CN113753756A - 轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法，其中，所述系统包括磁条，设置在轨道地面上，用于构建磁力场；磁感检测装置，设置在所述轮胎吊车上，包括磁感应传感器，用于检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心；控制装置，所述控制装置设置在所述轮胎吊车上，所述控制装置包括处理器与显示屏。本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法，通过设置的检测装置可以对轮胎吊车的偏移量与贝位中心进行精细化检测，以供预设程序进行自动纠偏，替代人工观察轮胎吊的偏移以及手动纠偏作业，减少体力劳动强度，大大降低人为操作的危险性与误差率，同时检测装置可全天候工作，并适应多种自然天气。
Description
技术领域
本发明涉及位置识别技术领域，特别是涉及一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法。
背景技术
轮胎式起重机运行中的偏移量，是由操作者通过地面黄线与轮胎式起重机设备上的标杆匹配程度来判断，对于操作者视力、坐姿要求都很高，同时身体损伤也大，因此社会倡导降低劳动强度的号召，代替人工检测轮胎式起重机运行中的偏移量越来越亟需，同时也掀起了自动化作业的浪潮。
目前现状，监测轮胎式起重机的运行中的偏移量，有视觉摄像头，GPS定位等技术，但这些技术对于天气与硬件要求高、依赖性强的缺点，不利于设备连续作业，且维护成本较高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法，用于解决现有技术中轮式吊车偏移量以及贝位中心检测的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，所述系统包括：磁条，设置在轨道地面上，用于构建磁力场；磁感检测装置，设置在所述轮胎吊车上，包括磁感应传感器，用于检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
于本发明的一实施例中，所述磁条包括第一磁条与第二磁条，所述第一磁条设置于所述轨道一侧且与所述轨道平行，所述第二磁条位于两侧所述轨道之间，且与所述轨道垂直，其中，所述第二磁条与所述第一磁条不连接。
于本发明的一实施例中，所述磁感应传感器用于检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离，以得到所述偏移量；所述磁感应传感器还用于检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离，以得到所述贝位中心。
于本发明的一实施例中，所述磁感检测装置还包括支撑机构，所述支撑机构包括金属本体与万向轮，所述磁感应传感器位于所述金属本体末端的安装头上，且位于两个所述万向轮之间，其中，两个所述万向轮均安装在所述安装头上，所述安装头与所述金属本体转动连接。
于本发明的一实施例中，所述磁感检测装置还包括行进机构，所述行进机构包括电动推杆以及限位开关，所述电动推杆的末端通过预设定滑轮与所述安装头固定连接，其中，所述电动推杆与所述限位开关安装在所述金属本体上。
于本发明的一实施例中，所述系统还包括控制装置，所述控制装置设置在所述轮胎吊车上，所述控制装置包括处理器与显示屏，所述处理器用于分析处理所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，所述显示屏用于显示所述偏移量与所述贝位中心。
于本发明的一实施例中，所述控制装置通过CAN总线与所述磁感检测装置连接。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种上述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法，所述方法包括：
构建磁力场；
检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
于本发明的一实施例中，设置垂直但不连接的第一磁条与第二磁条以构建所述磁力场。
于本发明的一实施例中，检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离，以得到所述偏移量；检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离，以得到所述贝位中心。
如上所述，本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统与方法，通过设置的检测装置可以对轮胎吊车的偏移量与贝位中心进行精细化检测，以供预设程序进行自动纠偏，替代人工观察轮胎吊的偏移以及手动纠偏作业，减少体力劳动强度，大大降低人为操作的危险性与误差率，同时检测装置可全天候工作，并适应多种自然天气。
