專利名稱：叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，尤其是涉及一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自 動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)全社會(huì)物流成本占GDP的比重連續(xù)7年在21.3%上下徘徊，而國(guó) 外物流發(fā)達(dá)國(guó)家的水平是10%左右。國(guó)內(nèi)物流業(yè)仍處在高速發(fā)展階段。叉車(chē)作 為物流的一個(gè)重要工具，其普及使用將大大縮減企業(yè)的物流成本。面對(duì)這個(gè)龐 大的細(xì)分市場(chǎng)，世界上所有先進(jìn)的叉車(chē)品牌都已以各種形式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。中 國(guó)本土的叉車(chē)工程機(jī)械廠應(yīng)該提升自己產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)刻不容緩。 (杭州叉車(chē)工程機(jī)械股份有限公司作為國(guó)內(nèi)叉車(chē)行業(yè)的骨干企業(yè)之一，從2001 年到2005年銷(xiāo)量平均增長(zhǎng)速度41.8°/。， 2005市場(chǎng)占有率年達(dá)到了 35.9% 。但2005 年，由于受生產(chǎn)技術(shù)的限制，銷(xiāo)售只增長(zhǎng)8%。明顯低于國(guó)內(nèi)平均水平。)叉車(chē) 門(mén)架是叉車(chē)的起升工作裝置，是叉車(chē)的主要部件。其質(zhì)量的好壞直接決定了叉 車(chē)的性能優(yōu)劣。叉車(chē)正朝著高升降度發(fā)展。三層門(mén)架高度達(dá)到6米以上。高門(mén) 架的性能對(duì)叉車(chē)整體性能的影響更為重要?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)門(mén)架的生產(chǎn)工藝，特別是 檢測(cè)手段比較落后，以人工和原始手段為主，嚴(yán)重制約了產(chǎn)品質(zhì)量和整機(jī)性能 的提升。(門(mén)架升降高度和速度的檢測(cè)目前比較先進(jìn)的技術(shù)是使用激光測(cè)距儀。 但激光測(cè)距儀的特點(diǎn)是只能測(cè)量門(mén)架上一個(gè)點(diǎn)的移動(dòng)情況。對(duì)整個(gè)門(mén)架的運(yùn)動(dòng) 情況需要多臺(tái)激光測(cè)距儀從前后左右不同方位上同時(shí)工作。由于門(mén)架在生產(chǎn)過(guò) 程中需要使用行車(chē)對(duì)門(mén)架進(jìn)行起吊運(yùn)輸操作。有些方位上不允許安裝激光測(cè)距 儀。而且不同的門(mén)架形狀尺寸不同，使用激光測(cè)距儀時(shí)，需要調(diào)節(jié)測(cè)距儀的位 置。由于門(mén)架上升高度可達(dá)6米多，位置調(diào)節(jié)比較困難。因此激光測(cè)距儀難以 實(shí)現(xiàn)叉車(chē)門(mén)架前后左右傾斜等多參數(shù)的測(cè)量。)其中叉車(chē)貨叉的自然下滑量目前 還沒(méi)有比較先進(jìn)的方法進(jìn)行測(cè)量，并且精度不高。自由下滑量是叉車(chē)貨叉的一 個(gè)非常重要的質(zhì)量性能參數(shù)。要想提高叉車(chē)的質(zhì)量就需要有一種先進(jìn)的測(cè)量技 術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，采用快 速圖像采集目標(biāo)LED像和圖像處理軟件處理采集到的圖像，使叉車(chē)貨叉自然下滑量的測(cè)量精度超出目前市場(chǎng)精度要求一個(gè)數(shù)量級(jí)。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
包括CCD圖像采集系統(tǒng)、二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、目標(biāo)LED結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)；其
中
1) CCD圖像采集系統(tǒng):在長(zhǎng)焦距透鏡和短焦距透鏡后面分別接圖像采集
CCD,圖像采集卡與CCD相連，把圖像采集卡插在PC機(jī)上；
2) 二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)在底板裝有固定托板，在固定托板下面分別安裝水平面
驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平方向角度編碼器，水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上裝有同步帶輪，水 平方向角度編碼器的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)固定托板，位于固定托板下面的水平 方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有同步帶輪，水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的同步帶輪與水平方向角度編
