手扳葫芦的自动化检测系统

技术领域

本发明涉及手扳葫芦检测技术领域，具体地涉及一种手扳葫芦的自动化检测系统。

背景技术

手扳葫芦是一种手动起重工具，使用简单，携带方便。它可以进行提升、牵引、下降、校准等作业，其起重量一般不超过50吨。手扳葫芦在许多行业都有广泛的应用，它被用来安装设备，起吊物品，牵拉机械部件等。因此，其性能的好坏影响着起重效率和其中安全。

手扳葫芦的操作方式一般是通过往复扳动手柄来进行驱动主链升降，目前，现有技术中对于手扳葫芦的测试、检修或者保养一般是通过人工往复扳动，并结合拉力表等辅助设备来实现。但是该种方式所投入的人工成本高，且效率低，且人工测试结果评价的主观性程度高，导致测试精度低。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案具有人工成本高且测试效率低、测试精度低的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种手扳葫芦的自动化检测系统，该手扳葫芦的自动化检测系统具有测试效率高且测试精度高的功能。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种手扳葫芦的自动化检测系统，包括：

限位机构，用于限定手扳葫芦以及所述手扳葫芦的挂钩的位置；

配重机构，设置在所述限位机构的一侧，用于与所述手扳葫芦的主链的吊钩连接；

摆动机构，与所述手扳葫芦的手柄连接，用于驱动所述手扳葫芦的手柄往复转动；

测量机构，设置在所述配重机构和所述限位机构之间，用于对所述手扳葫芦的主链的位移量进行测量。

可选地，所述自动化检测系统还包括防护箱，所述防护箱套设在所述限位机构、所述配重机构、所述摆动机构以及所述测量机构的外侧。

可选地，所述限位机构包括：

限位台，所述限位台的顶部开设有限位凹槽；

限位杆，一端与所述防护箱的内壁连接；

第一钩环，设置在所述限位杆远离所述防护箱内壁的一端，用于与所述手扳葫芦的挂钩配合钩连。

可选地，所述配重机构包括：

液压伺服系统，设置在所述防护箱的内部；

联轴器，设置在所述液压伺服系统的输出端，所述联轴器远离所述液压伺服系统的一端设置有连柱；

第二钩环，设置在所述连柱远离所述联轴器的一端，用于与所述手扳葫芦的主链的吊钩配合钩连。

可选地，所述摆动机构包括：

支撑板；

伺服电机，设置在所述支撑板的顶部；

转轮，设置在所述伺服电机的输出端，所述转轮的边缘设置有第一柱形凸起；

套环，固定套设在所述手扳葫芦的手柄上，所述套环的顶部设置有第二柱形凸起，所述第一柱形凸起的高度大于所述第二柱形凸起的高度；

连杆，一端活动套设在所述第一柱形凸起的外侧，另一端活动套设在所述第二柱形凸起的外侧。

可选地，所述测量机构包括光电编码器。

可选地，所述限位机构、所述配重机构以及所述测量机构设置有多组，且呈上下分布，所述自动化检测系统还包括：

升降机构，与所述支撑板连接，用于驱动所述支撑板升降；

顶升机构，设置在所述转轮的顶部，所述顶升机构的输出端与所述连杆的底部连接，用于顶升或者下降所述连杆；

视觉检测仪，设置在所述连杆的另一端附近，用于对所述第二柱形凸起进行识别定位。

可选地，所述自动化检测系统还包括控制器，所述控制器用于执行：

启动顶升机构，以将所述连杆顶起至脱离与所述第二柱形凸起配合的高度；

启动伺服电机，以带动所述转轮转动；

判断所述视觉检测仪是否识别到第二柱形凸起的位置；

在判断所述视觉检测仪识别到第二柱形凸起的位置时，关闭所述伺服电机，关闭顶升组件，以使得所述连杆的另一端套设在所述第二柱形凸起的外侧。

可选地，所述控制器还用于执行：

获取所述手扳葫芦的型号；

根据所述手扳葫芦的型号配置配重机构的动态载荷；

启动摆动组件；

获取所述测量机构在预设时间间隔内测到的位移值；

根据每个所述预设时间间隔的位移值对所述手扳葫芦的动载性能进行诊断。

可选地，根据每个所述预设时间间隔的位移值对所述手扳葫芦的动载性能进行诊断包括：

根据公式(1)获取每个所述预设时间间隔的位移速率，

其中，v

根据公式(2)获取所有预设时间间隔的平均位移速率，

其中，

根据公式(3)获取相邻所述预设时间间隔的位移速率差值，

Δ

其中，Δ

根据公式(4)获取所述手扳葫芦的动载顺畅值，

其中，σ为所述手扳葫芦的动载顺畅值；

判断所述手扳葫芦的动载顺畅值是否小于或等于动载顺畅阈值；

在判断所述手扳葫芦的动载顺畅值小于或等于动载顺畅阈值的情况下，判定所述手扳葫芦动载性能正常；

