專利名稱：起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其是檢驗起重機吊鉤尺寸的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
吊鉤，是起重機的重要承載構(gòu)件，為起重機械的三大危險構(gòu)件之一(吊鉤、鋼絲繩、制動器)。由于經(jīng)常吊掛重物，容易磨損，所以它也是一個易損構(gòu)件。因起重機吊鉤缺陷導(dǎo)致的事故時有發(fā)生。所以，吊鉤的安全對起重機械意義重大。根據(jù)特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG Q0002-2008《起重機械安全監(jiān)察規(guī)程——橋式起重機》，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)吊鉤尺寸出現(xiàn)下列情況時，應(yīng)立即停止使用，予以報廢①危險斷面磨損達(dá)原尺寸的10% ;②開口度比原尺寸增加15% ;③扭轉(zhuǎn)變形超過10°。但是，使用單位在日常維修和保養(yǎng)時，當(dāng)?shù)蹉^尺寸發(fā)生變化時，卻疏于檢測，認(rèn)為其變化對吊鉤正常使用影響不大，給吊鉤的安全使用留下重大隱
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■/Q1、O斷面磨損、開口度、吊鉤扭轉(zhuǎn)變形等吊鉤尺寸變化，傳統(tǒng)檢測方法是利用專用工具進(jìn)行檢查，斷面磨損量一般用游標(biāo)卡尺或外卡鉗測量，開口度則利用千分尺或游標(biāo)卡尺測得，吊鉤扭轉(zhuǎn)變形，則利用劃線法測量。上述檢測方法看似簡單，但在實際操作中存在相當(dāng)困難。如吊鉤的扭轉(zhuǎn)變形測量，采用劃線法時，必須將其放在某一平臺上，用垂直劃線尺和調(diào)整墊塊，水平找正吊鉤鉤身中心線，找出鉤尖中心線與吊鉤鉤身中心線的交點，從鉤尖中心點向吊鉤鉤身中線作垂線，量出垂足到交點的距離，然后計算才能獲得。該方法在吊鉤使用現(xiàn)場，無法實現(xiàn)。其他如斷面磨損、開口度，雖可在吊鉤使用現(xiàn)場直接測取，但是，當(dāng)測量人員選擇的測量點有差異時，得到的結(jié)果誤差較大，很難進(jìn)行準(zhǔn)確的報廢判定。有時，測量人員即使已經(jīng)測取到吊鉤尺寸，也因無原始尺寸，無法對吊鉤進(jìn)行報廢判定。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種起重機吊鉤尺寸的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確獲取起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉(zhuǎn)變形三個尺寸變化，并具有檢測快速、系統(tǒng)可靠性高的特點。本實用新型采用的技術(shù)方案是起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括對吊鉤進(jìn)行圖像掃描的便攜式三維掃描系統(tǒng)、對獲得的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的PC機以及為前述三維掃描系統(tǒng)和PC機提供電源的便攜式電源。所述便攜式三維掃描系統(tǒng)包括一帶有支架的座體、安裝在座體上并對吊鉤發(fā)射光柵條紋的數(shù)字投影儀、安裝在座體上對吊鉤拍攝圖像的兩個CCD攝像機。所述兩個CXD攝像機分別位于數(shù)字投影儀的左右兩側(cè)。本實用新型的工作原理是三維掃描系統(tǒng)利用PC機產(chǎn)生正弦投影條紋，經(jīng)數(shù)字投影儀將光柵條紋投射到吊鉤(可以是起重機現(xiàn)場垂掛的吊鉤，也可以是取回室內(nèi)固定在平臺上的吊鉤)表面，條紋經(jīng)吊鉤表面調(diào)制產(chǎn)生變形，其相位關(guān)系會發(fā)生變化；用CCD攝像機將變形條紋拍攝下來，再利用PC機進(jìn)行相位提取、相位包裹，得到絕對相位值；后經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)定、坐標(biāo)變換得到吊鉤表面的三維信息。然后利用三維掃描軟件，對吊鉤表面進(jìn)行點云數(shù)據(jù)編輯、多視點云數(shù)據(jù)的拼接、局部和全局優(yōu)化等工作，得到吊鉤表面的準(zhǔn)確三維數(shù)據(jù)信息。最后，利用相關(guān)軟件，分析獲得起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉(zhuǎn)變形三個尺寸的變化值，實現(xiàn)該吊鉤是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)的判定。本實用新型有益效果是該系統(tǒng)定量獲取了吊鉤尺寸參數(shù)變化值，大大提高了吊鉤報廢判定的準(zhǔn)確性。另夕卜，利用吊鉤復(fù)原技術(shù)，在吊鉤無原始尺寸的情況下，也可對標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)吊鉤進(jìn)行報廢判定。將該系統(tǒng)用于起重機吊鉤定期檢查或檢驗，可快速、準(zhǔn)確、可靠地判定在用起重機吊鉤尺寸變化是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)，強制要求使用單位更換，保證起重機械使用安全。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、吊鉤；2、(XD攝像機；3、數(shù)字投影儀；4、便攜式電源；5、DSP數(shù)字信號處理集成電路；6、帶有支架的座體。
