1.本发明属于流动式起重机起重性能检测领域，公开了一种流动式起重机承载性能试验检测设备，具体为一种可连续、精准加载的流动式起重机吊载稳定性试验检测设备。
背景技术：2.流动式起重机作业过程中安全是重中之重，其承载能力即吊载稳定性能，指的是流动式起重机在吊载过程中，不发生失稳的极限载荷，它决定了其能否安全的完成吊载工作任务。作为重要的安全性能指标，新产品的吊载稳定性能需要进行针对危险工况的精确试验，获得该产品的准确稳定性数据，同时在试验过程中也要保证人员和设备的安全。目前，流动式起重机的稳定性试验是通过吊载砝码的形式进行，试验过程中将堆叠到一定重量的的定制砝码直接吊起，受限于砝码形制，试验的结果不够准确，无法准确掌握极限稳定性。配凑砝码存在试验时间较长，效率低，试验成本高等问题。同时，如果直接超载起吊，砝码离开地面的瞬间，起重机受力突变，力矩突变容易失稳造成倾翻，安全风险高。在这种情况下，为了满足市场需求和国家相关法规和标准要求，需要设计开发一种能够满足连续加载、加载精确、试验过程安全、试验效率高的吊载稳定性试验的设备，以替代传统检测方法。
3.该试验检测设备采用了激光和视觉结合的方式检测流动式起重机臂头的位置变化，控制油缸实现进行精准加载，控制麦克纳姆轮的转向使检测设备在地面进行万向移动，保证吊载力垂直，可以较好的模拟原试验方法过程。适合流动式起重机安全高效地进行吊载稳定性试验。
技术实现要素：4.本发明要解决的技术问题在于原有的流动式起重机吊载稳定性试验存在效率低、试验结果不准确、容易发生安全事故的问题，提供一种满足标准要求、加载连续精确、试验效率高且安全的试验设备。
5.本发明的技术方案：一种流动式起重机承载性能试验检测设备，包括定位器2和移动检测车4，应用于流动式起重机吊载稳定试验。
6.所述的定位器2包括定位器支架201、定位摄像头205、定位激光发射器202、舵机204和陀螺仪206，定位摄像头205与定位器支架201的一端连接，陀螺仪206固定在定位器支架201上表面的几何中心处，第二连接轴203与定位器支架201固定相连，舵机204的输出轴与第二连接轴203通过联轴器的方式固定连接，舵机204与夹具6的夹具体601固定连接；
7.所述定位激光发射器202包括激光测距传感器8、激光传感器固定座9和连接轴10，激光传感器固定座9通过连接轴10与定位器支架201的另一端连接，激光测距传感器8设置于激光传感器固定座9四周边缘的底部；定位器2通过夹具6与流动式起重机臂架1的臂头相连；
8.所述的移动检测车4包括视觉定位信标401、麦克纳姆轮402、配重块403、移动检测车上盖板404、激光反射器405、油缸406、车架底板407、车架408和驱动电机409，视觉定位信
标401与激光反射器405分别与移动检测车上盖板404相对的两侧连接，配重块403共两个，分别放置在移动检测车上盖板404上另外相对的两侧，对称放置；车架408由多个工字型材纵横连接组成，四个驱动电机409通过电机支座与车架408固定连接，麦克纳姆轮402通过联轴器与驱动电机409的输出轴连接，移动检测车上盖板404与车架底板407分别连接在车架408顶部和底部；
9.所示油缸406包括油缸固定座11、油缸缸身12、油缸活塞杆13和油缸连接盘14，油缸固定座11固定在车架底板407上，油缸缸身12穿过移动检测车上盖板404，油缸连接盘14与油缸活塞杆13顶端连接，拉力传感器502的吊环挂在起重机吊钩501上，拉力传感器502的挂钩通过钢丝绳3与油缸连接盘14进行连接；
10.所述夹具6包括夹具体601、第一固定器602、固定丝杠603和固定旋钮604，第一固定器602固定在夹具体601的一个夹臂上，固定丝杠603通过丝杠螺母副与夹具体601的另一个夹臂进行螺纹连接，固定旋钮604与固定丝杠603固定连接。