碼器上的同步帶輪用同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的u型架安裝在位于固定托 板上面的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸端面，垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)u型架安裝在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)u型架 內(nèi)，水平面轉(zhuǎn)動(dòng)u型架的右側(cè)安裝垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸穿 過(guò)水平面轉(zhuǎn)動(dòng)u型架與垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)u型架固定連接，左垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)水平
面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架后，其一端與垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架固定連接，左垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸另一 端連接垂直方向角度編碼器，在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架底面上安裝一個(gè)短焦距透 鏡和一個(gè)長(zhǎng)焦距透鏡，控制電路板與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)和垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；
3) 目標(biāo)LED:
在前面板上開(kāi)個(gè)出光孔和裝有固定磁鐵，在后面板上裝有電路板，電路板 上的四個(gè)LED分別對(duì)準(zhǔn)前面板的四個(gè)出光孔，LED發(fā)出的光被短焦距透鏡和長(zhǎng) 焦距透鏡跟蹤，把目標(biāo)LED固定在叉車(chē)貨叉上，液壓系統(tǒng)代替叉車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)。
本發(fā)明具有的有益效果是
目前在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有可以精確測(cè)量出叉車(chē)貨叉的自然下滑量的測(cè)量系統(tǒng)。 自然下滑量在本系統(tǒng)中通過(guò)長(zhǎng)焦距透鏡成像后的圖像用圖像處理軟件精確檢測(cè) 得到。使叉車(chē)貨叉自然下滑量的測(cè)量精度超出目前市場(chǎng)精度要求一個(gè)數(shù)量級(jí)。 大大提升了我國(guó)叉車(chē)的生產(chǎn)質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，讓叉車(chē)在實(shí)際物流應(yīng)用中更安 全更方便。


圖1是本發(fā)明的自動(dòng)檢測(cè)框架圖。
圖2是本發(fā)明中的目標(biāo)LED排列示意圖。
圖3是本發(fā)明目標(biāo)LED結(jié)構(gòu)主視圖。
圖4是本發(fā)明目標(biāo)LED結(jié)構(gòu)俯視圖之一。圖5是本發(fā)明目標(biāo)LED結(jié)構(gòu)俯視圖之二。
圖6是本發(fā)明二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)主視圖。
圖7是本發(fā)明二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)右視圖。
圖8是本發(fā)明二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)俯視圖。
圖9是本發(fā)明二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的控制電路板。
圖IO是本發(fā)明目標(biāo)LED電路板原理圖。
圖11是本發(fā)明二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)電路板圖。
圖中l(wèi)一固定磁鐵，2—手柄，3—固定螺釘，4一電路板，5—供電電池， 6—LED， 7—前面板8—后面板，9左側(cè)板，IO—右側(cè)板，ll一下底板，12—磁 鐵固定板，13—上頂板，14—固定螺孔15—電池固定板，16—水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 17—固定支板，18—同步帶動(dòng)軸，19—固定托板，20—軸承，21—水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U 型架，22—垂直方向角度編碼器，23—左垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，24—控制電路板， 25—保護(hù)罩，26—左側(cè)板，27—短焦距透鏡，28—長(zhǎng)焦距透鏡，29—右側(cè)板， 30—垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，31—垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸，32—垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架， 33—固定軸套，34—水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，35—同步帶動(dòng)軸，36—水平方向角度編 碼器，37—固定支板，38—底板，39—固定螺釘，40—電源端口， 41一控制電 路板，42—驅(qū)動(dòng)電路板，43—U型固定座。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明包括以下部分
1) CCD圖像采集系統(tǒng)它由PC機(jī)、圖像采集CCD、圖像采集卡、長(zhǎng)焦距 透鏡28和短焦距透鏡27組成。在長(zhǎng)焦距透鏡28和短焦距透鏡27后面分別接 圖像采集CCD，圖像采集卡與CCD相連，把圖像采集卡插在PC機(jī)上。
