专利名称：电梯导轨垂直度检测机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯导轨检测装置，具体地说，是一种电梯导轨垂直度检测机器人。用于机器人技术领域。
背景技术：
电梯导轨垂直度是保证电梯安全、可靠运行的一项重要性能指标，对电梯导轨垂直度的检测贯穿于电梯安装和维护的整个阶段。长期以来对电梯导轨垂直度的检测一直采用吊垂线的方法，这种方法费时费力且难以保证测量精度，特别是在电梯维护阶段，由于没有了脚手架，无法使用吊垂线，更难以检测导轨垂直度。近年来，电梯行业中出现了用于导轨检测的激光铅直仪，使用高精度的铅垂激光束代替吊垂线，检测精度有很大提到。
经对现有技术的公开文献检索发现，申请号00237874.4，实用新型名称激光导轨线性检测仪，将激光检测技术用于导轨测量，其特点是将光靶通过轴承和磁铁吸附在导轨上，激光铅直仪也以同样的方式吸附在导轨上，通过光靶上激光点的变化量实现了导轨的线性检测，但该发明中光靶输出的数据未能实现自动采集、存储和处理，也未能实现检测仪的在轨自主运行，需要在导轨上的每个检测点由人工逐一测量，仍然比较费时费力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自主运行的电梯导轨垂直度检测机器人，使其采用单片机控制，实现了导轨检测的自动化，测量过称快速简单，准确可靠。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括框架，驱动机构，传感装置，单片机系统和电源。驱动机构包括减速电机，四个压紧轮，两个磁性轮；传感装置包括编码器和光电位置传感器。其连接关系为四个压紧轮安装在框架下部，两个磁性轮分别安装在框架头部和尾部，减速电机与尾部的磁性轮同轴相连，编码器与头部的磁性轮同轴相连；光电位置传感器，单片机系统和电源都固定在框架上部；单片机系统分别与减速电机和传感装置相连；单片机系统、减速电机、编码器和光电位置传感器分别与电源相连。
所述的驱动机构还包括拉簧，四个压紧轮分成左右两排与导轨侧工作面接触，通过拉簧拉紧。两个磁性轮与导轨顶工作面磁性接触，它们同时保证机器人沿垂直导轨运行时不偏离导轨。
工作时，单片机系统发出运动指令给减速电机，减速电机驱动尾部的磁性轮从而带动机器人沿导轨向上运行；安装在框架下部的四个压紧轮沿导轨侧工作面滚动，在拉簧的作用下，压紧轮与侧工作面紧密接触，保证机器人不偏离导轨；在每个测量点，与头部磁性轮同轴相连的编码器获得该点的垂直距离，同时，固定在框架上部的光电位置传感器接收铅直激光束，获得激光光斑中心的坐标值，所有数据都存入单片机系统；单片机系统对所有测量数据进行自动处理，得到反映电梯导轨垂直度误差的曲线图。
本发明与现有技术相比具有以下优点和突出性效果●所述检测机器人带有六轮，压紧轮和磁性轮能同时保证装置沿垂直导轨运行时不偏离导轨，安全性和可靠性得到了保证。●机器人采用单片机系统控制，实现了机器人的在轨自主运行和数据采集、存储、处理的自动化；●将光电位置传感器置于沿导轨自主运行的检测机器人上，代替了在每个测量点由人工逐一测量的做法，省时省力。
图1本发明结构主视2为图1所示A向剖视3为图1所示B向剖视4本发明工作示意图其中，框架1，驱动机构2，传感装置3，单片机系统4和电源5，减速电机6、压紧轮7、8、9、10，磁性轮11、12，拉簧13、14，编码器15，光电位置传感器16，激光铅直仪17，导轨18。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明包括框架1，驱动机构2，传感装置3，单片机系统4和电源5。所述的驱动机构2包括减速电机6、四个压紧轮7、8、9、10、两个磁性轮11、12，传感装置3包括编码器15和光电位置传感器16，四个压紧轮7、8、9、10设置在框架1下部，两个磁性轮11、12分别设置在框架1的尾部和头部，与导轨顶工作面磁性接触，减速电机6与尾部的磁性轮11同轴相连，编码器15与头部的磁性轮12同轴相连；光电位置传感器16、单片机系统4和电源5都固定在框架1上部；单片机系统4分别与减速电机6和传感装置3相连；单片机系统4、减速电机6、编码器15和光电位置传感器16分别与电源5相连。
