一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)由機(jī)械結(jié)構(gòu)域控制系統(tǒng)組成；工字鋼a通過兩對系統(tǒng)支撐板支撐在推車前端；工字鋼a和工字鋼b連接在一起，以增加檢測的深度；測頭軸承套在工字鋼上，測頭軸承外圈套裝有大錐齒輪，測頭軸承內(nèi)圈裝有內(nèi)圈圓環(huán)，圓環(huán)上下焊接有水平上支撐板和水平下支撐板，支撐板上分別安裝有一對上滾輪和一對下滾輪，滾輪可在工字鋼外表面上的滾輪上軌道、滾輪下軌道滾動(dòng)，滾輪兩側(cè)安裝有導(dǎo)軌，以防止左右滑動(dòng)；小錐齒輪與大錐齒輪嚙合，同步帶兩端通過同步帶鎖緊螺栓安裝的水平上支撐板下面；大錐齒輪一端安裝有相機(jī)安裝板，在相機(jī)安裝板上裝有相機(jī)。本實(shí)用新型適用于不能使用電信號的防火防爆、行程長、行程精確控制的場合。
【專利說明】一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]保存重要物料的環(huán)形儲(chǔ)物管壁的損傷檢測對物料的保存壽命具有重要的意義，如果沒有檢測或檢測方法不當(dāng)而導(dǎo)致物料泄漏將導(dǎo)致不可估量的損失。環(huán)形儲(chǔ)物管外壁的檢測相對容易，而內(nèi)壁的檢測比較困難，特別是內(nèi)孔直徑較小、深度較大的內(nèi)壁損失檢測則顯得尤為困難。目前對深孔內(nèi)壁的檢測多采用超聲檢測，超聲檢測雖然能夠檢測出內(nèi)壁損傷的大概部位，但對于內(nèi)壁的裂紋大小計(jì)算、裂紋發(fā)展趨勢評估、裂紋精確定位等難以勝任，而通過對內(nèi)壁的成像并對成像進(jìn)行分析則是內(nèi)壁檢測的一個(gè)有效方法。對于深孔內(nèi)壁的成像的主要困難是成像系統(tǒng)不能與環(huán)形儲(chǔ)物管有接觸、成像系統(tǒng)前端沒有支撐、成像系統(tǒng)需要沿內(nèi)壁360度循環(huán)掃描拍照、照片需要實(shí)時(shí)傳給計(jì)算機(jī)等，目前尚未有專門針對深孔內(nèi)壁成像的設(shè)備。
[0003]針對以上所述，為了對環(huán)形儲(chǔ)物管的深孔內(nèi)壁進(jìn)行成像，本實(shí)用新型提出了一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)ι羁變?nèi)壁進(jìn)行循環(huán)掃描拍照，并實(shí)時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)，可以設(shè)置相機(jī)每次旋轉(zhuǎn)的角度和測頭每次的進(jìn)給量，并可根據(jù)深孔的長度來增加測量系統(tǒng)的長度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)由機(jī)械結(jié)構(gòu)域控制系統(tǒng)組成。
[0005]機(jī)械結(jié)構(gòu)包括推車1、把手2、配重3、系統(tǒng)支撐板4、后端皮帶輪5、拖鏈7、上滾輪8、水平上支撐板9、小錐齒輪12、大錐齒輪13、相機(jī)安裝板14、相機(jī)15、拖鏈支撐板16、同步帶17、工字鋼al8、工字鋼b42、前端皮帶輪19、皮帶支撐滾子21、水平下支撐板23、下滾輪
22、螺栓、聯(lián)軸器27、滾輪上軌道28、測頭軸承29、內(nèi)圈圓環(huán)30、滾輪下軌道31、激光反光板32、軸承蓋板a33、皮帶輪支撐板a35、軸承a34、皮帶輪軸36、皮帶輪支撐板b35、軸承b38、軸承蓋板b39、銷40、連接板43，螺栓包括同步帶鎖緊螺栓11、系統(tǒng)支撐板鎖緊螺栓24、連接板螺栓41。
[0006]工字鋼al8通過兩對系統(tǒng)支撐板4支撐在推車I前端，系統(tǒng)支撐板4通過系統(tǒng)支撐板鎖緊螺栓24與推車I固定，配重3放在推車I的后端；工字鋼al8和工字鋼b42通過連接板43、銷40、連接板螺栓41連接在一起，以增加檢測的深度。工字鋼al8的一端和工字鋼b42的一端分別裝有后端皮帶輪5、前端皮帶輪19 ;測頭軸承29套在工字鋼18上，測頭軸承29外圈套裝有大錐齒輪13，測頭軸承29內(nèi)圈裝有內(nèi)圈圓環(huán)30，圓環(huán)上下焊接有水平上支撐板9和水平下支撐板23，水平上支撐板9和水平下支撐板23上分別安裝有一對上滾輪8和一對下滾輪22，滾輪可以在工字鋼al8和工字鋼b42外表面上的滾輪上軌道28、滾輪下軌道31滾動(dòng)，滾輪兩側(cè)安裝有導(dǎo)軌，以防止左右滑動(dòng)；水平上支撐板9上安裝有齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，電機(jī)軸上安裝有小錐齒輪12，小錐齒輪12與大錐齒輪13嚙合，同步帶17的兩端通過同步帶鎖緊螺栓11安裝的水平上支撐板9的下面；在內(nèi)圈圓環(huán)30的一側(cè)安裝有激光反光板32，在內(nèi)圈圓環(huán)30的前端安裝有拖鏈支撐板16，拖鏈支撐板16與拖鏈7相連，相機(jī)15、齒輪伺服電機(jī)10的電線放在拖鏈7中，隨拖鏈7 —起運(yùn)動(dòng)，以防止電線纏繞。在大錐齒輪13的一端安裝有相機(jī)安裝板14，在相機(jī)安裝板14上裝有相機(jī)。