2) 二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)它由角度編碼器和二維轉(zhuǎn)動(dòng)架和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。把長(zhǎng)焦距 透鏡和短焦距透鏡安裝在二維轉(zhuǎn)動(dòng)架，用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)二維轉(zhuǎn)動(dòng)架二維轉(zhuǎn)動(dòng)通 過(guò)透鏡成像來(lái)跟蹤目標(biāo)LED，角度編碼器安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上來(lái)記錄角度。
3) 液壓系統(tǒng)把叉車(chē)貨叉安裝在貨叉試驗(yàn)臺(tái)上，再把目標(biāo)LED固定在叉車(chē) 貨叉壁上，通過(guò)液壓系統(tǒng)代替叉車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)提供動(dòng)力。
在圖2中，由四個(gè)直徑為d的LED組成，4個(gè)光源成正方形排列，對(duì)角光 源中心點(diǎn)間的距離為D。四個(gè)LED通過(guò)毛玻璃使各個(gè)方向上的發(fā)光亮度一致后 經(jīng)過(guò)前面板上的出光孔出射。用LED有如下優(yōu)點(diǎn)光源明亮，體積小，發(fā)光效 率高，壽命長(zhǎng)，直流供電，安全可靠。
6在圖3，圖4，圖5中，前面板7上開(kāi)4個(gè)通光孔，從通光孔射出LED6，在 前面板7上開(kāi)個(gè)孔安裝固定磁鐵1的開(kāi)關(guān)，在右側(cè)板10上安裝把柄2。在后面 板上通過(guò)固定螺釘固定電路板4，使電路板上的四個(gè)LED剛好對(duì)準(zhǔn)前面板7的 四個(gè)出光孔。供電電池5用電池固定板15固定于左側(cè)板上。下底板11有充電 插槽。六塊側(cè)板用固定螺釘構(gòu)成一個(gè)方盒。
在圖6，圖7，圖8，圖9中，在底板38上安裝四塊固定支板17支撐起固 定托板19。在固定托板19下面安裝固定U型座43。在固定U型座43上安裝 水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)16，水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)16連接同步帶輪18，同步帶輪18用皮帶 連接同步帶輪35，同步帶輪35帶動(dòng)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸34使固定在軸上的水平面 轉(zhuǎn)動(dòng)U型架21水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。其中固定軸套33安裝在固定托板19，在固定軸 套33里安裝軸承20，在軸承20里安裝水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸34。水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸34 的下面安裝水平方向角度編碼器36，水平方向角度編碼器36用來(lái)記錄水平方向 轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)的角度。水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架21的右側(cè)板上安裝垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)30, 垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)右水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸34。垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架32通過(guò)左 垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸23和右水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸架34在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架21中可以垂 直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。左垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸23的左側(cè)安裝垂直方向角度編碼器22，用來(lái)記 錄垂直方向上轉(zhuǎn)過(guò)的角度。垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架32上安裝兩個(gè)長(zhǎng)短焦距的透鏡 短焦距透鏡27和長(zhǎng)焦距透鏡28。把控制電路板24固定在底板38上。最后用保 護(hù)罩25，套在護(hù)整個(gè)二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。
