一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置及系统，该桥吊包括大车机构、小车机构、吊绳、吊具和吊具起升电机，该装置包括：摆架，其中，吊绳的自由端贯穿摆架后与吊具连接；盒体，具有容纳空间；第二偏振片，可转动地安装在容纳空间内，其中，第二偏振片的第一侧用于接收射入的线偏振光，该线偏振光从第二偏振片的第二侧射出，第二偏振片的第二侧设置的光电检测器用于接收该射出的线偏振光；传动组件，其第一端安装在第二偏振片上，其第二端安装在摆架上；当吊具摆动时，连接吊具的吊绳带动摆架摆动，摆架通过传动组件带动第二偏振片转动，其中，转动后的第二偏振片的偏振方向发生变化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置及系统
本专利技术涉及船舶航运领域，具体涉及一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置及系统。
技术介绍
现有大型集装箱装卸区，现有桥式起重机只有单吊具和双吊具。货物运输只能采用一个或两个集装箱同时进行，效率低、耗时长、工作质量低；为了提升处理效率只能进一步提高桥式起重机的性能，桥式起重机在未来的发展中向多吊具方向发展，持续改进和创新。因此根据多吊具桥式起重机的背景，不同的多吊具桥式起重机的检测装置是尤为重要。即使用设备同时识别每个吊具的摆动角度和吊具长度。然而，许多大型港口仍然是单吊具系统，其部分控制主要是基于视觉和手动控制。由于小车载荷的惯性和一些外部环境的扰动，如风会引起绳子摆动。这种摆动不仅对集装箱的效率有很大的影响，而且还具有很大的安全隐患。因此，有必要设计相应的控制器来抑制绳子的摆动。而控制器的反馈环节基础是要获取吊绳的精确摆角,这也是防摇控制的一个关键问题。目前摆角检测装置大多数可分为接触式检测和非接触型检测。现有的一种接触式检测装置主要是通过吊绳摆动带动摆架8转动,再在相应的摆角编码器上进行测量,但是这种检测装置的准确性不高,尤其是当摆角比较小时,不易检测出小的摆角信息。非接触式检测装置常通使用激光角度仪,此类仪器角对工作环境要求较高,价格昂贵,分辨率不高,易受干扰。并且,现有的桥吊检测装置基本上都是针对单吊具桥吊设计的,由于新型桥吊具有两个可以单独起升的吊具,所以上面提到的摆角检测装置很难分别同时测出它们的摆角。
技术实现思路
>本专利技术的目的在于提供一种基于偏振片的桥吊摆角检测装置,当桥吊的吊绳摆动时会带动轻质摆架上相连的第二偏振片一同转动，线线偏振光穿过第二偏光片之后入射到光电检测器,该光电检测器用于将入射到该光电检测器的光转换成电流并输出,其中所述线线偏振光的偏振方向与所述第二偏振片的预期偏振方向一致；通过信号处理装置的分析计算将结果传送至桥吊自动防摇系统中完成桥吊的自动防摇，也可以传送到桥吊驾驶室，工人操作参考。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，该装置应用于桥吊，该桥吊包括大车机构、小车机构、吊绳、吊具和吊具起升电机，该装置包括：摆架，其中，所述吊绳的自由端贯穿所述摆架后与所述吊具连接；盒体，具有容纳空间；第二偏振片，可转动地安装在所述容纳空间内，其中，所述第二偏振片的第一侧用于接收射入的线偏振光，该线偏振光从所述第二偏振片的第二侧射出，所述第二偏振片的第二侧设置的光电检测器用于接收该射出的线偏振光；传动组件，其第一端安装在第二偏振片上，其第二端安装在所述摆架上；当所述吊具摆动时，连接所述吊具的所述吊绳带动所述摆架摆动，所述摆架通过所述传动组件带动所述第二偏振片转动，其中，转动后的所述第二偏振片的偏振方向发生变化。可选地，该装置还包括：线偏振光发生装置，用于向所述第二偏振片的第一侧射入线偏振光，该线偏振光发生装置包括：可以直接发出线偏振光的第一光源。可选地，该装置还包括：线偏振光发生装置，用于向所述第二偏振片的第一侧射入线偏振光，该线偏振光发生装置包括：第二光源；以及第一偏振片，位于所述第二光源与所述第二偏振片之间，所述第二光源发出的光穿过所述第一线偏振片后形成线偏振光；当所述吊具未摆动时，所述第一偏振片的偏振方向与所述第二偏振片的偏振方向相同；当所述吊具摆动时，所述第一偏振片的偏振方向与所述第二偏振片的偏振方向不同。可选地，可转动地安装在所述容纳空间内的所述第二偏振片始终平行于所述第一偏振片。可选地，所述摆架的摆动轴与所述第二偏振片的转动轴同轴。另一方面，本专利技术还公开了一种基于偏振片的吊具摆动角度测量系统，该系统包括两个如上述基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，两个吊具摆动角度测量装置分别用于测量同一个吊具在两个方向上的摆角。可选地，其中一个吊具摆动角度测量装置中的摆架与其中另一个吊具摆动角度测量装置中的摆架相互垂直。