11.本发明的有益效果：本发明采用激光检测、视觉检测、油缸控制和麦克纳姆轮控制等技术，能够弥补原有试验的不足。在流动式起重机稳定性吊载试验中，本发明可以通过油缸，对吊载力进行精确施加，可准确的测得流动式起重机的极限承载能力，不需要人工配凑砝码，试验效率高。本发明在工作时，利用视觉定位和激光定位的技术，可以实时获取起重机吊臂臂头的位置信息，用于移动检测小车的移动控制，控制四个麦克纳姆轮的转向实现小车任意方向移动，以用来修正歪拉斜吊，保证吊载力垂直。本发明通过油缸保压状态时，油缸活塞杆伸出的行程，可以模拟重物被吊起的过程。
附图说明
12.图1为本发明吊载稳定性试验过程演示示意图。
13.图2为本发明夹具与起重机吊臂的臂头的连接示意图。
14.图3为本发明夹具与定位器的连接示意图。
15.图4为本发明的激光发射器结构组成示意图，其中，(a)为激光测距传感器的连接示意图，(b)为激光传感器固定座和连接轴的连接示意图。
16.图5为本发明的油缸结构组成示意图。
17.图6位本发明的定位器结构组成示意图。
18.图7为本发明的移动检测车结构组成示意图。
19.图8为本发明的移动检测车底盘结构组成示意图。
20.图9为本发明拉力传感器与起重机吊钩连接示意图。
21.图10为本发明的夹具结构组成示意图。
22.图11为本发明检测设备的控制原理示意图。
23.图中：1流动式起重机吊臂；2定位器；3钢丝绳；4移动检测车；5吊钩；6夹具；7螺母；8激光测距传感器；9激光传感器固定座；10连接轴；11油缸固定座；12油缸缸身；13油缸活塞杆；14油缸连接盘；
24.201定位器支架；202定位激光发射器；203第二连接轴；204舵机；205定位摄像头；206陀螺仪；
25.401视觉定位信标；402麦克纳姆轮；403配重块；404移动检测车上盖板；405激光反
射器；406油缸；407车架底板；408车架；409驱动电机；
26.501起重机吊钩；502拉力传感器；
27.601夹具体；602第一固定器；603固定丝杠；604固定旋钮。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
29.图1为本发明吊载稳定性试验过程演示示意图，移动检测车4上的油缸连接盘14通过钢丝绳3与流动式起重机的吊钩5进行连接，流动式起重机吊臂1吊载拉拽油缸406，来模拟原试验吊起砝码的过程。在吊载过程中，流动式起重机吊臂1受力变形后，臂头的位置发生变化，定位器2检测获得臂头相对移动检测车4的相对位置变化，吊载力方向变化，与重力方向不一致，将相对位置变化信息发送给移动检测车4，移动检测车4自动跟随臂头的偏移而移动，对吊载力方向进行修正，保持与重力方向一致。图2为夹具6与流动式起重机吊臂1臂头的连接示意图，在夹具6中，转动固定旋钮604，使固定丝杠603在夹具体601内做轴向移动，与第一固定器602配合挤压臂头两侧，产生摩擦力，使夹具6固定在臂头上。图3为本发明定位器2与夹具6连接示意图，定位器2上的舵机204与夹具6的夹具体601通过螺母7固定连接，进而使定位器2通过夹具6固定在流动式起重机吊臂1的臂头。定位器2上的陀螺仪206用于测量定位器支架201的位姿，舵机204在陀螺仪206测得的信号控制下，舵机204的输出轴通过带动第二连接轴203转动，进而带动定位器201转动，调节定位器支架201的位姿，使定位器支架201保持水平。定位器2用于获取移动检测车4与臂头的相对位置，定位器2的激光发射器202通过照射移动检测车4的激光反射器405进行激光定位，定位摄像头205对移动检测车4的视觉定位信标401进行视觉定位。图11为检测设备的控制原理示意图，以视觉定位为先导，检测流动式起重机吊臂1的臂头与移动检测车4的相对位置，再利用激光定位对视觉定位的误差进行修正，实现精确定位，试验过程中两种检测方式循环进行，直到试验结束。视觉定位，是通过识别移动检测车4的视觉识别信标401，检测特征的位置信息获取。四个激光测距传感器8阵列分布在激光固定座9内，四个激光测距传感器8同时照射激光反射器405，相对的两个激光测距传感器8为一组，测量与激光反射器405之间的距离，比较测量的数值是否相等，用于控制程序判断移动检测车4的移动方向，测量两组距离进行对比，修正吊载力在重力方向上的方向偏差，使吊载力垂直。移动检测车4上的驱动电机409驱动四个麦克纳姆轮402，可以在地面上进行任意方向的移动，根据定位器2检测到的相对位置信息，移动检测车4对流动式起重机吊臂1的臂头进行跟随运动控制，减小臂头与移动检测车4在水平面上的相对位置距离。流动式起重机吊臂1吊载移动检测车4上的油缸406，模拟吊载砝码，根据需要吊起的重量，设定油缸的工作压力，在吊载时，拉力传感器502实时回传当前的拉力值，并在上位机显示，当吊臂拉力达到设定数值时，油缸保持内部压力稳定，进而保证流动式起重机吊臂1受到的吊载力不变，同时油缸活塞杆13在油缸缸身内12进行移动，模拟砝码被吊起离地的过程。
