本實用新型涉及起重機械領域，尤其是一種基于軌跡球的起重機擺角測量裝置，可廣泛應用于類似起重機的柔性吊重系統(tǒng)中 。

背景技術：

起重機作為一種運輸工具，被廣泛用于工廠車間、倉庫、海邊碼頭等場所對貨物進行搬運，是工廠車間、海邊港口及其他場所實現(xiàn)貨物搬運機械化的重要工具。但是起重機在搬運貨物的過程中會受到很多的干擾，這些干擾會使貨物在運輸過程中來回擺動，因此，起重機快速準確到達目標位置以及貨物到達目標位置之后，這種擺動會嚴重阻礙擺角的迅速恢復到零位置，而隨著吊鉤進行擺動的貨物，則容易與其他物品發(fā)生碰撞而受到損害，同時也存在貨物在擺動過程中對人員造成傷害的隱患。為了提高橋式起重機在貨物搬運行業(yè)的工作效率，有效降低貨物損害以及人員受傷害的風險，需要研究如何去防止起重機的擺動，而防擺控制一般是根據(jù)吊鉤擺動的幅度、頻率和方向等，對吊鉤進行反向控制來達到防擺的目的，因此需要一種高精度的擺角測量裝置。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種基于軌跡球的起重機擺角測量裝置，能夠以簡單的結構準確測量出吊鉤擺動時的幅度、頻率和方向等擺角數(shù)據(jù)，從而能夠對吊鉤進行反向控制達到防擺的目的，提高起重機搬運貨物的工作效率，有效降低貨物出現(xiàn)損害的情況以及消除人員受傷害的風險隱患。

本實用新型解決其問題所采用的技術方案是：

一種基于軌跡球的起重機擺角測量裝置，包括安裝于起重機吊臂之上用于起支撐作用的運動小車底板、用于連接貨物的鋼絲繩、用于把鋼絲繩連接于運動小車底板之上的卷筒和用于對貨物進行擺動時的幅度、頻率及方向等擺角數(shù)據(jù)進行測量的擺角測量裝置；卷筒通過支架設置于運動小車底板之上；鋼絲繩的一端連接于卷筒之上，其另一端依次穿過運動小車底板和擺角測量裝置，并與貨物連接于一起；鋼絲繩穿過擺角測量裝置時，與擺角測量裝置連接于一起；擺角測量裝置在其四個角的位置上通過尼龍繩與運動小車底板連接于一起，鋼絲繩帶動擺角測量裝置擺動時，尼龍繩跟隨鋼絲繩共同擺動。

進一步，擺角測量裝置包括測量裝置上底板、與測量裝置上底板連接于一起的測量裝置下底板、隨著鋼絲繩的擺動而進行轉動的軌跡球和根據(jù)軌跡球的轉動程度而測量出擺角數(shù)據(jù)的編碼器，編碼器圍繞設置于軌跡球的四周并與軌跡球相接觸，編碼器和軌跡球設置于測量裝置上底板和測量裝置下底板之間，鋼絲繩穿過軌跡球并與軌跡球固定于一起。

進一步，編碼器包括第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器和第四編碼器，第一編碼器和第二編碼器設置于軌跡球的x軸線之上對x軸擺角進行數(shù)據(jù)測量，第三編碼器和第四編碼器設置于軌跡球的y軸線之上對y軸擺角進行數(shù)據(jù)測量。

進一步，第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器和第四編碼器均設置有用于與軌跡球進行相切的摩擦輪；軌跡球隨著鋼絲繩的擺動而轉動時，帶動摩擦輪進行轉動從而使編碼器獲得擺角的測量數(shù)據(jù)。

進一步，第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器和第四編碼器均通過編碼器支架設置于測量裝置上底板之上，測量裝置上底板設置有用于對編碼器支架進行限位的限位塊。

