[發明專利]臂架目標位置檢測設備、方法、系統以及吊裝設備、方法和工程機械

有效

• 申請號: 201310532804.1
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103575248A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 高常春;任會禮;李復懿
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01B11/00;B66C13/22
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;肖冰濱

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種臂架目標位置檢測設備、方法、系統以及吊裝設備、方法和工程機械。

背景技術

起重機械在吊裝作業的過程中，一般由操作人員手動操作控制臂架的運動，將吊重轉運至目標位置。但是這種作業方式對于操作人員的操作技術具有較高的要求，并且長時間的作業會使得操作人員感到疲憊，容易發生安全事故。

為了降低對操作人員的要求，現有技術中也提出了一些自動吊裝的實現方案，例如通過在吊具上安裝攝像頭獲取集裝箱圖像，然后對圖像進行特征識別，并根據視覺定位原理得到集裝箱位置，通過控制系統控制大車、小車運動以及吊具升降，并由條碼定位器實時地反饋大車、小車和吊具的位置，從而完成吊裝作業。但是，這種實現方案需要采用很多的攝像頭，使得圖像處理變得困難，并且僅針對集裝箱特征進行識別，而并沒有對目標位置實時校正。

發明內容

本發明的目的是提供一種臂架目標位置檢測設備、方法、系統以及吊裝設備、方法和工程機械以檢測目標位置和吊裝吊重。

為了實現上述目的，本發明提供了一種臂架目標位置檢測設備，該檢測設備包括：接收裝置，用于接收所述臂架的仰角、所述臂架的長度、吊重目標位置、所述臂架的頂端與所述吊重目標位置之間的距離、第一夾角、和第二夾角；其中以所述臂架的回轉中心為中心建立空間直角坐標系OXYZ，XOY平面為所述臂架回轉基座水平面，YOZ平面為臂架所在豎直平面，所述第一夾角為所述臂架頂端與所述吊重目標位置在XOZ平行平面的投影點所在直線和經過所述臂架頂端的豎直線之間的夾角，所述第二夾角為所述臂架頂端與所述吊重目標位置所在直線和所述臂架頂端與所述吊重目標位置在XOZ平行平面的投影點所在直線之間的夾角；以及檢測裝置，用于根據所述臂架的仰角、所述臂架的長度、所述臂架的頂端與吊重目標位置之間的距離、所述吊重目標位置、第一夾角、和第二夾角計算臂架目標位置的仰角以及回轉角度。

相應地，本發明提供了一種臂架目標位置檢測方法，該方法包括：接收所述臂架的仰角、所述臂架的長度、吊重目標位置、所述臂架的頂端與所述吊重目標位置之間的距離、第一夾角、和第二夾角；其中以所述臂架的回轉中心為中心建立空間直角坐標系OXYZ，XOY平面為所述臂架回轉基座水平面，YOZ平面為臂架所在豎直平面，所述第一夾角為所述臂架頂端與所述吊重目標位置在XOZ平行平面的投影點所在直線和經過所述臂架頂端的豎直線之間的夾角，所述第二夾角為所述臂架頂端與所述吊重目標位置所在直線和所述臂架頂端與所述目標位置在XOZ平行平面的投影點所在直線之間的夾角；以及根據所述臂架的仰角、所述臂架的長度、所述臂架的頂端與吊重目標位置之間的距離、所述吊重目標位置、第一夾角、和第二夾角計算臂架目標位置的仰角以及回轉角度。

相應地，本發明提供了一種臂架目標位置檢測系統，該系統包括所述的檢測設備；該系統還包括：安裝底座、托架、相機、傾角儀、外旋轉架、內旋轉架、內旋轉電機、外旋轉電機；所述安裝底座與所述臂架頂端相連，所述安裝底座的兩個相對的側面與所述臂架所在豎直平面平行，所述托架與所述安裝底座相連，所述外旋轉架與所述托架鉸接，所述外旋轉架可繞所述托架轉動，所述外旋轉架的轉軸與所述臂架所在豎直平面垂直，所述外旋轉架的轉動由外旋轉電機驅動，所述內旋轉架與所述外旋轉架鉸接，所述內旋轉架可繞外旋轉架轉動，所述內旋轉架的轉軸與所述外旋轉架的轉軸垂直，所述內旋轉架的轉動由所述內旋轉電機驅動。

相應地，本發明提供了一種臂架吊裝方法，該方法包括：計算臂架加速運動、減速運動和勻速運動的時間歷程；相機跟蹤目標位置；計算臂架目標位置的仰角以及回轉角度；臂架根據所述時間歷程開始吊裝作業，直至所計算的臂架目標位置的仰角與臂架當前位置仰角相同，并且所計算的臂架目標位置的回轉角度為0。

相應地，本發明提供了一種臂架吊裝設備，該臂架吊裝設備包括所述的系統；該臂架吊裝設備還包括控制裝置，用于計算臂架加速運動、減速運動和勻速運動的時間歷程；控制臂架根據所述時間歷程開始吊裝作業，直至所計算的臂架目標位置的仰角與臂架當前位置仰角相同，并且所計算的臂架目標位置的回轉角度為0。

相應地，本發明提供了一種工程機械，該工程機械包括所述的臂架吊裝設備。

本發明能夠實時跟蹤目標位置，并得到臂架當前位置與目標位置的仰角和回轉角度，有利于實現自動吊裝，避免手動操作或操作技術不成熟造成的影響，并且能夠將吊重準確送達目標位置。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明