CN103879892B - 一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测定位领域，特别是一种激光定位系统，具体地是一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统。该适用于塔吊夜间施工的激光定位系统包括垂直定位装置和激光发射装置；所述激光发射装置包括供电电源和激光发射单元。本发明所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统能够使激光光束始终保持竖直向下，这样就能够使塔吊在夜间施工时迅速定位到吊钩的垂直位置，从而提高夜间施工效率，同时提醒下方作业人员，防止被上方吊物误伤，消除塔司和信号工的视觉盲区；并且，即使定位球发生摆动，也会在左挡板和右挡板的作用下使定位球摆动的角度在3°以内，确保了激光光束的误差在1米之内，进而有利于快速准确地进行定位。

Description

一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统

技术领域

本发明涉及监测定位领域，特别是一种激光定位系统，具体地是一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统。

背景技术

随着经济的发展和城市建设的需要，各个城市均出现了越来越多的建筑工地。塔吊，作为建筑工地上最常用的一种起重设备，用于吊运施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等原材料，是建筑工地上必不可少的设备。大多数建筑工地，为了追赶建设进度，通常会在夜间也进行施工，传统的塔吊在夜间施工时存在以下缺点：1、由于传统的塔吊主要靠信号工在地面指挥，塔司(塔吊司机)只是进行简单操作，这样降低了工作效率，增加了人力成本，同时塔司和信号工会有视觉盲区，而且信号工不能及时提醒下方作业人员注意上方的塔吊；2、夜间施工时，塔吊小车定位不准确，作业人员看不清悬吊物，塔司对悬吊物以及吊钩位置不清楚；3、由于夜间施工时塔司与作业人员视线不清，作业时会经常出现吊钩伤人或吊钩与其他物体碰撞的情况，这样就导致了夜间施工效率低以及塔吊使用时危险突发状况出现的概率高等问题。

现有技术中，中国专利CN203199897U公开了一种塔吊作业监控装置，其主要包括激光测距仪、摄像头、光电旋转编码器、太阳能电源、3G无线模块和MCU控制模块，所述MCU控制模块通过3G无线模块与驾驶室显示终端和监控中心通信连接，所述塔吊作业监控装置通过机械臂安装在变幅小车上。由此可见，该专利主要是利用摄像头和激光测距仪来监测工地实时状况和吊钩的高度，从而使塔司可以清楚塔吊的运行状况，但其适用于塔吊白天施工，仍然不能满足塔吊夜间施工的需要，同样存在传统的塔吊在夜间施工时存在的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的塔吊在夜间施工时存在施工效率低、塔吊小车定位不准确以及经常出现吊钩伤人等危险突发状况的缺点，提供一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：包括垂直定位装置和激光发射装置，所述垂直定位装置包括底座、左挡板、右挡板、第一杆件、第二杆件、水平杆件、第一轴承、第二轴承、第三杆件、第四杆件、第一套筒、第二套筒、第五杆件、第六杆件和定位球；左挡板和右挡板固定在底座两侧且向下延伸，左挡板的底端和右挡板的底端之间保持有开口，第一杆件和第二杆件固定在底座下表面且竖直向下延伸，水平杆件固定在第一杆件和第二杆件的末端，水平杆件位于左挡板和右挡板中间且前后方向延伸，第一轴承和第二轴承套设在水平杆件上，第三杆件的上端固定在第一轴承的外表面且竖直向下延伸，第四杆件的上端固定在第二轴承的外表面且竖直向下延，第一套筒的上端和第二套筒的上端分别与第三杆件的下端和第四杆件的下端螺纹连接，第五杆件的上端和第六杆件的上端分别与第一套筒的下端和第二套筒的下端螺纹连接，第五杆件和第六杆件穿过左挡板的底端和右挡板的底端之间的开口竖直向下延伸，第五杆件和第六杆件的下端固定在定位球的上部，定位球的最底端沿直径方向竖直向上开设有安放孔；所述激光发射装置包括供电电源和激光发射单元，供电电源向激光发射单元供电，激光发射单元产生激光光束；激光发射单元固定在定位球的安放孔内，激光发射单元产生的激光光束沿直径方向向外发射。