[0007]電氣系統(tǒng)包括齒輪伺服電機(jī)10、同步帶伺服電機(jī)26、前端限位開關(guān)20、后端限位開關(guān)6、激光測距儀25、計(jì)算機(jī)45、PCI卡46、齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47、同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48、控制面板44，控制面板44上有手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61、急停按鈕62、自動(dòng)指TjV燈60、手動(dòng)指示燈59、相機(jī)前進(jìn)指示燈58、相機(jī)后退指示燈57、相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50、相機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈49、相機(jī)前進(jìn)按鈕56、相機(jī)后退按鈕55、相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕54、相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕52、拍照按鈕51、自動(dòng)運(yùn)行按鈕53。
[0008]同步帶伺服電機(jī)26可以通過同步帶17驅(qū)動(dòng)相機(jī)15沿工字鋼al8、工字鋼b42前進(jìn)或后退，齒輪伺服電機(jī)10可以通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15做360度旋轉(zhuǎn)，激光測距儀25安裝在工字鋼al8的一端，通過安裝在內(nèi)圈圓環(huán)30左側(cè)的激光反光板32來測量相機(jī)15前進(jìn)的距離。在工字鋼al8和工字鋼b42的一端分別安裝有后端限位開關(guān)6和前端限位開關(guān)20，以防止相機(jī)15超程。伺服驅(qū)動(dòng)器、各種按鈕、限位開關(guān)、激光測距儀信號通過PCI板接入計(jì)算機(jī)，相機(jī)則通過串口直接與計(jì)算機(jī)相連。
[0009]同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27與后端皮帶輪5的主軸36相連，后端皮帶輪5兩側(cè)分別安裝有軸承a34、軸承b38，所述軸承a34、軸承b38上分別固定有皮帶輪支撐板a35、皮帶輪支撐板b37 ;所述軸承a34、軸承b38外側(cè)分別安裝有軸承蓋板a33、軸承蓋板b39。
[0010]所述深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)分為手動(dòng)工作和自動(dòng)工作。
[0011]手動(dòng)工作時(shí)，將手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61打在手動(dòng)位置，此時(shí)手動(dòng)指示燈59亮。按下相機(jī)前進(jìn)按鈕56，信號經(jīng)過PCI板46傳給計(jì)算機(jī)45，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26正轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27驅(qū)動(dòng)后端皮帶輪5正轉(zhuǎn)，皮帶輪5通過同步帶17帶動(dòng)、上滾輪8、水平上支撐板9帶動(dòng)相機(jī)15前進(jìn)，相機(jī)前進(jìn)指示燈58亮。松開相機(jī)前進(jìn)按鈕56，相機(jī)前進(jìn)指示燈58滅，相機(jī)15停止前進(jìn)。按下相機(jī)后退按鈕55，信號經(jīng)過PCI板46傳給計(jì)算機(jī)45，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26反轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27驅(qū)動(dòng)后端皮帶輪5反轉(zhuǎn)，皮帶輪5通過同步帶17帶動(dòng)、上滾輪8、水平上支撐板9帶動(dòng)相機(jī)15后退，相機(jī)后退指示燈57亮。松開相機(jī)后退按鈕55，相機(jī)后退指示燈57滅，相機(jī)15停止后退。按下相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕54，信號經(jīng)過PCI板46傳給計(jì)算機(jī)45，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器47，驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10正轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15正轉(zhuǎn)，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50亮。松開相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕54，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50滅，相機(jī)15停止正轉(zhuǎn)。按下相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕52，信號經(jīng)過PCI板46傳給計(jì)算機(jī)45，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器47，驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10正轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15反轉(zhuǎn)，相機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈49亮。松開相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕52，相機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈49滅，相機(jī)15停止反轉(zhuǎn)。按下拍照按鈕51，信號經(jīng)過PCI板46傳給計(jì)算機(jī)45，計(jì)算機(jī)45通過串口發(fā)送信號控制相機(jī)15進(jìn)行拍照，拍照完畢后計(jì)算機(jī)45通過串口讀取相機(jī)15的照片并保存在計(jì)算機(jī)45的硬盤上。