具體實施方式
本實用新型提供的三維形變檢測系統(tǒng)中，便攜式三維掃描系統(tǒng)用于對吊鉤進(jìn)行圖像掃描，PC機用于對獲得的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，便攜式電源為前述三維掃描系統(tǒng)和PC機提供電源。所述三維掃描系統(tǒng)中，數(shù)字投影儀3、兩個CXD攝像機2以及PC機均安裝在帶有支架的座體6上。該系統(tǒng)還配置了吊鉤掃描軟件、吊鉤三維軟件分析平臺和吊鉤報廢分析系統(tǒng)。圖1中，掃描吊鉤表面某處三維信息時，首先由掃描軟件觸發(fā)數(shù)字投影儀3，將正弦投影條紋投射到吊鉤表面；條紋經(jīng)吊鉤表面調(diào)制產(chǎn)生變形，其相位關(guān)系會發(fā)生變化，用CCD攝像機2將變形條紋拍攝下來后，由DSP數(shù)字信號處理集成電路5對攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再通過USB2. O數(shù)據(jù)傳輸方式將該次吊鉤掃描數(shù)據(jù)上傳PC機(圖中省略PC機)，完成吊鉤局部的一次掃描。多次吊鉤局部掃描并且由掃描軟件作點云數(shù)據(jù)編輯、多視點云數(shù)據(jù)的拼接、局部和全局優(yōu)化等工作后，得到吊鉤表面完整的三維數(shù)據(jù)。最后，利用三維軟件分析平臺、吊鉤報廢分析系統(tǒng)，分析獲得起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉(zhuǎn)變形三個尺寸的變化值，實現(xiàn)該吊鉤是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)的判定。以上的便攜式三維掃描系統(tǒng)及配套掃描軟件可外購獲得。用于本實用新型的軟件主要包括三維軟件分析平臺、吊鉤報廢分析系統(tǒng)兩部分；三維軟件分析平臺可基于UG、Solidworks、Pro/E等軟件；吊鉤報廢分析系統(tǒng)可基于Visualstudio或VC++等語言開發(fā)。普通軟件技術(shù)人員均可制作。
權(quán)利要求1.起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括對吊鉤進(jìn)行圖像掃描的便攜式三維掃描系統(tǒng)、對獲得的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的PC機以及為前述三維掃描系統(tǒng)和PC機提供電源的便攜式電源(4)； 所述便攜式三維掃描系統(tǒng)包括一帶有支架的座體(6)、安裝在座體上并對吊鉤發(fā)射光柵條紋的數(shù)字投影儀(3)以及安裝在座體上對吊鉤拍攝圖像的兩個CCD攝像機(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)，其特征在于所述兩個CCD攝像機分別位于數(shù)字投影儀的左右兩側(cè)。
專利摘要本實用新型涉及一種起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)。所要解決的技術(shù)問題是提供的系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確獲取起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉(zhuǎn)變形三個尺寸變化，并具有檢測快速、系統(tǒng)可靠性高的特點。技術(shù)方案是起重機吊鉤三維形變檢測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括對吊鉤進(jìn)行圖像掃描的便攜式三維掃描系統(tǒng)、對獲得的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的PC機以及為前述三維掃描系統(tǒng)和PC機提供電源的便攜式電源。所述便攜式三維掃描系統(tǒng)包括一帶有支架的座體、安裝在座體上并對吊鉤發(fā)射光柵條紋的數(shù)字投影儀、安裝在座體上對吊鉤拍攝圖像的兩個CCD攝像機以及對獲取的圖像進(jìn)行相位處理的PC機。所述兩個CCD攝像機分別位于數(shù)字投影儀的左右兩側(cè)。
文檔編號B66C13/16GK202880687SQ20122042791
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者陸紀(jì)法, 伍蔣軍, 王勇玲, 周科 申請人:浙江省特種設(shè)備檢驗研究院