電梯導軌垂直度檢測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電梯導軌垂直度檢測系統，包括測量機構、旋轉支架、串口服務器和控制模塊；測量機構包括第一測距激光器、第二測距激光器和雙軸傾角傳感器，旋轉支架包括支架板、轉軸、聯軸器、電機和電機驅動器；測量機構采集導軌上檢測點的位置數據和測量機構的傾角數據，經串口服務器發送給控制模塊，控制模塊根據接收到的位置數據和傾角數據確定導軌垂直度偏差。本發明專利技術的數據采集和垂直度計算過程均無需人工參與，自動化程度高，且測量裝置結構簡單，操作方便，適用于電梯導軌頂面、側面，以及其他工作面為平面的直立物體垂直度的檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及智能檢測
，特別是一種電梯導軌垂直度檢測系統。
技術介紹
電梯導軌是保障電梯運行安全性和舒適性的重要部件之一，因此在安裝和定期檢測等環節對導軌垂直度都有較高的要求。根據中華人民共和國建設部、國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布的《電梯工程施工質量驗收規范》規定，每列導軌工作面(包括側面與頂面)每5m鉛垂線測量值間的相對最大偏差均不應大于下列數值：轎廂導軌和設有安全鉗的對重(平衡重)導軌為1.2mm；不設安全鉗的T型導軌為2.0mm?？梢?，若采用人工吊線與尺量的方法，則存在效率低、采樣點有限、測量精度較差等問題，無法實現檢測目的。專利技術專利201310244184.1公開了一種電梯導軌校準裝置，利用激光發射裝置向底部的接收裝置發射激光，根據光斑分布判定導軌安裝情況；該裝置的安裝、激光發射裝置的調平、以及導軌垂直度偏差的判讀均需人工完成。專利技術專利201410081452.7公開了一種電梯導軌垂直度檢測方法，該方法針對相機拍攝的重錘線或激光垂準儀激光光線與導軌相對位置的圖像，運用圖像處理的一系列方法進行垂直度檢測；該方法解決了吊線或激光垂準儀檢測需人工測量和記錄數據的問題，但仍需人工安裝吊重錘或安裝垂準儀以便成像，并且圖像處理的環節較多，需要人機交互，不可避免的引入誤差。專利技術專利CN102278956A公開了一種電梯導軌垂直度及軌距測量機器人，該機器人由機身、吸附輪、傳感器、無線傳輸、控制驅動等模塊組成，能夠沿導軌上下移動，停止到特定點并實施測量，將數據發回上位機程序中進行處理。該系統實現了檢測自動化，數據采集、處理過程無需人工介入，但導軌表面往往存在油污，機器人沿近乎90度方向爬升易打滑，影響定位的準確性、產生檢測誤差。又如專利技術專利CN102607467A，公開了一種基于視覺測量的電梯導軌垂直度檢測裝置和檢測方法，由機器人帶動發光圓環沿導軌運動，地面的攝像機拍攝圓環位置，其位置在垂直方向上的變化即能反應出導軌垂直度。該系統也能夠實現全自動的數據采集與檢測，且機器人的結構相對簡單。但發光圓環的安裝需輔助設備才能確保其水平，而且機器人運動的平穩性也難以保證，都會影響檢測的準確性。綜上所述，目前的導軌垂直度檢測方法及檢測裝置存在復雜度高、自動化程度低、檢測精度低等問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種結構簡單、操作方便、自動化程度高且測量精確的電梯導軌垂直度檢測系統。實現本專利技術目的的技術解決方案為：一種電梯導軌垂直度檢測系統，包括測量機構、旋轉支架、串口服務器和控制模塊；測量機構包括第一測距激光器、第二測距激光器和雙軸傾角傳感器，旋轉支架包括支架板、轉軸、聯軸器、電機和電機驅動器；所述第一測距激光器、第二測距激光器和雙軸傾角傳感器均設置在支架板上，所述電機通過聯軸器、轉軸與支架板相連，電機驅動器的一端與電機相連，另一端通過串口服務器與控制模塊相連，控制模塊控制支架板轉動；測量機構采集導軌上檢測點的位置數據和測量機構的傾角數據，經串口服務器發送給控制模塊，控制模塊根據接收到的位置數據和傾角數據確定導軌垂直度偏差。本專利技術與現有技術相比，其顯著優點為：(1)本專利技術的電梯導軌垂直度檢測系統結構簡單，屬于一體式而非分體式設備，無需在導軌上和地面上分別安裝；(2)本專利技術操作方便，測量裝置無需安平；(3)本專利技術測量速度快，與人工操作或導軌上安裝部分測量裝置的方案相比，能明顯節省時間；(4)本專利技術不受工作環境中光照條件限制，電梯井里有無照明均可；(5)本專利技術利用測距激光器和傾角傳感器獲得導軌表面檢測點的距離數據和傾角數據，再轉化為檢測點在水平坐標系下的坐標數據，進而進行垂直度偏差計算，無需人工參與，誤差小、精度高。附圖說明圖1是本專利技術的電梯導軌垂直度檢測系統的結構示意圖。圖2是本專利技術的電梯導軌垂直度檢測系統俯視圖。圖3是本專利技術的元件連接關系框圖。圖4是本專利技術控制模塊的數據采集控制流程圖。圖5是本專利技術控制模塊的垂直度計算原理圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細描述。