[0012]自動(dòng)工作時(shí)，將手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61打在自動(dòng)位置，此時(shí)自動(dòng)指示燈60亮。按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕53，系統(tǒng)首先自動(dòng)復(fù)位，即相機(jī)15回到工字鋼18的最后端，并旋轉(zhuǎn)到最上端。復(fù)位完成后，計(jì)算機(jī)45通過串口發(fā)送信號控制相機(jī)15進(jìn)行拍照，拍照完畢后計(jì)算機(jī)45通過串口讀取相機(jī)15的照片并保存在計(jì)算機(jī)45的硬盤上，拍完一張照片后，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器47，驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10正轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15正轉(zhuǎn)，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50亮，相機(jī)15正轉(zhuǎn)一個(gè)設(shè)定的角度后，計(jì)算機(jī)45通過串口發(fā)送信號控制相機(jī)15進(jìn)行拍照，拍照完畢后計(jì)算機(jī)45通過串口讀取相機(jī)15的照片并保存在計(jì)算機(jī)45的硬盤上，如此循環(huán)。當(dāng)相機(jī)15旋轉(zhuǎn)到360度時(shí)，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器47，驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10反轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15反轉(zhuǎn)，當(dāng)相機(jī)15反轉(zhuǎn)到最上端時(shí)停止，此時(shí)計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26正轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27驅(qū)動(dòng)后端皮帶輪5正轉(zhuǎn)，皮帶輪5通過同步帶17帶動(dòng)、上滾輪8、水平上支撐板9帶動(dòng)相機(jī)15前進(jìn)，相機(jī)15前進(jìn)到設(shè)定的距離后停止，計(jì)算機(jī)45通過串口發(fā)送信號控制相機(jī)15進(jìn)行拍照，拍照完畢后計(jì)算機(jī)45通過串口讀取相機(jī)15的照片并保存在計(jì)算機(jī)45的硬盤上，拍完一張照片后，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器47，驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10正轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12、大錐齒輪13驅(qū)動(dòng)相機(jī)15正轉(zhuǎn)，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50亮，相機(jī)15正轉(zhuǎn)一個(gè)設(shè)定的角度后，計(jì)算機(jī)45通過串口發(fā)送信號控制相機(jī)15進(jìn)行拍照，拍照完畢后計(jì)算機(jī)45通過串口讀取相機(jī)15的照片并保存在計(jì)算機(jī)45的硬盤上。如此循環(huán)，直到將整個(gè)內(nèi)壁成像完畢后，計(jì)算機(jī)45通過PCI板46發(fā)送信號給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26反轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27驅(qū)動(dòng)后端皮帶輪5反轉(zhuǎn)，皮帶輪5通過同步帶17帶動(dòng)、上滾輪8、水平上支撐板9帶動(dòng)相機(jī)15后退，當(dāng)后退到極限位置時(shí)，相機(jī)15停止運(yùn)動(dòng)，整個(gè)自動(dòng)成像過程結(jié)束。
[0013]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型所述的深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)可以對深孔的整個(gè)內(nèi)壁進(jìn)行成像，并保存在計(jì)算機(jī)上，通過分析照片即可判斷內(nèi)壁是否出現(xiàn)裂紋等缺陷。
[0015]本實(shí)用新型適用于不能使用電信號的防火防爆、要求體積小、行程長、行程精確控制的場合，具有很好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的主視圖；
