專利名稱：起重機吊鉤三維形變檢測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測系統，尤其是檢驗起重機吊鉤尺寸的檢測系統。
背景技術：
吊鉤，是起重機的重要承載構件，為起重機械的三大危險構件之一(吊鉤、鋼絲繩、制動器)。由于經常吊掛重物，容易磨損，所以它也是一個易損構件。因起重機吊鉤缺陷導致的事故時有發生。所以，吊鉤的安全對起重機械意義重大。根據特種設備安全技術規范TSG Q0002-2008《起重機械安全監察規程——橋式起重機》，當檢查發現吊鉤尺寸出現下列情況時，應立即停止使用，予以報廢①危險斷面磨損達原尺寸的10% ;②開口度比原尺寸增加15% ;③扭轉變形超過10°。但是，使用單位在日常維修和保養時，當吊鉤尺寸發生變化時，卻疏于檢測，認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
串
■/Q1、O斷面磨損、開口度、吊鉤扭轉變形等吊鉤尺寸變化，傳統檢測方法是利用專用工具進行檢查，斷面磨損量一般用游標卡尺或外卡鉗測量，開口度則利用千分尺或游標卡尺測得，吊鉤扭轉變形，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困難。如吊鉤的扭轉變形測量，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場，無法實現。其他如斷面磨損、開口度，雖可在吊鉤使用現場直接測取，但是，當測量人員選擇的測量點有差異時，得到的結果誤差較大，很難進行準確的報廢判定。有時，測量人員即使已經測取到吊鉤尺寸，也因無原始尺寸，無法對吊鉤進行報廢判定。
實用新型內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，該系統應能準確獲取起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉變形三個尺寸變化，并具有檢測快速、系統可靠性高的特點。本實用新型采用的技術方案是起重機吊鉤三維形變檢測系統，其特征在于該系統包括對吊鉤進行圖像掃描的便攜式三維掃描系統、對獲得的掃描數據進行處理的PC機以及為前述三維掃描系統和PC機提供電源的便攜式電源。所述便攜式三維掃描系統包括一帶有支架的座體、安裝在座體上并對吊鉤發射光柵條紋的數字投影儀、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攝像機分別位于數字投影儀的左右兩側。本實用新型的工作原理是三維掃描系統利用PC機產生正弦投影條紋，經數字投影儀將光柵條紋投射到吊鉤(可以是起重機現場垂掛的吊鉤，也可以是取回室內固定在平臺上的吊鉤)表面，條紋經吊鉤表面調制產生變形，其相位關系會發生變化；用CCD攝像機將變形條紋拍攝下來，再利用PC機進行相位提取、相位包裹，得到絕對相位值；后經系統標定、坐標變換得到吊鉤表面的三維信息。然后利用三維掃描軟件，對吊鉤表面進行點云數據編輯、多視點云數據的拼接、局部和全局優化等工作，得到吊鉤表面的準確三維數據信息。最后，利用相關軟件，分析獲得起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉變形三個尺寸的變化值，實現該吊鉤是否達到報廢標準的判定。本實用新型有益效果是該系統定量獲取了吊鉤尺寸參數變化值，大大提高了吊鉤報廢判定的準確性。另夕卜，利用吊鉤復原技術，在吊鉤無原始尺寸的情況下，也可對標準和非標吊鉤進行報廢判定。將該系統用于起重機吊鉤定期檢查或檢驗，可快速、準確、可靠地判定在用起重機吊鉤尺寸變化是否達到報廢標準，強制要求使用單位更換，保證起重機械使用安全。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中1、吊鉤；2、(XD攝像機；3、數字投影儀；4、便攜式電源；5、DSP數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中，便攜式三維掃描系統用于對吊鉤進行圖像掃描，PC機用于對獲得的掃描數據進行處理，便攜式電源為前述三維掃描系統和PC機提供電源。所述三維掃描系統中，數字投影儀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。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數字投影儀3，將正弦投影條紋投射到吊鉤表面；條紋經吊鉤表面調制產生變形，其相位關系會發生變化，用CCD攝像機2將變形條紋拍攝下來后，由DSP數字信號處理集成電路5對攝像數據進行預處理，再通過USB2. O數據傳輸方式將該次吊鉤掃描數據上傳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據編輯、多視點云數據的拼接、局部和全局優化等工作后，得到吊鉤表面完整的三維數據。最后，利用三維軟件分析平臺、吊鉤報廢分析系統，分析獲得起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉變形三個尺寸的變化值，實現該吊鉤是否達到報廢標準的判定。以上的便攜式三維掃描系統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；吊鉤報廢分析系統可基于Visualstudio或VC++等語言開發。普通軟件技術人員均可制作。
權利要求1.起重機吊鉤三維形變檢測系統，其特征在于該系統包括對吊鉤進行圖像掃描的便攜式三維掃描系統、對獲得的掃描數據進行處理的PC機以及為前述三維掃描系統和PC機提供電源的便攜式電源(4)； 所述便攜式三維掃描系統包括一帶有支架的座體(6)、安裝在座體上并對吊鉤發射光柵條紋的數字投影儀(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.根據權利要求1所述的起重機吊鉤三維形變檢測系統，其特征在于所述兩個CCD攝像機分別位于數字投影儀的左右兩側。
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。所要解決的技術問題是提供的系統應能準確獲取起重機吊鉤斷面磨損、開口度、扭轉變形三個尺寸變化，并具有檢測快速、系統可靠性高的特點。技術方案是起重機吊鉤三維形變檢測系統，其特征在于該系統包括對吊鉤進行圖像掃描的便攜式三維掃描系統、對獲得的掃描數據進行處理的PC機以及為前述三維掃描系統和PC機提供電源的便攜式電源。所述便攜式三維掃描系統包括一帶有支架的座體、安裝在座體上并對吊鉤發射光柵條紋的數字投影儀、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行相位處理的PC機。所述兩個CCD攝像機分別位于數字投影儀的左右兩側。
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 優先權日2012年8月27日
發明者陸紀法, 伍蔣軍, 王勇玲, 周科 申請人:浙江省特種設備檢驗研究院