[发明专利]用于工程车辆机械臂的挠度测量装置及方法

说明书

本发明提供一种用于工程车辆机械臂的挠度测量装置，其包含：刻度标靶，其安装在机械臂的动臂末端，在机械臂无挠度变形时垂直于机械臂的延长线方向；激光发射器，其安装在机械臂的定臂根部，用于沿平行于定臂轴线的方向向刻度标靶发射激光，以在刻度标靶上留下可识别的激光光斑；倾角测量装置，其安装在刻度标靶上，用于测量刻度标靶在机械臂挠度变形前后产生的夹角；控制器，其获取刻度标靶上激光光斑的位置信息以及倾角测量装置测量的夹角，计算得到机械臂挠度变形后的挠度。本发明采用的挠度测量装置在安装时相对方便，使用操作步骤相对简洁，检测结果直观且精确，提高了工程车辆机械作业时的安全性。

技术领域

本发明涉及工程测量领域，具体地说，涉及一种用于工程车辆机械臂的挠度测量装置及方法。

背景技术

目前的很多工程机械都具有机械臂，例如起重机以及凿岩台车等，此类具备机械臂的工程车辆在吊载作业时，本应平直的吊臂因为吊重会产生弯曲变形，为保证工程机械的作业安全性以及施工准确性，需要对吊臂的弯曲变形程度进行测量，即对吊臂的挠度进行测量。

现有技术中，用于测量挠度的装置及方法在实现的过程中大都过于复杂，需要比较高的技术进行支持。例如，目前存在一种挠度测量方法，需要采用至少两个相机拍摄已设置标记点的多节臂架，确定图像中各像素点在世界坐标系中的三维坐标，拼接图像并确定各标记点的三维坐标，计算出挠度；专利文件工程机械吊臂的挠度检测系统中，采用两个基本臂GPS定位仪和测点GPS定位仪，分别用于确定自身的空间坐标信息，控制器用于获取并处理GPS定位仪的数据，确定吊臂在挠度待检测处的挠度。实现方式具备一定的难度，参与的仪器较多。另一份专利文件一种测量零部件挠度的在位监测系统中，采用的检测系统仅仅适用于小型零部件。并且，也没有针对于凿岩台车的实际情况进行挠度测量的装置及其配套方法。

鉴于以上所述现有技术的缺点，需要一种精度高且简易可行的工程车辆机械臂的挠度测量装置，用来解决现有技术中挠度测量装置安装以及结构过于复杂，技术要求较高的问题。因此，本发明提供了一种用于工程车辆机械臂的挠度测量装置及方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于工程车辆机械臂的挠度测量装置，所述装置包含：

刻度标靶，其安装在所述机械臂的动臂末端，在所述机械臂无挠度变形时垂直于所述机械臂的延长线方向；

激光发射器，其安装在所述机械臂的定臂根部，用于沿平行于定臂轴线的方向向所述刻度标靶发射激光，以在所述刻度标靶上留下可识别的激光光斑；

倾角测量装置，其安装在所述刻度标靶上，用于测量所述刻度标靶在所述机械臂挠度变形前后产生的夹角；

控制器，其获取所述刻度标靶上激光光斑的位置信息以及所述倾角测量装置测量的所述夹角，计算得到所述机械臂挠度变形后的挠度。

根据本发明的一个实施例，所述刻度标靶上具备可读取刻度盘，用于显示激光光斑的位置信息。

根据本发明的一个实施例，所述可读取刻度盘为表示距离的刻度盘，且其刻度线经过机械臂末端中心与所述刻度标靶的连接处。

根据本发明的一个实施例，所述激光发射器具体为具备激光发射功能的激光发射头。

根据本发明的一个实施例，所述倾角测量装置具体为具备角度测量功能的倾角仪。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种应用如上任一项所述装置的用于工程车辆机械臂的挠度测量方法，所述方法包含以下步骤：

通过激光发射器沿平行于定臂轴线的方向向刻度标靶发射激光，以在刻度标靶上留下可识别的激光光斑；

通过倾角测量装置测量所述刻度标靶在所述机械臂挠度变形前后产生的夹角；