結合圖1，本專利技術的一種電梯導軌垂直度檢測系統，包括測量機構、旋轉支架、串口服務器9和控制模塊；測量機構包括第一測距激光器1-1、第二測距激光器1-2和雙軸傾角傳感器2，旋轉支架包括支架板3、轉軸4、聯軸器5、電機6、箱體7和電機驅動器8；所述第一測距激光器1-1、第二測距激光器1-2和雙軸傾角傳感器2均設置在支架板3上，所述電機通過聯軸器5、轉軸4與支架板3相連，電機驅動器8的一端與電機相連，另一端通過串口服務器9與控制模塊相連，控制模塊控制支架板3轉動；測量機構采集導軌上檢測點的位置數據和測量機構的傾角數據，經串口服務器9發送給控制模塊，控制模塊根據接收到的位置數據和傾角數據確定導軌垂直度偏差。所述電機驅動器8和串口服務器9均設置在箱體內，支架板3作為箱蓋，通過轉軸4活動設置在箱體上。所述第一測距激光器1-1和第二測距激光器1-2的中軸與傾角傳感器2的X軸保持平行，兩個測距激光器在Y軸方向的中心距為6-8mm，若間距大于10mm，則不能保證兩個測距激光器都測到導軌數據；若間距太小，則用該數據擬合的平面無法較好體現工作面特征；或者第一測距激光器1-1和第二測距激光器1-2的中軸與傾角傳感器2的Y軸保持平行，兩個測距激光器在X軸方向的中心距為6-8mm。下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。實施例本實施例的導軌測量裝置結構如圖1所示，第一測距激光器1-1、第二測距激光器1-2和雙軸傾角傳感器2位于支架板3頂部，且兩個測距激光器的中軸線與雙軸傾角傳感器2的Y軸平行；聯軸器5和電機6安裝在支架板3的轉軸4上，使得支架板3在上述部件及電機驅動器8的控制下進行旋轉；串口服務器9和電機驅動器8位于箱體7內部。上述部件的俯視圖如圖2所示，本實施例中采用的兩激光器間距8mm，測距精度0.1mm，傾角傳感器選用慧聯AIS-2000雙軸傾角傳感器，精度0.001度。測量裝置各元件的連接關系及控制信息和數據的流向如圖3所示，控制模塊通過計算機10實現，串口服務器8一端連接計算機，一端分別連接測距激光器1-1和1-2、雙軸傾角傳感器2以及電機驅動器8，以便將傳感器采集的數據發送給計算機，或將計算機產生的驅動指令發送給電機驅動器8。本專利技術的控制模塊具有控制測量裝置和測量數據處理的功能，其控制流程如圖4所示，包含以下步驟：S1，打開串口，初始化待測導軌的最大高度值H，及兩測距激光器的間距D；S2，置當前循環次數i為0，最大循環次數為n＝H/D；置當前高度h0＝0；S3，讀取傾角傳感器和2個測距激光器的讀數；S4，根據下一待測點高度h＝h0+D，計算出支架板到達該位置需旋轉的角度，并將角度數轉化為控制電機的脈沖數；S5，將控制信號發給電機驅動器，并在各部件作用下帶動支架板轉到指定角度；S6，休眠1秒，令傾角傳感器測量值較穩定；若i≤n，當前循環次數i加1，h的值賦給當前高度h0，然后重復步驟(3)-(6)的操作；否則，結束循環，執行S7；S7，支架板復位，測量過程結束。測量結束后，原始的距離和傾角數據保存至數組中，然后轉化為水平坐標系下的坐標數據。設測量初始位置的傾角為α0和β0，即測量裝置的姿態與水平坐標系的X軸和Y軸的夾角。測量過程中，導軌上某檢測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電梯導軌垂直度檢測系統，其特征在于：包括測量機構、旋轉支架、串口服務器[9]和控制模塊；測量機構包括第一測距激光器[1?1]、第二測距激光器[1?2]和雙軸傾角傳感器[2]，旋轉支架包括支架板[3]、轉軸[4]、聯軸器[5]、電機[6]和電機驅動器[8]；所述第一測距激光器[1?1]、第二測距激光器[1?2]和雙軸傾角傳感器[2]均設置在支架板[3]上，所述電機通過聯軸器[5]、轉軸[4]與支架板[3]相連，電機驅動器[8]的一端與電機相連，另一端通過串口服務器[9]與控制模塊相連，控制模塊控制支架板[3]轉動；測量機構采集導軌上檢測點的位置數據和測量機構的傾角數據，經串口服務器[9]發送給控制模塊，控制模塊根據接收到的位置數據和傾角數據確定導軌垂直度偏差。

【技術特征摘要】
1.一種電梯導軌垂直度檢測系統，其特征在于：包括測量機構、旋轉支架、串口服務器[9]和控制模塊；測量機構包括第一測距激光器[1-1]、第二測距激光器[1-2]和雙軸傾角傳感器[2]，旋轉支架包括支架板[3]、轉軸[4]、聯軸器[5]、電機[6]和電機驅動器[8]；所述第一測距激光器[1-1]、第二測距激光器[1-2]和雙軸傾角傳感器[2]均設置在支架板[3]上，所述電機通過聯軸器[5]、轉軸[4]與支架板[3]相連，電機驅動器[8]的一端與電機相連，另一端通過串口服務器[9]與控制模塊相連，控制模塊控制支架板[3]轉動；測量機構采集導軌上檢測點的位置數據和測量機構的傾角數據，經串口服務器[9]發送給控制模塊，控制模塊根據接收...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃偉華，郭玲，何新，屈藝，
申請(專利權)人：江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院吳江分院，南京理工大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32