附图说明
图1显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的车厢位置检测装置的结构示意图；
图3a-3b显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的磁条安装结构示意图；
图4显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的车轮位置检测装置的结构示意图；
图5显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的控制装置结构示意图；
图6显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统于一实施例中的控制装置中显示屏的显示信息示意图；
图7显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法于一实施例中的方法步骤图；
图8a-8c显示为本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法于一实施例中的偏移量分布示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，于发明一实施例中，本发明的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统包括如下步骤：
磁条，设置在轨道地面上，用于构建磁力场；
磁感检测装置，设置在所述轮胎吊车上，包括磁感应传感器，用于检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
需要说明的是，如图1与图2所示，所述磁感检测装置包括设置在所述轮胎吊车的轮胎11对应位置的检测装置与设置在所述轮胎吊车车厢12下底面中轴线的检测装置，其中，每个所述磁感检测装置均设有所述磁感应传感器1，所述磁条包括第一磁条2与第二磁条3，所述第一磁条2设置于所述轨道4一侧且与所述轨道4平行，所述第二磁条3位于两侧所述轨道4之间，且与所述轨道4垂直，其中，所述轨道4为所述轮胎吊车行驶的单边轨道且为双黄线平行设置，所述轮胎吊车由两边平行轮组行驶，每一边轮组对应一个车厢，即本实施例中所述轮胎11与所述车厢12位于同一边，所述轨道4由四条黄线构成，两两一组为单侧所述轨道4，即一组所述双黄线为单侧所述轨道4，故所述第一磁条2设置在所述轮胎11对应位置的检测装置外侧的单侧所述轨道4的一侧，所述第二磁条3位于两组所述双黄线之间，且一个二十尺集装箱长度为“6.1”米，同样四十尺集装箱长度为“12.2”米，因此，每个所述贝位中心之间的距离可设为是“3.2”米，在实际操作过程中，可以设置相邻所述第二磁条3之间的距离为“3.2”米，且所述轮胎11对应位置的所述磁感应传感器1与所述第一磁条2垂直，所述车厢12对应位置的所述磁感应传感器1与所述第二磁条3垂直。
进一步地，位于所述轮胎11对应位置的检测装置的所述磁感应传感器1用于检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条2的距离，以得到所述偏移量；位于所述车厢12对应位置的检测装置的所述磁感应传感器1用于检测所述轮胎吊车与所述第二磁条3的距离，以得到所述贝位中心。
值得一提的是，所述磁感应传感器1在工作时，距离所述第一磁条2的距离范围设置为[20mm-50mm]，其中距离为“20mm”的测量为最佳测距，如图3a与3b所示，所述第一磁条2与第二磁条3均设置嵌入地面，且不得低于地面“10mm”，优选地，所述第二磁条3与所述第一磁条2不连接，代表所述第一磁条2与第二磁条3的磁力场互不影响。
进一步地，所述第一磁条2在安装时，要求中间无断点，且平行于地面的磁性必须是同极性，所述第二磁条3在安装时，同样要求平行于地面的磁性为同极性，且所述第二磁条3的长度不能超过所述轨道4的宽度，即所述轨道4最内侧的两个黄线之间的距离。
具体地，所述磁感应器1感应到磁性线条的磁性，内部开关量接通，无磁性部位内部开关量无变化，磁性线条分S极、N极，所述磁感应器1感应磁极可设置S极、N极、S与N极三种模式。
进一步地，于发明一实施例中，所述磁感检测装置还包括支撑机构，所述支撑机构包括金属本体与万向轮，所述磁感应传感器位于所述金属本体末端的安装头上，且位于两个所述万向轮之间，其中，两个所述万向轮均安装在所述安装头上，所述安装头与所述金属本体转动连接。
需要说明的是，如图4所示，所述金属本体5安装在所述轮胎吊车上，所述磁感应传感器1安装在所述金属本体5末端的安装头7上，所述安装头7上还安装有两个所述万向轮6，如图1所示，所述安装头7与所述金属本体5转动连接。
