一种粮仓、三维扫描数量监测设备及其收放装置

摘要

本发明涉及一种粮仓、三维扫描数量监测设备及其收放装置，收放装置包括用于至于粮仓外部的装置支架，装置支架上沿导向装配有第一支架，第一支架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第一支架的动作方向与第二支架的动作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架移动过程中具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置穿过所述仓口。本发明提供了一种能够应用于粉尘环境中的三维扫描数量监测设备、该三维扫描数量监测设备中使用的收放装置和使用该三维扫描数量监测设备的粮仓。

权利要求

1.三维扫描数量监测设备的收放装置， 其特征在于：包括用于置于粮仓外部的装置支架，装置支架上导向装配有第一支架，第一支架由第一支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第一支架的动作方向与第二支架的动作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架移动过程中具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置穿过所述仓口，第一支架包括竖向框架和固定于竖向框架底部的用于封堵仓口的活动仓盖，活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口，扫描装置通过口处设置有活动仓门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打开和关闭所述扫描装置通过口。

2.三维扫描数量监测设备，包括雷达扫描装置，其特征在于：还包括收放装置，收放装置包括用于置于粮仓外部的装置支架，装置支架上导向装配有第一支架，第一支架由第一支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第一支架的动作方向与第二支架的动作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架移动过程中具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置穿过所述仓口，第一支架包括竖向框架和固定于竖向框架底部的用于封堵仓口的活动仓盖，活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口，扫描装置通过口处设置有活动仓门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打开和关闭所述扫描装置通过口。

3.根据权利要求2所述的三维扫描数量监测设备，其特征在于：雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，雷达设置于下侧装置部分上。

4.根据权利要求3所述的三维扫描数量监测设备，其特征在于：上侧装置部分包括固定外壳，下侧装置部分包括旋转外壳，旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外壳内，激光雷达设置于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通过的激光束通道。

5.根据权利要求4所述的三维扫描数量监测设备，其特征在于：旋转外壳上装配有通道保护门，旋转外壳内设置有驱动所述通道保护门动作以使得所述通道保护门打开和关闭激光束通道的保护门驱动机构。

6.根据权利要求5所述的三维扫描数量监测设备，其特征在于：旋转外壳上转动装配有轴线垂直于上下方向的转动轴，转动轴的两端为由所述旋转外壳穿出的穿出安装端，通道保护门的两端分别固定于转动轴的穿出安装端上，保护门驱动机构与旋转外壳内的所述转动轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的三维扫描数量监测设备，其特征在于：保护门驱动机构包括保护门驱动电机，保护门驱动电机具有与转动轴并列布置的保护门驱动电机轴，转动轴上同轴线固定有转动轴传动齿轮，保护门驱动电机轴上同轴线固定有于转动轴传动齿轮传动连接的电机轴齿轮。

8.一种粮仓，包括具有仓口的仓体，其特征在于：还包括如权利要求2 7任意一项的三~

维扫描数量监测设备。

说明书

一种粮仓、三维扫描数量监测设备及其收放装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种粮食储存技术领域中的粮仓、三维扫描数量监测设备及其收放装置。

背景技术

[0002] 激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、尺寸等征量的雷达系统，其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发
射信号进行比较，适当处理后，就可以获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、形状
等参数。

[0003] 近来，激光雷达在粮仓存粮领域也有应用，在存粮领域中，粮食堆放于粮仓中，为了精准的获得粮食的体积，就需要使用激光雷达来对粮堆表面进行扫描，以获得粮堆表面
的尺寸，而由于粮仓内的使用环境中，扬尘较大，传统的雷达扫描装置不太适用于粮仓内使
用；且在该扬尘环境中，对扫描装置的防爆提出更高要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种能够应用于粉尘环境中的三维扫描数量监测设备；本发明的目的还在于提供一种该三维扫描数量监测设备中使用的收放装置和使用该三维扫
描数量监测设备的粮仓。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明中粮仓的技术方案如下：

[0006] 一种粮仓，包括具有仓口的仓体，还包括三维扫描数量监测设备，三维扫描数量监测设备包括雷达扫描装置，还包括收放装置，收放装置包括用于至于粮仓外部的装置支架，
装置支架上沿导向装配有第一支架，第一支架由第一支架驱动机构驱动而往复动作，第一
支架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第一支架的动作方向与第二支
架的动作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架移动过程中
具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第
二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置穿过所述仓口。

