CN117967941A - 一种工业管廊管道智能自动化巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,包括悬吊在工业管廊顶部的导轨单元,以及安装在导轨单元上的巡检单元,导轨单元包括工字型轨道;巡检单元包括承载外壳,承载外壳内部活动安装有连接臂,连接臂底部安装有巡检实时探头,且承载外壳上安装有调整单元和保护单元。本发明,通过安装有巡检单元,巡检单元可以沿着巡检路径进行移动,并且在移动过程中,定位齿轮可以沿着定位齿条发生旋转,进而带动转盘发生旋转,而转盘表面的同步杆开始左右移动,带动换向齿轮旋转,导致连接有巡检实时探头的连接臂周期旋转,进而可以达到在巡检单元移动的过程中,巡检实时探头左右摆动,从而可以提高了巡检实时探头的检测范围,提高了检测的效率。
Description
技术领域
本发明属于工业管廊管道巡检技术领域,具体地说,涉及一种工业管廊管道智能自动化巡检装置。
背景技术
炼油化工企业的管廊管道长达数公里至数百公里,环境工况恶劣,高低起伏,管廊管道承担着诸如高温、高压、易燃、易爆等介质的输送任务,介质种类多达几十种甚至上百种,例如煤气、氯气、苯、氢气、丁烷、天然气等,分布在工业园区或炼化企业内的不同路段上,聚集度高、危险性大。目前,炼油化工企业主要采用的是人工巡检和无人机巡检的方式对管廊管道的运行状态进行感观的定性判断。
首先人工巡检往往受多种因素限制,例如巡检人员的外部工作环境、使得巡查结果的准确性受到影响,存在漏巡或缺陷漏检的可能性;而现如今通过无人机巡检的方式,需要将无人机安装在轨道上,并且在无人机上安装有两个动力源,一个用于驱动无人机,另一侧用于调节输送的角度,两个动力源使得无人机能耗增大,经常不能满足很长的管廊管道使用,由此提出一种可以通过一个动力源完成,驱动和不间断调节角度的智能巡检设备。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,包括悬吊在工业管廊顶部的导轨单元,以及安装在导轨单元上的巡检单元,
所述导轨单元包括工字型轨道;
所述巡检单元包括承载外壳,所述承载外壳内部活动安装有连接臂,所述连接臂底部安装有巡检实时探头,所述承载外壳滑动在工字型轨道内部,且所述承载外壳上安装有调整单元和保护单元;
所述调整单元包括四个转盘,四个所述转盘对称安装在承载外壳两侧,位于承载外壳同侧的转盘表面活动安装有同步杆,每个所述同步杆中心位置滑动有两对连接板,且每对连接板底部安装有竖杆,每个所述竖杆底部焊接有换向齿条,且每个换向齿条中心位置啮合有换向齿轮,所述换向齿轮中心轴与连接臂固定连接;
所述保护单元包括保护外罩,所述保护外罩活动安装在承载外壳,所述承载外壳内部空腔面积大于巡检实时探头转动面积。
作为本发明的一种优选实施方式,所述工字型轨道一侧安装有第一安装板,所述工字型轨道另一侧安装有第二安装板,所述第一安装板和第二安装板均通过螺栓安装在管廊通道的侧壁上,所述第二安装板底部竖直安装有插杆,所述插杆末端活动安装有导向轮,所述插杆内侧壁与承载外壳相互平行。
作为本发明的一种优选实施方式,所述工字型轨道外壁横向安装有定位齿条,所述靠近第二安装板一侧的工字型轨道外壁开设有内凹槽,所述内凹槽底部高度低于定位齿条高度,所述内凹槽长度和大于插杆长度,所述插杆长度与承载外壳宽度相同。
作为本发明的一种优选实施方式,所述工字型轨道顶部安装有水平的限位滑轨,所述承载外壳顶部安装有吊板,所述吊板与承载外壳拧合有螺栓,所述吊板底部开设有滑槽,所述滑槽与限位滑轨滑动连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述承载外壳外壁对称安装有一对轴承座,一对所述轴承座内部卡接有轴承,所述轴承内壁卡接有连接轴,所述连接轴上安装有摩擦轮,且摩擦轮置于轴承座中心位置,所述摩擦轮外沿开设有防滑槽,且摩擦轮外壁与工字型轨道紧密贴合,所述轴承座外壁安装有驱动电机,所述驱动电机输出轴末端与连接轴固定连接。
作为本发明的一种优选实施方式,四个所述转盘中心位置均安装有旋转轴,所述旋转轴活动贯穿承载外壳外壁,所述旋转轴末端安装有定位齿轮,所述定位齿轮外壁与定位齿条相互啮合,位于同侧的两个转盘上安装有定位凸起,所述定位凸起靠近转盘最右侧,另一侧转盘上的定位凸起靠近转盘最左侧。