在圖10中，所述電路板4上分別裝有兩個(gè)三極管Q1、 Q2，第一個(gè)二極管 Dl、第二個(gè)二極管D2和第二阻R2串聯(lián)，第一個(gè)LED1和第二個(gè)LED2串聯(lián)， 第一個(gè)三極管Ql的基極與第二個(gè)二極管D2負(fù)極和第二電阻R2的一端連接， 第一個(gè)三極管Q1的發(fā)射極與第一電阻R1的一端連接，第一個(gè)三極管Q1的集 電極與第一個(gè)LED1的正極連接；第三個(gè)二極管D3、第四個(gè)二極管D4和第四 阻R4串聯(lián)，第三個(gè)LED3和第四個(gè)LED4串聯(lián)，第二個(gè)三極管Q2的基極與第 四個(gè)二極管D4負(fù)極和第四電阻R4的一端連接，第二個(gè)三極管Q2的發(fā)射極與 第三電阻R3的一端連接，第二個(gè)三極管Q2的集電極與第三個(gè)LED3的正極連 接；第五電阻R5、反向穩(wěn)壓管D5和第五個(gè)LED5串聯(lián)，第四個(gè)LED4的負(fù)極、 第四電阻R4的另一端、第二個(gè)LED2的負(fù)極、第二電阻R2的另一端和第五個(gè) LED5的負(fù)極接電池的負(fù)極；第三電阻R3的另一端、第三個(gè)二極管D3的正極、 第一電阻R1的另一端、第一個(gè)二極管D1的正極和第五電阻R5的另一端經(jīng)開(kāi) 關(guān)SW1接電池的正極。其中LED1,LED2，LED3，LED4是四個(gè)目標(biāo)光源，LED5用來(lái)做電源的指示燈。
在圖11中，所述控制電路板24上的第一電路驅(qū)動(dòng)器DR1和第二電路驅(qū)動(dòng) 器DR2的HV接口分別與第一變壓器TR1和第二變壓器TR2連接，兩個(gè)變壓器 接220V電源；第一電路驅(qū)動(dòng)器DR1的U、 V、 W端口接水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的 U、 V、 W端口；第二電路驅(qū)動(dòng)器DR2的U、 V、 W端口接垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī) 30的U、 V、 W端口；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的OPTO、 CP、 DIR、 FREE通過(guò)總線分別與 各自單片機(jī)的第一單片機(jī)cpul和第二單片機(jī)cpu2的CP+、 DIR+、 EN+、負(fù)電 位相連；第一單片機(jī)cpul和第二單片機(jī)cpu2的限位開(kāi)關(guān)總線與各自的12V的 限位器相連；第一單片機(jī)cpul和第二單片機(jī)cpu2串聯(lián)后經(jīng)RS232串口與PC機(jī) 相連。
首先把待測(cè)叉車(chē)貨叉安置在液壓貨叉試驗(yàn)臺(tái)上，再把目標(biāo)LED通過(guò)固定磁 鐵1固定在叉車(chē)貨叉壁上，使其隨貨叉一起升降。在離固定試驗(yàn)臺(tái)水平4米遠(yuǎn) 處，把二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)固定在離地面4米高的地方，并使長(zhǎng)短焦距鏡頭對(duì)著目標(biāo) LED方向，拿去保護(hù)罩25，準(zhǔn)備跟蹤目標(biāo)LED，進(jìn)行圖像采集。通過(guò)控制臺(tái)設(shè) 置液壓站的工作方式來(lái)給貨叉升降提供動(dòng)力。通過(guò)PC機(jī)使系統(tǒng)初始化后，進(jìn)入 檢測(cè)階段。
系統(tǒng)利用短焦距透鏡27，長(zhǎng)焦距透鏡28進(jìn)行成像，其成像目標(biāo)為兩個(gè)對(duì)角 LED的距離D。 LED規(guī)則排列，方便圖像的識(shí)別。當(dāng)貨叉運(yùn)動(dòng)時(shí)，LED在CCD 上的成像將會(huì)形成拖影。由于二個(gè)LED的拖影是基本相同，LED彼此間的對(duì)角 中心D可以認(rèn)為保持不變。因此可用兩個(gè)LED的對(duì)角中心距離作目標(biāo)物高。這 個(gè)目標(biāo)光源的設(shè)計(jì)為圖象處理提供了極大的方便。
二個(gè)成像透鏡安裝在二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上。短焦距透鏡27成像有較大的視場(chǎng)角， 保證貨叉上下運(yùn)動(dòng)時(shí)目標(biāo)LED可以始終在短焦距透鏡27的視場(chǎng)范圍內(nèi)，使二 維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)能實(shí)時(shí)跟蹤到目標(biāo)LED。長(zhǎng)焦距透鏡28成像其視場(chǎng)角小，對(duì)成像目
標(biāo)成一個(gè)放大的像，用來(lái)測(cè)量目標(biāo)位置的細(xì)小變化。當(dāng)貨叉運(yùn)動(dòng)到指定高度停 止時(shí)，通過(guò)二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤到目標(biāo)LED，用長(zhǎng)焦距透鏡28成像，使目 標(biāo)LED完整成像在長(zhǎng)焦距透鏡的CCD像面上。通過(guò)圖像采集系統(tǒng)對(duì)不同時(shí)刻 的目標(biāo)進(jìn)行采集并傳輸回采集到的數(shù)據(jù)和通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線傳輸回角度編碼器計(jì)錄 的角度信息。系統(tǒng)利用圖像處理軟件對(duì)短焦距透鏡27所成目標(biāo)圖像的處理就可 計(jì)算出叉車(chē)的運(yùn)動(dòng)高度和速度。當(dāng)門(mén)架在指定高度停止后，長(zhǎng)焦距透鏡28跟蹤 到目標(biāo)LED，并進(jìn)行圖像采集。系統(tǒng)再利用圖像處理軟件對(duì)長(zhǎng)焦距透鏡28所成 目標(biāo)圖像的處理就可以算出自然微下滑量。其中自然微下滑量是當(dāng)叉車(chē)貨叉上升到指定點(diǎn)叉車(chē)貨叉停止運(yùn)動(dòng)，由于在實(shí)際情況中叉車(chē)貨叉會(huì)慢慢的往下移動(dòng)， 這個(gè)微小量稱之為自然下滑量。
其中本系統(tǒng)中用到的CCD是l/3英寸大小，800x600像素的規(guī)格，長(zhǎng)焦距 透鏡的焦距為200mm，短焦距透鏡的焦距為35mm。藍(lán)牙無(wú)線傳輸用的是由南 京國(guó)春電氣設(shè)備有限公司出的GC-05藍(lán)牙集成塊，圖像采集卡用的是CG300。
