CN109489598A - 拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，包括：运动控制动力箱，用于通过牵引线缆为测量小车提供动力，并根据主控电脑及配套软件发出的控制指令调整测量小车的运动状态；可折叠固定支架，用于将运动控制动力箱固定在待测电梯导轨的预设位置处；测量小车，用于采集测量小车沿电梯导轨运动时的倾角信号和加速度信号，并实时发送倾角信号和加速度信号至主控电脑及配套软件；主控电脑及配套软件，用于发出控制指令，并根据倾角信号和加速度信号得到待测电梯导轨的垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。该系统具有便于安装，测量速度快，测量精度高，可无线控制，测量与显示同时进行的特点。

Description

拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统

技术领域

本发明涉及电梯导轨检验检测技术领域，特别涉及一种拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统。

背景技术

现有的自动化的电梯导轨检验检测设备，测量平台与动力系统多安装在一起，动力系统的振动会影响检测的精度。且安装繁琐，测量速度慢。测量与显示不能同时进行。操作人员不能远程通过无线的方式操作检测过程。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，该系统可以有效提高检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，包括：运动控制动力箱、可折叠固定支架、测量小车和主控电脑及配套软件，其中，所述运动控制动力箱，用于通过牵引线缆为所述测量小车提供动力，并根据所述主控电脑及配套软件发出的控制指令调整所述测量小车的运动状态；所述可折叠固定支架，用于将所述运动控制动力箱固定在所述待测电梯导轨的预设位置处；所述测量小车，用于搭载数据采集及无线传输装置，其中，所述数据采集及无线传输装置用于采集所述测量小车沿电梯导轨运动时的倾角信号和加速度信号，并实时发送所述倾角信号和所述加速度信号至所述主控电脑及配套软件；所述主控电脑及配套软件，用于发出所述控制指令，并根据所述倾角信号和所述加速度信号得到所述待测电梯导轨的垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。

本发明实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，通过采集并处理测量小车运动过程中的倾角信号和加速度信号，计算出电梯导轨的垂直度，直线度，接头台阶偏差，动力系统与测量系统分离，通过牵引线缆传递动力，减小电机振动对测量的影响，实现了高精度，快速，实时的电梯导轨多参数测量，且可适用于多种宽度的导轨，从而有效提高检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述测量小车的运动状态包括所述测量小车上行和所述测量小车下行。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述测量小车包括：外壳；车身支架，用于连接所述测量小车的各个部件并提供支撑，并设置有直线导轨；多个传感器基座，用于安装所述数据采集及无线传输装置；磁性轮，用于将所述测量小车吸附于所述待测电梯导轨上；滚轮和夹紧装置，所述滚轮通过所述夹紧装置与所述待测导轨接触。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述测量小车还用于通过调整所述传感器基座之间的间距，以适用于多种尺寸的电梯导轨。

进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，所述测量小车通过磁铁和所述夹紧装置使得所述测量小车的磁性轮和滚轮均与所述待测电梯导轨表面保持接触；在所述测量小车沿所述待测电梯导轨移动过程中，通过传感器基座下方的滚轮检测所述待测电梯导轨的导轨表面粗糙程度，所述数据采集及无线传输装置在预设时间内接收到测量指令，以根据所述测量指令采集所述倾角信号和所述加速度信号并发送至所述主控电脑及配套软件。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述可折叠固定支架，在所述检测系统不工作时进行折叠以缩小体积，并在所述检测系统工作时展开并安装于所述待测导轨上的预设位置处。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述主控电脑包括：显示屏，用于实时显示所述垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述运动控制动力箱包括：电源模块、无线传输模块、电机和保护装置，其中，所述保护装置包括掉电自锁装置和限位开关，其中，所述掉电自锁装置用于在系统运行过程中所述电源模块电量耗尽时，以保证所述测量小车不会从高处坠落，所述限位开关用于所述测量小车触动所述限位开关时停止所述电机转动。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述电源模块可以为锂电池，所述第二无线传输装置可以为E39-TTL，所述电机可以为步进电机。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：USB接口无线通信设备，用于将所述主控电脑发出所述控制指令发送至所述无线传输模块，并将所述主控电脑发出的所述测量指令发送至所述数据采集及无线传输装置，且将接收到的所述信号传输模块发送的所述倾角信号和所述加速度信号发送至所述主控电脑及配套软件。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统的原理示意图；