可选地，其中一个吊具摆动角度测量装置中的摆架包围其中另一个吊具摆动角度测量装置中的摆架。可选地，该系统还包括：信号处理装置，与两个所述光电检测器连接；所述信号处理装置根据两个所述光电检测器的输出电流分别来计算两个第二偏振片的转动角度,根据两个第二偏振片的转动角度计算出所述吊具的摆动角度。再一方面，本专利技术还公开了一种多吊具桥吊，该桥吊包括至少一个吊具，各吊具分别对应地安装有一如上述的吊具摆动角度测量系统。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点之一：本专利技术的摆角检测装置避免了吊绳摆角接触式测量的磨损、不易维护等外部因素的影响。具有准确、高效、实时性强的优点，还可以适用多吊具的摆角检测问题，结构简单，使用简单，成本低。附图说明图1是本专利技术一实施例中桥吊的结构示意图；图2是本专利技术一实施例中基于偏振片的吊具摆动角度测量系统6的结构示意图；图3是本专利技术一实施例中基于偏振片的吊具摆动角度测量装置的结构示意图；图4是本专利技术一实施例中基于偏振片的吊具摆动角度测量装置的工作原理图；图5是本专利技术一实施例中双吊具桥吊在测量摆角时的流程图。具体实施方式以下结合附图1～5和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、基于偏振片的吊具摆动角度测量装置、物品或者现场设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、基于偏振片的吊具摆动角度测量装置、物品或者现场设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、基于偏振片的吊具摆动角度测量装置、物品或者现场设备中还存在另外的相同要素。请参阅图1，图1是本实施例中桥吊的结构示意图。该桥吊包括大车机构15、小车机构1以及至少一个吊具。对于具有多吊具的桥吊而言，各吊具可以独立工作，也可以共同互锁工作。本实施例中，对于吊具的数量以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，该装置应用于桥吊，该桥吊包括吊绳、吊具和吊具起升电机，其特征在于，该装置包括：/n摆架，其中，所述吊绳的自由端贯穿所述摆架后与所述吊具连接；/n盒体，具有容纳空间；/n第二偏振片，可转动地安装在所述容纳空间内，其中，所述第二偏振片的第一侧用于接收射入的线偏振光，该线偏振光从所述第二偏振片的第二侧射出，所述第二偏振片的第二侧设置的光电检测器用于接收该射出的线偏振光；/n传动组件，其第一端安装在第二偏振片上，其第二端安装在所述摆架上；/n当所述吊具摆动时，连接所述吊具的所述吊绳带动所述摆架摆动，所述摆架通过所述传动组件带动所述第二偏振片转动，其中，转动后的所述第二偏振片的偏振方向发生变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，该装置应用于桥吊，该桥吊包括吊绳、吊具和吊具起升电机，其特征在于，该装置包括：
摆架，其中，所述吊绳的自由端贯穿所述摆架后与所述吊具连接；
盒体，具有容纳空间；
第二偏振片，可转动地安装在所述容纳空间内，其中，所述第二偏振片的第一侧用于接收射入的线偏振光，该线偏振光从所述第二偏振片的第二侧射出，所述第二偏振片的第二侧设置的光电检测器用于接收该射出的线偏振光；
传动组件，其第一端安装在第二偏振片上，其第二端安装在所述摆架上；
当所述吊具摆动时，连接所述吊具的所述吊绳带动所述摆架摆动，所述摆架通过所述传动组件带动所述第二偏振片转动，其中，转动后的所述第二偏振片的偏振方向发生变化。


2.如权利要求1所述的基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，其特征在于，该装置还包括：
线偏振光发生装置，用于向所述第二偏振片的第一侧射入线偏振光，该线偏振光发生装置包括：
可以直接发出线偏振光的第一光源。


3.如权利要求2所述的基于偏振片的吊具摆动角度测量装置，其特征在于，该装置还包括：
线偏振光发生装置，用于向所述第二偏振片的第一侧射入线偏振光，该线偏振光发生装置包括：
第二光源；以及
第一偏振片，位于所述第二光源与所述第二偏振片之间，所述第二光源发出的光穿过所述第一线偏振片后形成线偏振光；
当所述吊具未摆动时，所述第一偏振片的偏振方向与所述第二偏振片的偏振方向相同；当所述吊具摆动时，所述第一偏振片的偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘素琪，徐为民，宋贤广，刘建国，唐辉腾，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31