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原文传递一种在用电梯导轨直线度检测系统及方法

专利名称：	一种在用电梯导轨直线度检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种在用电梯导轨直线度检测系统及方法，系统包括：稳定基准建立模块、相对距离测量模块、相对位置测量模块、数据采集模块、信息处理模块、供电模块。方法包括：利用激光准直仪建立虚拟重力线基准，建立基准坐标系和轿厢随动坐标系，确定轿厢随动坐标系中各项易测量参数，利用坐标变换建立整体位置关系转换模型，最终获得导轨表面直线度。本发明首次提出“虚拟重力线基准”，并采用坐标变换的方式，通过位置敏感器件、光电测距仪、倾角仪等传感数据融合，将电梯导轨的无基准检测转换为有绝对基准的在线准确检测，不仅能测量电梯导轨直线度情况，还能反映电梯在实际运行时的水平振动情况，是一种在用电梯导轨直线度检测的有效手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	林盛受;黄晓华;李秋怡;李俊杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910718099.1
公开号：	CN110482351A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	马鲁晋
分类号：	B66B5/00(2006.01);B;B66;B66B;B66B5
申请人地址：	210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号
主权项：	1.一种在用电梯导轨直线度检测系统，其特征在于，包括：稳定基准建立模块，用于建立虚拟重力线基准，以建立基准坐标系；相对距离测量模块，用于测量该模块到导轨之间的距离；相对位置测量模块，用于确定轿厢相对虚拟重力线的位置信息；数据采集模块，用于采集相对距离测量模块、相对位置测量模块测量的数据；信息处理模块，用于对数据采集模块采集到的数据进行分析处理获取直线度及轿厢水平振动情况；供电模块，用于为上述模块供电；稳定基准建立模块、相对距离采集模块和相对位置确定模块同时位于轿厢的上侧或下侧，且相对距离采集模块和相对位置确定模块安装于固定在轿厢的基座上。 2.根据权利要求1所述的在用电梯导轨直线度检测系统，其特征在于，所述稳定基准建立模块具体采用激光准直仪(100)。 3.根据权利要求1所述的在用电梯导轨直线度检测系统，其特征在于，所述相对距离测量模块包括红外测距仪(801)，其设置在基座(700)上靠近电梯导轨(600)的位置，红外测距仪(801)发射的光线与轿厢底面平行。 4.根据权利要求1所述的在用电梯导轨直线度检测系统，其特征在于，所述相对位置测量模块，包括与轿厢底面平行的倾角传感器(802)，用于测量轿厢相对虚拟重力线的偏转角度；受光面与轿厢底面平行的位置敏感器件PSD(803)，用于与激光准直仪100配合测量轿厢相对虚拟重力线的水平位置。 5.根据权利要求1所述的在用电梯导轨直线度检测系统，其特征在于，所述数据采集模块具体采用A/D采集卡(300)。 6.基于权利要求1至5任意一项所述的在用电梯导轨直线度检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、由设置于轿厢上侧或下侧的激光准直仪建立虚拟重力线基准，以该基准和位置敏感器件PSD为基础，建立基准坐标系和轿厢随动坐标系；步骤2、根据红外测距仪和位置敏感器件PSD的位置关系，确定红外测距仪的激光发射点A在轿厢随动坐标系中的位置(yA,zA)；其中红外测距仪的激光发射点A与位置敏感器件PSD受光面位于同一水平面；步骤3、在轿厢随动坐标系中，由PSD获取两坐标系原点之间的距离Δy，由倾角传感器获取轿厢的微小偏转角φ，由红外测距仪测量其激光发射点A到其对应的导轨测量点A'的间距yj；步骤4、根据激光发射点A在轿厢随动坐标系中的位置(yA,zA)和所述间距yj获取A'在轿厢随动坐标系中的坐标为(yA+yj,zA)；步骤5、根据轿厢随动坐标系中A'的坐标，利用坐标变换，获取基准坐标系下每一时刻导轨测量点A'到虚拟重力线的距离；步骤6、由信息处理模块处理所有导轨测量点A'到虚拟重力线的距离数据，获得导轨表面直线度信息。 7.根据权利要求6所述的在用电梯导轨直线度检测方法，其特征在于，步骤1所述基准坐标系具体为：以虚拟重力线作为固定不变的z'方向，以该虚拟重力线与PSD每一时刻的交点作为该时刻基准坐标系的原点O'，平行于轿厢门所在平面且与z'轴垂直的方向作为y'轴；轿厢随动坐标系具体为：测量开始时虚拟重力线与PSD的交点作为原点O，在平行于轿厢门所在平面内：与开门方向平行的方向为y轴，与y轴垂直的方向为z轴。 8.根据权利要求6所述的在用电梯导轨直线度检测方法，其特征在于，步骤2所述根据红外测距仪和位置敏感器件PSD的位置关系，确定红外测距仪的激光发射点A在轿厢随动坐标系中的位置(yA,zA)，具体为： yA＝yjp+yp0 式中，yjp为激光发射点A到PSD光敏区几何中心在y方向上的距离；yp0为在轿厢的初始位置处，PSD光敏区几何中心在y方向上的初始位置坐标；激光发射点A与PSD的受光面等高，则zA＝0。 9.根据权利要求6所述的在用电梯导轨直线度检测方法，其特征在于，步骤5所述利用坐标变换，获取基准坐标系下每一时刻导轨测量点A'到虚拟重力线的距离，具体为：根据轿厢随动坐标系中A'的坐标，获取A'在基准坐标系中的坐标(y',z')为：式中，(yO',zO')为O'在随动坐标系yOz中的坐标；则基准坐标系下每一时刻导轨测量点A'到虚拟重力线的距离为： \|y'\|＝\|(yA+yj-Δy)·cosφ+zA·sinφ\|。 10.根据权利要求6所述的在用电梯导轨直线度的检测方法，其特征在于，步骤6所述由信息处理模块处理所有导轨测量点A'到虚拟重力线的距离数据，获得导轨表面直线度信息，具体为：由信息处理模块绘制所有\|y′\|构成的曲线图，从曲线图上获得最大值\|y′\|max与最小值\|y'\|min，则获得导轨表面直线度δ为： δ＝\|y'\|max-\|y'\|min。
所属类别：	发明专利