一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及工件尺寸检测技术领域，特别是一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置。

背景技术：
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近年来我国海上风电场建设发展迅速，大型单桩基础成为一种主流的风电基础型式，为保证此类超大直径、超大壁厚钢管桩的沉桩要求，大直径单管桩沉桩的关键技术和难点是单管桩垂直度控制，需要对管桩的表面数据进行采集测量，提取必要的参数用于控制生产质量和桩基施工。

目前，钢桩外观数据基本采用人工皮尺拉线的方法进行测量，受限于人力和测量设备的条件，此方法误差较大，并且数据量有限，一旦需要了解其它信息则需要再一次进行测量，所耗费的人力和时间成本较大。

技术实现要素：
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为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单，测量方便，高效率，高精度的用于大直径钢管桩垂直度检测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，包括三维激光扫描仪、支撑杆、调平座、行走装置、驱动装置和控制装置，所述三维激光扫描仪通过调平座安装在支撑杆上，所述支撑杆安装在行走装置上，在所述行走装置内安装有驱动装置和控制装置。

本实用新型的进一步改进在于：所述调平座包括上平台、下平台、角度传感器和调平螺栓，所述角度传感器安装在上平台的上端，所述上平台通过调平螺栓与下平台相连，所述调平螺栓连接有步进电机。

本实用新型的进一步改进在于：所述上平台通过三个调平螺栓与下平台相连，每个所述调平螺栓均连接有一个步进电机。

本实用新型的进一步改进在于：相邻两个所述调平螺栓之间呈120°夹角。

本实用新型的进一步改进在于：所述支撑杆为高度可调支撑杆，提高了其适用性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)实现了测量自动化，由手动测量的方式改变为装置自动完成数据采集。

(2)三维激光扫描相比于传统人工测量大大提高了测量精度。

(3)通过三维可视化数据，检查产品质量的效果更加直观。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为调平座的结构示意图；

附图标记：1-三维激光扫描仪、2-支撑杆、3-调平座、4-行走装置、3-1-上平台、3-2-下平台、3-3-角度传感器、3-4-调平螺栓、3-5-步进电机。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1-图2示出了一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置的具体实施方式：包括三维激光扫描仪1、支撑杆2、调平座3、行走装置4、驱动装置和控制装置，所述三维激光扫描仪1通过调平座3安装在支撑杆2上，所述支撑杆2安装在行走装置4上，在所述行走装置4内安装有驱动装置和控制装置；所述调平座3包括上平台3-1、下平台3-2、角度传感器3-3和调平螺栓3-4，所述角度传感器3-3安装在上平台3-1的上端，所述上平台3-1通过调平螺栓3-4与下平台3-2相连，所述调平螺栓3-4连接有步进电机3-5；所述上平台3-1通过三个调平螺栓3-4与下平台3-2相连，每个所述调平螺栓3-4均连接有一个步进电机3-5；相邻两个所述调平螺栓3-4之间呈120°夹角。

工作过程：

①三维激光扫描仪用于扫描物体表面的高精度三维点云数据；

②带调平座(如图2所示)，扫描仪与倾角传感器置于调平底座上平台，只要将上平台调平即可将扫描仪调平，上平台与下平台由三个调平螺栓连接，下平台与支撑杆连接，调平螺栓分别与步进电机连接，三个步进电机分别控制对应调平螺栓旋转，通过螺栓顶伸上平台，通过三点形成一个平面，将上平台调平，倾角传感器实时测量上平台是否水平以及倾斜方向和角度，从而控制对应步进电机调节调平螺栓，直至上平台处于水平状态。

③支撑杆位于调平座和行走机构(行走小车)之间，用于支撑底座，内部设有油缸机构，通过油缸可以调节调平座的上下高度，方便控制不同直径单桩扫描时的扫描仪高度。

④行走机构(行走小车)中包含驱动组件和控制组件，驱动组件用于发动装置，使其运行，控制组件可以控制装置的前行、后退、停止以及自动移动至测站点位置，并调节底座的高度。激光扫描仪通过无线网络与控制组件进行通讯，实现其数据扫描的开启和关闭。

本实用新型实现了测量自动化，由手动测量的方式改变为装置自动完成数据采集；三维激光扫描相比于传统人工测量大大提高了测量精度；通过三维可视化数据，检查产品质量的效果更加直观。

申请人又一声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的实现方法及装置结构，但本实用新型并不局限于上述实施方式，即不意味着本实用新型必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开的范围之内。

本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用和本实用新型相似结构及其方法来实现本实用新型目的的所有方式，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，其特征在于：包括三维激光扫描仪(1)、支撑杆(2)、调平座(3)、行走装置(4)、驱动装置和控制装置，所述三维激光扫描仪(1)通过调平座(3)安装在支撑杆(2)上，所述支撑杆(2)安装在行走装置(4)上，在所述行走装置(4)内安装有驱动装置和控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，其特征在于：所述调平座(3)包括上平台(3-1)、下平台(3-2)、角度传感器(3-3)和调平螺栓(3-4)，所述角度传感器(3-3)安装在上平台(3-1)的上端，所述上平台(3-1)通过调平螺栓(3-4)与下平台(3-2)相连，所述调平螺栓(3-4)连接有步进电机(3-5)。

3.根据权利要求2所述的一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，其特征在于：所述上平台(3-1)通过三个调平螺栓(3-4)与下平台(3-2)相连，每个所述调平螺栓(3-4)均连接有一个步进电机(3-5)。

4.根据权利要求3所述的一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，其特征在于：相邻两个所述调平螺栓(3-4)之间呈120°夹角。

5.根据权利要求1所述的一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，其特征在于：所述支撑杆(2)为高度可调支撑杆。

技术总结
本实用新型公开了一种用于大直径钢管桩垂直度检测装置，包括三维激光扫描仪、支撑杆、调平座、行走装置、驱动装置和控制装置，所述三维激光扫描仪通过调平座安装在支撑杆，所述支撑杆安装在行走装置上，在所述行走装置内安装有驱动装置和控制装置。本实用新型实现了测量自动化，由手动测量的方式改变为装置自动完成数据采集，三维激光扫描相比于传统人工测量大大提高了测量精度，通过三维可视化数据，检查产品质量的效果更加直观。

技术研发人员：李海军;胡斌;孟若轶;陆泽城
受保护的技术使用者：中交三航(南通)海洋工程有限公司
技术研发日：2020.08.25
技术公布日：2021.05.28