作为本发明的一种优选实施方式,每个所述定位凸起套接有滑套,所述滑套上安装有同步杆,所述定位凸起末端安装有限位板,所述限位板尺寸大于滑套尺寸,所述同步杆中心位置安装有导向凸起。
作为本发明的一种优选实施方式,每对所述连接板中心位置留有间隙,且间隙内部滑动插接有同步杆,所述连接板中心位置开设有条形凹槽,所述条形凹槽与间隙相同,所述条形凹槽内部滑动安装有导向凸起,所述连接板顶部与承载外壳内壁相互贴合。
作为本发明的一种优选实施方式,所述换向齿条两侧开设有插孔,所述插孔内部插接有导向杆,所述导向杆端面与插孔底部挤压安装有复位弹簧,所述导向杆末端安装有连接座,所述连接座焊接在承载外壳底部。
作为本发明的一种优选实施方式,所述保护外罩旋转中心处安装有传动轴,所述传动轴侧壁活动安装有定位座,所述定位座底部焊接在承载外壳外壁,所述传动轴末端安装有摆杆,所述传动轴外壁套接有扭簧,所述扭簧一侧与定位座相互卡接,另一侧与摆杆侧壁相互卡接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明,通过安装有巡检单元,其中巡检单元内部安装有摩擦轮,通过摩擦轮带动末端的安装有巡检实时探头的承载外壳移动,从而推动巡检单元可以沿着巡检路径进行移动,并且在移动过程中,定位齿轮可以沿着定位齿条发生旋转,进而带动转盘发生旋转,而转盘表面的同步杆开始左右移动,从而可以底部的连接板和换向齿条左右移动,而换向齿条移动,带动换向齿轮旋转,导致连接有巡检实时探头的连接臂周期旋转,进而可以达到在巡检单元移动的过程中,巡检实时探头可以左右摆动,从而可以提高了巡检实时探头的检测范围,提高了检测的效率。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
在附图中:
图1为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的三维结构示意图;
图2为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的局部剖视图(一);
图3为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的局部剖视图(二);
图4为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的图3的A处放大图;
图5为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的图4的转盘剖视图;
图6为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的仰视图;
图7为一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的图6的B处放大图。
图中:
100、导轨单元;101、工字型轨道;1011、定位齿条;1012、限位滑轨;1013、内凹槽;102、第一安装板;103、第二安装板;1031、插杆;1032、导向轮;
200、巡检单元;201、承载外壳;2011、吊板;2012、滑槽;202、连接臂;2021、巡检实时探头;203、摩擦轮;2031、轴承座;2032、驱动电机;
300、调整单元;301、转盘;3011、旋转轴;3012、定位齿轮;3013、定位凸起;3014、限位板;302、同步杆;3021、滑套;3022、导向凸起;303、连接板;3031、条形凹槽;3032、竖杆;304、换向齿条;3041、换向齿轮;3042、导向杆;3043、连接座;
400、保护单元;401、保护外罩;4011、传动轴;4012、定位座;402、摆杆;4021、扭簧。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明。
实施例一:
如图1至图7所示,一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,包括悬吊在工业管廊顶部的导轨单元100,以及安装在导轨单元100上的巡检单元200,
