电梯导轨垂直度检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电梯导轨垂直度检测系统，包括测量机构、旋转支架、串口服务器和控制模块；测量机构包括第一测距激光器、第二测距激光器和双轴倾角传感器，旋转支架包括支架板、转轴、联轴器、电机和电机驱动器；测量机构采集导轨上检测点的位置数据和测量机构的倾角数据，经串口服务器发送给控制模块，控制模块根据接收到的位置数据和倾角数据确定导轨垂直度偏差。本发明专利技术的数据采集和垂直度计算过程均无需人工参与，自动化程度高，且测量装置结构简单，操作方便，适用于电梯导轨顶面、侧面，以及其他工作面为平面的直立物体垂直度的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能检测
，特别是一种电梯导轨垂直度检测系统。
技术介绍
电梯导轨是保障电梯运行安全性和舒适性的重要部件之一，因此在安装和定期检测等环节对导轨垂直度都有较高的要求。根据中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布的《电梯工程施工质量验收规范》规定，每列导轨工作面(包括侧面与顶面)每5m铅垂线测量值间的相对最大偏差均不应大于下列数值：轿厢导轨和设有安全钳的对重(平衡重)导轨为1.2mm；不设安全钳的T型导轨为2.0mm。可见，若采用人工吊线与尺量的方法，则存在效率低、采样点有限、测量精度较差等问题，无法实现检测目的。专利技术专利201310244184.1公开了一种电梯导轨校准装置，利用激光发射装置向底部的接收装置发射激光，根据光斑分布判定导轨安装情况；该装置的安装、激光发射装置的调平、以及导轨垂直度偏差的判读均需人工完成。专利技术专利201410081452.7公开了一种电梯导轨垂直度检测方法，该方法针对相机拍摄的重锤线或激光垂准仪激光光线与导轨相对位置的图像，运用图像处理的一系列方法进行垂直度检测；该方法解决了吊线或激光垂准仪检测需人工测量和记录数据的问题，但仍需人工安装吊重锤或安装垂准仪以便成像，并且图像处理的环节较多，需要人机交互，不可避免的引入误差。专利技术专利CN102278956A公开了一种电梯导轨垂直度及轨距测量机器人，该机器人由机身、吸附轮、传感器、无线传输、控制驱动等模块组成，能够沿导轨上下移动，停止到特定点并实施测量，将数据发回上位机程序中进行处理。该系统实现了检测自动化，数据采集、处理过程无需人工介入，但导轨表面往往存在油污，机器人沿近乎90度方向爬升易打滑，影响定位的准确性、产生检测误差。又如专利技术专利CN102607467A，公开了一种基于视觉测量的电梯导轨垂直度检测装置和检测方法，由机器人带动发光圆环沿导轨运动，地面的摄像机拍摄圆环位置，其位置在垂直方向上的变化即能反应出导轨垂直度。该系统也能够实现全自动的数据采集与检测，且机器人的结构相对简单。但发光圆环的安装需辅助设备才能确保其水平，而且机器人运动的平稳性也难以保证，都会影响检测的准确性。综上所述，目前的导轨垂直度检测方法及检测装置存在复杂度高、自动化程度低、检测精度低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、操作方便、自动化程度高且测量精确的电梯导轨垂直度检测系统。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种电梯导轨垂直度检测系统，包括测量机构、旋转支架、串口服务器和控制模块；测量机构包括第一测距激光器、第二测距激光器和双轴倾角传感器，旋转支架包括支架板、转轴、联轴器、电机和电机驱动器；所述第一测距激光器、第二测距激光器和双轴倾角传感器均设置在支架板上，所述电机通过联轴器、转轴与支架板相连，电机驱动器的一端与电机相连，另一端通过串口服务器与控制模块相连，控制模块控制支架板转动；测量机构采集导轨上检测点的位置数据和测量机构的倾角数据，经串口服务器发送给控制模块，控制模块根据接收到的位置数据和倾角数据确定导轨垂直度偏差。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术的电梯导轨垂直度检测系统结构简单，属于一体式而非分体式设备，无需在导轨上和地面上分别安装；(2)本专利技术操作方便，测量装置无需安平；(3)本专利技术测量速度快，与人工操作或导轨上安装部分测量装置的方案相比，能明显节省时间；(4)本专利技术不受工作环境中光照条件限制，电梯井里有无照明均可；(5)本专利技术利用测距激光器和倾角传感器获得导轨表面检测点的距离数据和倾角数据，再转化为检测点在水平坐标系下的坐标数据，进而进行垂直度偏差计算，无需人工参与，误差小、精度高。附图说明图1是本专利技术的电梯导轨垂直度检测系统的结构示意图。图2是本专利技术的电梯导轨垂直度检测系统俯视图。图3是本专利技术的元件连接关系框图。图4是本专利技术控制模块的数据采集控制流程图。