CN202485661U - 基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置 - Google Patents

基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置 Download PDF

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徐为民
徐攀
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Abstract

本实用新型公开了基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，包括小车，小车通过滑轮固定于大车的顶梁上，小车两侧均设置有测量机构，所述测量机构包括信号处理装置和摆角测量装置，所述摆角测量装置下端设置有吊绳，吊绳一端连接有吊具，所述小车顶端设置有控制计算机，所述摆角测量装置由密封箱体构成，所述密封箱体内部的相对面分别设置一组LED照明灯和CCD阴影测量装置，吊绳设置于箱体中间位置，所述CCD阴影测量装置通过导线连接信号处理装置，通过两套照明装置和CCD阴影测量装置，将得到的脉冲信号经过处理和计算得到摇摆角度，这些数据可作为桥吊防摇控制的反馈信息，结构简单，效率高，准确性高，抗干扰能力强。

Description

基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置
技术领域
本实用新型涉及摆角测量装置，具体涉及基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置。
背景技术
桥吊的运动会引起负载及吊具的摆动，使其可能和周围的其它物体或操作人员发生碰撞，导致财物损失甚至人员伤亡。尤其是当桥吊到达指定位置停止运动后，负载的残余摆动不仅会带来安全隐患，同时也极大地降低了吊车的工作效率。随着集装箱运输的发展和港口建设规模的扩大，为了提高集装箱的船舶装卸速度，集装箱桥吊双箱吊具的使用越来越广泛，能更好地控制桥吊下双吊具及负载的摆动以使得卡车准确对位成为制约提高集装箱装卸效率的关键。双起升双吊具桥吊具有两个起升吊具，可同时工作也可单独作业，因而提高了集装箱的装卸效率。但是，其结构复杂，工作方式多样，两个吊具即可以各自单独起升，也可同步起升，这给吊具摆角检测带来很大的难度。
现有的桥吊摆角检测装置都是针对单吊具桥吊设计的，这些检测装置均采用了比较复杂的检测仪器，造价高，维护不方便，准确性低。而且，现有的集装箱起重机操作自动化程度较低，大多依靠操作员目视吊具及负载来获得其摆动情况，这种方法不但准确性低而且极易造成工作疲劳，影响工作效率及工作质量。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，基于机器视觉原理，采用视觉传感技术进行的摆角检测信号经过计算机处理获得的摆角数据；该装置成本低，效率高，结构简单，抗干扰能力强，完全克服了上述的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，包括小车，小车通过滑轮固定于大车的顶梁上，小车两侧均设置有测量机构，所述测量机构包括信号处理装置和摆角测量装置，所述摆角测量装置下端设置有吊绳，吊绳一端连接有吊具，所述小车顶端设置有控制计算机。
所述大车的顶梁一侧设置有桥吊驾驶室。
所述摆角测量装置由密封箱体构成，所述密封箱体内部的相对面分别设置一组LED照明灯和CCD阴影测量装置，吊绳设置于箱体中间位置，所述CCD阴影测量装置通过导线连接信号处理装置。
所述信号处理装置包括放大单元，滤波单元及二值化处理单元，并将处理够得到的脉冲计数送入控制计算机内。
本实用新型根据机器视觉原理，双吊具分别通过两套照明装置和CCD阴影测量装置，将得到的脉冲信号经过处理和计算得到摇摆角度，这些数据可作为桥吊防摇控制的反馈信息，同时可直观呈现给桥吊驾驶室，本实用新型所涉及的摆角测量装置属于非接触性检测，成本低，结构简单，效率高，准确性高，抗干扰能力强，即可为双起升双吊具桥吊的防摇定位控制提供反馈信息，又可为桥吊司机的手动操作作为参考。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的摆角测量装置的结构示意图。
图3是本实用新型的CCD阴影测量装置的结构原理图。
图4是本实用新型的吊绳空间示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，包括小车1，小车1通过滑轮固定于大车6的顶梁5上，小车1两侧均设置有测量机构，所述测量机构包括信号处理装置3和摆角测量装置4，所述摆角测量装置4下端设置有吊绳7，吊绳7一端连接有吊具8，所述小车1顶端设置有控制计算机2。
所述大车7的顶梁8一侧设置有桥吊驾驶室9。
所述摆角测量装置4由密封箱体构成，所述密封箱体内部的相对面分别设置一组LED照明灯10和CCD阴影测量装置11，吊绳7设置于箱体中间位置，所述CCD阴影测量装置通过导线连接信号处理装置。
所述信号处理装置包括放大单元，滤波单元及二值化处理单元，并将处理够得到的脉冲计数送入控制计算机内。
LED照明灯10发出光源后，首先由CCD阴影测量装置11记录下吊绳7静止状态的图像，图像背景均为亮色，只有吊绳为一条阴影，CCD输出正脉冲，将其送入信号处理装置3进行处理，将此状态作为初始参照状态。
桥吊小车接受运行命令后，桥吊开始运行，此时吊具8发生摆动，两个CCD获得图像信息，实时的传给信号处理装置3。
信号处理装置3将信号经过放大、滤波及二值化处理后得到的脉冲计数送入控制计算机2处理，之后，将吊具8的摆角信息送到桥吊驾驶室9，供桥吊驾驶员参考，更可作为反馈信息送入防摇控制装置中。
当两个吊具工作在互锁模式时，得到的两个摆角值理论上应该相同；如果不同，那么将互相作为对照进行摆角的修订，此工作在控制计算机中进行；当两个吊具工作在独立模式下时，两个吊具的摆角互不影响，分别得到两个角度。
计算机通过系列计算得出摆角如附图4所示。图中7为摇摆的吊绳，11为CCD阴影测量装置，其中的虚线12、13分别为吊绳7在CCD阴影测量装置11的投影。
两个CCD阴影测量装置输出的脉冲计数通过一定变换得到吊绳某点分别投射在XZ平面和YZ平面像素点的二维坐标，然后经过简单的立体几何计算方法便可得到该点的三维坐标及摆角。

Claims (4)

1.基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，其特征在于，包括小车，小车通过滑轮固定于大车的顶梁上，小车两侧均设置有测量机构，所述测量机构包括信号处理装置和摆角测量装置，所述摆角测量装置下端设置有吊绳，吊绳一端连接有吊具，所述小车顶端设置有控制计算机。
2.根据权利要求1所述基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，其特征在于，所述大车的顶梁一侧设置有桥吊驾驶室。
3.根据权利要求1所述基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，其特征在于，所述摆角测量装置由密封箱体构成，所述密封箱体内部的相对面分别设置一组LED照明灯和CCD阴影测量装置，吊绳设置于箱体中间位置，所述CCD阴影测量装置通过导线连接信号处理装置。
4.根据权利要求1所述基于图像检测的双吊具桥吊摆角测量装置，其特征在于，所述信号处理装置包括放大单元，滤波单元及二值化处理单元，并将处理够得到的脉冲计数送入控制计算机内。
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