技术特征：1.一种流动式起重机承载性能试验检测设备，其特征在于，所述的流动式起重机承载性能试验检测设备包括定位器(2)和移动检测车(4)；所述的定位器(2)包括定位器支架(201)、定位摄像头(205)、定位激光发射器(202)、舵机(204)和陀螺仪(206)，定位摄像头(205)与定位器支架(201)的一端连接，陀螺仪(206)固定在定位器支架(201)上表面的几何中心处，第二连接轴(203)与定位器支架(201)固定相连，舵机(204)的输出轴与第二连接轴(203)通过联轴器的方式固定连接，舵机(204)与夹具(6)的夹具体(601)固定连接；所述定位激光发射器(202)包括激光测距传感器(8)、激光传感器固定座(9)和连接轴(10)，激光传感器固定座(9)通过连接轴(10)与定位器支架(201)的另一端连接，激光测距传感器(8)设置于激光传感器固定座(9)的底部；定位器(2)通过夹具(6)与流动式起重机臂架(1)的臂头相连；所述的移动检测车(4)包括视觉定位信标(401)、麦克纳姆轮(402)、配重块(403)、移动检测车上盖板(404)、激光反射器(405)、油缸(406)、车架底板(407)、车架(408)和驱动电机(409)，视觉定位信标(401)与激光反射器(405)分别与移动检测车上盖板(404)相对的两侧连接，配重块(403)共两个，分别放置在移动检测车上盖板(404)上另外相对的两侧，对称放置；车架(408)由多个工字型材纵横连接组成，四个驱动电机(409)通过电机支座与车架(408)固定连接，麦克纳姆轮(402)通过联轴器与驱动电机(409)的输出轴连接，移动检测车上盖板(404)与车架底板(407)分别连接在车架(408)顶部和底部；所示油缸(406)包括油缸固定座(11)、油缸缸身(12)、油缸活塞杆(13)和油缸连接盘(14)，油缸固定座(11)固定在车架底板(407)上，油缸缸身(12)穿过移动检测车上盖板(404)，油缸连接盘(14)与油缸活塞杆(13)顶端连接，拉力传感器(502)的吊环挂在起重机吊钩(501)上，拉力传感器(502)的挂钩通过钢丝绳(3)与油缸连接盘(14)进行连接；所述夹具(6)包括夹具体(601)、第一固定器(602)、固定丝杠(603)和固定旋钮(604)，第一固定器(602)固定在夹具体(601)的一个夹臂上，固定丝杠(603)通过丝杠螺母副与夹具体(601)的另一个夹臂进行螺纹连接，固定旋钮(604)与固定丝杠(603)固定连接。
技术总结本发明提供一种流动式起重机承载性能试验检测设备，属于流动式起重机起重性能检测领域。该设备包括定位器和移动检测车，应用于流动式起重机吊载稳定试验。本发明采用激光检测、视觉检测、油缸控制和麦克纳姆轮控制等技术。在流动式起重机稳定性吊载试验中，本发明可以通过油缸，对吊载力进行精确施加，可准确的测得流动式起重机的极限承载能力，试验效率高。本发明在工作时，利用视觉定位和激光定位的技术，可以实时获取起重机吊臂臂头的位置信息，用于移动检测小车的移动控制，控制四个麦克纳姆轮的转向实现小车任意方向移动，以用来修正歪拉斜吊，保证吊载力垂直。本发明通过油缸保压状态时，油缸活塞杆伸出的行程，可以模拟重物被吊起的过程。拟重物被吊起的过程。拟重物被吊起的过程。
技术研发人员：曹旭阳 李强 高顺德 唐旭扬 张则宝 闻修俊 李伊童
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