图3为根据本发明一个具体实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统；

图4为根据本发明一个实施例的运动控制动力箱结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的采集及无线传输系统电路原理图及一个实施例中印刷电路板图；

图6为根据本发明一个实施例的测量小车的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统。

图1是本发明一个实施例的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统的结构示意图。

如图1所示，该拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统100包括：运动控制动力箱110、可折叠固定支架120、测量小车130和主控电脑及配套软件140。

其中，运动控制动力箱110用于通过牵引线缆为测量小车130提供动力，并根据主控电脑及配套软件140发出的控制指令调整测量小车130的运动状态。可折叠固定支架120用于将运动控制动力箱110固定在待测电梯导轨的预设位置处。测量小车130用于搭载数据采集及无线传输装置，其中，数据采集及无线传输装置用于采集测量小车130沿电梯导轨运动时的倾角信号和加速度信号，并实时发送倾角信号和加速度信号至主控电脑及配套软件140。主控电脑及配套软件140用于发出控制指令，并根据倾角信号和加速度信号得到待测电梯导轨的垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。本发明实施例的系统100具有便于安装，测量速度快，测量精度高，可无线控制，测量与显示同时进行的特点。

可以理解的是，在本发明的一个实施例中，测量小车的运动状态包括测量小车上行和测量小车下行，进一步地，运动控制动力箱110用于接收操作人员发出的控制指令，根据指令调整测量平台的运动方式，控制测量小车130上行、下行，为整个测量系统100提供动力，即通过线缆牵引测量小车130沿电梯导轨上下运动。另外，关于预设位置，本领域技术人员可以根据实际情况设置预设位置的具体位置，在此不做具体限定。

具体而言，如图2和图3所示，运动控制动力箱110用于通过牵引线缆为测量小车130提供动力线缆牵引的运动方式，其中，通过线缆牵引的运动方式，测量小车130可以由线缆牵引在待测电梯导轨运动，从而可以有效保证检测系统100的动力系统和测量小车130分离，可有效减少电机振动对测量精度的影响。测量小车130安装至待测电梯导轨的一端，用于搭载数据采集及无线传输装置。可折叠固定支架120安装至待测电梯导轨的另一端，用于支撑运动控制动力箱110，运动控制动力箱110用于接收操作人员发出的无线指令并按要求对本发明实施例的系统100提供动力。数据采集及无线传输装置用于采集测量平台的倾角信号和加速度信号，并汇总后传输到主控电脑。主控电脑及配套软件140用于处理倾角信号和加速度信号，并计算电梯导轨段的垂直度，直线度，接头台阶偏差。

下面将对拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统100进行详细阐述。

首先，在本发明的一个实施例中，运动控制动力箱110包括：电源模块、无线传输模块、电机和保护装置。

其中，保护装置包括掉电自锁装置和限位开关，其中，掉电自锁装置用于在系统100运行过程中电源模块电量耗尽时，以保证测量小车不会从高处坠落，限位开关用于测量小车触动限位开关时停止电机转动。电源模块可以为锂电池，无线传输模块可以为E39-TTL，电机可以为步进电机。

可以理解的是，如图4所示，电源使用可充电锂电池，无线传输模块使用E39-TTL，电机采用57步进电机，保护装置包括掉电自锁装置和限位开关，掉电自锁装置可以保证使用过程中电量耗尽时，测量小车130不会从高处坠落，限位开关可以防止测量小车130与可折叠固定支架120碰撞，在测量小车130触动限位开关时可自动停机。

进一步地，在本发明的一个实施例中，可折叠固定支架120在检测系统不工作时进行折叠以缩小体积，并在检测系统工作时展开并安装于待测导轨上的预设位置处。

可以理解的是，运动控制动力箱110使用可折叠固定支架120固定在待测电梯导轨上，并且可折叠固定支架120可折叠、可调节，从而便于收纳，且适用于多种宽度电梯导轨。另外，如图2所示，本发明实施例的系统100还具有无线遥控功能，操作人员可以通过主控电脑远程遥控检测系统100，并且不需要铺设电线。

进一步地，测量小车130用于搭载数据采集及无线传输装置，由线缆牵引沿电梯导轨运动，其中，在本发明的一个实施例中，数据采集及无线传输装置包括数据采集模块和信号传输模块，其中，数据采集模块包括加速度传感器和倾角传感器，加速度传感器用于测量加速度信号，倾角传感器用于测量倾角信号，信号传输模块用于实时发送倾角信号和加速度信号至主控电脑及配套软件140。

