起重机吊钩检测分析与三维技术运用研究
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摘要：起重机是一个重要的机械设备，并且广泛的应用在各个行业中，所以对于起重机的重要部件进行检测至关重要。起重吊钩、钢丝绳与制动器是起重机的三大重要零部件，如果其中一件出现故障都可能造成吊物失控坠落，所以对这三个部件的质量非常重要。本文就简要分析吊钩的质量检测方法和三维技术在吊钩检测中的应用研究，简要分析三维检测技术的优点和原理。
关键词：起重机 吊钩检测 三维技术
前言：随着技术的不断进步，三维技术已经广泛的应用在各个领域中，产品研发、金属加工以及模具的制造都会应用到三维检测技术，同时，利用三维检测技术还可以进行CAD分析、检测产品质量、对制造部件和原始部件进行一致性的评估。所以将三维检测技术应用到起重机的吊钩检测可以得较为精准的数据，可以实现对吊钩的质量检测和报废评价，并且还能够得出吊钩的立体尺寸，从而分析出吊钩的磨损程度、开口度以及尺寸变形程度等等，将得出数据与标准吊钩的数据进行对比，科学的判断吊钩是否报废。
1 检测吊钩尺寸的重要程度
起重机上的吊钩是起重机的一个重要的组成部分，它主要起着一个承载重物的一个重要部件，同时，他还是起重机上的三大危险部件之一[1]。而且根据国家对特殊部件安全技术规范可知，一旦起重机上的吊钩在检查过程中出现以下几种情况时，就不能够再继续使用该吊钩，该吊钩当立即报废，第一种情况时吊钩出现裂纹，应当立即报废;第二种情况是吊钩的危险面的磨损程度达到了原尺寸的10%，也不能继续使用;第三是吊钩的开口度扩大了，当开口度超过了原尺寸开口度的15%时就列为报废品;第四，吊钩在使用过称中器变形度大于10°时，吊钩也不能在继续使用;第五就是吊钩的危险切面与吊钩的颈部已经发生了塑性变形，此时吊钩列为危险品，不能继续使用;第六，当板钩的衬套磨损程度的超过了15%时，要报废衬套;第七，与原部件相比，板钩芯轴的磨损程度达到5%时，芯轴就要被报废;第八，当吊钩原件出现磨损和缺陷时，不能采用一切手段进行修补，只能报废。
上述的八种报废条件中的第二条到第六条都是描述的吊钩的尺寸磨损程度有关，并且在吊钩的安全检查中，吊钩的尺寸检查就占到的比例达到了3/4，由此可知，在吊钩的评判报废的标准中，吊钩的尺寸变化占到了主导地位[2]。但是在日常的检查和保养过程中，使用单位大多只对吊钩的裂纹较为关注，出现这种情况后会主动的报废和更换，对吊钩的尺寸变化就缺少关注和检查，认为这种情况不影响吊钩的正常使用。除此之外，忽视吊钩检查还有以下几种原因，一：部分企业缺少熟知起重机使用知识、技术的人才;二：吊钩属于起重机的三大危险部件，但是吊钩的尺寸变化所需的时间较长，其形变较为微小，不以观察，导致人们对吊钩的重视度不够;三：虽然关于吊钩的报废标准较为明确，但是传统的检测方法误差较大，并且很耗费人力、物力;四：即使检测出吊钩的各项尺寸数据，但是由于缺少吊钩原始尺寸数据，也无法评判吊钩是否需要报废。综上所述，吊钩的危险隐患依旧不能得到有效的解决和预防，一到发生事故，就会造成巨大的人员损伤和社会危害，因此，对吊钩尺寸进行规范的、科学的检测是十分有必要的。
2 三维检测技术的优点
用传统方法检测吊钩尺寸所需要用的工具有千分尺、游标卡尺、刻度尺等，但是每种工具的误差大小不同，导致计算结果的误差也很大，为了解决这一问题，三维检测技术就能较为精确的检测出吊钩的尺寸大小。并且，三维检测技术已将广泛的应用到航天技术、汽车制造、品质检测以及3D模型制作等多个行业[3]。并且三维检测技术的种类很多，能适用于各个行业，例如光栅式三维检测技术，就是用计算机产生正弦式条形投影投射到物体表面，在通过调制物体表面的条纹，此时条纹会产生变形，导致其相位关系的变化，再利用计算机提取相位、包裹相位，经过系统处理、坐标变换得出物体表面的三维信息。