导轨单元100包括工字型轨道101;
巡检单元200包括承载外壳201,承载外壳201内部活动安装有连接臂202,连接臂202底部安装有巡检实时探头2021,承载外壳201滑动在工字型轨道101内部,且承载外壳201上安装有调整单元300和保护单元400;调整单元300包括四个转盘301,四个转盘301对称安装在承载外壳201两侧,位于承载外壳201同侧的转盘301表面活动安装有同步杆302,每个同步杆302中心位置滑动有两对连接板303,且每对连接板303底部安装有竖杆3032,每个竖杆3032底部焊接有换向齿条304,且每个换向齿条304中心位置啮合有换向齿轮3041,换向齿轮3041中心轴与连接臂202固定连接;通过安装有巡检单元,其中巡检单元内部安装有摩擦轮,通过摩擦轮带动末端的安装有巡检实时探头的承载外壳移动,从而推动巡检单元可以沿着巡检路径进行移动,并且在移动过程中,定位齿轮可以沿着定位齿条发生旋转,进而带动转盘发生旋转,而转盘表面的同步杆开始左右移动,从而可以底部的连接板和换向齿条左右移动,而换向齿条移动,带动换向齿轮旋转,导致连接有巡检实时探头的连接臂周期旋转,进而可以达到在巡检单元移动的过程中,巡检实时探头可以左右摆动,从而可以提高了巡检实时探头的检测范围,提高了检测的效率,巡检实时探头2021是现有技术,在此不做过多赘述,其中巡检实时探头2021内部安装有红外摄像头、光学相机、激光雷达等,进行数据采集和传输,形成巡检数据;然后,采用计算机视觉技术对数据进行处理和分析,检测出管道的异常情况;最后,通过无线通信技术将处理过的数据传输回数据中心,实现数据的实时传输和处理。
保护单元400包括保护外罩401,保护外罩401活动安装在承载外壳201,承载外壳201内部空腔面积大于巡检实时探头2021转动面积。通过保护外罩401发生翻转,带动保护外罩401与巡检实时探头2021进行覆盖,起到了保护巡检实时探头2021的目的。
如图1至图7所示,在具体实施方式中,工字型轨道101一侧安装有第一安装板102,工字型轨道101另一侧安装有第二安装板103,第一安装板102和第二安装板103均通过螺栓安装在管廊通道的侧壁上,第二安装板103底部竖直安装有插杆1031,插杆1031末端活动安装有导向轮1032,插杆1031内侧壁与承载外壳201相互平行。第一安装板102和第二安装板103使得所安装的工字型轨道101可以保持稳定性,并且插杆1031和导向轮1032方便后期保护单元400进行保护操作。
如图1至图7所示,进一步的,工字型轨道101外壁横向安装有定位齿条1011,定位齿条1011方便后期带动定位齿轮3012发生旋转,靠近第二安装板103一侧的工字型轨道101外壁开设有内凹槽1013,内凹槽1013底部高度低于定位齿条1011高度,内凹槽1013长度和大于插杆1031长度,插杆1031长度与承载外壳201宽度相同。而内凹槽1013方便后期定位齿轮3012和定位齿条1011脱离啮合,方便定位齿轮3012停止旋转。
实施例二:
基于上述实施例与本实施例不同的是:
如图1至图7所示,工字型轨道101顶部安装有水平的限位滑轨1012,承载外壳201顶部安装有吊板2011,吊板2011与承载外壳201拧合有螺栓,吊板2011底部开设有滑槽2012,滑槽2012与限位滑轨1012滑动连接。滑槽2012与限位滑轨1012主要起到了限位的移动的目的,使得承载外壳201不会发生掉落的情况。
如图1至图7所示,在具体实施方式中,承载外壳201外壁对称安装有一对轴承座2031,一对轴承座2031内部卡接有轴承,轴承内壁卡接有连接轴,连接轴上安装有摩擦轮203,且摩擦轮203置于轴承座2031中心位置,摩擦轮203外沿开设有防滑槽,且摩擦轮203外壁与工字型轨道101紧密贴合,轴承座2031外壁安装有驱动电机2032,驱动电机2032输出轴末端与连接轴固定连接。启动驱动电机2032,通过驱动电机2032带动连接轴末端的摩擦轮203开始旋转,而摩擦轮203顶部与工字型轨道101相互接触,通过摩擦力将安装有摩擦轮203的承载外壳201整体推进,使得承载外壳201整体沿着工字型轨道101进行移动。