框架1、压紧轮7、8、9、10、磁性轮11、12构成了机器人的主体部分。驱动机构2还包括拉簧13、14，其中四个压紧轮7、8、9、10分成左右两排与导轨侧工作面接触，通过拉簧13、14拉紧，以保证在整个测量过程中使之紧靠导轨侧工作面。磁性轮11、12与导轨顶工作面磁性接触，其中磁性轮11与减速电机6输出轴相连成为机器人的驱动轮，编码器15的输入轴与磁性轮12相连，用来获得小车沿导轨运行的位移距离。光电位置传感器16接收铅直激光束，检测激光光斑中心的坐标，获得光斑中心的位置坐标数据并存入单片机系统4。
所述的光电位置传感器16，可以采用四象限光电方位探测器、二维位敏传感器(PSD)、面阵CCD等多种形式。所述单片机系统4分别与减速电机6和传感装置3相连，根据程序指令自动控制机器人沿导轨运行，同时自动完成测量数据的采集、存储和处理。
图3为本发明所述电梯检测机器人的工作示意图。激光铅直仪17置于紧靠电梯导轨18的水平地面上。检测机器人沿导轨18自主匀速向上运行，每运行一段距离，编码器15获得该位置的位移信息并送入单片机系统4，光电位置传感器16记录该位置处激光光斑的坐标值，同时也送入单片机系统4。所有数据经单片机系统4处理后便能得到反映电梯导轨垂直度误差的曲线图。
权利要求
1.一种电梯导轨垂直度检测机器人，包括框架(1)，驱动机构(2)，传感装置(3)，单片机系统(4)和电源(5)，其特征在于，所述的驱动机构(2)包括减速电机(6)、四个压紧轮(7、8、9、10)、两个磁性轮(11、12)，传感装置(3)包括编码器(15)和光电位置传感器(16)，四个压紧轮(7、8、9、10)设置在框架(1)下部，两个磁性轮(11、12)分别设置在框架(1)的尾部和头部，减速电机(6)与尾部的磁性轮(11)同轴相连，编码器(15)与头部的磁性轮(12)同轴相连，光电位置传感器(16)、单片机系统(4)和电源(5)都固定在框架(1)上部，单片机系统(4)分别与减速电机(6)和传感装置(3)相连，单片机系统(4)、减速电机(6)、编码器(15)和光电位置传感器(16)分别与电源(5)相连。
2.根据权利要求1所述的电梯导轨垂直度检测机器人，其特征是，所述的驱动机构(2)设置拉簧(13、14)，其中四个压紧轮(7、8、9、10)分成左右两排与导轨侧工作面接触，通过拉簧(13、14)拉紧。
3.根据权利要求1所述的电梯导轨垂直度检测机器人，其特征是，所述的磁性轮(11、12)与导轨顶工作面磁性接触，其中磁性轮(11)与减速电机(6)输出轴相连成为机器人的驱动轮，编码器(15)的输入轴与磁性轮(12)相连。
4.根据权利要求1所述的电梯导轨垂直度检测机器人，其特征是，所述的光电位置传感器(16)接收铅直激光束，检测激光光斑中心的坐标，获得光斑中心的位置坐标数据并存入单片机系统(4)。
全文摘要
一种电梯导轨垂直度检测机器人，用于机器人技术领域。包括框架，驱动机构，传感装置，单片机系统和电源。驱动机构包括减速电机，四个压紧轮，两个磁性轮；传感装置包括编码器和光电位置传感器。四个压紧轮安装在框架下部，两个磁性轮分别安装在框架头部和尾部，减速电机与尾部的磁性轮同轴相连，编码器与头部的磁性轮同轴相连；光电位置传感器，单片机系统和电源都固定在框架上部；单片机系统分别与减速电机和传感装置相连；单片机系统、减速电机、编码器和光电位置传感器分别与电源相连。本发明采用单片机控制，能实现电梯导轨垂直度检测的自动化，测量过称快速简单，准确可靠。
文档编号B25J5/02GK1587905SQ20041006714
公开日2005年3月2日 申请日期2004年10月14日 优先权日2004年10月14日
发明者赵群飞, 张 浩, 马培荪, 黄泽兵 申请人:上海交通大学