本实用新型涉及采样盘料技术领域，具体涉及一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统。
背景技术：
现有的盘煤方式大多采用激光扫描仪，采用激光测距的原理测量扫描仪到目标物体的距离，然后换算成目标的空间三维坐标，例如专利cn208366409公开了一种基于行车的三维激光扫描系统，包括行车基体、地轨和三维激光扫描仪，所述行车基体上水平设置有滑线轨道，所述滑线轨道上设有多个移动座，所述三维激光扫描仪分别设置在移动座底部，通过行车基体和移动架的动作，进行三维激光扫描仪的移动，进而对下方场地上的料堆进行扫描，实现料堆的体积测量。又例如专利cn208383225公开了一种插杆式堆料体积的三维激光扫描设备，包括插杆、顶板和三维激光扫描仪，所述顶板底部设置环形轨道，所述环形轨道上悬挂有移动架，所述三维激光扫描仪设置在移动架的底部，通过将插杆插入料堆的顶部，并利用移动架带动三维激光扫描仪的回转，实现对下方料堆的扫描，但这些方法都存在明显的技术缺陷：1、受扫描仪的性能和安装位置的限制，激光扫描的采集点有限，扫描存在盲区；2、扫描时间长，不具备实时性；3、安装三维激光扫描仪的设备例如行车基体、插杆/顶板等易受损，工作时间短，不能持久耐用；4、三维激光扫描仪的安装设备重量过大，安装过程繁琐复杂且不易更换。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型公开了一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统。
本实用新型提供如下技术方案：
一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，包括封闭滑线轨道和激光扫描设备，所述激光扫描设备悬挂在所述封闭滑线轨道的下方，所述封闭滑线轨道包括首尾依次连接的若干轨道段，所述轨道段包括上端面、下端面和位于上端面与下端面之间的两个侧端面，所述轨道段横截面呈迷宫状，包含有沿着所述轨道段的长度方向延伸设置的、相互连通的滑线槽和集电器安装区域；所述上端面与所述滑线槽之间设置结构加强区域，相邻的两所述轨道段通过连接管的两端分别伸入两所述轨道段的所述结构加强区域进行连接。
进一步地，所述滑线槽与左边的侧端面之间设置第一预留区域，所述集电器安装区域位于所述滑线槽与右边的侧端面之间。
进一步地，在结构加强区域的左侧和右侧分别设置有第二预留区域和第三预留区域。
进一步地，在所述第二预留区域和第三预留区域中设置有牵拉绳组，所述牵拉绳组包括牵拉绳和支撑板片，所述支撑板片设置在牵拉绳上，支撑板片在高度方向上与所述第二预留区域和第三预留区域的高度相近。
进一步地，所述下端面沿所述轨道段的长度方向延伸设置有开口，所述开口的内侧设置若干交错的短板以形成防尘区域。
进一步地，若干所述短板之间设置防尘装置。
进一步地，所述开口处设置防尘装置。
进一步地，在防尘区域的左侧设置故障自救区域，在防尘区域的右侧为集电器安装区域。
进一步地，所述激光扫描设备包括巡护激光扫描机器人、小车、钢丝绳和电机，所述小车悬挂在封闭滑线轨道的下方，所述巡护激光扫描机器人设置在小车上，小车的两端连接钢丝绳，通过电机牵引钢丝绳带动小车在封闭滑线轨道上移动，可对料场进行扫描。
进一步地，所述巡护激光扫描机器人包括三维激光扫描仪、定位模块、通信模块、供电模块和驱动模块，所述三维激光扫描仪用于对料场进行扫描；所述定位模块用于定位巡护激光扫描机器人在轨道上的位置；所述通信模块用于传输扫描数据；所述供电模块用于为巡护激光扫描机器人供电；所述驱动模块用于驱动巡护激光扫描机器人在轨道上移动。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用的封闭滑线轨道安全耐用、抗弯曲，激光扫描设备可在轨道上快速往复运动，进行任意位置的扫描，扫描过程无盲区，无死角，可实现高精度的实时盘点。