如图1至图7所示,进一步的,四个转盘301中心位置均安装有旋转轴3011,旋转轴3011活动贯穿承载外壳201外壁,旋转轴3011末端安装有定位齿轮3012,定位齿轮3012外壁与定位齿条1011相互啮合,位于同侧的两个转盘301上安装有定位凸起3013,定位凸起3013靠近转盘301最右侧,另一侧转盘301上的定位凸起3013靠近转盘301最左侧。每个定位凸起3013套接有滑套3021,滑套3021上安装有同步杆302,定位凸起3013末端安装有限位板3014,限位板3014尺寸大于滑套3021尺寸,同步杆302中心位置安装有导向凸起3022。承载外壳201沿着工字型轨道101进行移动后,将会带动承载外壳201外壁的定位齿轮3012在定位齿条1011上移动,由于两个齿轮相互啮合,从而带动带动定位齿轮3012发生自转,当定位齿轮3012选择后,带动旋转轴3011同步发生旋转,而旋转轴3011末端安装有转盘301,此时的转盘301同步发生旋转,并且转盘301旋转带动侧壁的定位凸起3013发生位置上的变化,由于位于不同侧的转盘301上的定位凸起3013的位置发生变化,从而导致定位凸起3013上安装的滑套3021和同步杆302发生上的变化,当一侧的同步杆302向左移动后,另一侧的同步杆302向右移动,达到了两个不相同的运动轨迹。
实施例三:
基于上述实施例与本实施例不同的是:
如图1至图7所示,每对连接板303中心位置留有间隙,且间隙内部滑动插接有同步杆302,连接板303中心位置开设有条形凹槽3031,条形凹槽3031与间隙相同,条形凹槽3031内部滑动安装有导向凸起3022,连接板303顶部与承载外壳201内壁相互贴合。换向齿条304两侧开设有插孔,插孔内部插接有导向杆3042,导向杆3042端面与插孔底部挤压安装有复位弹簧,导向杆3042末端安装有连接座3043,连接座3043焊接在承载外壳201底部。导向杆3042可以限位换向齿条304的移动路径,并且同步杆302上的导向凸起3022在连接板303上滑动,带动连接板303同步发生位置上的变化,是两侧的连接板303发生方向不同的移动,进而带动末端所连接的换向齿条304往复旋转,保证了换向齿条304中心啮合的换向齿轮3041间隙性的完成换向操作,通过连接臂202带动巡检实时探头2021不断发生位置上的变化,从而达到不断移动,不断左右摇摆提高检测范围。
如图1至图7所示,进一步的,保护外罩401旋转中心处安装有传动轴4011,传动轴4011侧壁活动安装有定位座4012,定位座4012底部焊接在承载外壳201外壁,传动轴4011末端安装有摆杆402,传动轴4011外壁套接有扭簧4021,扭簧4021一侧与定位座4012相互卡接,另一侧与摆杆402侧壁相互卡接。当巡检单元200移动到工字型轨道101的末端后,定位齿轮3012移动到内凹槽1013上,导致定位齿轮3012停止旋转,进而保证了巡检实时探头2021不会发生偏转,并且此时的随着承载外壳201不断移动,插杆1031和末端的导向轮1032将会与摆杆402接触,摆杆402此时发生旋转,带动传动轴4011末端的保护外罩401翻转,从而可以对巡检实时探头2021整体进行覆盖保护,且内部的扭簧4021发生扭转,通过扭簧4021方便后期进行复位操作
本实施例的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置的实施原理如下:
当需要进行巡检的时候,首先操作者需要启动驱动电机2032,通过驱动电机2032带动连接轴末端的摩擦轮203开始旋转,而摩擦轮203顶部与工字型轨道101相互接触,通过摩擦力将安装有摩擦轮203的承载外壳201整体推进,使得承载外壳201整体沿着工字型轨道101进行移动。
当承载外壳201沿着工字型轨道101进行移动后,将会带动承载外壳201外壁的定位齿轮3012在定位齿条1011上移动,由于两个齿轮相互啮合,从而带动带动定位齿轮3012发生自转,当定位齿轮3012选择后,带动旋转轴3011同步发生旋转,而旋转轴3011末端安装有转盘301,此时的转盘301同步发生旋转,并且转盘301旋转带动侧壁的定位凸起3013发生位置上的变化,由于位于不同侧的转盘301上的定位凸起3013的位置发生变化,从而导致定位凸起3013上安装的滑套3021和同步杆302发生上的变化,当一侧的同步杆302向左移动后,另一侧的同步杆302向右移动,达到了两个不相同的运动轨迹。
