高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置的製作方法

2023-05-26 01:51:31 1

專利名稱：高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到吊車吊裝領域，具體指一種高空吊裝中吊鉤與吊臂之間的動態測距裝置。
背景技術：
在吊車的實際吊裝過程中，吊臂、吊鉤鋼絲繩與地面構成一個直角三角形，其中吊 臂是斜邊，吊鉤鋼絲繩垂直於地面，構成兩個直角邊。理論上，當吊鉤吊起被吊設備提 升到一定高度後，被吊設備的邊沿就一定會和吊車的吊臂發生碰撞，當吊臂受到撞擊， 輕則造成吊車損壞，重則發生車毀人亡的慘劇。當實際吊裝工作中，被吊設備在不斷提 升中，其邊沿距吊車吊臂也越來越近。
大型設備在吊裝過程中通常是在離地面50 150米的高空作業。在吊裝方案中，設 計的吊裝工況一般不考慮吊臂的下撓變形，而在實際吊裝中，吊車工況、吊荷重量的變 化，都影響吊臂的撓變，同時吊裝時的風力對被吊物產生的擺動量；這樣會使被吊物與 吊臂之間的距離與設計方案之間產生誤差，甚至會因為被吊物與吊車吊臂間的距離太小 而發生碰撞，從而造成安全事故。因此對被吊設備與吊車吊臂間的距離進行實時測量是 非常重要的。
目前的測量方法是依靠在地面進行操作和指揮的指揮人員的肉眼或用望遠鏡來觀 測，根據吊裝的經驗對觀測的結果進行判斷，因此人為因素所產生的誤差較大。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種能夠實時檢測被吊物 與吊臂之間距離的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為該高空吊裝中被吊物與吊臂之間的 動態測距裝置，其特徵在於包括
測距傳感器，安裝在吊臂上或被吊物上，用於實時測量吊臂與被吊物之間的距離；
數據傳遞機構，收集測距傳感器實時檢測到的數據，並進行傳送；
數據接收機構，接收數據傳遞機構所傳送過來的數據；
顯示機構，連接所述的數據接收機構並將數據接收機構接收到的數據顯示出來。利用安裝在吊臂或被吊物上的測距傳感器可以在吊裝的工作過程中實時檢測被吊 物與吊臂之間的距離，並將檢測到的數據實時傳送到顯示機構上，方便吊裝指揮和操作 人員及時調整吊裝方案，避免被吊物碰觸到吊臂，有力的保證了吊裝的安全性。
較好的，為了方便測距傳感器的拆卸、安裝併兼顧到安裝的牢固度，上述動態測距 裝置還可以包括設置在吊臂上的傳感器安裝機構，所述的測距傳感器安裝在傳感器安裝 機構上。
由於測距傳感器固定安裝後，其只能測試安裝點直線上的距離；而吊裝過程中由於 吊臂的撓變和風力的影響以及吊車操作人員人為的操作誤差，事先設定好的被吊物與吊 臂之間的最短距離可以會有所改變，這樣測距傳感器在安裝點上檢測到的數據並不一定 是實時吊裝過程中的被吊物與吊臂之間的最近距離，因此，作為上述方案的改進，所述 的傳感器安裝機構可以包括底座、固定在底座上的導軌、設置在導軌上並能沿導軌位移 的滑臺、安裝在底座上的電機和連接電機輸出軸與滑臺的傳送帶；所述的測距傳感器安 裝在所述的滑臺上。這樣測距傳感器通過電機和傳送帶的帶動可在軌道上移動，能夠檢 測到被吊物和吊臂不同位置上兩者之間的距離，然後將數據傳送到顯示機構，由操作人 員根據顯示結果判斷出吊臂和被吊物的實時狀況。
為了方便地控制電機，上述方案還可以包括一具有無線發射模塊的控制機構，所述 的電機上設置有接收該無線發射模塊所發射信號並根據信號指令控制電機工作與否的 無線接收控制模塊。
作為上述方案的進一步改進，所述的數據傳遞機構可以為無線傳輸模塊，所述的數 據接收機構可以為無線接收模塊。
所述的測距傳感器可以為雷射測距傳感器或超生波測距傳感器。 所述的顯示機構可以為電腦顯示器或掌上電腦顯示器。 所述的導軌可以為CPC軌道，所述的滑臺為CPC軌道滑臺。
與現有技術相比較，本發明提供了一種能夠實時檢測被吊物與吊臂之間距離的高空 吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，高空吊裝由以前的模糊監控變為精確監控， 吊臂與被吊物之間的間距測量可精確到3毫米；同時將測量數據在顯示機構上進行顯示， 其主要指標可採用圖表顯示，簡明扼要， 一目了然；尤其是無線發射和接受模塊的使用， 在測量點和被測點都在不斷變化時，測距系統通過操縱、追蹤可能的最近點進行不間斷 距離測量，捕捉並記錄由于振動、風力、操作等不穩定因素所造成的被吊物的擺動及擺 動量，實時給吊裝人員提供詳細的實際數據來修正設定值，吊裝的安全性和精度均得到 大幅度提高。