2.本实用新型提供的滑线轨道设置上端面、下端面和两侧端面，其内设置滑线槽，将滑线设置在该滑线轨道内部，采用封闭式结构，降低了环境对滑线工作的影响，延长了滑线等部件的使用寿命。同时滑线无法脱离轨道移动，轨道弯曲时滑线也随之弯曲，无需借助其他装置就能保持集电器的同步性。
3.本实用新型提供的滑线轨道截面呈现迷宫状，其设置有多种功能区，如：轨道抗变形的结构增强区域、防尘区域、预留区域和故障自救区域，且一体成型，体积小、重量轻，便于安装，可广泛应用于苛刻环境中，比如冶金行业、电力行业、矿山、港口及其他高污染、高粉尘等企业的移动式行车输电系统。
4.本实用新型提供的滑线轨道设有防尘装置，能够减少或者杜绝粉尘进入滑线所属区域，提高了滑线的安全性。
5、本实用新型采用的激光扫描设备、封闭滑线轨道等重量轻巧、安装灵活轻便，不会对煤棚结构造成影响。
附图说明
图1示出本实用新型一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统的结构示意图。
图2示出本实用新型提供的滑线轨道的结构示意图。
图3示出本实用新型提供的滑线轨道的另一角度的结构示意图。
图4示出本实用新型提供的滑线轨道的截面示意图。
图5示出本实用新型提供的滑线轨道的抗弯曲举措示意图。
图6示出本实用新型提供的滑线轨道在连接口处的结构示意图，此结构显示出了连接块、连接管和故障自救用的板条。
图7示出本实用新型提供的滑线轨道的防尘装置布置示意图。
其中，1-轨道段、11-上端面、12-下端面、13-侧端面、14-滑线槽、15-集电器安装区域、16-结构加强区域、161-加强筋、17-第一预留区域、18-防尘区域、19-故障自救区域、2-连接管、20-开口、21-短板、22-第二预留区域、23-第三预留区域、24-牵拉绳、25-支撑板片、26-板条、27-橡胶防尘条、28-防尘毛刷、3-连接块、4-滑线。
具体实施方式
以下描述用于公开本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
图1示出本实用新型一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统的结构示意图，包括封闭滑线轨道和激光扫描设备，所述激光扫描设备悬挂在所述封闭滑线轨道的下方，所述激光扫描设备包括巡护激光扫描机器人、小车、钢丝绳和电机，所述小车悬挂在封闭滑线轨道上，所述巡护激光扫描机器人设置在小车上，小车的两端连接钢丝绳，所述电机安装在封闭滑线轨道的两端，通过电机牵引钢丝绳带动小车在封闭滑线轨道上移动，可对料场进行扫描。
所述巡护激光扫描机器人包括三维激光扫描仪、定位模块、通信模块、供电模块和驱动模块，所述三维激光扫描仪用于对料场进行扫描；所述定位模块用于定位巡护激光扫描机器人在轨道上的位置；所述通信模块用于传输扫描数据；所述供电模块用于为巡护激光扫描机器人供电；所述驱动模块用于驱动巡护激光扫描机器人在轨道上移动。
三维激光扫描技术是20世纪90年代发展起来的一种快速获取空间三维信息的新技术手段，使得空间数据的获取从传统的单点数据采集向连续的、密集型自动数据获取技术转变，它采用非接触式高速激光测量方式，完整并高精度地重建扫描实物及快速获得原始测绘数据，为建立高逼真、高精度三维模型提供了一种全新的技术手段。与二维激光扫描仪相比，三维激光扫描仪，同时刻数据量大，激光覆盖范围广，可以快速移动而不失去测量数据密度。
图2、3示出本实用新型提供的滑线轨道一种实施例的结构示意图，图4示出本实用新型提供的滑线轨道一种实施例的截面示意图，该滑线轨道包括首尾依次连接的若干轨道段1，每个轨道段1都包括上端面11、下端面12和位于上端面11与下端面12之间的两个侧端面13，轨道段1的横截面呈迷宫状，包含有沿着所述轨道段1的长度方向延伸设置的、相互连通的滑线槽14和集电器安装区域15；上端面11与滑线槽14之间设置结构加强区域16，相邻的两个轨道段1通过连接管2的两端分别伸入两个彼此要连接的轨道段的结构加强区域16进行连接。其中，滑线槽14用于安装滑线4，集电器安装区域15用于安装集电器，该集电器用于与滑线4接触连接，从滑线4上获取电能。由于将滑线安装在轨道内部的滑线槽内，避免了滑线直接与恶劣的环境接触，避免了粉尘对滑线的影响，因此能够延长滑线的使用寿命，减少滑线运行时的故障。另外由于采用了迷宫状截面的轨道，整体的轨道刚性很好，抗变形能力强，无需另外设置电源和信号托举线，使得本实用新型的轨道比普通轨道的抗弯曲能力更强，而且轨道本身采用轻型材料，单位长度的重量很小。