并且同步杆302上的导向凸起3022在连接板303上滑动,带动连接板303同步发生位置上的变化,是两侧的连接板303发生方向不同的移动,进而带动末端所连接的换向齿条304往复旋转,保证了换向齿条304中心啮合的换向齿轮3041间隙性的完成换向操作,通过连接臂202带动巡检实时探头2021不断发生位置上的变化,从而达到不断移动,不断左右摇摆提高检测范围。
其中巡检实时探头2021是现有技术,在此不做过多赘述,其中巡检实时探头2021内部安装有红外摄像头、光学相机、激光雷达等,进行数据采集和传输,形成巡检数据;然后,采用计算机视觉技术对数据进行处理和分析,检测出管道的异常情况;最后,通过无线通信技术将处理过的数据传输回数据中心,实现数据的实时传输和处理。
随着巡检单元200的不断移动,从而可以不断的进行检修,当巡检单元200移动到工字型轨道101的末端后,定位齿轮3012移动到内凹槽1013上,导致定位齿轮3012停止旋转,进而保证了巡检实时探头2021不会发生偏转,并且此时的随着承载外壳201不断移动,插杆1031和末端的导向轮1032将会与摆杆402接触,摆杆402此时发生旋转,带动传动轴4011末端的保护外罩401翻转,从而可以对巡检实时探头2021整体进行覆盖保护,且内部的扭簧4021发生扭转,通过扭簧4021方便后期进行复位操作。
Claims (10)
1.一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,包括悬吊在工业管廊顶部的导轨单元(100),以及安装在导轨单元(100)上的巡检单元(200),其特征在于,
所述导轨单元(100)包括工字型轨道(101);
所述巡检单元(200)包括承载外壳(201),所述承载外壳(201)内部活动安装有连接臂(202),所述连接臂(202)底部安装有巡检实时探头(2021),所述承载外壳(201)滑动在工字型轨道(101)内部,且所述承载外壳(201)上安装有调整单元(300)和保护单元(400);
所述调整单元(300)包括四个转盘(301),四个所述转盘(301)对称安装在承载外壳(201)两侧,位于承载外壳(201)同侧的转盘(301)表面活动安装有同步杆(302),每个所述同步杆(302)中心位置滑动有两对连接板(303),且每对连接板(303)底部安装有竖杆(3032),每个所述竖杆(3032)底部焊接有换向齿条(304),且每个换向齿条(304)中心位置啮合有换向齿轮(3041),所述换向齿轮(3041)中心轴与连接臂(202)固定连接;
所述保护单元(400)包括保护外罩(401),所述保护外罩(401)活动安装在承载外壳(201),所述承载外壳(201)内部空腔面积大于巡检实时探头(2021)转动面积。
2.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述工字型轨道(101)一侧安装有第一安装板(102),所述工字型轨道(101)另一侧安装有第二安装板(103),所述第一安装板(102)和第二安装板(103)均通过螺栓安装在管廊通道的侧壁上,所述第二安装板(103)底部竖直安装有插杆(1031),所述插杆(1031)末端活动安装有导向轮(1032),所述插杆(1031)内侧壁与承载外壳(201)相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述工字型轨道(101)外壁横向安装有定位齿条(1011),所述靠近第二安装板(103)一侧的工字型轨道(101)外壁开设有内凹槽(1013),所述内凹槽(1013)底部高度低于定位齿条(1011)高度,所述内凹槽(1013)长度和大于插杆(1031)长度,所述插杆(1031)长度与承载外壳(201)宽度相同。
