一种基于机械视觉系统的自稳定吊篮的制作方法

1.本发明涉及建筑用吊篮设备技术领域，具体是一种基于机械视觉系统的自稳定吊篮。


背景技术：

2.随着我国经济的不断发展，高层建筑不断增多,传统的高空作业吊篮施工速度慢，施工环境差，智能化程度低，安全性能缺乏，稳定性差，且常伴有安全事故的发生，不能满足复杂多变的施工环境。
3.现有的自稳定吊篮是依靠吸附机构吸附于作业对象表面实现稳定效果，但是现有的吊篮用吸附机构只能吸附于平面上，对于凹凸不平的壁面无法实现吸附作业，且吸附机构固定于吊篮平台上，吸附机构的调节具有局限性。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种基于机械视觉系统的自稳定吊篮，采用机械视觉技术进行吸盘的引导及越障调整，便于吸盘调整吸附位置，且使得自稳定吊篮可稳定吸附于表面不平或不在同一平面的壁面上。
5.本发明的技术方案为：
6.一种基于机械视觉系统的自稳定吊篮，包括有吊篮平台，固定于吊篮平台上的控制箱、两个提升机、两个安全锁、真空泵、四个吸附机构和四个机械视觉相机；
7.所述的两个提升机分别位于吊篮平台的两端，两个安全锁分别位于吊篮平台的两端，且每个安全锁位于对应一个提升机的正上方，两条工作钢丝绳分别通过对应的安全锁连接对应的提升机将吊篮平台吊装起来；
8.所述的四个吸附机构分别位于吊篮平台朝向壁面一侧的四个拐角处，四个机械视觉相机分别位于吊篮平台朝向壁面一侧的四个拐角处；
9.所述的四个吸附机构均包括有直线模组、滑动板、电动推杆、多个导向支撑杆、前推板和吸盘，直线模组水平固定于吊篮平台上，滑动板的底端固定于直线模组的滑台上，滑动板和前推板相互平行，电动推杆连接于滑动板和前推板之间，多个导向支撑杆通过对应的直线轴承安装于滑动板上且前端均固定于前推板上，吸盘固定于前推板的前端面上由电动推杆带动进行垂直壁面的直线运动，吸盘与真空泵通过气管连接；
10.所述的四个机械视觉相机、真空泵、四个吸附机构的直线模组和电动推杆均与控制箱连接。
11.所述的提升机选用卷扬式提升机，所述的安全锁选用摆臂式防倾斜安全锁。
12.所述的真空泵为两个，两个真空泵分别位于吊篮平台的两端，四个吸附机构中，位于同侧的两个吸附机构的吸盘与对应的真空泵通过气管连接实现吸附控制。
13.所述的直线模组为滚珠丝杠直线模组，滚珠丝杠直线模组包括有滚珠丝杆底板、步进电机、滚珠丝杠、两个滑杆和滑台，步进电机、滚珠丝杠和两个滑杆均安装于滚珠丝杆
底板上，滚珠丝杠与步进电机通过联轴器连接实现驱动，滚珠丝杠位于两个滑杆之间且三者相互平行，滑台与滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接且滑动套装于两个滑杆上，所述的滑动板的底端固定于滑台上。
14.所述的直线模组的滑台上固定有水平设置的连接板，滑动板的底端固定于连接板上，且连接板和滑动板的连接处固定有多个三角加强筋板。
15.所述的滑动板上邻近四个拐角均设置有一个直线轴承，四个导向支撑杆通过对应的直线轴承安装于滑动板上。
16.所述的前推板的中心位置设置有气孔，吸盘内腔与气孔连通，气孔通过气管与真空泵连接。
17.本发明的优点：
18.(1)、本发明的吸附机构可实现x、y两个方向的自由度调整，用于调节吸盘的位置，当壁面作业对象表面不平或不在同一平面时，可通过吸盘位置的调节使吸附机构可以更好的吸附于作业对象表面，使得吊篮适应更复杂的工作环境，提高作业安全性。
19.(2)、本发明设置有四个吸附机构实现吊篮相对于壁面的真空吸附，增强了吊篮平台的抗倾覆性能，提高了吊篮平台的稳定性能。
20.(3)、本发明采用四个机械视觉相机引导对应的吸附机构进行越障操作，根据作业对象表面情况，控制器规划吸附机构上吸盘的位置并进行调整控制，保障吸盘快速吸附于壁面上，保证吊篮作业的稳定性。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图。
22.图2是图1中的a部放大图。
23.图3是本发明吸附机构的主视图。
24.图4是本发明吸附机构的侧视图。