从图4能够看出，轨道段1包括好几个区域，例如左上的第二预留区域22、上部的结构加强区域16、右上的第三预留区域23、中部左边的第一预留区域17、中部中间的滑线槽14、右下部与滑线槽14相邻的集电器安装区域15、左下的故障自救区域19、下部中间的防尘区域18。
结构加强区域16的左右设置纵向加强筋161，以提高轨道的整体结构刚度，避免轨道在安装和使用过程中出现扭曲变形。相邻的两轨道段1通过连接管2连接。同时，相邻的两轨道段1的上端面11的上侧设置一连接块3，连接块3、上端面11和连接管2通过螺钉或者铆钉或者其他形式的固定连接方式一体连接，使结构更加稳固，且连接块3可用于该滑线轨道的吸顶安装或者吊装，将轨道悬设在应用场所的上空，从而方便轨道上安装的监控、巡视、摄像、运载等设备的应用。
滑线槽14与左边的侧端面13之间设置有第一预留区域17，滑线槽14与右边的侧端面13之间为集电器安装区域15。在结构加强区域16的左侧和右侧分别设置有第二预留区域22和第三预留区域23，这些预留区域(17,22,23)都是用于该滑线轨道的性能拓展。其中第一预留区域17为多功能预留区，可以用来连接滑线和拓展预留区，第二预留区域22和第三预留区域23是被动行走机构预留区，用于在被动行走模式下设置被动行走机构的驱动设施，例如在第二预留区域22和第三预留区域23中设置牵拉绳组或者其他材料的连接绳索。
如图5所示，为本滑线轨道抗弯曲举措的示意图，是第二预留区域22和第三预留区域23对滑线轨道在被动行走模式下的性能扩展，具体的，是在轨道内上部两端(22,23)嵌入抵抗轨道弯曲的牵拉绳组来降低轨道的变形程度，该牵拉绳组包括牵拉绳24和支撑板片25，支撑板片25在高度方向上与滑线轨道的第二预留区域22和第三预留区域23的高度相近，用于抵靠住这些预留区域的上下壁，从而增强滑线轨道的刚度，牵拉绳24用于连接这些支撑板片25，并接受外部牵引力的牵拉，以实现滑线轨道的被动行走模式。由于在第二预留区域22和第三预留区域23中都设置有牵拉绳24和支撑板片25，而且支撑板片25抵靠在预留区域的上下壁上，使得滑线轨道的刚度大幅度提升，从而可以应用在大跨度、远距离的应用场合，例如长度为50-500的煤场、砂场、矿场、粮场或者其他大面积的材料堆积场所。
比起纯粹采用粗大的牵拉绳来填充第二预留区域22和第三预留区域23来，本实用新型的牵拉绳组，采用了牵拉绳24与支撑板片25组合的形式，可以使得牵拉绳组的重量轻量化，同时能够增强轨道的刚度。
牵拉绳24可以是钢丝绳，也可以是新近开发出来的耐火高强纳米绳，例如羟基磷灰石材料的纳米绳。
滑线槽14与下端面12之间设置故障自救区域19和防尘区域18，故障自救区域19内设置牵拉绳或者其他材料的连接装置，如图6所示，该连接装置可以是一段板条26，当然还可以是其他形式的结构，故障自救区域19内的连接装置可支持主动行走和被动行走运行方式，用于轨道出现故障时的自救行动。
如图7所示，在下端面12沿轨道段1的长度方向延伸设置开口20，开口20附近设置若干突出的短板21以形成防尘区域18。防尘区域18连通故障自救区域19和集电器安装区域15，集电器安装区域15连通滑线槽14，这些区域的连通开口均沿轨道段1的长度方向延伸。若干短板21之间和开口20附近均设置防尘装置，如高密度的防尘毛刷28和对向重叠放置的橡胶防尘条27，能够保证该滑线轨道的防尘性能。
该滑线轨道采用优质轻体材料例如铝合金、不锈钢或玻璃钢一体成型制作而成。