进一步地，左挡板和右挡板对称设置。

进一步地，供电电源由太阳能电池板、充电控制器和深循环蓄电池组组成。

进一步地，供电电源为三级配电箱。

进一步地，左挡板的底端和右挡板的底端使定位球摆动的角度在3°以内。

进一步地，左挡板的底端和右挡板的底端设置有橡胶缓冲装置。

进一步地，激光光束为红色或绿色。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，通过设置垂直定位装置和激光发射装置，由于定位球的自身重力，在第一轴承的和第二轴承的作用下，激光发射装置发射的激光光束能够始终保持竖直向下，这样就能够使塔吊在夜间施工时迅速定位到吊钩的垂直位置，从而提高夜间施工效率，同时提醒下方作业人员，防止被上方吊物误伤，消除塔司和信号工的视觉盲区；并且，即使定位球发生摆动，也会在左挡板和右挡板的作用下使定位球摆动的角度在3°以内，确保了激光光束的误差在1米之内，进而有利于快速准确地进行定位。

附图说明

图1为本发明所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统的整体结构示意图；

图2为本发明所述的第一轴承、第三杆件、第一套筒和第五杆件的局部剖视图；

图3为本发明所述的第五杆件、第六杆件、定位球和激光发射单元的局部剖视图；

图4为本发明所述的供电电源的一个实施例的连接示意图；

图中：1，底座；2，左挡板；3，右挡板；4，第一杆件；5，水平杆件；6，第一轴承；7，第二轴承；8，第三杆件；9，第四杆件；10，第一套筒；11，第二套筒；12，第五杆件；13，第六杆件；14，定位球；141，安放孔；15，激光发射单元；16，太阳能电池板；17，充电控制器；18，深循环蓄电池组；19，橡胶缓冲装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统包括垂直定位装置和激光发射装置，所述垂直定位装置包括底座1、左挡板2、右挡板3、第一杆件4、第二杆件(未示出)、水平杆件5、第一轴承6、第二轴承7、第三杆件8、第四杆件9、第一套筒10、第二套筒11、第五杆件12、第六杆件13和定位球14。其中，底座1可以采用例如长度为300mm、宽度为200mm、厚度为20mm的钢板，为了将底座1固定在塔吊小车底部，还可以在底座1上开设6个螺栓孔，通过6个型号为M27的螺栓将其固定。图1中，左挡板2和右挡板3固定在底座1两侧且向下延伸，左挡板2的底端和右挡板3的底端之间保持有开口，第一杆件4和第二杆件(未示出)固定在底座1下表面且竖直向下延伸；其中，第一杆件4和第二杆件可以选用例如长150mm、直径为25mm的钢杆。图1中，水平杆件5固定在第一杆件4和第二杆件的末端，水平杆件5位于左挡板2和右挡板3中间且前后方向延伸；其中，水平杆件5可以选用例如长245mm、直径为60mm的钢杆。图1中，第一轴承6和第二轴承7套设在水平杆件5上；其中，第一轴承6和第二轴承7可以选用例如型号为RNAV4012的轴承。图1中，第三杆件8的上端固定在第一轴承6的外表面且竖直向下延伸，第四杆件9的上端固定在第二轴承7的外表面且竖直向下延，第一套筒10的上端和第二套筒11的上端分别与第三杆件8的下端和第四杆件9的下端螺纹连接，第五杆件12的上端和第六杆件13的上端分别与第一套筒10的下端和第二套筒11的下端螺纹连接，第五杆件12和第六杆件13穿过左挡板2的底端和右挡板3的底端之间的开口竖直向下延伸，第五杆件12和第六杆件13的下端固定在定位球14的上部，定位球14的最底端沿直径方向竖直向上开设有安放孔141；其中，第三杆件8、第四杆件9、第五杆件12和第六杆件13可以选用例如长100mm、直径为24mm的钢杆，定位球14的直径可以为200mm。如图3所示，所述激光发射装置包括供电电源(未示出)和激光发射单元15，供电电源能够向激光发射单元15供电，激光发射单元15能够产生激光光束；激光发射单元15固定在定位球14的安放孔141内，激光发射单元15产生的激光光束能够沿直径方向向外发射。这样，本发明所述的激光发射单元15由于定位球14的自身重力而在第一轴承6和第二轴承7的作用下能够始终保持竖直向下，即使激光发射单元15和定位球14以及第三杆件8、第四杆件9、第一套筒10、第二套筒11、第五杆件12和第六杆件13一起随着第一轴承6和第二轴承7摆动，由于左挡板的底端和右挡板的底端的作用，也使得它们很快恢复竖直向下的状态，便于快速准确地进行定位，进而使激光发射单元15发射的激光光束能够始终保持竖直向下，这样就能够使塔吊在夜间施工时迅速定位到吊钩的垂直位置，从而提高夜间施工效率，同时提醒下方作业人员，防止被上方吊物误伤，消除塔司和信号工的视觉盲区。