图5是本专利技术控制模块的垂直度计算原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，本专利技术的一种电梯导轨垂直度检测系统，包括测量机构、旋转支架、串口服务器9和控制模块；测量机构包括第一测距激光器1-1、第二测距激光器1-2和双轴倾角传感器2，旋转支架包括支架板3、转轴4、联轴器5、电机6、箱体7和电机驱动器8；所述第一测距激光器1-1、第二测距激光器1-2和双轴倾角传感器2均设置在支架板3上，所述电机通过联轴器5、转轴4与支架板3相连，电机驱动器8的一端与电机相连，另一端通过串口服务器9与控制模块相连，控制模块控制支架板3转动；测量机构采集导轨上检测点的位置数据和测量机构的倾角数据，经串口服务器9发送给控制模块，控制模块根据接收到的位置数据和倾角数据确定导轨垂直度偏差。所述电机驱动器8和串口服务器9均设置在箱体内，支架板3作为箱盖，通过转轴4活动设置在箱体上。所述第一测距激光器1-1和第二测距激光器1-2的中轴与倾角传感器2的X轴保持平行，两个测距激光器在Y轴方向的中心距为6-8mm，若间距大于10mm，则不能保证两个测距激光器都测到导轨数据；若间距太小，则用该数据拟合的平面无法较好体现工作面特征；或者第一测距激光器1-1和第二测距激光器1-2的中轴与倾角传感器2的Y轴保持平行，两个测距激光器在X轴方向的中心距为6-8mm。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例本实施例的导轨测量装置结构如图1所示，第一测距激光器1-1、第二测距激光器1-2和双轴倾角传感器2位于支架板3顶部，且两个测距激光器的中轴线与双轴倾角传感器2的Y轴平行；联轴器5和电机6安装在支架板3的转轴4上，使得支架板3在上述部件及电机驱动器8的控制下进行旋转；串口服务器9和电机驱动器8位于箱体7内部。上述部件的俯视图如图2所示，本实施例中采用的两激光器间距8mm，测距精度0.1mm，倾角传感器选用慧联AIS-2000双轴倾角传感器，精度0.001度。测量装置各元件的连接关系及控制信息和数据的流向如图3所示，控制模块通过计算机10实现，串口服务器8一端连接计算机，一端分别连接测距激光器1-1和1-2、双轴倾角传感器2以及电机驱动器8，以便将传感器采集的数据发送给计算机，或将计算机产生的驱动指令发送给电机驱动器8。本专利技术的控制模块具有控制测量装置和测量数据处理的功能，其控制流程如图4所示，包含以下步骤：S1，打开串口，初始化待测导轨的最大高度值H，及两测距激光器的间距D；S2，置当前循环次数i为0，最大循环次数为n＝H/D；置当前高度h0＝0；S3，读取倾角传感器和2个测距激光器的读数；S4，根据下一待测点高度h＝h0+D，计算出支架板到达该位置需旋转的角度，并将角度数转化为控制电机的脉冲数；S5，将控制信号发给电机驱动器，并在各部件作用下带动支架板转到指定角度；S6，休眠1秒，令倾角传感器测量值较稳定；若i≤n，当前循环次数i加1，h的值赋给当前高度h0，然后重复步骤(3)-(6)的操作；否则，结束循环，执行S7；S7，支架板复位，测量过程结束。测量结束后，原始的距离和倾角数据保存至数组中，然后转化为水平坐标系下的坐标数据。设测量初始位置的倾角为α0和β0，即测量装置的姿态与水平坐标系的X轴和Y轴的夹角。测量过程中，导轨上某检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯导轨垂直度检测系统，其特征在于：包括测量机构、旋转支架、串口服务器[9]和控制模块；测量机构包括第一测距激光器[1‑1]、第二测距激光器[1‑2]和双轴倾角传感器[2]，旋转支架包括支架板[3]、转轴[4]、联轴器[5]、电机[6]和电机驱动器[8]；所述第一测距激光器[1‑1]、第二测距激光器[1‑2]和双轴倾角传感器[2]均设置在支架板[3]上，所述电机通过联轴器[5]、转轴[4]与支架板[3]相连，电机驱动器[8]的一端与电机相连，另一端通过串口服务器[9]与控制模块相连，控制模块控制支架板[3]转动；测量机构采集导轨上检测点的位置数据和测量机构的倾角数据，经串口服务器[9]发送给控制模块，控制模块根据接收到的位置数据和倾角数据确定导轨垂直度偏差。

【技术特征摘要】
1.一种电梯导轨垂直度检测系统，其特征在于：包括测量机构、旋转支架、串口服务器[9]和控制模块；测量机构包括第一测距激光器[1-1]、第二测距激光器[1-2]和双轴倾角传感器[2]，旋转支架包括支架板[3]、转轴[4]、联轴器[5]、电机[6]和电机驱动器[8]；所述第一测距激光器[1-1]、第二测距激光器[1-2]和双轴倾角传感器[2]均设置在支架板[3]上，所述电机通过联轴器[5]、转轴[4]与支架板[3]相连，电机驱动器[8]的一端与电机相连，另一端通过串口服务器[9]与控制模块相连，控制模块控制支架板[3]转动；测量机构采集导轨上检测点的位置数据和测量机构的倾角数据，经串口服务器[9]发送给控制模块，控制模块根据接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟华，郭玲，何新，屈艺，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院吴江分院，南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32