在判断所述手扳葫芦的动载顺畅值大于动载顺畅阈值的情况下，判定所述手扳葫芦动载性能异常。

通过上述技术方案，本发明提供的手扳葫芦的自动化检测系统通过先将待测试手扳葫芦置于限位机构上限定，再将手扳葫芦的主链的吊钩与配重机构连接，摆动机构与手扳葫芦的手柄连接，最后启动摆动机构，以驱动手扳葫芦的手柄往复移动，测量机构对该手扳葫芦的主链的位移进行测量并分析，进而可以准确测出该手扳葫芦的动载性能，采用摆动机构替代人工的方式，能够有效地节省人力，且提高了测试效率；采用配重机构和测量机构结合配置测量的方式，灵活性更高，可以满足不同型号手扳葫芦的测试，且测试精度更高。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统的结构示意图；

图2是图1中A区域的放大示意图；

图3是图1中B区域的放大示意图；

图4是图1中C区域的放大示意图；

图5是图1中D区域的放大示意图；

图6是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统中升降机构的位置示意图；

图7是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统中顶升机构的结构示意图；

图8是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统中控摆动机构与手柄连接的流程图；

图9是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统中获取主链位移值的流程图；

图10是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦的自动化检测系统中对主链位移值分析的流程图。

附图标记说明

1、防护箱 2、手扳葫芦

3、主链 4、液压伺服系统

5、手柄 6、限位杆

7、支撑板 8、伺服电机

9、转轮 10、吊钩

11、第二钩环 12、连柱

13、挂钩 14、第一钩环

15、套环 16、第二柱形凸起

17、连杆 18、第一柱形凸起

19、升降机构 20、顶杆

21、转板 22、伸缩组件

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是根据本发明的一个实施方式的手扳葫芦2的自动化检测系统的结构示意，图2是图1中A区域的放大示意图。在图1和图2中，该自动化检测系统可以包括限位机构、配重机构、摆动机构以及测量机构。

限位机构用于限定手扳葫芦2以及手扳葫芦2的挂钩13的位置，配重机构设置在限位机构的一侧，用于与手扳葫芦2的主链3的吊钩10连接。摆动机构与手扳葫芦2的手柄5连接，用于驱动手扳葫芦2的手柄5往复转动。测量机构设置在配重机构和限位机构之间，用于对手扳葫芦2的主链3的位移量进行测量。

在需要对手扳葫芦2的静载性能进行测试时，将该手扳葫芦2置于限位机构上并进行限位固定，根据待测试手扳葫芦2的型号配置配重机构的相关参数，以作为静置负载。在配重机构达到静置载荷时，测量机构对手扳葫芦2的主链3的位移量进行测量并分析，以对手扳葫芦2的静载性能进行测试。在需要对手扳葫芦2的动载性能进行测试时，将手扳葫芦2的主链3的吊钩10与配重机构钩连，再将手扳葫芦2的手柄5与摆动机构连接。驱动摆动机构启动，以带动手扳葫芦2往复摆动，进而可以驱动主链3牵引配重机构移动。根据待测试手扳葫芦2的型号配置配重机构的动态载荷，在配重机构达到动态载荷时，测量机构对手扳葫芦2的位移量进行测量并分析，以对手扳葫芦2的动载性能进行测试。

传统的手扳葫芦的测试、检修或者保养一般是通过人工往复扳动，并结合拉力表等辅助设备来实现。但是该种方式所投入的人工成本高，且效率低，且人工测试结果评价的主观性程度高，导致测试精度低。在本发明的该实施方式中，采用配重机构灵活配置载荷充当负载的方式，灵活性更高，可以满足不同型号手扳葫芦2的测试，且能够分别配置静载载荷和动载载荷，测试精度更高更全面。此外，采用摆动机构替代人工的方式，能够有效地节省人力，且提高了测试效率。

在本发明的该实施方式中，如图1所示，该自动化检测系统还可以包括防护箱1。具体地，该防护箱1套设在限位机构、配重机构、摆动机构以及测量机构的外侧。具体地，该防护箱1能够对手扳葫芦2的测试过程进行防护，降低避免崩链等安全风险。进一步地，该防护箱1可以包括透明材质，以便于工作人员更好地观测手扳葫芦2的测试过程以及检查相关机构的工作状态。