其中，为了使由于塔吊晃动而定位球14产生摆动快速恢复竖直向下的状态，使激光发射单元15发射的激光光束能够始终保持竖直向下，优选地将左挡板2和右挡板3对称设置。

其中，为了即使定位球发生摆动，确保了激光光束的误差在1米之内，进而有利于快速准确地进行定位，优选地左挡板2的底端和右挡板3的底端使定位球14摆动的角度在3°以内。

其中，为了防止左挡板2的底端和右挡板3的底端对第一套筒10、第二套筒11的撞击力过大，优选地在左挡板的底端和右挡板的底端设置有橡胶缓冲装置19，橡胶缓冲装置19用于保护第一套筒10和第二套筒11。

优选地，如图4所示，本发明所述的供电电源由太阳能电池板16、充电控制器17和深循环蓄电池组18组成，太阳能电池板16、充电控制器17和深循环蓄电池组18依次连接对激光发射单元15进行供电，这样可以有效利用太阳能，达到节约环保的效果。其中，太阳能电池板16可以选用例如APM36P30W54x51多晶硅电池板，其峰值功率为：30W、峰值电压为：17.5V、峰值电流为：1.7A、开路电压为：21V、短路电流为：2A、尺寸为：535x510x25mm；充电控制器17可以选用型号为JA05A/10A-L/H的防水型24V、5A太阳能控制器；深循环蓄电池组18可以选用型号为CNFJ/BK12-33、额定电压为12V、额定容量为33Ah、尺寸为：L*W*H*TH，195*130*170*175mm；激光发射单元15可以选用型号为ZLM10LC635-40BD的激光笔。当然，不限于此，实际中也可以应用三级配电箱作为供电电源。

同时，本发明所述的激光发射单元15可以发射红色的激光光束，因为红色在夜间较为明显，还可以起到警示作用，但不限于此，其也可以根据需要发射绿色的激光光束。

以上内容对本发明所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统进行了具体描述，并且结合附图进行说明，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：包括垂直定位装置和激光发射装置，所述垂直定位装置包括底座、左挡板、右挡板、第一杆件、第二杆件、水平杆件、第一轴承、第二轴承、第三杆件、第四杆件、第一套筒、第二套筒、第五杆件、第六杆件和定位球；左挡板和右挡板固定在底座两侧且向下延伸，左挡板的底端和右挡板的底端之间保持有开口，第一杆件和第二杆件固定在底座下表面且竖直向下延伸，水平杆件固定在第一杆件和第二杆件的末端，水平杆件位于左挡板和右挡板中间且前后方向延伸，第一轴承和第二轴承套设在水平杆件上，第三杆件的上端固定在第一轴承的外表面且竖直向下延伸，第四杆件的上端固定在第二轴承的外表面且竖直向下延，第一套筒的上端和第二套筒的上端分别与第三杆件的下端和第四杆件的下端螺纹连接，第五杆件的上端和第六杆件的上端分别与第一套筒的下端和第二套筒的下端螺纹连接，第五杆件和第六杆件穿过左挡板的底端和右挡板的底端之间的开口竖直向下延伸，第五杆件和第六杆件的下端固定在定位球的上部，定位球的最底端沿直径方向竖直向上开设有安放孔；所述激光发射装置包括供电电源和激光发射单元，供电电源向激光发射单元供电，激光发射单元产生激光光束；激光发射单元固定在定位球的安放孔内，激光发射单元产生的激光光束沿直径方向向外发射。

2.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：左挡板和右挡板对称设置。

3.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：供电电源由太阳能电池板、充电控制器和深循环蓄电池组组成。

4.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：供电电源为三级配电箱。

5.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：左挡板的底端和右挡板的底端使定位球摆动的角度在3°以内。

6.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：左挡板的底端和右挡板的底端设置有橡胶缓冲装置。

7.根据权利要求1所述的适用于塔吊夜间施工的激光定位系统，其特征在于：激光光束为红色或绿色。