[0007] 第一支架包括用于封堵相应仓口的活动仓盖，活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口，扫描装置通过口处设置有活动仓
门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打开和关闭所述扫描装置通过口。

[0008] 雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，雷达设置于下侧装置
部分上。

[0009] 上侧装置部分包括固定外壳，下侧装置部分包括旋转外壳，旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外壳内，激光雷达设置
于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通过的激光束通道。

[0010] 旋转外壳上装配有通道保护门，旋转外壳内设置有驱动所述通道保护门动作以使得所述通道保护门打开和关闭激光束通道的保护门驱动机构。

[0011] 旋转外壳上转动装配有轴线垂直于上下方向的转动轴，转动轴的两端为由所述旋转外壳穿出的穿出安装端，通道保护门的两端分别固定于转动轴的穿出安装端上，保护门
驱动机构与旋转外壳内的所述转动轴传动连接。

[0012] 保护门驱动机构包括保护门驱动电机，保护门驱动电机具有与转动轴并列布置的保护门驱动电机轴，转动轴上同轴线固定有转动轴传动齿轮，保护门驱动电机轴上同轴线
固定有于转动轴传动齿轮传动连接的电机轴齿轮。

[0013] 三维扫描数量监测设备的技术方案为：

[0014] 三维扫描数量监测设备包括雷达扫描装置，还包括收放装置，收放装置包括用于至于粮仓外部的装置支架，装置支架上沿导向装配有第一支架，第一支架由第一支架驱动
机构驱动而往复动作，第一支架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第
一支架的动作方向与第二支架的动作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复
动作，第一支架移动过程中具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描
装置与仓口位置对应的第二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置
穿过所述仓口。

[0015] 第一支架包括用于封堵相应仓口的活动仓盖，活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口，扫描装置通过口处设置有活动仓
门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打开和关闭所述扫描装置通过口。

[0016] 雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，雷达设置于下侧装置
部分上。

[0017] 上侧装置部分包括固定外壳，下侧装置部分包括旋转外壳，旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外壳内，激光雷达设置
于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通过的激光束通道。

[0018] 旋转外壳上装配有通道保护门，旋转外壳内设置有驱动所述通道保护门动作以使得所述通道保护门打开和关闭激光束通道的保护门驱动机构。

[0019] 旋转外壳上转动装配有轴线垂直于上下方向的转动轴，转动轴的两端为由所述旋转外壳穿出的穿出安装端，通道保护门的两端分别固定于转动轴的穿出安装端上，保护门
驱动机构与旋转外壳内的所述转动轴传动连接。

[0020] 保护门驱动机构包括保护门驱动电机，保护门驱动电机具有与转动轴并列布置的保护门驱动电机轴，转动轴上同轴线固定有转动轴传动齿轮，保护门驱动电机轴上同轴线
固定有于转动轴传动齿轮传动连接的电机轴齿轮。

[0021] 本发明中收放装置的技术方案为：

[0022] 三维扫描数量监测设备的收放装置，包括用于至于粮仓外部的装置支架，装置支架上沿导向装配有第一支架，第一支架由第一支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架上
导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第一支架的动作方向与第二支架的动
作方向垂直，第二支架由第二支架驱动机构驱动而往复动作，第一支架移动过程中具有让
开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第二工位，
第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描装置穿过所述仓口。

[0023] 第一支架包括用于封堵相应仓口的活动仓盖，活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口，扫描装置通过口处设置有活动仓
门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打开和关闭所述扫描装置通过口。

[0024] 本发明的有益效果为：本发明中，第一支架在第一支架驱动机构驱动下具有第一工位和第二工位，当需要仓口作为正常的仓口使用时，第一支架移动至第一工位，此时让开
仓口，仓口可以进人或者粮食，作为正常的仓口功能使用，当需要对粮堆监测时，第一支架
移动至第二工位，此时雷达扫描装置与仓口位置对应，第二支架驱动机构驱动第二支架竖
向移动，从而将雷达扫描装置沿竖向穿过仓口进入粮仓内，实现对粮仓内粮堆的扫描，扫描
结束后，第二支架带着雷达扫描装置由仓口移出，雷达扫描装置不在仓体内，雷达扫描装置
与仓内扬尘环境隔离，从而实现防爆。