在本发明的该实施方式中，如图1和图3所示，该限位机构可以包括限位台、限位杆6以及第一钩环14。具体地，该限位台可以包括限位凹槽。

限位台的顶部开设有限位凹槽，限位杆6的一端与防护箱1的内部连接，第一钩环14设置在限位杆6远离防护箱1内壁的一端，用于与手扳葫芦2的挂钩13配合钩连。

在需要限定手扳葫芦2时，将其置于限位凹槽的内部，并将手扳葫芦2的挂钩13与第一钩环14配合钩连即可。

在本发明的该实施方式中，如图1和图2所示，该配重机构可以包括液压伺服系统4、联轴器以及第二钩环11。具体地，该联轴器可以包括连柱12。

液压伺服系统4设置在防护箱1的内部，联轴器设置在液压伺服系统4的输出端，联轴器远离液压伺服系统4的一端设置有连柱12。第二钩环11设置在连柱12远离联轴器的一端，用于与手扳葫芦2的主链3的吊钩10配合钩连。

液压伺服系统4为本领域人员所知的一种闭环液压控制系统，可以根据需求配置系统的输出量，可作为负载使用，在此不过多赘述。

在本发明的该设施方式中，对于测量机构的具体形式可以包括光电编码器、微动测量传感器等。对于光电编码器的设置位置，图中未示出，可以包括设置在靠近连柱12或者主链3的附近，用于监测连柱12或者主链3的位移。

在本发明的该实施方式中，对于摆动机构的具体形式可以是本领域人员所知的多种形式，如曲柄摇杆机构等。但是进一步考虑到摆动机构与手柄5连接的灵活性和可拆卸性，在本发明的一个优选方式中，如图1、图4和图5所示，该摆动机构可以包括支撑板7、伺服电机8、转轮9、套环15以及连杆17。具体地，该转轮9可以包括第一柱形凸起18，该套环15可以包括第二柱形凸起16。

伺服电机8设置在支撑板7的顶部，转轮9设置在伺服电机8的输出端，转轮9的边缘设置有第一柱形凸起18。套环15固定套设在手扳葫芦2的手柄5上，套环15的顶部设置有第二柱形凸起16，第一柱形凸起18的高度大于第二柱形凸起16的高度。连杆17的一端活动套设在第一柱形凸起18的外侧，连杆17的另一端活动套设在第二柱形凸起16的外侧。

在需要连接手扳葫芦2的手柄5和转轮9时，先将套环15固定套设在手柄5的外侧。具体地，对应套环15的具体形式包括但不限于两个相对的U形板，两个U形板之间分别设置有相互配合卡接的卡接凸起和卡接凹槽。再将连杆17的一端套设在第一柱形凸起18的外侧，连杆17的另一端套设在第二柱形凸起16的外侧。最后启动伺服电机8，以驱动转轮9转动，进而可以通过连杆17驱动手柄5往复摆动。

在本发明的该设施方式中，如图6所示，进一步考虑到批量手扳葫芦2的测试效率，该自动化检测系统还可以包括多组限位机构、配重机构以及测量机构，此外，还可以包括升降机构19、顶升机构以及视觉检测仪。

多组限位机构、配重机构以及测量机构呈上下分布，升降机构19与支撑板7连接，用于驱动支撑板7升降。顶升机构设置在转轮9的顶部，顶升机构的输出端与连杆17的底部连接，用于顶升或者下降连杆17。视觉检测仪设置在连杆17的另一端附近，用于对第二柱形凸起16进行识别定位。

在需要对多个手扳葫芦2进行测试时，顶升机构先将连杆17顶起，以使其处于脱离第二柱形凸起16的高度。再驱动升降机构19启动，将伺服电机8升高或者下降至待检测手扳葫芦2同一高度。最后驱动伺服电机8转动，带动连杆17以及视觉检测仪转动。视觉检测仪在转动过程中识别到第二柱形凸起16时，伺服电机8停止，顶升机构驱动连杆17下降并套设在第二柱形凸起16上，即可进行驱动手柄5往复摆动的操作。

在本发明的该实施方式中，对于升降机构19的具体结构包括但不限于液压缸、滚珠丝杠等。

在本发明的该实施方式中，对于顶升机构的具体地结构可以如图7所示。具体地，在图7中，该顶升机构可以包括顶杆20、转板21以及伸缩组件22。具体地，伸缩组件22设置在转轮9的顶部，伸缩组件22的输出端活动贯穿于转轮9，转板21设置在转轮9的底部，顶杆20的一端与伸缩组件22的输出端转动连接，顶杆20的中间部分与转板21转动连接，顶杆20的另一端与连杆17的底部抵接。具体地，在需要顶起连杆17的另一端时，驱动伸缩组件22向下伸出，以带动顶板20转动，进而可以顶起连杆17。具体地，对于伸缩组件22的具体形式，包括但不限于液压缸、滚珠丝杠等。