進一步，測量裝置下底板設置有用于對軌跡球進行限位的通孔，通孔的直徑小于軌跡球的直徑，穿過軌跡球的鋼絲繩穿過通孔與貨物連接于一起。

進一步，測量裝置上底板和測量裝置下底板之間通過銅柱連接于一起。

本實用新型的有益效果是：一種基于軌跡球的起重機擺角測量裝置，當連接貨物的鋼絲繩進行擺動時，擺角測量裝置會隨之進行擺動，因此能夠測量出鋼絲繩在擺動時的擺角數(shù)據(jù)；而當擺角測量裝置隨著鋼絲繩進行擺動時，其內部的軌跡球則會隨著鋼絲繩的擺動而進行轉動，從而帶動設置于編碼器之上與軌跡球相切的摩擦輪進行轉動，因此，編碼器能夠通過測量摩擦輪的轉動程度而準確測量出鋼絲繩擺動時的幅度、頻率和方向等擺角數(shù)據(jù)，從而能夠對鋼絲繩進行反向控制達到防擺的目的，提高起重機搬運貨物的工作效率，有效降低貨物出現(xiàn)損害的情況以及消除人員受傷害的風險隱患；卷筒能夠把鋼絲繩的一端固定于運動小車底板之上，從而能夠使得鋼絲繩的另一端能夠進行自由擺動，從而能夠對其進行擺角數(shù)據(jù)的測量；尼龍繩能夠把擺角測量裝置與運動小車底板牢牢連接于一起，不僅能夠滿足兩者之間的連接強度，還能夠保證擺角測量裝置隨著鋼絲繩進行自由擺動，保證了鋼絲繩擺動時的自由度，從而使得編碼器能夠準確測量出鋼絲繩的擺角數(shù)據(jù)；測量裝置上底板和測量裝置下底板能夠限定軌跡球和編碼器的位置，使得軌跡球和編碼器的位置在測量擺角數(shù)據(jù)時能夠保持相對穩(wěn)定，從而保證了擺角數(shù)據(jù)的測量準確性；軌跡球、摩擦輪和編碼器相互配合作用，把鋼絲繩的擺角數(shù)據(jù)轉化為軌跡球的轉動數(shù)據(jù)，接著把軌跡球的轉動數(shù)據(jù)轉化成摩擦輪的轉動數(shù)據(jù)，從而使得編碼器能夠準確識別摩擦輪的轉動數(shù)據(jù)，從而得出鋼絲繩的擺角數(shù)據(jù)，因此能夠對鋼絲繩進行反向控制達到防擺的目的。

附圖說明

下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的起重機擺角測量裝置的示意圖；

圖2是本實用新型的起重機擺角測量裝置的主視圖；

圖3是本實用新型的起重機擺角測量裝置的側視圖；

圖4是本實用新型的起重機擺角測量裝置的仰視圖；

圖5是擺角測量裝置的主視圖；

圖6是擺角測量裝置的仰視圖；

圖7是本實用新型的起重機擺角測量裝置的工作狀態(tài)圖。

具體實施方式

參照圖1-圖7，本實用新型的一種基于軌跡球的起重機擺角測量裝置，包括安裝于起重機吊臂之上用于起支撐作用的運動小車底板1、用于連接貨物的鋼絲繩2、用于把鋼絲繩2連接于運動小車底板1之上的卷筒3和用于對貨物進行擺動時的幅度、頻率及方向等擺角數(shù)據(jù)進行測量的擺角測量裝置4；卷筒3通過支架設置于運動小車底板1之上；鋼絲繩2的一端連接于卷筒3之上，其另一端依次穿過運動小車底板1和擺角測量裝置4，并與貨物連接于一起；鋼絲繩2穿過擺角測量裝置4時，與擺角測量裝置4連接于一起；擺角測量裝置4在其四個角的位置上通過尼龍繩5與運動小車底板1連接于一起，鋼絲繩2帶動擺角測量裝置4擺動時，尼龍繩5跟隨鋼絲繩2共同擺動。由于卷筒3把鋼絲繩2的一端固定于運動小車底板1之上，因此鋼絲繩2的另一端能夠進行自由擺動，從而使得與鋼絲繩2連接于一起的擺角測量裝置4能夠對鋼絲繩2進行擺角數(shù)據(jù)的測量，當使用本實用新型的基于軌跡球的起重機擺角測量裝置對由于搬運貨物而進行擺動的鋼絲繩2進行擺角數(shù)據(jù)的測量時，擺角測量裝置4會隨著鋼絲繩2同步進行擺動，而當擺角測量裝置4進行擺動時，會同步測量出擺動幅度、頻率及方向等各種擺角數(shù)據(jù)，從而能夠根據(jù)這些擺角數(shù)據(jù)對鋼絲繩進行反向控制達到防擺的目的，因此能夠提高起重機搬運貨物的工作效率，有效降低貨物出現(xiàn)損害的情況以及消除人員受傷害的風險隱患。尼龍繩5能夠把擺角測量裝置4與運動小車底板1牢牢連接于一起，不僅能夠滿足兩者之間的連接強度，還能夠保證擺角測量裝置4隨著鋼絲繩2進行自由擺動，保證了鋼絲繩2擺動時的自由度，從而使得擺角測量裝置4能夠準確測量出鋼絲繩2的擺角數(shù)據(jù)。