附图说明

[0025] 图1是本发明中粮仓的一个实施例的结构示意图；

[0026] 图2是图1的立体图；

[0027] 图3是本发明中粮仓实施例中第一支架处于第一工位时的状态示意图；

[0028] 图4是图1中雷达扫描装置的一个实施例的结构示意图；

[0029] 图5是图4中固定外壳筒体移除后的状态示意图；

[0030] 图6是图4中导电滑环与空心传动轴的配合示意图；

[0031] 图7是图4中保护门驱动机构与保护门的配合示意图；

[0032] 图8是图4中保护门打开后的状态示意图。

具体实施方式

[0033] 粮仓的实施例如图1 8所示：包括三维扫描数量监测设备和具有仓口的仓体，仓口~
用于人员通过或下粮。三维扫描数量监测设备包括雷达扫描装置和收放装置，收放装置包
括用于至于粮仓外部的装置支架36，本实施例中，装置支架为围设于仓口外侧的方形框架
结构，装置支架上沿左右方向导向移动状有第一支架，第一支架包括竖向框架53和固定于
竖向框架底部的用于封堵仓口的活动仓盖38，第一支架由第一支架驱动机构驱动而往复动
作，本实施例中，第一支架驱动机构包括第一支架驱动电机，第一支架驱动电机上固定有第
一支架驱动齿轮，活动仓盖38的底部设置有与第一支架驱动齿轮咬合传动的传动齿条46。
装置支架的两个长边上设置有槽口相对布置的C型钢导轨35，活动仓盖的上端设置有与C型
钢导轨导向移动配合的滚轮40，在本实施例中，滚轮有6个，构成三对，其中三个滚轮处于竖
向框架的前侧，另外三个滚轮处于竖向框架的后侧，滚轮安装于对应的滚轮轴上，活动仓盖
上设置有供对应滚轮轴转动装配的轴承座，位置靠左的一对滚轮和位置靠右的一对滚轮共
用一个长度较长的第一滚轮轴39，位置处于中间位置的两个滚轮分别各用一个长度较短的
第二滚轮轴44，图中项42表示供对应滚轮轴安装的轴承座。

[0034] 竖向框架包括竖向布置的立柱和固定于立柱顶部的顶板37和固定于立柱底部的导向板50，竖向框架上导向移动装配有用于雷达扫描装置安装的第二支架，第二支架由第
二支架驱动机构驱动而往复动作，第二支架包括扫描装置安装板60，第二支架驱动机构包
括与扫描装置安装板传动连接的电动推杆，图中项54表示连接于电动推杆与扫描装置安装
板60之间的导向杆，导向杆通过直线轴承52与导向板50导向移动配合。

[0035] 活动仓盖上设置有与雷达扫描装置适配的供雷达扫描装置沿竖向通过的扫描装置通过口48，扫描装置通过口处设置有活动仓门，活动仓门由仓门驱动机构驱动而实现打
开和关闭所述扫描装置通过口，本实施例中，仓门驱动机构由仓门电动推杆构成，仓门电动
推杆的一端与活动仓盖铰接相连，仓门电动推杆的另外一端与活动仓门铰接相连，仓门电
动推杆动作时可以实现活动仓门打开和关闭扫描装置通过口。图中项47表示轴承座安装底
板；项41表示装置支架的支腿；顶板37上端固定有加固槽钢；项51表示电控箱；项49表示合
页。

[0036] 第一支架移动过程中具有让开相应粮仓的仓口的第一工位和移动至使所述雷达扫描装置与仓口位置对应的第二工位，第二支架在第二支架驱动机构驱动下可使雷达扫描
装置穿过所述仓口。

[0037] 雷达扫描装置包括上侧装置部分和转动装配于上侧装置部分上的下侧装置部分，上侧装置部分上设置有驱动下侧装置部分转动的下侧装置驱动机构，激光雷达设置于下侧
装置部分上。在本实施例中，上侧装置部分包括固定外壳23，下侧装置部分包括旋转外壳1，
旋转外壳通过转动连接结构转动装配于所述固定外壳上，下侧装置驱动机构设置于固定外
壳内，激光雷达8设置于旋转外壳内，旋转外壳的底部壳壁上开设有供激光雷达的激光束通
过的激光束通道33。

[0038] 固定外壳包括水平布置的固定外壳底板16，固定外壳底板16上侧固定有竖向布置的固定外壳筒体，转动连接结构包括通过轴承座17转动装配于固定外壳底板16上的轴线沿
上下方向延伸的空心传动轴15，空心传动轴15内设置有与所述激光雷达导电连接的导电滑
环。旋转外壳驱动机构包括固定于所述固定外壳底板上的竖向布置的旋转外壳驱动电机
31，旋转外壳驱动电机的电机轴19上同轴线固定有小带轮22，空心传动轴15上同轴线固定
有大带轮21，小带轮22与大带轮21之间通过传动带27传动连接。固定外壳底板的上侧还固
定有倾角传感器20。

