CN103105130B - 一种起重机轨道测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机轨道测量装置，包括：用于轨道上行走的小车，以及位于固定在小车上激光接收屛、视频装置、车上控制器、测距装置和电源；所述激光接收屏为半透明屏，竖立在所述底板上，所述视频装置位于所述激光接收屏的背部后方并朝向所述激光接收屏。本发明通过记录轨道不同距离位置上对应的光点坐标可以检测出轨道的不同位置的高度偏差、水平偏差及左右轨道的跨距和高低差等参数变化，并绘制出曲线图，从而能够达到检测目的。由于整个检测过程可以通过无线遥控，从而可以很方便地实现对起重机高架轨道进行检测测量。

Description

一种起重机轨道测量装置

技术领域

本发明属于特种设备检测技术领域，涉及起重机轨道安装公差及使用过程中相关参数变化的检测，尤其是起重机轨道高度偏差和水平偏差的测量以及左右轨道跨距差、高低差的测量。

背景技术

起重机作为特种设备，其轨道安装公差在标准《GB/T10183-2005》中对安装公差和轨道位置公差提出了严格要求。这就需要对起重机轨道安装公差和使用过程中相关参数变化进行检测，尤其要检测轨道的高度偏差、水平偏差以及左右轨道的跨距差和高低差。而起重机的轨道常常是在高空设置，以往对架设在高空中轨道的检测非常困难，很难架设检测设备，劳动强度大，检测效率也比较低，并且有检测人员跌落的危险。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种起重机轨道测量装置，该装置能够方便、高效地对高空及地面架设的起重机轨道进行测量检测，以克服现有技术存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种起重机轨道测量装置，包括：用于轨道上行走的小车，以及位于固定在小车上的激光接收屛、视频装置、测距装置和电源；

所述小车具有底板以及安装在底板上的轨道表面行走轮和夹住轨道的侧面导轮以及驱动表面行走轮的驱动装置；

所述激光接收屏为半透明屏，竖立在所述底板上，所述视频装置位于所述激光接收屏的背部后方并朝向所述激光接收屏；

所述测距装置和驱动装置连接所述车上控制器，所述视频装置和车上控制器均具有无线通讯模块；所述电源连接所述车上控制器和视频装置。

在本发明的具体实施方式中，所述小车上具有机箱，所述激光接收屏固定在机箱上，所述车上控制器和视频装置的摄像头均位于机箱内。这样的结构，通过机箱的笼罩，激光接收屏和视频装置之间处于较暗的空间内，激光成像效果好。

在本发明的优选实施方式中，所述激光接收屏由PVC板构成，其表面进行磨砂处理，里面具有荧光粉涂层。其成像效果好，与激光发射装置距离远时，光斑不会扩散，并且在距离近时，激光穿透光线不会太强而烧坏摄像头。

所述表面行走轮分为位于主动轮和从动轮，所述驱动装置驱动所述主动轮，所述测距装置为光栅编码器，连接在所述从动轮上。

为使得小车重心降低，以提高小车在轨道上行走的稳定性，所述底板的前后位置分别具有洞口，所述表面行走轮安装在底板的上方，并位于所述洞口内，所述表面行走轮的底端略微超出所述底板的下表面。为进一步降低小车重心，提高小车在轨道上的行走的稳定性，所述底板下表面两侧边缘还对称分别安装一个条状配重。

为实现小车能够适应不同宽度的轨道，所述侧面导轮共4个，分成两对，分别位于所述底板前后端下方夹住所述轨道；所述底板的前后端均固定有两个螺杆支架，所述两个螺杆支架通过其内的轴承支撑有螺杆，所述螺杆位于螺杆支架外的部分具有方向相反的螺纹，所述螺杆上位于两个螺杆支架之间套有手柄；所述底板的前后端位于螺杆下方两侧还对称开有导向槽，所述导向槽内设有导块；所述导块的上部具有与螺杆螺纹配合的螺纹孔，中部具有卡住导向槽边缘的“工”字形槽和位于导向槽边缘上表面带有螺栓孔的撑脚，下部向下延伸，在底端内侧设有轮支架，所述侧面导轮安装在轮支架上，所述撑脚的螺栓孔内设有紧顶螺栓。

为了保证小车在轨道上行走时能够越过所述轨道之间的接头间隙，其中一侧的轮支架和导块下端之间具有弹簧。通过弹簧的弹性作用，能够使得小车能够适应轨道侧面的平整状况，能够提高小车的通过性。