[0017]圖2是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的俯視圖；
[0018]圖3是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的橫截面圖；
[0019]圖4是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的皮帶輪剖面圖；
[0020]圖5是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的工字鋼連接圖；
[0021]圖6是深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)的電氣原理圖；
[0022]圖中:1、推車，2、把手，3、配重，4、系統(tǒng)支撐板，5、后端皮帶輪，6、后端限位開關(guān)，
7、拖鏈，8、上滾輪，9、水平上支撐板，10、齒輪伺服電機(jī)，11、同步帶鎖緊螺栓，12、小錐齒輪，13、大錐齒輪，14、相機(jī)安裝板，15、相機(jī)，16、拖鏈支撐板，17、同步帶，18、工字鋼，19、前端皮帶輪，20、前端限位開關(guān)，21、皮帶支撐滾子，22、下滾輪，23、水平下支撐板，24、系統(tǒng)支撐板鎖緊螺栓，25、激光測距儀，26、同步帶伺服電機(jī)，27、聯(lián)軸器a，28、滾輪上軌道、29、測頭軸承、30、內(nèi)圈圓環(huán)，31、滾輪下軌道，32、激光反光板，33、軸承蓋板a，34、軸承a，35、皮帶輪支撐板a，36、皮帶輪軸，37、皮帶輪支撐板b，38、軸承b，39、軸承蓋板b，40、銷，41、連接板螺栓，42、第二工字鋼，43、連接板，44、電氣控制板，45、計(jì)算機(jī)，46、PCI板，47、齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器，48、同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器，49、相機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈，50、相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈，51、拍照按鈕，52、相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，53、自動(dòng)運(yùn)行按鈕，54、相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕，55、相機(jī)后退按鈕，56、相機(jī)前進(jìn)按鈕，57、相機(jī)后退指示燈，58、相機(jī)前進(jìn)指示燈，59、手動(dòng)指示燈，60、自動(dòng)指示燈，61、手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕，62、急停按鈕。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)分為手動(dòng)和自動(dòng)控制，可以利用圖6中的手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61來選擇。當(dāng)將手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61選擇在手動(dòng)時(shí)，手動(dòng)指示燈59亮，按下相機(jī)前進(jìn)按鈕56，相機(jī)前進(jìn)指示燈58亮，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27a、皮帶輪軸36帶動(dòng)皮帶輪5旋轉(zhuǎn)，皮帶輪5上裝有同步帶17，同步帶17被固定在水平上支撐板9的下部,這樣當(dāng)同步帶伺服電機(jī)26順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶17帶動(dòng)測頭向前運(yùn)行，當(dāng)松開相機(jī)后退按鈕56時(shí)，同步帶伺服電機(jī)26停止運(yùn)轉(zhuǎn)，測頭停止前進(jìn)，相機(jī)前進(jìn)指示燈58滅。
[0025]按下測頭前后退按鈕55，相機(jī)后退指示燈57亮，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26逆時(shí)針針旋轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27a、皮帶輪軸36帶動(dòng)皮帶輪5旋轉(zhuǎn)，皮帶輪5上裝有同步帶17,同步帶17被固定在水平上支撐板9的下部,這樣當(dāng)同步帶伺服電機(jī)26逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶17帶動(dòng)測頭向后運(yùn)行，當(dāng)松開相機(jī)前進(jìn)按鈕55時(shí)，同步帶伺服電機(jī)26停止運(yùn)轉(zhuǎn)，測頭停止后退，相機(jī)后退指示燈57滅。
[0026]按下相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕54，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50亮，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47，齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12帶動(dòng)大錐齒輪13向左旋轉(zhuǎn)，由于相機(jī)15與大錐齒輪13連接在一起，所以相機(jī)15也向左旋轉(zhuǎn)，松開相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕54，相機(jī)15停止左轉(zhuǎn)，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈50滅。