进一步地，于发明一实施例中，所述磁感检测装置还包括行进机构，所述行进机构包括电动推杆以及限位开关，所述电动推杆的末端通过预设定滑轮与所述安装头固定连接，其中，所述电动推杆与所述限位开关安装在所述金属本体上。
具体地，如图4所示，所述电动推杆8安装在所述金属本体5内，所述电动推杆8的杆头通过所述钢绳与所述安装头7连接，所述钢绳通过所述定滑轮10进行限位，当所述磁感应传感器1不工作时，所述电动推杆8的杆头回转，将所述安装头7触碰到所述限位开关9时，所述自动推杆8断电，并自锁，利用所述电动推杆8自锁功能固定位置，利用所述钢绳拉着所述安装头7以实现位置固定，进而实现所述磁感应器1的位置固定。
值得一提的是，在所述磁感应传感器1工作时，所述电动推杆8通电以下放所述安装头7进而下放所述磁传感器1，待所述万向轮6接触地面后，所述电动推杆8断电自锁不动，且起到连接作用的所述钢绳不受力，此时，所述磁传感器1可自由动作，由于所述安装头7转动连接在所述金属本体5上，遇到地面不平时，所述万向轮6可支持所述安装头7上下移动。
进一步地，于发明一实施例中，所述系统还包括控制装置，所述控制装置设置在所述轮胎吊车上，所述控制装置包括处理器与显示屏，所述处理器用于分析处理所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，所述显示屏用于显示所述偏移量与所述贝位中心。
需要说明的是，如图5所示，所述控制装置设置在所述轮胎吊车车厢12下底面上，包括所述处理器与所述显示屏13，其中，所述处理器在图5中未图示，所述处理器用于分析处理所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，如图6所示，所述显示屏13用于显示所述偏移量与所述贝位中心的信息。
具体地，所述磁感应器1的感应面分布“36”个开关量，总量程“350mm”，分辨率“5mm”，可规定开关量中间部位“0mm”，左感应区规定为正偏差值，检测范围“0-175mm”；右感应区规定为负偏差值，检测范围“0-(-175)mm”，每个开关量表示一个量程，每个开关量间隔“10mm”，磁性是发散分布的，当所述磁感应器1检测到磁性时，会触发连续多个连续开关量，连续开关量对应刻度值，取触发开关量的中间值作为偏移值由所述处理器分析计算。
进一步地，于发明一实施例中，所述控制装置通过CAN总线与所述磁感检测装置连接。
需要说明的是，所述控制装置中的所述处理器需要接收磁力感应信息以分析显示，通过CAN总线连接，可以保证数据传输的稳定性。
请参阅图7，在一实施例中，本实施例提供的一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S71、构建磁力场；
步骤S72、检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
需要说明的是，为了获得所述轮胎吊车偏移量以及贝位中心，可以设置垂直但不连接的第一磁条与第二磁条以构建所述磁力场，通过分析所述轮胎吊车上的磁感应传感器对所述磁力场的磁感应分布，来检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离，以得到所述偏移量；检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离，以得到所述贝位中心。
具体地，在分析磁感应分布时，还包括处理偏移量的干扰值，所述磁感应器1的感应面分布““36”个开关量，规定编号为S1-S36，S18对应距离“5mm”，S17对应距离“15mm”，同理，S19对应距离“-5mm”，S20对应距离“-15mm”，由于轮胎式起重机宽度一般在“8”米以上，在本实施例中，所述轮胎吊车以“8”米宽为例，最大运行速度“2m/s”，在运行中，允许的偏移量最大值在“200mm”，因此按照最大偏移量计算θ角，
由于sinθ≈0值比较小，因此sinθ≈tanθ，采集数据周期为“10ms”，由于每“10ms”采集一次数据，以最大速度计算，“10ms”运行的距离y1为“0.02m”，根据最大偏移角度θ计算最大偏移量x1计算过程为：
x1＝y1*tanθ＝0.02*0.025＝0.0005(m)；
根据数据计算得出一个采样周期最大偏移量为“0.5mm”，而所述磁感应器1的分辨率为“5mm”，因此一个采样周期最大偏移量值可取“20mm”，若一个采样周期取得的偏移量与上一个采样周期取得的所述偏移量差值大于“20mm”，则此刻得到的所述偏移量为干扰值。进一步地，若多段所述开关量感应到磁性，则计算得到多个所述偏移量，对应上一时刻的所述偏移量，差值最小且在变化范围内的值为该时刻的有效偏移量。