综上所述，本实用新型公开了一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，所述三维激光扫描仪悬挂在封闭滑线轨道的下方，采用轨道内部滑线的方式取电，所述封闭滑线轨道安全耐用，抗弯曲，使得三维激光扫描仪可在轨道上快速滑动，对料场进行全方位的扫描，扫描过程无盲区、无死角，可实现高精度的实时盘点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，包括封闭滑线轨道和激光扫描设备，所述激光扫描设备悬挂在所述封闭滑线轨道的下方，所述封闭滑线轨道包括首尾依次连接的若干轨道段(1)，所述轨道段(1)包括上端面(11)、下端面(12)和位于上端面(11)与下端面(12)之间的两个侧端面(13)，其特征在于，所述轨道段(1)横截面呈迷宫状，包含有沿着所述轨道段(1)的长度方向延伸设置的、相互连通的滑线槽(14)和集电器安装区域(15)；所述上端面(11)与所述滑线槽(14)之间设置结构加强区域(16)，相邻的两所述轨道段(1)通过连接管(2)的两端分别伸入两所述轨道段(1)的所述结构加强区域(16)进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，所述滑线槽(14)与左边的侧端面(13)之间设置第一预留区域(17)，所述集电器安装区域(15)位于所述滑线槽(14)与右边的侧端面(13)之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，在结构加强区域(16)的左侧和右侧分别设置有第二预留区域(22)和第三预留区域(23)。
4.根据权利要求3所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，在所述第二预留区域(22)和第三预留区域(23)中设置有牵拉绳组，所述牵拉绳组包括牵拉绳(24)和支撑板片(25)，所述支撑板片(25)设置在牵拉绳(24)上，支撑板片(25)在高度方向上与所述第二预留区域(22)和第三预留区域(23)的高度相近。
5.根据权利要求1所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，所述下端面(12)沿所述轨道段(1)的长度方向延伸设置有开口(20)，所述开口(20)的内侧设置若干交错的短板(21)以形成防尘区域(18)。
6.根据权利要求5所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，若干所述短板(21)之间设置防尘装置。
7.根据权利要求5所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，所述开口(20)处设置防尘装置。
8.根据权利要求5所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，在防尘区域(18)的左侧设置故障自救区域(19)，在防尘区域(18)的右侧为集电器安装区域(15)。
9.根据权利要求1所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，所述激光扫描设备包括巡护激光扫描机器人、小车、钢丝绳和电机，所述小车悬挂在封闭滑线轨道的下方，所述巡护激光扫描机器人设置在小车上，小车的两端连接钢丝绳，通过电机牵引钢丝绳带动小车在封闭滑线轨道上移动，可对料场进行扫描。
10.根据权利要求9所述的一种基于滑线轨道的三维激光盘料系统，其特征在于，所述巡护激光扫描机器人包括三维激光扫描仪、定位模块、通信模块、供电模块和驱动模块，所述三维激光扫描仪用于对料场进行扫描；所述定位模块用于定位巡护激光扫描机器人在轨道上的位置；所述通信模块用于传输扫描数据；所述供电模块用于为巡护激光扫描机器人供电；所述驱动模块用于驱动巡护激光扫描机器人在轨道上移动。
技术总结