可以理解的是，数据采集模块用于采集加速度传感器和倾角传感器的信号；无线传输模块，并将采集到的信号汇总后以无线电波的形式传送到主控电脑及配套软件140。数据采集模块进一步用于按照预设频率定时给加速度传感器和倾角传感器发送读数指令，并接收加速度传感器与倾角传感器反馈的信号，即将采集返回的倾角信号和加速度此信号调制为无线电波，然后通过无线传输模块发送出去。

具体而言，数据采集及无线传输装置的印刷电路板设计为如图5所示，数据采集模块可以包括51单片机、CD4068八输入与-与非门，无线传输模块可以为E39-TTL无线模块，当然，也可以采用其他的型号的无线模块，在此仅作为示例，不做具体限定。其中，51单片机可以按照预先烧录的程序向传感器发送读数指令，传感器回传的信号经与门汇总后通过无线模块传出。

进一步地，在本发明的一个实施例中，测量小车130包括：外壳、车身支架、多个传感器基座、磁性轮、滚轮和夹紧装置。

其中，外壳；车身支架，用于连接测量小车130的各个部件并提供支撑，并设置有直线导轨；多个传感器基座，用于安装数据采集及无线传输装置，具体地，用于安装倾角传感器和加速度传感器；磁性轮，用于将测量小车130吸附于待测电梯导轨上；滚轮和夹紧装置，滚轮通过夹紧装置与待测导轨接触。测量小车130还用于通过调整传感器基座之间的间距，以适用于多种尺寸的电梯导轨。

可以理解的是，外壳可以为金属外壳，当然，外壳也可以为其他材料的外壳，本领域技术人员可以根据实际的使用需求选择具体的材料，在此仅作为示例，不做具体限定。另外，测量小车130可以自适应导轨宽度，测量小车130的车体上设计有直线导轨，侧面的传感器基座可以沿导轨移动以调整其间距大小，使得测量小车能适用于多种尺寸的电梯导轨。

进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，测量小车通过磁铁和夹紧装置使得测量小车的磁性轮和滚轮均与待测电梯导轨表面保持接触；在测量小车沿待测电梯导轨移动过程中，通过传感器基座下方的滚轮检测待测电梯导轨的导轨表面粗糙程度，数据采集及无线传输装置在预设时间内接收到测量指令，以根据测量指令采集倾角信号和加速度信号并发送至主控电脑及配套软件。

具体的，如图6所示，测量小车130的数据采集原理为：测量小车130通过磁铁和夹紧装置使得小车的磁性轮和滚轮与电梯导轨表面保持接触，磁轮用于吸附在电梯导轨，其底部的滚轮通过夹紧装置与导轨接触。测量小车130可沿电梯导轨移动，移动过程中由传感器基座下方的滚轮感受导轨表面粗糙变化，传感器采集到倾角信号和加速度信号。定时给传感器和传感器发送测量指令，可以接收传感器回传的数据。

进一步地，主控电脑和配套软件140提供控制整个测量系统100的人机交互界面，其中，配套软件用于处理和显示电梯导轨的垂直度、直线度、接头台阶偏差等误差，其中，在本发明的一个实施例中，主控电脑包括：显示屏，用于实时显示垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。

可以理解的是，主控电脑能够通过显示屏显示出电梯导轨的垂直度，直线度，接头台阶偏差等多种参数，并显示出测量小车130的当前位置，速度，和倾斜状态。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的系统100还包括：USB接口无线通信设备。其中，USB接口无线通信设备用于将主控电脑发出控制指令发送至无线传输模块，并用于将接收到信号传输模块发送的倾角信号和加速度信号发送至主控电脑及配套软件140。

具体的，USB接口无线通信设备由接口模块和通信模块组成，其中，接口模块可以为USB集线器，通信模块可以为2.4Ghz无线通信模块，在本示例中，USB接口无线通信设备可以包括两个通信模块，用于分别在两个频道收发信息，控制和数据采集的同时进行。

