一種掃描儀的升降氣柱裝置的製作方法

2023-11-03 16:27:52 2

本實用新型涉及掃描儀的輔助設備領域，更具體地，涉及一種掃描儀的升降氣柱裝置。

背景技術：

近年來，三維掃描技術不斷發展並日漸成熟，目前三維掃描設備也逐漸商業化，三維掃描儀的優勢就在於可以快速掃描被測物體，直接獲得高精度的掃描點雲數據，從而可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。因此，其已經成為當前研究的熱點之一，並在文物數位化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。

目前，三維雷射掃描儀是測量古建築幾何數據的一種主要設備，三維雷射掃描技術利用雷射測距的原理，通過記錄被測古建築構件表面大量密集的點三維坐標、反射率等信息，可以快速獲取被測目標的幾何數據，應用範圍較廣，如建築物內部及外觀的測量保真，古建築、雕像等的保護測量，文物修復，遺址測繪，贗品成像，現場虛擬模型，現場保護性影像記錄等。

三維雷射掃描儀工作時需要一個穩定的平臺，通常用三腳架擔當此平臺來架設三維雷射掃描儀，但一般三腳架高度有限，這使得對古建築較高的部分(如屋面)以及封閉的部分(如天花內部)，或是由於超過了掃描儀的最大仰角，或是難以形成一個穩定的平臺架設儀器，致使無法獲取完整有效的數據，造成三維雷射掃描儀全面獲取古建築幾何數據的效用大打折扣。

技術實現要素：

本實用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的掃描儀的升降氣柱裝置，該裝置可避免在一些情況下無法獲取完整有效數據的情況。

根據本實用新型的技術方案，提供一種掃描儀的升降氣柱裝置，該裝置包括可伸縮的氣柱主體，所述氣柱主體包括多個由外而內依次嵌套的柱管，多個所述柱管的內部均設有充氣腔，且多個所述柱管的充氣腔之間相互連通，所述氣柱主體上設有氣泵接口和洩氣閥，所述氣柱主體的外側安裝有支撐腳架。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述氣柱主體的底端設有氣泵接口，所述氣泵接口通過氣體管道與氣泵連通。可通過所述氣泵向所述氣柱主體的多個柱管內通入氣體，以控制所述柱管的升降高度。所述氣泵可以採用微型氣泵，便於外出攜帶使用。

作為上述技術方案的進一步改進方案，每個所述柱管上均設有洩氣閥。當需要將氣柱主體的高度降低時，可打開對應的所述洩氣閥，排出部分或全部氣體，從而使得氣柱主體的高度下降至適當位置。所述洩氣閥可設有多個且均勻設置在所述氣柱主體的下部，便於調節。

作為上述技術方案的進一步改進方案，多個所述柱管的截面形狀呈多個同心圓分布，最內側的柱管的上方安裝有掃描儀託架。所述掃描儀託架用於固定掃描儀，通過所述氣柱主體的多個柱管的上下伸縮，即可實現上方的掃描儀的高度的調節。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述支撐腳架包括固定環和至少三個支撐杆，所述固定環安裝在所述氣柱主體的外壁上，每個所述支撐杆的頂部均與所述固定環轉動連接，多個所述支撐杆均相同。通過向外轉動多個所述支撐杆的張開角度，可將所述氣柱主體穩定地支撐於地面等位置，當需將氣柱收起時，將多個所述支撐杆向內轉動貼近至所述氣柱主體側壁即可，安裝及收起方便。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述固定環上設有固定閥。通過調節所述固定閥，可調節所述固定環與所述氣柱主體的鎖緊度，當安放好所述支撐腳架後，鎖緊所述固定閥，以增加支撐腳架對所述氣柱裝置的固定穩定性，鬆開所述固定閥後，可調節所述固定環在所述氣柱主體上的安裝高度。

作為上述技術方案的進一步改進方案，每個所述支撐杆的底端均設有與地面接觸的支腳，所述支腳與所述支撐杆的底端轉動連接。所述支腳可以呈三角形的片狀結構，還可為圓形、矩形等形狀。所述支腳與所述支撐杆的底端通過轉動銷連接，所述支腳可轉動至與地面平行，以增大支撐杆起支撐作用時與地面的接觸面積，使支撐更加穩定可靠，當收起支撐杆時，可將所述支腳轉動至與所述支撐杆的杆向相平行，便於摺疊收納。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述支撐腳架的中部設有用於套在所述氣柱主體上的支撐環，所述支撐環與所述氣柱主體之間留有間隙，每個所述支撐杆分別通過連接杆與所述支撐環一一對應，所述連接杆的兩端分別與所述支撐杆和所述支撐環轉動連接。當所述支撐杆的張開角度增大時，所述連接杆向外張開且帶動所述支撐環沿所述氣柱主體向上移動，當所述支撐杆的張開角度減小時，所述連接杆向內收縮且帶動所述支撐環向下移動。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述支撐環上設有支撐固定閥。通過調節所述支撐固定閥，可調節所述支撐環與所述氣柱主體的鎖緊度，當安放好所述支撐腳架後，鎖緊所述支撐固定閥，以增加支撐腳架對所述氣柱裝置的固定穩定性。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述氣柱主體的底端設有氣柱底座，所述氣柱底座的尺寸大於所述氣柱主體的尺寸。通過所述氣柱底座和所述支腳同時與地面接觸，可增加所述氣柱裝置在安裝時的穩定性，以提高安裝在氣柱裝置上方的三維掃描儀的數據質量。