以上就是本发明的起重机轨道测量装置，与PC控制终端和激光发射装置配合使用，激光发射装置固定在轨道上，车上控制器和视频装置与PC控制终端之间进行无线通讯。PC控制终端控制小车在轨道上行走，当小车在轨道上行走时，可以通过测距装置测量小车的行走距离，进而可以测量轨道的长度，而当轨道高度或侧向有所偏差，激光发射装置发出的落在激光接收屏上的光点坐标就会发生变化，通过记录轨道不同位置上对应的中心坐标并绘制出相应的轨道测量曲线图就可以检测出轨道的不同位置高度偏差和侧向偏差，并且还可以进一步计算出两根轨道的跨距差和高低差，从而能够达到全面测量检测轨道的目的。由于整个检测过程可以通过无线遥控并实现测量全过程的自动化，从而可以很方便地实现对高架起重机轨道的测量检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为本发明的结构正视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的结构局部立体图；

图4为本发明的侧向导轮组件结构图；

图5为侧向导轮组件爆炸图；

图6为本发明的结构示意图；

图7为本发明的控制原理框图；

图8为PC控制终端生成的测量检测曲线图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种起重机轨道测量装置，包括小车200，激光接收屏310，视频装置320，车上控制器500，测距装置700，电源400。

如图1和图2所示，小车200包括底板210、两个表面行走轮、四个侧面导轮230、以及驱动装置240。

底板210为矩形形状。底板210在前部和后部中间位置开有洞口(为叙述方便，以图示小车200左部为激光发射装置为前部，以图示小车200右部为激光发射装置后部)，在洞口两侧设有轴承座212，而两个表面行走轮则位于底板上方，并位于洞口内，并由两侧的轴承座212内的轴承进行支撑，并且表面行走轮的底端略微超出底板210的下表面，这样可以使得小车的重心比较低，从而提高小车在轨道上行走时的稳定性。另外，更进一步提高小车行走稳定性，在底板210的下表面两侧边缘还增加截面为六边形的条状的配重211，通过增加配重211进一步降低了小车的重心，使得小车在轨道上行走的稳定性进一步提高。

在两个行走轮中，后部的那个表面行走轮为主动轮221，前部的那个表面行走轮为从动轮222。

驱动装置240位于主动轮221旁，由电机241和变速箱242连接构成；电机241通过变速箱242与主动轮连接，从而驱动主动轮221。

四个侧面导轮230分为两对，分别设在底板下方的前后位置，用于夹住轨道。如图2和图3所示，具体地，在底板210的前后端均固定有两个螺杆支架231，该两个螺杆支架231通过其内的轴承支撑有螺杆232，该螺杆232位于螺杆支架外的部分具有方向相反的螺纹，螺杆位于两个螺杆之间的部分套有手柄233。在底板的前后端位于螺杆下方两侧还对称开有导向槽234，该导向槽234内设有导块235，导块235的上部具有与螺杆螺纹配合的螺纹孔236，中部具有卡住导向槽234边缘的“工”字形槽2341和位于导向槽234边缘上表面带有螺栓孔的撑脚237，撑脚237的螺栓孔内设有紧顶螺栓239。导块235下部向下延伸，图4所示，在底端内侧设有轮支架238，侧面导轮230安装在轮支架238上。再结合图5所示，其中一侧的轮支架238和导块235底端之间还设有弹簧2351。采用该结构，在松开紧顶螺栓239的情况下，可以通过旋转手柄233使得螺杆232旋转，在导向槽234导向下，调节两个导块之间的距离，进而调节两个侧面导轮230的距离，以适应不同轨道宽度。当侧面导轮之间的间距调整好后，通过旋紧紧顶螺栓239，让紧顶螺栓239紧顶住导向槽234的边缘可以让导块235固定在底板上。弹簧2351使得一侧的侧面的导轮具有弹性，如果遇到轨道接头的间隙，能够不被卡死，提高了小车的通过性。

再如图1、图2所示，激光接收屏310、视频装置320、电源400，车上控制器500、测距装置700均固定在底板210上。其中，激光接收屏310竖立地固定在小车中部的一个机箱250上，激光发射装置而车上控制器500位于机箱250的底部和视频装置320则固定在机箱250的后端面上，视频装置320的摄像头321则位于机箱250内，在视频装置320的尾部露出机箱250外，其上具有无线传输模块。这样，视频装置320和激光接收屏310之间就处在一个较暗的空间内，激光成像效果好。车上控制器500为一单片机，其上具有蓝牙模块。