[0039] 旋转外壳1包括设置于固定外壳底板下侧的旋转外壳底板14，旋转外壳底板与固定外壳底板并列布置，旋转外壳底板还包括固定于所述旋转外壳底板下侧的半球状壳体
30，旋转外壳底板14固定于空心传动轴15的底部。激光束通道33设置于半球状壳体30上，在
本实施例中，激光雷达8固定于激光束通道的一侧通道壁上，激光束通道的宽度与激光雷达
的宽度适配。

[0040] 旋转外壳上转动装配有通道保护门13，旋转外壳内设置有驱动所述通道保护门13转动以使得所述通道保护门打开和关闭激光束通道33的保护门驱动机构，在本实施例中，
半球状壳体上转动装配有轴线垂直于上下方向的转动轴12，转动轴12的两端为由所述旋转
外壳穿出的穿出安装端29，通道保护门的两端分别固定于转动轴的穿出安装端上，保护门
驱动机构与旋转外壳内的转动轴传动连接。保护门驱动机构包括保护门驱动电机2，保护门
驱动电机2具有与转动轴并列布置的保护门驱动电机轴6，转动轴上同轴线固定有转动轴传
动齿轮4，保护门驱动电机轴上同轴线固定有于转动轴传动齿轮传动连接的电机轴齿轮3。

[0041] 图中项24表示用于固定旋转外壳驱动电机的电机固定螺栓；项9表示螺丝固定孔；项11表示用于与转动轴12配合的转动轴轴承座。

[0042] 使用时，当需要仓口正常功能使用时，第一支架移动至第一工位，如图2所示，第一支架让开仓口，仓口可以正常功能使用；当仓口需要关闭时，第一支架移动至第二工位，活
动仓盖封堵仓口，此时活动仓盖相当于仓门结构，当需要雷达扫描装置对粮堆进行扫描时，
活动仓门打开扫描装置通过口，第二支架在第二支架驱动机构下动作，雷达扫描装置自上
而下的经仓口进入到仓体内，激光雷达旋转来完成对粮堆的360度扫描，活动仓门的设置，
使得在进行扫描时，开口不至于过大，不会有太多扬尘经仓口卸出；扫描结束后，雷达扫描
装置自下而上由仓口和扫描装置通过口穿出，活动仓门关闭，活动仓盖继续封堵仓口，雷达
扫描装置移动至仓体的外侧，活动仓盖隔离雷达扫描装置与仓体内腔，实现了防爆，也就是
说本发明中活动仓盖既可以承担仓门正常的功能，又可以起到雷达扫描装置的隔离防爆作
用，还能够实现雷达扫描装置的扫描操作。

[0043] 在本发明的其他实施例中，第一支架驱动机构还可以是驱动缸、电动推杆等能够驱动第一支架在直线方向上往复动作的驱动机构所代替；当然第一支架也可以不是沿直线
方向上的往复动作，比如说第一支架安装于一个转轴上，通过转轴的转动来实现第一支架
在第一工位与第二工位之间的切换；第二支架驱动机构还可以被驱动缸、齿轮齿条等其他
形式的驱动机构代替，只要能够驱动第二支架上下移动即可；活动仓盖也可以不作为正常
的仓门使用，比如说第一支架移动至第一工位，设置单独的仓门来封堵仓口，当需要第一支
架移动至第二工位时，打开仓门。通道保护门也可以不设；通道保护门也可以不是通过转动
方式来打开和关闭激光束通道，比如说通道保护门通过平移动作来实现打开和关闭激光束
通道，此时保护门驱动机构可以是驱动通道保护门平移动作的电动推杆；旋转外壳的半球
状壳体也可以被方形壳体所取代。

[0044] 三维扫描数量监测设备的实施例如图1 8所示：三维扫描数量监测设备的具体结~
构与上述各粮仓实施例中所述的三维扫描数量监测设备相同，在此不再详述。

[0045] 三维扫描数量监测设备的收放装置的实施例如图1 8所示：收放装置的具体结构~
与上述各粮仓实施例中所述的收放装置相同，在此不再详述。

[0046] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和
范围。