一种高精度塔机吊装高度监控装置的制作方法

本实用新型涉及塔机吊装领域，具体涉及一种高精度塔机吊装高度监控装置。

背景技术：

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，又名“塔式起重机”，用来吊装施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备，塔吊(tower crane) 尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。凡是上回转塔机均需设平衡重，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，还常在其尾部装设起升机构。起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一则可发挥部分配重作用，二则增大绳卷筒与塔尖导轮间的距离，以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。平衡重的用量与平衡臂的长度成反比关系，而平衡臂长度与起重臂长度之间又存在一定比例关系。平衡重量相当可观，轻型塔机一般至少要3～4t，重型的要近30t。随着塔吊使用率的不断提高，使用中的不便之处也随之体现出来，众所周知，操作人员对吊装物品的观察是吊装过程中最关键的控制，但是塔吊操作仓距离地面高度高，这对操作人员的观察是一种考验，而且随着吊装物的吊装，操作员很难观察到吊装物距地面之间的距离，这样在下落吊装物时的速率，就得不到很好的控制，现有技术对此，是由地面人员进行指挥实现下落，如此使得吊装工作的效率不高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高精度塔机吊装高度监控装置，通过测距传感器与地面距离的实时测量，从而实现对吊装物品下表面与地面之间的距离实现高精度实时监控。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高精度塔机吊装高度监控装置，包括：塔吊本体，所述塔吊本体包括横向架体和纵向架体，所述横向架体和纵向架体通过焊接连接；活动设置于横向架体上的平移装置，所述平移装置上设置有绳索牵引电机；连接在平移装置下方的吊装绳索，所述吊装绳索一端连接绳索牵拉电机，另一端连接有塔吊挂钩基座，所述塔吊挂钩基座下方连接有拉力传感器，所述拉力传感器下方连接有塔吊挂钩本体；设置于纵向架体上的纵向轨道；活动设置于所述纵向轨道上的电控移动装置；内嵌设置于所述电控移动装置下表面的测距传感器，所述测距传感器的测距端与电控移动装置底面平齐，且测距传感器的测距方向竖直向下；连接于拉力传感器的滤波电路输入端，所述滤波电路输出端连接控制模块，滤波电路包括运放器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，滤波电路输入端依次串联第一电阻、第二电阻和运放器的同向输入端，运放器输出端连接连接滤波电路输出端，第一电容的其中一端与第一电阻、第二电阻之间的导线相连接，另一端与运放器的输出端相连接，第二电容的其中一端与运放器的同向输入端相连接，另一端接地；运放器的反向输入端串联第三电阻，并接地；第四电阻串联在运放器的反向输入端与输出端之间。

优选的，所述电控移动装置中设置有无刷电机。

优选的，所设测距传感器为红外测距传感器。

优选的，所述控制模块为微处理器。

优选的，所述微处理器为ARM处理器。

本实用新型提供的一种高精度塔机吊装高度监控装置的有益效果在于：

1)设计塔吊挂钩基座与塔吊挂钩本体之间引入拉力传感器，实时捕获吊装过程中的吊装拉力变化，并以吊装拉力变化至平稳状态时刻，作为所吊装物品起吊离地时刻，以此触发塔吊本体纵向架体上所设计电控移动装置的工作，控制电控移动装置沿其纵向轨道、实现与起吊操作相同步的移动，如此通过电控移动装置底部的测距传感器，实现对其与地面之间距离的实时测量，即针对吊装物品下表面与地面之间的距离实现高精度、实时监控；

2)设计采用无刷电机，使得本实用新型所设计高精度塔机吊装高度监控装置在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高精度塔机吊装高度监控装置具有高效的吊装离地距离检测效果，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；

3)针对测距传感器，进一步设计采用红外测距传感器，能够有效适应低亮度的照明环境，使得本实用新型所设计的高精度塔机吊装高度监控装置，具有更加广泛的适用性；

4)针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计高精度塔机吊装高度监控装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型滤波电路示意图。

图中：1、塔吊本体；2、平移装置；3、塔吊挂钩本体；4、横向架体；5、塔吊挂钩基座；6、拉力传感器；7、纵向轨道；8、电控移动装置；9、测距传感器；10、吊装绳索；11、纵向架体；12、运放器；13、第一电阻；14、第二电阻；15、第三电阻；16、第四电阻；17、第一电容；18、第二电容。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种高精度塔机吊装高度监控装置。