为了能够便于旋转以便能够接收不同方向的激光光线，所述机壳250位于一个带角度刻度的转盘260上，转盘上具有卡止机构，用于激光接收屏旋转角度后固定。

测距装置700在本实施例中为光栅编码器，安装在底板210上，位于从动轮旁222并与从动轮222连接，通过测量脉冲的方式获得小车的行走距离。

在本发明中，激光接收屏310采用PVC板制作，其表面喷砂处理，里面具有荧光粉层。采用这样的结构的激光接收屏，成像效果好，与激光发射装置距离远时，光斑不会扩散，并且在距离近时，激光穿透光线不会太强而烧坏摄像头。

以上就是本发明的起重机轨道测量装置，其工作方式是：

如图6、图7所示，起重机轨道测量装置装置与PC控制终端001和激光发射装置100配合使用，激光发射装置100固定在轨道上，其发出的激光光线垂直射向激光接收屏310。车上控制器500和视频装置320与PC控制终端100之间进行无线通讯。其中，激光发生器100可以转向和调节高低发射角度。

激光发射装置100发出绿色激光，其发出的光线200m，光斑直径不超过20mm，激光发射装置通过调整，其水平精度为100m误差小于2mm。

将激光发射装置100固定在轨道上，并将小车也安装在轨道上，通过PC控制终端001控制小车在轨道上行走，由测距装置700获得小车时在轨道上的行走距离。让激光发射装置100发出的光照射到激光接收屏301上，激光在激光接收屏301上形成光斑。小车210在轨道上行走，视频装置320会每隔0.18m左右进行一次图像采集，并把图像传输给PC控制终端001进行处理，PC控制终端001会提取出光斑的中心坐标，并绘制出曲线图，如图8所示，这样就可以检测出轨道的不同位置高度偏差和水平偏差，如果测量了两个导轨，就还可以进一步测量两根轨道的跨距差和高低差。

综上所述，本发明具有方便、高效地对高空及地面架设的起重机轨道进行测量检测的优点。

Claims (6)

1.一种起重机轨道测量装置，包括：用于轨道上行走的小车，以及位于固定在小车上激光接收屛、视频装置、车上控制器、测距装置和电源；

所述小车具有底板以及安装在底板上的轨道表面行走轮和夹住轨道的侧面导轮以及驱动表面行走轮的驱动装置；

所述激光接收屏为半透明屏，竖立在所述底板上，所述视频装置位于所述激光接收屏的背部后方并朝向所述激光接收屏；

所述测距装置和驱动装置连接所述车上控制器，所述视频装置和车上控制器均具有无线通讯模块；所述电源连接所述车上控制器和视频装置；所述小车上具有机箱，所述激光接收屏固定在机箱上，所述车上控制器和视频装置的摄像头均位于机箱内；

其特征在于：所述侧面导轮共4个，分成两对，分别位于所述底板前后端下方夹住所述轨道；所述底板的前后端均固定有两个螺杆支架，所述两个螺杆支架通过其内的轴承支撑有螺杆，所述螺杆位于螺杆支架外的部分具有方向相反的螺纹，所述螺杆上位于两个螺杆支架之间套有手柄；所述底板的前后端位于螺杆下方两侧还对称开有导向槽，所述导向槽内设有导块；所述导块的上部具有与螺杆螺纹配合的螺纹孔，中部具有卡住导向槽边缘的“工”字形槽和位于导向槽边缘上表面带有螺栓孔的撑脚，下部向下延伸，在底端内侧设有轮支架，所述侧面导轮安装在轮支架上，所述撑脚的螺栓孔内设有紧顶螺栓。

2.根据权利要求1所述的起重机轨道测量装置，其特征在于：所述激光接收屏由PVC板构成，其表面进行磨砂处理，里面具有荧光粉涂层。

3.根据权利要求1所述的起重机轨道测量装置，其特征在于：所述表面行走轮分为主动轮和从动轮，所述驱动装置驱动所述主动轮，所述测距装置为光栅编码器，连接在所述从动轮上。

4.根据权利要求1所述的起重机轨道测量装置，其特征在于：所述底板的前后位置分别具有洞口，所述表面行走轮安装在底板的上方，并位于所述洞口内，底端略微超出所述底板的下表面。

5.根据权利要求4所述的起重机轨道测量装置，其特征在于：所述底板下表面两侧边缘还对称分别安装一个条状配重。

6.根据权利要求1所述的起重机轨道测量装置，其特征在于：其中一侧的轮支架和导块下端之间具有弹簧。