[0027]按下相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕52，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈49亮，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47，齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12帶動(dòng)大錐齒輪13向右旋轉(zhuǎn)，由于相機(jī)15與大錐齒輪13連接在一起，所以相機(jī)15也向右旋轉(zhuǎn)，松開相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕54，相機(jī)15停止左轉(zhuǎn)，相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈49滅。
[0028]當(dāng)按下拍照按鈕51時(shí)，計(jì)算機(jī)45通過串口給相機(jī)15發(fā)送拍照信號，相機(jī)15拍照并保存。
[0029]當(dāng)將手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕61選擇在自動(dòng)時(shí)，自動(dòng)指示燈60亮，然后按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕53，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶17帶動(dòng)測頭向后運(yùn)行，當(dāng)測頭運(yùn)行到后端限位開關(guān)6的位置時(shí)，同步帶伺服電機(jī)26停止運(yùn)轉(zhuǎn)，測頭停止前進(jìn)，測頭復(fù)位完成。在按下自動(dòng)運(yùn)行按鈕53的同時(shí)，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47，齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10旋轉(zhuǎn)，當(dāng)相機(jī)15轉(zhuǎn)到最上端時(shí)，齒輪伺服電機(jī)10停止旋轉(zhuǎn)，相機(jī)復(fù)位完成。
[0030]當(dāng)測頭和相機(jī)復(fù)位完成之后，計(jì)算機(jī)45通過串口給相機(jī)15發(fā)送拍照信號，相機(jī)15拍照并保存，保存完畢后，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47，齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器47驅(qū)動(dòng)齒輪伺服電機(jī)10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪伺服電機(jī)10通過小錐齒輪12帶動(dòng)大錐齒輪13向右旋轉(zhuǎn)，由于相機(jī)15與大錐齒輪13連接在一起，所以相機(jī)15也向右旋轉(zhuǎn)，當(dāng)相機(jī)15轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度后，相機(jī)15停止左轉(zhuǎn)，相機(jī)15拍照、保存。然后相機(jī)15繼續(xù)左轉(zhuǎn)、拍照、保存。當(dāng)相機(jī)15轉(zhuǎn)360度后，相機(jī)12右轉(zhuǎn)復(fù)位，復(fù)位完成后，計(jì)算機(jī)45發(fā)送信號，通過PCI板46傳送給同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48，同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器48驅(qū)動(dòng)同步帶伺服電機(jī)26順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同步帶伺服電機(jī)26通過聯(lián)軸器27a、皮帶輪軸36帶動(dòng)皮帶輪5旋轉(zhuǎn)，皮帶輪5上裝有同步帶17，同步帶17被固定在水平上支撐板9的下部，這樣當(dāng)同步帶伺服電機(jī)26順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶17帶動(dòng)測頭向前運(yùn)行，當(dāng)測頭運(yùn)行到設(shè)定的距離后，同步帶伺服電機(jī)26停止運(yùn)轉(zhuǎn)，測頭停止前進(jìn)，然后相機(jī)拍照、保存，旋轉(zhuǎn)，如此循環(huán)。直到將內(nèi)壁全部拍照完畢后，測頭和相機(jī)全部復(fù)位,完成對內(nèi)壁的成像。