其中，如图8a所示，假设I时刻正常偏移量为S16-S20段，对应的所述偏移量为“5mm”；图8b为II时刻偏移量，其中，II时刻的开关量有S4-S5、S7-S9、S16-S20感应区域，所对应的所述偏移量分别为“140mm”、“105mm”、“5mm”，由于“140mm”、“105mm”与上一时刻“5mm”变化量大于预定变化量“Δ20mm”的值，并且本时刻检测出所述偏移量也有“5mm”的数据，因此判断出“140mm”以及“105mm”为干扰值；图8c为III时刻偏移量，其中，开关量有S5-S7、S15-S19、S22-S23感应区域，所对应的所述偏移量分别为“125mm”、“15mm”、“-40mm”，由于“125mm”以及“-40mm”与上一时刻“5mm”变化量大于预定变化量“Δ20mm”的值，因此判断为干扰值，而“15mm”与“5mm”变化量在“20mm”以内，可作为真实值。
去除所述偏移量干扰值后，以保证检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离得到的所述偏移量以及检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离得到所述贝位中心的数据准确性。
综上所述，本发明通过设置的检测装置可以对轮胎吊车的偏移量与贝位中心进行精细化检测，以供预设程序进行自动纠偏，替代人工观察轮胎吊的偏移以及手动纠偏作业，减少体力劳动强度，大大降低人为操作的危险性与误差率，同时检测装置可全天候工作，并适应多种自然天气。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，包括：
磁条，设置在轨道地面上，用于构建磁力场；
磁感检测装置，设置在所述轮胎吊车上，包括磁感应传感器，用于检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
2.根据权利要求1所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述磁条包括第一磁条与第二磁条，所述第一磁条设置于所述轨道一侧且与所述轨道平行，所述第二磁条位于两侧所述轨道之间，且与所述轨道垂直，其中，所述第二磁条与所述第一磁条不连接。
3.根据权利要求2所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述磁感应传感器用于检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离，以得到所述偏移量；所述磁感应传感器还用于检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离，以得到所述贝位中心。
4.根据权利要求1所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述磁感检测装置还包括支撑机构，所述支撑机构包括金属本体与万向轮，所述磁感应传感器位于所述金属本体末端的安装头上，且位于两个所述万向轮之间，其中，两个所述万向轮均安装在所述安装头上，所述安装头与所述金属本体转动连接。
5.根据权利要求4所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述磁感检测装置还包括行进机构，所述行进机构包括电动推杆以及限位开关，所述电动推杆的末端通过钢绳与定滑轮与所述安装头固定连接，其中，所述电动推杆与所述限位开关安装在所述金属本体上。
6.根据权利要求1所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述系统还包括控制装置，所述控制装置设置在所述轮胎吊车上，所述控制装置包括处理器与显示屏，所述处理器用于分析处理所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，所述显示屏用于显示所述偏移量与所述贝位中心。
7.根据权利要求6所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测系统，其特征在于，所述控制装置通过CAN总线与所述磁感检测装置连接。
8.一种轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法，其特征在于，包括：
构建磁力场；
检测所述轮胎吊车与所述磁力场的相对位置，以得到所述偏移量以及贝位中心。
9.根据权利要求8所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法，其特征在于，设置垂直但不连接的第一磁条与第二磁条以构建所述磁力场。
10.根据权利要求9所述的轮胎吊车偏移量以及贝位中心检测方法，其特征在于，检测所述轮胎吊车车轮与所述第一磁条的距离，以得到所述偏移量；检测所述轮胎吊车与所述第二磁条的距离，以得到所述贝位中心。
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|---|---|
| CN113753756B (zh) | 2024-04-05 |
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