4.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述工字型轨道(101)顶部安装有水平的限位滑轨(1012),所述承载外壳(201)顶部安装有吊板(2011),所述吊板(2011)与承载外壳(201)拧合有螺栓,所述吊板(2011)底部开设有滑槽(2012),所述滑槽(2012)与限位滑轨(1012)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述承载外壳(201)外壁对称安装有一对轴承座(2031),一对所述轴承座(2031)内部卡接有轴承,所述轴承内壁卡接有连接轴,所述连接轴上安装有摩擦轮(203),且摩擦轮(203)置于轴承座(2031)中心位置,所述摩擦轮(203)外沿开设有防滑槽,且摩擦轮(203)外壁与工字型轨道(101)紧密贴合,所述轴承座(2031)外壁安装有驱动电机(2032),所述驱动电机(2032)输出轴末端与连接轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,四个所述转盘(301)中心位置均安装有旋转轴(3011),所述旋转轴(3011)活动贯穿承载外壳(201)外壁,所述旋转轴(3011)末端安装有定位齿轮(3012),所述定位齿轮(3012)外壁与定位齿条(1011)相互啮合,位于同侧的两个转盘(301)上安装有定位凸起(3013),所述定位凸起(3013)靠近转盘(301)最右侧,另一侧转盘(301)上的定位凸起(3013)靠近转盘(301)最左侧。
7.根据权利要求6所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,每个所述定位凸起(3013)套接有滑套(3021),所述滑套(3021)上安装有同步杆(302),所述定位凸起(3013)末端安装有限位板(3014),所述限位板(3014)尺寸大于滑套(3021)尺寸,所述同步杆(302)中心位置安装有导向凸起(3022)。
8.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,每对所述连接板(303)中心位置留有间隙,且间隙内部滑动插接有同步杆(302),所述连接板(303)中心位置开设有条形凹槽(3031),所述条形凹槽(3031)与间隙相同,所述条形凹槽(3031)内部滑动安装有导向凸起(3022),所述连接板(303)顶部与承载外壳(201)内壁相互贴合。
9.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述换向齿条(304)两侧开设有插孔,所述插孔内部插接有导向杆(3042),所述导向杆(3042)端面与插孔底部挤压安装有复位弹簧,所述导向杆(3042)末端安装有连接座(3043),所述连接座(3043)焊接在承载外壳(201)底部。
10.根据权利要求1所述的一种工业管廊管道智能自动化巡检装置,其特征在于,所述保护外罩(401)旋转中心处安装有传动轴(4011),所述传动轴(4011)侧壁活动安装有定位座(4012),所述定位座(4012)底部焊接在承载外壳(201)外壁,所述传动轴(4011)末端安装有摆杆(402),所述传动轴(4011)外壁套接有扭簧(4021),所述扭簧(4021)一侧与定位座(4012)相互卡接,另一侧与摆杆(402)侧壁相互卡接。
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2024
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CN118999402A (zh) * | 2024-10-18 | 2024-11-22 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 基于3d逆向成形的钢构件虚拟预拼装检测设备 |
CN118999402B (zh) * | 2024-10-18 | 2024-12-31 | 中国建筑第四工程局有限公司 | 基于3d逆向成形的钢构件虚拟预拼装检测设备 |
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