25.图5是本发明连接板和滑动板的连接结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。
27.见图1
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图5，一种基于机械视觉系统的自稳定吊篮，包括有吊篮平台1，固定于吊篮平台1上的控制箱2、两个提升机3、两个摆臂式防倾斜安全锁4、两个真空泵5、四个吸附机构6和四个机械视觉相机7；
28.提升机3选用卷扬式提升机，摆臂式防倾斜安全锁4选用摆臂式防倾斜安全锁，两个提升机3分别位于吊篮平台1的两端，两个摆臂式防倾斜安全锁4分别位于吊篮平台1的两端，且每个摆臂式防倾斜安全锁4位于对应一个提升机3的正上方，两条工作钢丝绳分别通过对应的摆臂式防倾斜安全锁4连接对应的提升机3将吊篮平台1吊装起来；
29.四个吸附机构6分别位于吊篮平台1朝向壁面一侧的四个拐角处，四个机械视觉相
机7分别位于吊篮平台1朝向壁面一侧的四个拐角处且位于对应的吸附机构6的下方；
30.四个吸附机构6均包括有滚珠丝杠直线模组、连接板66、滑动板67、电动推杆68、四个导向支撑杆69、前推板610和吸盘611，滚珠丝杠直线模组水平固定于吊篮平台上，滚珠丝杠直线模组包括有滚珠丝杆底板61、步进电机62、滚珠丝杠63、两个滑杆64和滑台65，步进电机62、滚珠丝杠63和两个滑杆64均安装于滚珠丝杆底板61上，滚珠丝杠63与步进电机62通过联轴器连接实现驱动，滚珠丝杠63位于两个滑杆64之间且三者相互平行，滑台65与滚珠丝杠63上的丝杠螺母固定连接且滑动套装于两个滑杆64上，滑台65上固定有水平设置的连接板66，滑动板67的底端固定于连接板66上，且连接板66和滑动板67的连接处固定有三个三角加强筋板613，三角加强筋板613用于加固连接板66和滑动板67，防止四个导向支撑杆69太重使滑动板67变形，滑动板67和前推板610相互平行，电动推杆68连接于滑动板67和前推板610之间，滑动板67上邻近四个拐角均设置有一个直线轴承612，四个导向支撑杆69通过对应的直线轴承612安装于滑动板67上且前端均固定于前推板610上，吸盘611固定于前推板610的前端面上由电动推杆68带动进行垂直壁面的直线运动；前推板610的中心位置设置有气孔，吸盘611内腔与气孔连通，两个真空泵5分别位于吊篮平台1的两端，四个吸附机构中，位于同侧的两个吸附机构其前推板610上的气孔均与对应的真空泵5通过气管连接实现吸附控制；
31.四个机械视觉相机7、两个真空泵5、四个吸附机构6的步进电机62和电动推杆68均与控制箱2连接。
32.本发明的工作原理：
33.(1)、提升机3通过卷筒卷收或释放工作钢丝绳使得吊篮平台1上升或下降，在自由的状态下，摆臂式防倾斜安全锁4处于被锁状态；正常工作时，摆臂式防倾斜安全锁4摆臂上的滚轮受到工作钢丝绳的压力使摆臂抬起，带动锁绳机构松开，处于松开状态，当工作钢丝绳断裂或吊篮平台1倾斜至一定角度时，工作钢丝绳对摆臂上的压力消除，摆臂下落至锁闭位置，带动锁绳机构锁住工作钢丝绳；
34.(2)、吊篮平台1在提升机3的作用下到达工作点后，吊篮平台1依靠四个机械视觉相机7形成的四目视觉，对工作壁面的图像进行抓捕，控制器通过机械视觉相机7的抓捕并分析对吸附机构6的路径进行规划和调节，然后在机械视觉相机7的引导下，控制器对吸附机构6的步进电机62和电动推杆68进行控制驱动；
35.(3)、步进电机62驱动滚珠丝杠直线模组带动吸盘611进行x轴方向的小距离移动，电动推杆68带动吸盘611垂直于壁面进行y方向的伸缩移动，从而调整和定位吸盘611的吸附位置，使得四个吸附机构的吸盘611可吸附于表面不平或不在同一平面的壁面上；
36.(4)、当吸盘611紧贴壁面后，控制器2驱动真空泵5工作，抽取吸盘611中的空气，使吸盘611形成相对真空并紧紧吸附于壁面上，实现吊篮平台1稳定；当吊篮平台1上升或下降过程中，吸附机构6复位停止真空吸附操作，防止吸附机构6吸附于壁面上影响吊篮平台1的上升或下降。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。