目前在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有可以精確測(cè)量出叉車(chē)貨叉的自然下滑量的測(cè)量系統(tǒng)。 自然下滑量在本系統(tǒng)中通過(guò)長(zhǎng)焦距透鏡精確檢測(cè)到。具體原理如下 在CCD像面上，LED中心距D對(duì)應(yīng)的像素為N， 1個(gè)像素對(duì)應(yīng)的物體高度a:
a=D/N
如果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，LED光源中心點(diǎn)下移了n個(gè)像素，則自然下滑量A^
As1 = axn
當(dāng)長(zhǎng)焦距取40cm， D為10cm，物距為4米時(shí)，a約為0.14mm。自然下滑 量的誤差由CCD像素分辨率決定。由前面的分析， 一個(gè)像素對(duì)應(yīng)0.14mm，這 個(gè)就是微下移的測(cè)量誤差。100mm對(duì)應(yīng)的相對(duì)測(cè)量誤差為0.14%。這種測(cè)量精 度滿足實(shí)際生產(chǎn)要求并超出了一個(gè)數(shù)量級(jí)的精度。 液壓工作站配置
儲(chǔ)油箱1000升儲(chǔ)油量(含進(jìn)出油孔，液位顯示等) 三相電機(jī)28KW 1470rpm 液壓泵80SCY14-1B 冷卻方式風(fēng)冷 防振壓力表25MPax6
換向閥上下方向控制閥一個(gè)、前后傾方向控制閥一個(gè)、下降流量控制閥、前
后傾速度控制閥
電控箱(下位機(jī))變頻器28KW 接觸器
換向控制繼電器 控制開(kāi)關(guān)
電流互感器及電流表75A
液壓工作站主要技術(shù)指標(biāo)-
適應(yīng)范圍噸位2.5噸。最大高度4.5米。
下降速度可調(diào)范圍300-600mm/s 上升速度可調(diào)，最大值500mm/s 傾斜速度可調(diào)范圍l-5mm/s 。
權(quán)利要求
1、一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包括CCD圖像采集系統(tǒng)、二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、目標(biāo)LED結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)；其中1)CCD圖像采集系統(tǒng)在長(zhǎng)焦距透鏡(28)和短焦距透鏡(27)后面分別接圖像采集CCD，圖像采集卡與CCD相連，把圖像采集卡插在PC機(jī)上；2)二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)在底板(38)裝有固定托板(19)，在固定托板(19)下面分別安裝水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)和水平方向角度編碼器(36)，水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)輸出軸上裝有同步帶輪(18)，水平方向角度編碼器(36)的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)穿過(guò)固定托板(19)，位于固定托板(19)下面的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)上裝有同步帶輪(35)，水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)上的同步帶輪(18)與水平方向角度編碼器(36)上的同步帶輪(35)用同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的U型架(21)安裝在位于固定托板(19)上面的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)端面，垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(32)安裝在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(21)內(nèi)，水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(21)的右側(cè)安裝垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)(30)，垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸(31)穿過(guò)水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(21)與垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(32)固定連接，左垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(23)穿過(guò)水平面轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(21)后，其一端與垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(32)固定連接，左垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(23)另一端連接垂直方向角度編碼器(22)，在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)U型架(32)底面上安裝一個(gè)短焦距透鏡(27)和一個(gè)長(zhǎng)焦距透鏡(28)，控制電路板(24)與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)和垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；3)目標(biāo)LED在前面板(7)上開(kāi)4個(gè)出光孔和裝有固定磁鐵(1)，在后面板上裝有電路板(4)，電路板(4)上的四個(gè)LED分別對(duì)準(zhǔn)前面板(7)的四個(gè)出光孔，LED發(fā)出的光被短焦距透鏡(27)和長(zhǎng)焦距透鏡(28)跟蹤，把目標(biāo)LED固定在叉車(chē)貨叉上，液壓系統(tǒng)代替叉車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其特 