[0031]以上所述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制。在本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出任何修改或改變，均應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種深孔內(nèi)壁成像系統(tǒng)，其特征在于:該成像系統(tǒng)由機(jī)械結(jié)構(gòu)域控制系統(tǒng)組成； 機(jī)械結(jié)構(gòu)包括推車(I)、把手(2)、配重(3)、系統(tǒng)支撐板(4)、后端皮帶輪(5)、拖鏈(7)、上滾輪(8)、水平上支撐板(9)、小錐齒輪(12)、大錐齒輪(13)、相機(jī)安裝板(14)、相機(jī)(15)、拖鏈支撐板(16)、同步帶(17)、工字鋼a (18)、工字鋼b (42)、前端皮帶輪(19)、皮帶支撐滾子(21)、水平下支撐板(23)、下滾輪(22)、螺栓、聯(lián)軸器(27)、滾輪上軌道(28)、測頭軸承(29)、內(nèi)圈圓環(huán)(30)、滾輪下軌道(31)、激光反光板(32)、軸承蓋板a(33)、皮帶輪支撐板a (35)、軸承a (34)、皮帶輪軸(36)、皮帶輪支撐板b (35)、軸承b(38)、軸承蓋板b (39)、銷(40)、連接板(43)，螺栓包括同步帶鎖緊螺栓(11)、系統(tǒng)支撐板鎖緊螺栓(24)、連接板螺栓(41)； 工字鋼a (18)通過兩對系統(tǒng)支撐板(4)支撐在推車(I)前端，系統(tǒng)支撐板(4)通過系統(tǒng)支撐板鎖緊螺栓(24)與推車⑴固定，配重(3)放在推車⑴的后端；工字鋼a(18)和工字鋼b(42)通過連接板(43)、銷(40)、連接板螺栓(41)連接在一起；工字鋼a(18)的一端和工字鋼b (42)的一端分別裝有后端皮帶輪(5)、前端皮帶輪(19);測頭軸承(29)套在工字鋼(18)上，測頭軸承(29)外圈套裝有大錐齒輪(13)，測頭軸承(29)內(nèi)圈裝有內(nèi)圈圓環(huán)(30)，圓環(huán)上下焊接有水平上支撐板(9)和水平下支撐板(23)，水平上支撐板(9)和水平下支撐板(23)上分別安裝有一對上滾輪(8)和一對下滾輪(22)，滾輪可以在工字鋼a(18)和工字鋼b (42)外表面上的滾輪上軌道(28)、滾輪下軌道(31)滾動(dòng),滾輪兩側(cè)安裝有導(dǎo)軌；水平上支撐板(9)上安裝有齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)，電機(jī)軸上安裝有小錐齒輪(12)，小錐齒輪(12)與大錐齒輪(13)嚙合，同步帶(17)的兩端通過同步帶鎖緊螺栓(11)安裝的水平上支撐板(9)的下面；在內(nèi)圈圓環(huán)(30)的一側(cè)安裝有激光反光板(32)，在內(nèi)圈圓環(huán)(30)的前端安裝有拖鏈支撐板(16)，拖鏈支撐板(16)與拖鏈(7)相連，相機(jī)(15)、齒輪伺服電機(jī)(10)的電線放在拖鏈(7)中，隨拖鏈(7) —起運(yùn)動(dòng)；在大錐齒輪(13)的一端安裝有相機(jī)安裝板(14)，在相機(jī)安裝板(14)上裝有相機(jī)； 電氣系統(tǒng)包括齒輪伺服電機(jī)(10)、同步帶伺服電機(jī)(26)、前端限位開關(guān)(20)、后端限位開關(guān)(6)、激光測距儀(25)、計(jì)算機(jī)(45)、PCI卡(46)、齒輪伺服驅(qū)動(dòng)器(47)、同步帶伺服驅(qū)動(dòng)器(48)、控制面板(44)，控制面板(44)上有手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕￠1)、急停按鈕(62)、自動(dòng)指示燈￠0)、手動(dòng)指示燈(59)、相機(jī)前進(jìn)指示燈(58)、相機(jī)后退指示燈(57)、相機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈(50)、相機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈(49)、相機(jī)前進(jìn)按鈕(56)、相機(jī)后退按鈕(55)、相機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕(54)、相機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕(52)、拍照按鈕(51)、自動(dòng)運(yùn)行按鈕(53)； 同步帶伺服電機(jī)(26)可以通過同步帶(17)驅(qū)動(dòng)相機(jī)(15)沿工字鋼a(18)、工字鋼b(42)前進(jìn)或后退，齒輪伺服電機(jī)(10)可以通過小錐齒輪(12)、大錐齒輪(13)驅(qū)動(dòng)相機(jī)(15)做360度旋轉(zhuǎn)，激光測距儀(25)安裝在工字鋼a (18)的一端，通過安裝在內(nèi)圈圓環(huán)(30)左側(cè)的激光反光板(32)來測量相機(jī)(15)前進(jìn)的距離；在工字鋼a (18)和工字鋼b (42)的一端分別安裝有后端限位開關(guān)(6)和前端限位開關(guān)(20)，以防止相機(jī)(15)超程；伺服驅(qū)動(dòng)器、各種按鈕、限位開關(guān)、激光測距儀信號通過PCI板接入計(jì)算機(jī)，相機(jī)則通過串口直接與計(jì)算機(jī)相連； 同步帶伺服電機(jī)(26)通過聯(lián)軸器(27)與后端皮帶輪(5)的主軸(36)相連，后端皮帶輪(5)兩側(cè)分別安裝有軸承a (34)、軸承b (38)，所述軸承a (34)、軸承b (38)上分別固定有皮帶輪支撐板a (35)、皮帶輪支撐板b (37);所述軸承a (34)、軸承b (38)外側(cè)分別安裝有軸 承蓋板a (33)、軸承蓋板b (39)。
【文檔編號】G01N21/954GK204228627SQ201420593759
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】范晉偉, 劉勇軍, 劉益嘉, 閆洪霞, 穆東輝 申請人:北京工業(yè)大學(xué)