参照图1、图2所示，一种高精度塔机吊装高度监控装置，包括：塔吊本体1，所述塔吊本体1包括横向架体4和纵向架体11，所述横向架体4和纵向架体11通过焊接连接；活动设置于横向架体4上的平移装置2，所述平移装置2上设置有绳索牵引电机；连接在平移装置2 下方的吊装绳索10，所述吊装绳索10一端连接绳索牵拉电机，另一端连接有塔吊挂钩基座5，所述塔吊挂钩基座5下方连接有拉力传感器6，所述拉力传感器6下方连接有塔吊挂钩本体3；设置于纵向架体11上的纵向轨道7；活动设置于所述纵向轨道7上的电控移动装置8；内嵌设置于所述电控移动装置8下表面的测距传感器9，所述测距传感器9的测距端与电控移动装置 8底面平齐，且测距传感器9的测距方向竖直向下；连接于拉力传感器6的滤波电路输入端，所述滤波电路输出端连接控制模块，滤波电路包括运放器12、第一电阻13、第二电阻14、第三电阻15、第四电阻16、第一电容17和第二电容18，滤波电路输入端依次串联第一电阻13、第二电阻14和运放器12的同向输入端，运放器12输出端连接连接滤波电路输出端，第一电容17的其中一端与第一电阻13、第二电阻14之间的导线相连接，另一端与运放器12的输出端相连接，第二电容18的其中一端与运放器12的同向输入端相连接，另一端接地；运放器 12的反向输入端串联第三电阻15，并接地；第四电阻16串联在运放器12的反向输入端与输出端之间。

基于上述设计高精度塔机吊装高度监控装置技术方案的基础之上，本实用新型还进一步设计了如下优选技术方案：针对电控移动装置8中的电机，进一步设计采用无刷电机，使得本实用新型所设计高精度塔机吊装高度监控装置在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高精度塔机吊装高度监控装置具有高效的吊装离地距离检测效果，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对测距传感器9，进一步设计采用红外测距传感器，能够有效适应低亮度的照明环境，使得本实用新型所设计的高精度塔机吊装高度监控装置，具有更加广泛的适用性；针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计高精度塔机吊装高度监控装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。

实际应用中，拉力传感器6实时将检测所获拉力检测结果实时上传至ARM处理器当中，同时，红外测距传感器实时检测其与地面之间的距离，并经具体所设计的滤波电路上传至ARM 处理器当中，其中，红外测距传感器将检测所获测距检测结果实时上传至滤波电路当中，由滤波电路针对所获测距检测结果进行实时滤波处理，滤除其中的噪声数据，然后滤波电路将经过滤波处理的测距检测结果继续上传至ARM处理器当中；实际应用过程当中，当需要起吊物品时，首先由ARM处理器控制电控移动装置8沿纵向轨道7向下移动至底端，此时ARM处理器收到的测距检测结果为0，即此时起吊物品位于地面上；接着地面施工人员完成塔吊挂钩本体 3与起吊物品之间的连接，塔吊操作员启动绳索牵引电机，向上拉伸吊装绳索10，由于塔吊挂钩基座5的下表面经拉力传感器6连接塔吊挂钩本体3，拉力传感器6用于检测塔吊挂钩基座 5与塔吊挂钩本体3之间的拉力，则在针对吊装物进行起吊过程中，拉力传感器6所检测获得拉力检测结果逐渐增大，此时，ARM处理器需要针对所接收到逐渐增大的拉力检测结果进行分析，当拉力检测结果逐渐增大至数据无变化时，则ARM处理器据此判断此时起吊物已经离地，则ARM处理器随即控制电控移动装置8沿纵向轨道7向上移动，并且控制电控移动装置 8的移动速率与塔吊挂钩本体3的移动速率相同，在此过程中，ARM处理器不仅要控制电控移动装置8的移动速率与塔吊挂钩本体3的移动速率相同，而且ARM处理器还要控制电控移动装置8的移动方向与塔吊挂钩本体3的移动方向相同，如此即实时保证电控移动装置8上面向地面的端面所在面基本与起吊物的下表面相平齐，则实际应用中，ARM处理器实时所接收到的测距检测结果，即为起吊物距离地面之间的距离。

上述技术方案所设计的高精度塔机吊装高度监控装置，基于现有塔机吊装装置，引入吊装高度实时监控结构设计，设计塔吊挂钩基座5与塔吊挂钩本体3之间引入拉力传感器6，实时捕获吊装过程中的吊装拉力变化，并以吊装拉力变化至平稳状态时刻，作为所吊装物品起吊离地时刻，以此触发塔吊本体1纵向架体11上所设计电控移动装置8的工作，控制电控移动装置8沿其纵向轨道7、实现与起吊操作相同步的移动，如此通过电控移动装置8底部的测距传感器9，实现对其与地面之间距离的实时测量，即针对吊装物品下表面与地面之间的距离实现高精度、实时监控。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。