一种TBM碴片识别工业相机防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种TBM碴片识别工业相机防护装置，解决了现有技术中TBM在掘进作业过程中的恶劣工况对相机本身装置的稳定性和数据采集任务带来了极大的干扰的问题。本实用新型专利技术包括防护外壳，所述防护外壳的内部设有控制盒和保护内壳，保护内壳内设有相机，保护内壳上部与防护外壳之间设有柔性减震机构，保护内壳下部设有补光防护机构，防护外壳的底部上设有与补光防护机构相对应的自清洁喷嘴组件。本实用新型专利技术在TBM碴石识别复杂工况下的相机使用时，可自动控制相机采集图像，装置自身实现防护、减振、清洁工作，保证相机采样图像质量以及相机使用寿命过程中无需人工参与，解决了因人工参与带来的安全隐患问题。人工参与带来的安全隐患问题。人工参与带来的安全隐患问题。

A protective device for TBM chip recognition industrial camera

【技术实现步骤摘要】
一种TBM碴片识别工业相机防护装置


[0001]本技术涉及TBM碴片识别
，特别是指一种TBM碴片识别工业相机防护装置。

技术介绍

[0002]岩碴是TBM掘进过程中岩层在刀具滚压作用下产生的块状、片状、粉状等多种形貌不一的碴石，它的形状、大小、表明粗糙度等物理性态可直接反映TBM的机械状态和当前施工的地质条件。将掘进过程中产生的岩碴进行粒径分布统计对TBM的掘进状况以及围岩类型评估有一定的现实意义。通常将相机安装在TBM上对碴石进行采集和识别来判断TBM运行状态，但工业相机及其镜头是对环境高度敏感的精密仪器，在强振动、多粉尘、泥泞环境下无法正常工作，甚至造成损坏。TBM在掘进作业过程中的恶劣工况（存在光线暗、强振动、多粉尘、泥泞等情况）对相机本身装置的稳定性和数据采集任务带来了极大的干扰，无法确保采集图片的质量和相机寿命的长周期，这给碴石识别任务带来了极大的挑战。
[0003]现有技术中，如公开号为CN 113534573A的一种包括壳体、遮盖机构、工业相机和清洁机构的工业相机防护装置，通过启动遮盖机构打开散热口对工业相机进行散热降温，通过活塞杆带动罩体上下往复运动和气体喷射组件喷出压缩空气完成对视窗玻璃的清洁，并在罩体敞口封闭时对毛刷进行清洁。此专利中散热和玻璃的清洁功能皆采用装置外侧的动作机构完成，整体机构在TBM施工恶劣环境下极易损坏。相机的视窗玻璃的清洁由毛刷完成，对于TBM施工多粉尘的情况下毛刷需频繁更换，仍具有人工参与带来的安全隐患问题，且防护装置的设计并未考虑振动的影响，因此，并不适用于TBM碴石识别任务中。相较于此专利，本专利中的相机防护装置散热降温和对视窗玻璃的清洁工作由固定装置完成，整个装置存有密封设计，具有较高的稳定性能，避免了人工参与带来的安全隐患问题。同时在相机安装处设计有减振装置，适用于强振动环境下的使用。
[0004]公开号为CN 204882392U的一种由防护罩、检测窗口、角度调整板组成的工业相机防护装置，防护罩提供防尘防油污以及防止相机跌落损坏的功能，角度调整板实现工业相机检测位置的调整。但该专利在内容中并未给出防护罩的具体设计结构，同时未考虑检测窗口清洗、减缓振动影响的内容，在TBM碴石识别多粉尘、强振动环境中应用时极易造成装置的损坏和检测窗口的污染，导致相机检测出现错误以及人工参与带来安全隐患。相较于此专利，本专利在整体设计结构上满足工业使用的防护要求，并在内部设计有相机的特有保护装置，内容中给出了详细的设计结构。整体结构中设计有减振器保证相机在TBM施工强振动环境下的稳定使用，并通过环列自洁喷嘴装置及时清洁检测窗口，保证相机的正常检测。
[0005]公开号为CN 206573835U的一种由壳体、工业相机本体、驱动电机和透明薄膜的卷筒装置组成的工业相机动态防护装置，相机镜头正对的壳体设有开口，通过两组卷筒装置的同步转动完成透明薄膜的滚动更换，来保持工业相机镜头前的视野干净。但存在水、扬尘和泥泞等污染物情况下，透明薄膜的回收动作极易造成内部空间的污染。在TBM强振动环境
使用时，薄膜和卷筒装置易造成损坏，防护设置的开口设计容易造成污染物的进入。且使用过程中需定期更换内部的透明薄膜，仍具有人工参与带来的安全隐患问题。相较于此专利，本专利从整体设计结构的稳定性入手，防护装置和相机安装处都具备密封性，并包含减振器的设计，能够保证相机在TBM工作任务中稳定使用。在相机镜头处设计有检测窗口，并在检测窗口外安装有阵列自洁喷嘴来保持检测窗口的清洁，确保相机的使用效果，从根本上解决了需人工参与带来的安全隐患问题。
[0006]公开号的CN 111367134A的一种由挡渣板及其驱动组件、双层结构防护罩、冷却腔组成的相机防护装置，通过自动打开闭合挡渣板来保护钢段钢渣对滤光片的破坏、隔绝高温对相机的热辐射，通过冷却腔的水气双冷模式对相机进行冷却。此专利中的挡渣板设计在相机正常工作，采集图像信息时不能对滤光片提供持续的保护，且不涉及对相机镜头的保护清理功能。相较于此专利，本专利中应用在TBM强振动、多粉尘的工况环境下，从稳定的密封防护、减振器进行构造设计。不需要考虑高温对相机装置的影响，通过出风口完成相机装置的散热，设计有阵列自洁喷嘴保持相机检测窗口的清洁。
[0007]综上所述，现有的相机防护装置未考虑强振动环境下的使用，在整体装置防护上未同时考虑工业使用的密封性、检测镜头的清洗、以及在昏暗情况下的补光设计，皆不适用于应用在TBM碴石识别任务中。