在本发明的该实施方式中，该视觉检测仪为本领域人员所知的装置，可以进行识别定位，图中未示出。具体地，为了进一步提高对第二柱形凸起16的定位效果，可以在第二柱形凸起16的顶部设置有独特标识，例如棋盘格、图案等。

在本发明的该设施方式中，该自动化检测系统还可以包括控制器。具体地，该控制器用于执行如图8所示的步骤。具体地，在图8中，该步骤可以包括：

在步骤S10中，启动顶升机构，以将连杆17顶起至脱离与第二柱形凸起16配合的高度。

在步骤S11中，启动伺服电机8，以带动转轮9转动。

在步骤S12中，判断视觉检测仪是否识别到第二柱形凸起16的位置。

在步骤S13中，在判断视觉检测仪识别到第二柱形凸起16的位置时，关闭伺服电机8，关闭顶升组件，以使得连杆17的另一端套设在第二柱形凸起16的外侧。

在步骤S10至步骤S13中，在需要对待检测手扳葫芦2进行测试时，先启动顶升机构将连杆17顶起，直至脱离与第二柱形凸起16配合的高度。再驱动伺服电机8启动，通过转轮9带通连杆17转动一周。在连杆17转动的过程中，视觉检测仪识别到第二柱形凸起16，驱动伺服电机8以及组件关闭，连杆17在下降时会套设在第二柱形凸起16的外侧，进而可实现手柄5与摆动机构的自动连接，更加地智能便捷。

在本发明的该实施方式中，在对手扳葫芦2的动载性能进行测试时，需要对主链3在预设时间间隔内的位移值进行测量和分析，具体地测量和分析步骤可以如图9所示。具体地，在图9中，该步骤可以包括；

在步骤S20中，获取手扳葫芦2的型号。

在步骤S21中，根据手扳葫芦2的型号配置配重机构的动态载荷。

在步骤S22中，启动摆动组件。

在步骤S23中，获取测量机构在预设时间间隔内测到的位移值。其中，对于预设时间间隔内的位移值，还可以采用本领域技术人员所知的高速摄像机配合图像识别的方式进行。

在步骤S24中，根据每个预设时间间隔的位移值对手扳葫芦2的动载性能进行诊断。其中，对于诊断的具体过程可以如图10所示。具体地，在图10中，该诊断过程可以包括：

在步骤S240中，根据公式(1)获取每个预设时间间隔的位移速率，

其中，v

在步骤S241中，根据公式(2)获取所有预设时间间隔的平均位移速率，

其中，

Δ

其中，Δ

在步骤S243中，根据公式(4)获取手扳葫芦2的动载顺畅值，

其中，σ为手扳葫芦2的动载顺畅值。

在步骤S244中，判断手扳葫芦2的动载顺畅值是否小于或等于动载顺畅阈值。其中，该动载顺畅值即反映主链3在动载测试时的传输速率的均匀性，越小说明速率均匀，无滑链或者卡链等情况，反之则存在故障。

在步骤S245中，在判断手扳葫芦2的动载顺畅值小于或等于动载顺畅阈值的情况下，判定手扳葫芦2动载性能正常。

在步骤S246中，在判断手扳葫芦2的动载顺畅值大于动载顺畅阈值的情况下，判定手扳葫芦2动载性能异常。

在步骤S240至步骤S246中，分别对每个预设时间间隔的位移速率进行计算，再依次计算相邻预设时间间隔的位移速率差值，结合所有预设时间间隔的平均位移速率即可得到手扳葫芦2的动载顺畅值。该动载顺畅值即反映了主链3在动载测试时的传输速率的均匀性，该动载顺畅值越小说明速率均匀，无滑链或者卡链等情况，反之则存在故障。

通过上述技术方案，本发明提供的手扳葫芦2的自动化检测系统通过先将待测试手扳葫芦2置于限位机构上限定，再将手扳葫芦2的主链3的吊钩10与配重机构连接，摆动机构与手扳葫芦2的手柄5连接，最后启动摆动机构，以驱动手扳葫芦2的手柄5往复移动，测量机构对该手扳葫芦2的主链3的位移进行测量并分析，进而可以准确测出该手扳葫芦2的动载性能，采用摆动机构替代人工的方式，能够有效地节省人力，且提高了测试效率；采用配重机构和测量机构结合配置测量的方式，灵活性更高，可以满足不同型号手扳葫芦2的测试，且测试精度更高。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、方法、商品或者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、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。