[發(fā)明專(zhuān)利]用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811518464.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109855554A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛香;鄭大橋;秦念穩(wěn);李正光;曾苗筠;李燁楠;胡衛(wèi);陳通
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)鐵建重工集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/16
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

本發(fā)明提供一種用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置，其包含：刻度標(biāo)靶，其安裝在機(jī)械臂的動(dòng)臂末端，在機(jī)械臂無(wú)撓度變形時(shí)垂直于機(jī)械臂的延長(zhǎng)線(xiàn)方向；激光發(fā)射器，其安裝在機(jī)械臂的定臂根部，用于沿平行于定臂軸線(xiàn)的方向向刻度標(biāo)靶發(fā)射激光，以在刻度標(biāo)靶上留下可識(shí)別的激光光斑；傾角測(cè)量裝置，其安裝在刻度標(biāo)靶上，用于測(cè)量刻度標(biāo)靶在機(jī)械臂撓度變形前后產(chǎn)生的夾角；控制器，其獲取刻度標(biāo)靶上激光光斑的位置信息以及傾角測(cè)量裝置測(cè)量的夾角，計(jì)算得到機(jī)械臂撓度變形后的撓度。本發(fā)明采用的撓度測(cè)量裝置在安裝時(shí)相對(duì)方便，使用操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)潔，檢測(cè)結(jié)果直觀(guān)且精確，提高了工程車(chē)輛機(jī)械作業(yè)時(shí)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程測(cè)量領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

目前的很多工程機(jī)械都具有機(jī)械臂，例如起重機(jī)以及鑿巖臺(tái)車(chē)等，此類(lèi)具備機(jī)械臂的工程車(chē)輛在吊載作業(yè)時(shí)，本應(yīng)平直的吊臂因?yàn)榈踔貢?huì)產(chǎn)生彎曲變形，為保證工程機(jī)械的作業(yè)安全性以及施工準(zhǔn)確性，需要對(duì)吊臂的彎曲變形程度進(jìn)行測(cè)量，即對(duì)吊臂的撓度進(jìn)行測(cè)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于測(cè)量撓度的裝置及方法在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中大都過(guò)于復(fù)雜，需要比較高的技術(shù)進(jìn)行支持。例如，目前存在一種撓度測(cè)量方法，需要采用至少兩個(gè)相機(jī)拍攝已設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)的多節(jié)臂架，確定圖像中各像素點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，拼接圖像并確定各標(biāo)記點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算出撓度；專(zhuān)利文件工程機(jī)械吊臂的撓度檢測(cè)系統(tǒng)中，采用兩個(gè)基本臂GPS定位儀和測(cè)點(diǎn)GPS定位儀，分別用于確定自身的空間坐標(biāo)信息，控制器用于獲取并處理GPS定位儀的數(shù)據(jù)，確定吊臂在撓度待檢測(cè)處的撓度。實(shí)現(xiàn)方式具備一定的難度，參與的儀器較多。另一份專(zhuān)利文件一種測(cè)量零部件撓度的在位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，采用的檢測(cè)系統(tǒng)僅僅適用于小型零部件。并且，也沒(méi)有針對(duì)于鑿巖臺(tái)車(chē)的實(shí)際情況進(jìn)行撓度測(cè)量的裝置及其配套方法。

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，需要一種精度高且簡(jiǎn)易可行的工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置，用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中撓度測(cè)量裝置安裝以及結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，技術(shù)要求較高的問(wèn)題。因此，本發(fā)明提供了一種用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量裝置，所述裝置包含：

刻度標(biāo)靶，其安裝在所述機(jī)械臂的動(dòng)臂末端，在所述機(jī)械臂無(wú)撓度變形時(shí)垂直于所述機(jī)械臂的延長(zhǎng)線(xiàn)方向；

激光發(fā)射器，其安裝在所述機(jī)械臂的定臂根部，用于沿平行于定臂軸線(xiàn)的方向向所述刻度標(biāo)靶發(fā)射激光，以在所述刻度標(biāo)靶上留下可識(shí)別的激光光斑；

傾角測(cè)量裝置，其安裝在所述刻度標(biāo)靶上，用于測(cè)量所述刻度標(biāo)靶在所述機(jī)械臂撓度變形前后產(chǎn)生的夾角；

控制器，其獲取所述刻度標(biāo)靶上激光光斑的位置信息以及所述傾角測(cè)量裝置測(cè)量的所述夾角，計(jì)算得到所述機(jī)械臂撓度變形后的撓度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述刻度標(biāo)靶上具備可讀取刻度盤(pán)，用于顯示激光光斑的位置信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可讀取刻度盤(pán)為表示距離的刻度盤(pán)，且其刻度線(xiàn)經(jīng)過(guò)機(jī)械臂末端中心與所述刻度標(biāo)靶的連接處。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述激光發(fā)射器具體為具備激光發(fā)射功能的激光發(fā)射頭。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述傾角測(cè)量裝置具體為具備角度測(cè)量功能的傾角儀。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種應(yīng)用如上任一項(xiàng)所述裝置的用于工程車(chē)輛機(jī)械臂的撓度測(cè)量方法，所述方法包含以下步驟：

通過(guò)激光發(fā)射器沿平行于定臂軸線(xiàn)的方向向刻度標(biāo)靶發(fā)射激光，以在刻度標(biāo)靶上留下可識(shí)別的激光光斑；

通過(guò)傾角測(cè)量裝置測(cè)量所述刻度標(biāo)靶在所述機(jī)械臂撓度變形前后產(chǎn)生的夾角；