技术实现思路

[0008]针对上述
技术介绍
中的不足，本技术提出一种TBM碴片识别工业相机防护装置，解决了现有技术中TBM在掘进作业过程中的恶劣工况对相机本身装置的稳定性和数据采集任务带来了极大的干扰的问题。
[0009]本技术的技术方案是这样实现的：一种TBM碴片识别工业相机防护装置，包括防护外壳，所述防护外壳的内部设有控制盒和保护内壳，保护内壳内设有相机，保护内壳上部与防护外壳之间设有柔性减震机构，保护内壳下部设有补光防护机构，防护外壳的底部上设有与补光防护机构相对应的自清洁喷嘴组件。柔性减震机构满足相机在TBM碴石识别复杂工况和高频振动下的稳定性要求。自清洁喷嘴组件能够保持检测窗口清洁，确保相机图像的清晰采集。
[0010]进一步，所述柔性减震机构包括柔性支撑和减震器，柔性支撑的一端与防护外壳内壁可拆卸连接、另一端与减震器相连接，所述减震器固定在保护内壳顶部，降低TBM施工作业时的强振动影响。
[0011]进一步，保护内壳上部与防护外壳之间设有至少两组柔性支撑；每组柔性支撑均包括两个成V型设置的柔性柱，成V型设置的柔性柱的开口端通过连接臂连接，连接臂通过第一螺栓固定在防护外壳的顶板上。保护内壳上部与防护外壳之间设有三组柔性支撑，三组柔性支撑等角度设置。
[0012]进一步，所述保护内壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体上下对接且通过第二螺栓固定形成一端开口的密封腔室，相机通过相机支架固定在密封腔室内；补光防护机构设置在下壳体的开口端，上壳体的顶部设有信号传输接口。
[0013]进一步，所述补光防护机构包括补光层和检测镜头，补光层和检测镜头由内向外叠放且通过压块固定在下壳体的开口端，压块通过第三螺栓固定在防护外壳的下底板上。
[0014]进一步，所述自清洁喷嘴组件均布在补光防护机构的周围，能对补光防护机构的检测镜头进行冲洗清洁和对检测镜头前方进行除尘，对检测镜头前方进行除尘即除去相机镜头前方空气中的灰尘，保证相机前方的视野清晰。所述自清洁喷嘴组件包括喷嘴，防护外壳的侧壁上设有进水口，进水口通过水管与喷嘴连通，进水口与外部高压水源连通。
[0015]进一步，所述防护外壳为可拆卸矩形盒体，防护外壳的顶板、下底板均与防护外壳的侧板插接配合。防护外壳的顶板上设有散热器，防护外壳的侧板上设有进气孔，进气孔处设有防尘网。
[0016]本技术通过自清洁喷嘴组件实现相机的自洁；通过柔性减震机构满足相机在TBM碴石识别复杂工况和高频振动下的稳定性要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TBM碴片识别工业相机防护装置，包括防护外壳（1），其特征在于：所述防护外壳（1）的内部设有控制盒（3）和保护内壳（4），保护内壳（4）内设有相机（6），保护内壳（4）上部与防护外壳（1）之间设有柔性减震机构，保护内壳（4）下部设有补光防护机构，防护外壳（1）的底部上设有与补光防护机构相对应的自清洁喷嘴组件（13）。2.根据权利要求1所述的TBM碴片识别工业相机防护装置，其特征在于：所述柔性减震机构包括柔性支撑（8）和减震器（10），柔性支撑（8）的一端与防护外壳（1）内壁可拆卸连接、另一端与减震器（10）相连接，所述减震器（10）固定在保护内壳（4）顶部。3.根据权利要求2所述的TBM碴片识别工业相机防护装置，其特征在于：保护内壳（4）上部与防护外壳（1）之间设有至少两组柔性支撑（8）；每组柔性支撑（8）均包括两个成V型设置的柔性柱（81），成V型设置的柔性柱的开口端通过连接臂（82）连接，连接臂（82）通过第一螺栓（9）固定在防护外壳（1）的顶板（20）上。4.根据权利要求3所述的TBM碴片识别工业相机防护装置，其特征在于：保护内壳（4）上部与防护外壳（1）之间设有三组柔性支撑（8），三组柔性支撑（8）等角度设置。5.根据权利要求1~4任一项所述的TBM碴片识别工业相机防护装置，其特征在于：所述保护内壳（4）包括上壳体（41）和下壳体（42），上壳体（41）和下壳体（42）上下对接且通过第二螺栓（5）固定形成一端开口的密封腔室，相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培，王珩，杨松启，姜礼杰，文勇亮，孙颜明，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：