基於上述技術方案，本實用新型提出的掃描儀升降氣柱裝置，通過氣泵逐層提升氣柱的柱管，並通過支撐腳架對氣柱主體的下部進行穩定安裝，並固定與地面等位置，克服了現有掃描儀三腳架的高度局限性，為三維雷射掃描儀提供一個可以抬升足夠高度的平臺，滿足古建築屋面和天花內部等較高部位的點雲數據獲取需求。同時本實用新型的氣柱裝置，安裝及收起操作方便、快速，便於外出攜帶，實用範圍較廣，可應用於建築測量、文物數位化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域。

附圖說明

圖1為根據本實用新型實施例的升降氣柱裝置的安裝後的示意圖；

圖2為根據本實用新型實施例的升降氣柱裝置的收起後的示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在根據本實用新型的一個實施例中，參考圖1，提供一種掃描儀的升降氣柱裝置，該裝置包括可伸縮的氣柱主體，所述氣柱主體包括多個由外而內依次嵌套的柱管3，多個所述柱管3的內部均設有充氣腔，且多個所述柱管3的充氣腔之間相互連通，所述氣柱主體上設有氣泵接口9和洩氣閥2，所述氣柱主體的外側安裝有支撐腳架。

本裝置採用氣泵提升柱管的氣柱裝置，所述氣柱主體可採用6個柱管由外而內依次嵌套。在氣柱展開工作時，首先豎直放置氣柱主體，利用附著在氣柱旁的支撐腳架展開後進行支撐。因氣柱裝置的柱管3直徑較大，因而可以提升較高高度並維持穩定。氣柱裝置通過底部的氣泵接口9連接氣泵8，使輸出氣體充入嵌套的氣柱柱管3內，從而提供了提升動力，下層外側柱管至上層內側柱管層級提升，以使其上端的掃描儀託架1達到所需的高度，參考圖1。掃描儀託架1上安裝三維雷射掃描儀可通過藍牙控制以進行數據掃描。當收起氣柱裝置時，首先撤掉氣柱裝置下部連接的氣泵8，釋放下端的洩氣閥2。同時，釋放每層柱管3下部的洩氣閥2，從下到上逐級回收柱管3，直至全部收回，參考圖2。

作為本實用新型的另一種實施例，所述氣柱主體的底端設有氣泵接口9，所述氣泵接口9通過氣體管道與氣泵8連通。可通過所述氣泵8向所述氣柱主體的多個柱管3內通入氣體，以控制所述柱管3的升降高度。所述氣泵8可以採用微型氣泵，便於外出攜帶使用。

作為本實用新型的另一種實施例，每個所述柱管3上均設有洩氣閥2。當需要將氣柱主體的高度降低時，可打開對應的所述洩氣閥2，排出部分或全部氣體，從而使得氣柱主體的高度下降至適當位置。所述洩氣閥2可設有多個且均勻設置在所述氣柱主體的下部，便於調節。

作為本實用新型的另一種實施例，多個所述柱管3的截面形狀呈多個同心圓分布，最內側的柱管3的上方安裝有掃描儀託架1。所述掃描儀託架1用於固定掃描儀，通過所述氣柱主體的多個柱管3的上下伸縮，即可實現上方的掃描儀的高度的調節。

作為本實用新型的另一種實施例，所述支撐腳架包括固定環4和至少三個支撐杆5，所述固定環4安裝在所述氣柱主體的外壁上，每個所述支撐杆5的頂部均與所述固定環4轉動連接，多個所述支撐杆5均相同。通過向外轉動多個所述支撐杆5的張開角度，可將所述氣柱主體穩定地支撐於地面等位置，當需將氣柱收起時，將多個所述支撐杆5向內轉動貼近至所述氣柱主體側壁即可，安裝及收起方便。

作為本實用新型的另一種實施例，所述固定環4上設有固定閥10。通過調節所述固定閥10，可調節所述固定環4與所述氣柱主體的鎖緊度，當安放好所述支撐腳架後，鎖緊所述固定閥10，以增加支撐腳架對所述氣柱裝置的固定穩定性，鬆開所述固定閥10後，可調節所述固定環4在所述氣柱主體上的安裝高度。

作為本實用新型的另一種實施例，每個所述支撐杆5的底端均設有與地面接觸的支腳7，所述支腳7與所述支撐杆5的底端轉動連接。所述支腳7可以呈三角形的片狀結構，還可為圓形、矩形等形狀。所述支腳7與所述支撐杆5的底端通過轉動銷連接，所述支腳7可轉動至與地面平行，以增大支撐杆5起支撐作用時與地面的接觸面積，使支撐更加穩定可靠，當收起支撐杆5時，可將所述支腳7轉動至與所述支撐杆5的杆向相平行，便於摺疊收納。

作為本實用新型的另一種實施例，所述支撐腳架的中部設有用於套在所述氣柱主體上的支撐環6，所述支撐環6與所述氣柱主體之間留有間隙，每個所述支撐杆5分別通過連接杆與所述支撐環6一一對應，所述連接杆的兩端分別與所述支撐杆5和所述支撐環6轉動連接。當所述支撐杆5的張開角度增大時，所述連接杆向外張開且帶動所述支撐環6沿所述氣柱主體向上移動，當所述支撐杆5的張開角度減小時，所述連接杆向內收縮且帶動所述支撐環6向下移動。

作為本實用新型的另一種實施例，所述支撐環6上設有支撐固定閥11。通過調節所述支撐固定閥11，可調節所述支撐環6與所述氣柱主體的鎖緊度，當安放好所述支撐腳架後，鎖緊所述支撐固定閥11，以增加支撐腳架對所述氣柱裝置的固定穩定性。

作為本實用新型的另一種實施例，所述氣柱主體的底端設有氣柱底座，所述氣柱底座的尺寸大於所述氣柱主體的尺寸。通過所述氣柱底座和所述支腳7同時與地面接觸，可增加所述氣柱裝置在安裝時的穩定性，以提高安裝在氣柱裝置上方的三維掃描儀的數據質量。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。