面积值，检测中心3和限位槽30的截面积之和等于收渣盒21的截面积值。
37.上述技术方案的工作原理和有益效果为：当使用的时候，检测中心3对管道内壁进行检测，而收渣盒21对刮取下来的杂物进行收集；
38.通过使检测中心3的截面积值小于收渣盒21的截面积值，且检测中心3和限位槽30的截面积之和等于收渣盒21的截面积值，从而方便收渣盒21的收集工作的同时，避免影响检测中心3的收集和检测。
39.如图1、图4、图8和图9所示，在一个实施例中，刮渣板23的右侧设置有斜坡，刮渣板23的左侧设置有引导板。
40.上述技术方案的工作原理和有益效果为：当进行使用的时候，杂物会通过斜坡上到刮渣板23的顶部，然后沿着引导板进入到收渣盒21中；
41.通过在刮渣板23的右侧设置有斜坡，且在刮渣板23的左侧设置有引导板，从而方便杂物的收集。
42.如图1、图3和图5所示，在一个实施例中，第一铰接杆18的中部设置在活动槽16内部的右侧，第一铰接杆18的高度值和活动槽16的高度值相等，活动槽16的长度值与刮块20的厚度值相等，刮块20的前后两端均设置有斜坡。
43.上述技术方案的工作原理和有益效果为：当进行使用的时候，刮块20通过活动槽16中的第一铰接杆18和第二铰接杆19进行高度的调整；
44.通过将活动槽16的长度值与刮块20的厚度值相等，并使得刮块20的前后两端均设置有斜坡，从而减少刮块20刮掉的杂物掉落到活动槽16中。
45.如图1、图2和图3所示，在一个实施例中，观察窗4采用透明无色玻璃材料制成，左右两端补光灯9向中间倾斜设置。
46.上述技术方案的工作原理和有益效果为：在使用的时候，外面补光灯9照射出来的
影像会通过观察窗4传递到内部；
47.通过光线折射的原理，使得外界的影像自动呈现在指定的地方，然后进行汇集。
48.工作原理及使用流程：
49.当进行使用的时候，将装置放置进管道内部，然后遥控启动驱动结构1，使得驱动结构1上的滚轮2转动，从而带动了装置沿着管道进行移动，同时在启动驱动结构1的时候，同步启动放置框架10内的旋转电机12，使得旋转块13发生转动，继而间接地带动刮块20进行旋转，从而对管道的内壁进行清理，从而方便之后检测扫描的时候，不会因为管道内壁中的杂物影响检测结构，进而避免参考数据出错，同时在刮块20的时候，通过启动旋转螺杆14，从而使得移动套环15的位置发生了改变，从而带动了铰接块17进行移动，从而间接地调整了第一铰接杆18和第二铰接杆19在活动槽16中的位置，从而使得刮块20可以根据当前管道内壁表面附着的杂物的厚度自动进行调整，从而方便进行刮块20的刮取工作；
50.同时被刮掉的杂物则会被同样在旋转的收渣盒21通过刮渣板23将其收纳在收渣盒21中的收纳腔24中，而当收渣盒21旋转的时候，则会使得铰接板28远离过渡框架26表面的开口27，从而使得刮取进来的杂物可以顺利地通过开口27进入到收纳腔24的末端，与固定板25相抵，同时由于铰接板28的作用，从而当刮取的杂物想要随着收渣盒21的旋转跑出的时候，则会撞击到铰接板28，从而使得铰接板28将过渡框架26表面的开口27封堵住，从而避免已经收取的杂物再次跑出；
51.而当进行检测的时候，启动检测中心3位于观察窗4首尾两端的补光灯9，从而对管道的内壁进行照明，从而使得内部的情况透过观察窗4，呈现在第一反射镜6的表面，然后呈现在第一反射镜6表面的影像会反射在第二反射镜7的表面，然后被第二反射镜7反射到成像镜8的表面，从而得到了管道内壁的景象，然后通过监控装置5对成像镜8表面的影响进行拍摄，从而随着装置在管道内移动，从而动态获取了管道内壁中的实时图像信息，从而实现高精度的管道内壁的三维图像重建，同时由于第一反射镜6、第二反射镜7和成像镜8的配合，从而使得监控装置5不必进行旋转，即可得到实现快速地且更全面地获取管道内壁的图像信息，使得设备更加轻量化，同时也降低了成本；
52.同时考虑到观察窗4在使用的时候，可能会被管道内壁残留的杂物进行堵盖，从而导致外面的景象无法映射在第一反射镜6上，因此在收渣盒21的后端设置有清洁杆29，并将清洁杆29的一端放置在限位槽30中，从而使得紧贴观察窗4的表面，从而随着收渣盒21的转动，带动了清洁杆29的转动，继而对观察窗4的表面进行清洁，从而保证了观察质量。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。