圖1為本發明實施例中安裝機構俯視方向的平面結構示意圖；圖2為本發明實施例中安裝機構正視方向的平面結構示意圖； 圖3為本發明實施例的工作原理示意圖4為本發明實施例中測距傳感器和安裝機構工作狀態的平面結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
該高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置包括DLS-A雷射測距傳感器1、 傳感器安裝機構、無線傳輸模塊、無線接收模塊、電腦顯示器和具有無線發射模塊的控 制機構以及12V電池。
控制機構安裝在吊車操控室的操控平臺上，以方便吊車操作人員的操控。 其中，傳感器安裝機構包括3米長的板狀底座2、固定在底座2上的CPC軌道3、 設置在軌道3上並能沿軌道3滑移的CPC軌道滑臺4、安裝在底座2上的直流電機5和 連接該直流電機輸出軸與CPC軌道滑臺4的傳送帶6; DLS-A雷射測距傳感器7安裝 在CPC軌道滑臺4上；直流電機5有12V電池供電，其上具有能夠接收控制機構所發 射信號的無線接收控制模塊。該安裝機構固定安裝在吊臂l，並且位於被吊物8理論上 吊裝的最高點附近。
DLS-A雷射測距傳感器7通過RS422通訊模式的數據線連接無線數據傳輸模塊， 無線接收模塊通過RS422通訊模式的數據線連接422/485—USB轉換器，該轉換器連接 計算機的USB接口，與計算機連接的電腦顯示器安裝在吊車操控室的操控平臺上。
工作過程如下-
吊裝過程中，當被吊物8起吊到底座的長度範圍內時，即被吊物8已接近吊裝到最 高點雖然這個最高點在理論上可以確定，但在實際吊裝工作中，由於受到風力、吊臂撓 變等因素的影響，實際值與理論值的偏差是相當大的。因此在被吊物8起吊到底座2的 範圍內時，雷射測距傳感器7開始工作，操作人員操作控制機構並將信號發射到無線接 收控制模塊，該無線接收控制模塊控制電機的繼電器工作，電機的輸出軸通過傳送帶帶 動CPC軌道滑臺在CPC軌道上以一定的速度移動，在3米的範圍內，找尋到被吊物與 吊臂的最近距離。該數據信號通過RS422通訊模式的數據線傳送到無線數據傳輸模塊， 無線數據傳輸模塊將此信號進行調製、發射；在吊車駕駛室內的無線數據傳輸模塊接收 到調製信號後，進行解調變為數據信號，再通過RS422通訊模式的數據線傳送到 422/485—USB轉換器，進入計算機的USB接口，最後該數據顯示在計算機的測距操控 平臺上顯示。
對雷射測距傳感器的操作由設置在操控平臺上控制按鈕來進行，其控制信號傳輸流 程與測距數據信號傳輸流程相反。
為了直觀地反映被吊物8與吊車吊臂1之間的距離變化，本實施例中重新編制了測距程序，將雷射傳感器所測得的距離參數以更直觀的圖形形式反應在操控平臺上。 本實施例中未涉及到的部分與現有技術相同。
權利要求
1、高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵在於包括測距傳感器，安裝在吊臂上或被吊物上，用於實時測量吊臂與被吊物之間的距離；數據傳遞機構，收集測距傳感器實時檢測到的數據，並進行傳送；數據接收機構，接收數據傳遞機構所傳送過來的數據；顯示機構，連接所述的數據接收機構並將數據接收機構接收到的數據顯示出來。
2、 根據權利要求l所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵 在於還包括設置在吊臂上的傳感器安裝機構，所述的測距傳感器安裝在傳感器安裝機構上。
3、 根據權利要求2所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵 在於所述的傳感器安裝機構包括底座、固定在底座上的導軌、設置在導軌上並能沿導軌 位移的滑臺、安裝在底座上的電機和連接電機輸出軸與滑臺的傳送帶；所述的測距傳感 器安裝在所述的滑臺上。
4、 根據權利要求3所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵 在於還包括一具有無線發射模塊的控制機構，所述的電機上設置有接收該無線發射模塊 所發射信號並根據信號指令控制電機工作與否的無線接收控制模塊。
5、 根據權利要求1至4任一權利要求所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態 測距裝置，其特徵在於所述的數據傳遞機構為無線傳輸模塊，所述的數據接收機構為無 線接收模塊。
6、 根據權利要求1所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵 在於所述的測距傳感器為雷射測距傳感器或超生波測距傳感器。
7、 根據權利要求l所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵 在於所述的顯示機構為電腦顯示器或掌上電腦顯示器。
8、 根據權利要求3或4所述的高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其 特徵在於所述的導軌為CPC軌道，所述的滑臺為CPC軌道滑臺。
全文摘要
本發明涉及到一種高空吊裝中被吊物與吊臂之間的動態測距裝置，其特徵在於包括測距傳感器，安裝在吊臂上或被吊物上，用於實時測量吊臂與被吊物之間的距離；數據傳遞機構，收集測距傳感器實時檢測到的數據，並進行傳送；數據接收機構，接收數據傳遞機構所傳送過來的數據；顯示機構，連接所述的數據接收機構並將數據接收機構接收到的數據顯示出來。利用安裝在吊臂或被吊物上的測距傳感器可以在吊裝的工作過程中實時檢測被吊物與吊臂之間的距離，並將檢測到的數據實時傳送到顯示機構上，方便吊裝指揮和操作人員及時調整吊裝方案，避免被吊物碰觸到吊臂，有力的保證了吊裝的安全性。
文檔編號B66C1/40GK101670980SQ20091010236
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月1日 優先權日2009年9月1日
發明者蘇伯林 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團寧波工程有限公司;中國石化集團寧波技術研究院