综上，运动控制动力箱，用于通过牵引线缆为测量小车提供动力并接收操作人员通过主控计算机发出的控制信号调整系统的运动状态；可折叠固定支架，用于把运动控制动力箱固定在电梯导轨一个确定位置，可折叠固定支架可以折叠，在不工作时可以折叠缩小体积便于收纳携带，工作时展开安装在电梯导轨上，用于固定运动控制动力箱；测量小车，用于搭载加速度传感器和倾角传感器沿电梯导轨运动，并实时采集倾角信号和加速度信号传递到主控电脑，以测量电梯导轨的垂直度、直线度、接头台阶偏差等多种参数；主控电脑及配套软件，用于处理测量小车回传的信号并计算出电梯导轨的实际垂直度、直线度、接头台阶偏差，并在屏幕上实时显示。该系统实时测量、显示电梯导轨垂直度、直线度、接头台阶偏差的功能，性能稳定便于安装，测量精度高，有效提升电梯导轨检验检测的效率

根据本发明实施例提出的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，通过采集并处理测量小车运动过程中的倾角信号和加速度信号，计算出电梯导轨的垂直度，直线度，接头台阶偏差，动力系统与测量系统分离，通过牵引线缆传递动力，减小电机振动对测量的影响，实现了高精度，快速，实时的电梯导轨多参数测量，且可适用于多种宽度的导轨，从而有效提高检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，包括：运动控制动力箱、可折叠固定支架、测量小车和主控电脑及配套软件，其中，

所述运动控制动力箱，用于通过牵引线缆为所述测量小车提供动力，并根据所述主控电脑及配套软件发出的控制指令调整所述测量小车的运动状态；

所述可折叠固定支架，用于将所述运动控制动力箱固定在所述待测电梯导轨的预设位置处；

所述测量小车，用于搭载数据采集及无线传输装置，其中，所述，数据采集及无线传输装置用于采集所述测量小车沿电梯导轨运动时的倾角信号和加速度信号，并实时发送所述倾角信号和所述加速度信号至所述主控电脑及配套软件；

所述主控电脑及配套软件，用于发出所述控制指令，并根据所述倾角信号和所述加速度信号得到所述待测电梯导轨的垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述测量小车的运动状态包括所述测量小车上行和所述测量小车下行。

3.根据权利要求2所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述测量小车包括：

外壳；

车身支架，用于连接所述测量小车的各个部件并提供支撑，并设置有直线导轨；

多个传感器基座，用于安装所述数据采集及无线传输装置；

磁性轮，用于将所述测量小车吸附于所述待测电梯导轨上；

滚轮和夹紧装置，所述滚轮通过所述夹紧装置与所述待测导轨接触。

4.根据权利要求3所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述测量小车还用于通过调整所述传感器基座之间的间距，以适用于多种尺寸的电梯导轨。

5.根据权利要求3所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，其中，

所述测量小车通过磁铁和所述夹紧装置使得所述测量小车的磁性轮和滚轮均与所述待测电梯导轨表面保持接触；

在所述测量小车沿所述待测电梯导轨移动过程中，通过传感器基座下方的滚轮检测所述待测电梯导轨的导轨表面粗糙程度，所述数据采集及无线传输装置在预设时间内接收到测量指令，以根据所述测量指令采集所述倾角信号和所述加速度信号并发送至所述主控电脑及配套软件。

6.根据权利要求1所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述可折叠固定支架，在所述检测系统不工作时进行折叠以缩小体积，并在所述检测系统工作时展开并安装于所述待测导轨上的预设位置处。

7.根据权利要求1所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述主控电脑包括：

显示屏，用于实时显示所述垂直度参数、直线度参数和接头台阶偏差参数中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述运动控制动力箱包括：电源模块、无线传输模块、电机和保护装置，其中，

所述保护装置包括掉电自锁装置和限位开关，其中，所述掉电自锁装置用于在系统运行过程中所述电源模块电量耗尽时，以保证所述测量小车从高处坠落，所述限位开关用于所述测量小车触动所述限位开关是停止所述电机转动。

9.根据权利要求8所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，所述电源模块为锂电池，所述无线传输模块为E39-TTL，所述电机为步进电机。

10.根据权利要求8所述的拖曳小车电梯导轨一体化智能检测系统，其特征在于，还包括：

USB接口无线通信设备，用于将所述主控电脑发出所述控制指令发送至所述无线传输模块，并将所述主控电脑发出的所述测量指令发送至所述数据采集及无线传输装置，且将接收到的所述信号传输模块发送的所述倾角信号和所述加速度信号发送至所述主控电脑及配套软件。