其中，參照圖1、圖2和圖4，擺角測量裝置4包括測量裝置上底板41、與測量裝置上底板41連接于一起的測量裝置下底板42、隨著鋼絲繩2的擺動而進行轉動的軌跡球43和根據(jù)軌跡球43的轉動程度而測量出擺角數(shù)據(jù)的編碼器44，編碼器44圍繞設置于軌跡球43的四周并與軌跡球43相接觸，編碼器44和軌跡球43設置于測量裝置上底板41和測量裝置下底板42之間，鋼絲繩2穿過軌跡球43并與軌跡球43固定于一起。由于鋼絲繩2穿過軌跡球43并與軌跡球43固定于一起，因此當鋼絲繩2進行擺動時，軌跡球43會隨著鋼絲繩2的擺動而在擺角測量裝置4之中進行轉動，因此，圍繞設置于軌跡球43四周并與之相接觸的編碼器44，能夠根據(jù)軌跡球43的轉動情況而測量鋼絲繩2的擺角數(shù)據(jù)。測量裝置上底板41和測量裝置下底板42能夠限定軌跡球43和編碼器44的位置，使得軌跡球43和編碼器44的位置在測量擺角數(shù)據(jù)時能夠保持相對穩(wěn)定，從而保證了擺角數(shù)據(jù)的測量準確性。

其中，參照圖6，編碼器44包括第一編碼器45、第二編碼器46、第三編碼器47和第四編碼器48，第一編碼器45和第二編碼器46設置于軌跡球43的x軸線之上對x軸擺角進行數(shù)據(jù)測量，第三編碼器47和第四編碼器48設置于軌跡球43的y軸線之上對y軸擺角進行數(shù)據(jù)測量。由于鋼絲繩2的擺動幅度、頻率及方向等各種擺角數(shù)據(jù)都是不確定的，但不論鋼絲繩2往哪個方向進行擺動，其擺動方向都是在由x軸線和y軸線構成的平面之中，因此，通過第一編碼器45和第二編碼器46在x軸線之上對軌跡球43進行x軸擺角的數(shù)據(jù)測量，以及通過第三編碼器47和第四編碼器48在y軸線之上對軌跡球43進行y軸擺角的數(shù)據(jù)測量，并結合x軸擺角的數(shù)據(jù)和y軸擺角的數(shù)據(jù)，即可得到軌跡球43在任意轉動情況下的轉動數(shù)據(jù)，即得到了鋼絲繩2朝任意方向進行擺動時的擺角數(shù)據(jù)。

其中，參照圖6-圖7，第一編碼器45、第二編碼器46、第三編碼器47和第四編碼器48均設置有用于與軌跡球43進行相切的摩擦輪49；軌跡球43隨著鋼絲繩2的擺動而轉動時，帶動摩擦輪49進行轉動從而使編碼器44獲得擺角的測量數(shù)據(jù)。當擺角測量裝置4隨著鋼絲繩2進行擺動時，擺角測量裝置4內部的軌跡球43會隨著鋼絲繩2的擺動而進行轉動，此時，設置于編碼器44之上與軌跡球43相切的摩擦輪49會被帶動進行轉動，因此，編碼器44能夠通過測量摩擦輪49的轉動程度而準確測量出鋼絲繩2擺動時的幅度、頻率和方向等擺角數(shù)據(jù)，從而能夠對鋼絲繩2進行反向控制達到防擺的目的，提高起重機搬運貨物的工作效率，有效降低貨物出現(xiàn)損害的情況以及消除人員受傷害的風險隱患。

其中，參照圖5-圖6，第一編碼器45、第二編碼器46、第三編碼器47和第四編碼器48均通過編碼器支架7設置于測量裝置上底板41之上，測量裝置上底板41設置有用于對編碼器支架7進行限位的限位塊9。限位塊9能夠把編碼器支架7限制固定于測量裝置上底板41之上，使得編碼器支架7不會帶動編碼器44發(fā)生位移，從而避免編碼器44的位置出現(xiàn)移動而導致測量不準確的情況。

其中，參照圖3-圖4，測量裝置下底板42設置有用于對軌跡球43進行限位的通孔8，通孔8的直徑小于軌跡球43的直徑，穿過軌跡球43的鋼絲繩2穿過通孔8與貨物連接于一起。通孔8能夠把軌跡球43限制在測量裝置下底板42之上，并處于第一編碼器45、第二編碼器46、第三編碼器47和第四編碼器48的中間位置，不僅能夠使軌跡球43保持在固定的位置上進行轉動，并且軌跡球43進行轉動時不會朝其他方向發(fā)生偏移，從而保證了擺角數(shù)據(jù)的測量準確性。

其中，參照圖2、圖3和圖7，測量裝置上底板41和測量裝置下底板42之間通過銅柱6連接于一起。銅柱6能夠把測量裝置上底板41和測量裝置下底板42緊密固定于一起，從而能夠把編碼器44和軌跡球43穩(wěn)定地設置于測量裝置上底板41和測量裝置下底板42之間，當鋼絲繩2帶動擺角測量裝置4進行擺動時，編碼器44和軌跡球43都不會出現(xiàn)相對偏移，因此能夠保證擺角數(shù)據(jù)的測量準確性，從而能夠對鋼絲繩2進行準確的反向控制而達到防擺的目的。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。