征在于所述控制電路板(24)上的第一 電路驅(qū)動(dòng)器(DR1)和第二電路驅(qū)動(dòng)器(DR2) 的HV接口分別與第一變壓器(TR1)和第二變壓器(TR2)連接，兩個(gè)變壓器接 220V電源；第一電路驅(qū)動(dòng)器(DR1)的U、 V、 W端口接水平面驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)的U、 V、 W端口；第二電路驅(qū)動(dòng)器(DR2)的U、 V、 W端口接垂直方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)(30) 的U、 V、 W端口；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的OPTO、 CP、 DIR、 FREE通過(guò)總線分別與各 自單片機(jī)的第一單片機(jī)(cpul)和第二單片機(jī)(cpu2)的CP+、 DIR+、 EN+、負(fù)電位 相連；第一單片機(jī)(cpul)和第二單片機(jī)(cpu2)的限位開(kāi)關(guān)總線與各自的12V的限位器相連；第一單片機(jī)(cpul)和第二單片機(jī)(cpu2)串聯(lián)后經(jīng)RS232串口與PC機(jī)相連。
3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其特 征在于所述電路板(4)上分別裝有兩個(gè)三極管(Q1、 Q2)，第一個(gè)二極管(D1)、 第二個(gè)二極管(D2)和第二阻(R2)串聯(lián)，第一個(gè)LED1和第二個(gè)LED2串聯(lián)，第一 個(gè)三極管(Q1)的基極與第二個(gè)二極管(D2)負(fù)極和第二電阻(R2)的一端連接，第一個(gè)三極管(Q1)的發(fā)射極與第一電阻(R1)的一端連接，第一個(gè)三極管(Q1)的集電極 與第一個(gè)LED1的正極連接;第三個(gè)二極管(D3)、第四個(gè)二極管(D4)和第四阻(R4) 串聯(lián)，第三個(gè)LED3和第四個(gè)LED4串聯(lián)，第二個(gè)三極管(Q2)的基極與第四個(gè)二 極管(D4)負(fù)極和第四電阻(R4)的一端連接，第二個(gè)三極管(Q2)的發(fā)射極與第三電 阻(R3)的一端連接，第二個(gè)三極管(Q2)的集電極與第三個(gè)LED3的正極連接；第 五電阻(R5)、反向穩(wěn)壓管(D5)和第五個(gè)LED5串聯(lián)，第四個(gè)LED4的負(fù)極、第四 電阻(R4)的另一端、第二個(gè)LED2的負(fù)極、第二電阻(R2)的另一端和第五個(gè)LED5 的負(fù)極接電池的負(fù)極；第三電阻(R3)的另一端、第三個(gè)二極管(D3)的正極、第一 電阻(R1)的另一端、第一個(gè)二極管(D1)的正極和第五電阻(R5)的另一端經(jīng)開(kāi)關(guān) (SW1)接電池的正極。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種叉車(chē)貨叉自然下滑量的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。包括CCD圖像采集系統(tǒng)、二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、目標(biāo)LED和液壓系統(tǒng)。CCD圖像采集系統(tǒng)由PC機(jī)、圖像采集CCD、圖像采集卡、長(zhǎng)焦距透鏡和短焦距透鏡；二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)由角度編碼器和二維轉(zhuǎn)動(dòng)架和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，把長(zhǎng)、短焦距透鏡安裝在二維轉(zhuǎn)動(dòng)架，用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)二維轉(zhuǎn)動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)透鏡成像跟蹤目標(biāo)LED，角度編碼器裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上記錄角度；把叉車(chē)貨叉安裝在貨叉試驗(yàn)臺(tái)上，再把目標(biāo)LED固定在叉車(chē)貨叉壁上，通過(guò)液壓系統(tǒng)代替叉車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)提供動(dòng)力。自然下滑量通過(guò)長(zhǎng)焦距透鏡成像后的圖像用圖像處理軟件精確檢測(cè)得到。使叉車(chē)貨叉自然下滑量的測(cè)量精度超出目前市場(chǎng)精度要求一個(gè)數(shù)量級(jí)。
文檔編號(hào)G01B11/02GK101424517SQ20081016331
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者軍 姚, 徐炳炎, 陶小軍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)