三维检测技术具有诸多优势，第一条：三维检测技术是通过非接触式扫描，采用相机原理，通过光学扫描得出被检测物体的表面三维数据信息，并且，三维检测技术和能够检测柔性材料等易变性的物体表面;第二条：三维检测技术的工作效率高，单面扫描所需时间不超过五秒;第三条：三维检测技术的精度高，其精度检测方法是满足了德国光学扫描仪测量检验的标准;第四条：三维检测技术是采用的高密度的样点云，保证了其采样的数据的准确性，一次就能得到130万点;第五条：所使用的机器的体积小，易于携带，各个部件都很灵活，方便移动能以根据不同的现场环境进行检测;第六条：三维检测仪器能够适应更多的、复杂的环境，并且都能够获得精确地数据，也能够进行露天作业。
针对起重机的吊钩检测就是利用三维检测技术中的品质检测，将获得的吊钩表面的尺寸数据，与吊钩的原始通过计算对比，将其作为吊钩报废的数据依据。三维检测技术不仅能够获得吊钩的立体尺寸数据，分析其的开口度、颈部变形度、切面磨损度等，还可以利用得到吊钩尺寸变化的数据，然后与报废品相比，就能够精确地评判吊钩是否需要报废。除此之外，三维技术的修复技术还能够复原吊钩在磨损前、变形前的尺寸数据，能够在缺少原件的数据情况，判断吊钩的质量，能够做到科学、精确[4]。
3 维技术在吊钩检测中的运用研究
由于被检测对象是起重机的吊钩，并且三非接触式光学三维检测技术也能够满足吊钩的现场检测的要求，就当前的发展情况来看，工业中的光学检测技术有一半都用的在了物体的尺寸和形状的检测，而物体的形状检测又可以划分为二维形状检测与三维的形貌检测，其中又以三维形貌检测居多。
三维形貌检测属于高级检测，可以再多种原理下得以实现，比较常见原理有光栅式扫描法和投影式叠纹干涉法[5]。
首先介绍光栅式三维扫描技术在检测起重机的吊钩时的过程，首先急用计算机计算得出一组正弦式条形光谱，再由数字设备将产生的条形光谱投射在吊钩的表面，当条纹投射到吊钩表面时经过了调制会产生一定的形变，并且正弦条纹的相位也会产生一定的变化，然后再用高清摄影机将变形后的条纹拍摄下来，再利用计算机对得到的图形进行相位提取以及相位的包裹，通過处理得到精确地绝对相位值，再通过系统的标定和坐标变换得到吊钩的三维数据，从而得到三维立体尺寸，再与原始模型数据进行对比，可以更加方便的得出吊钩是否报废的结果，能够有效的取代传统工具在吊钩中应用。
除此之外，还可以设定一套关于吊钩报废评价的系统设定，将吊钩的开口度、断面磨损度、表面裂纹以及颈部变形度的数据进行程序化，建立尺寸数据库，在结合三维检测技术的复原技术、分析系统和报废分析平台，能够快速的得出吊钩的详细数据，利用光栅扫描技术建立一个报废分析平台，还能对以后的吊钩的检测、维护、保养提供有效的帮助。
结束语：
综上所述，起重机的吊钩尺寸检测具有非常重要的意义，他是工作人员的又一生命安全的保障。并且加强相关部门的重视也是非常有必要的。在检测过程中，三维检测技术能够为吊钩制作企业、吊钩质量检测部门、起重机使用单位提供一个更加便捷、准确、科学、可靠的检测方法。给人们的生活和工作提供一个更加安全、科学的环境。
参考文献：
[1]伍蒋军，陆纪法，周科，王勇玲.起重机吊钩三维检测及报废评估系统开发[J].装备制造技术，2012，09：111-113.
[2]陆纪法，伍蒋军，周科，王勇玲.三维技术在起重机吊钩检测中的应用[J].科技创新导报，2012，26：66+68.
[3]王楠.起重机吊钩检测分析与三维技术运用研究[J].中国设备工程，2017，02：35-36.
[4]武震.三维技术在起重机吊钩检测中的应用[J].硅谷，2014，707：130+127.
[5]宋利明，刘海阳，马骏驰.金枪鱼延绳钓钓钩和起重机吊钩材料及力学性能研究进展[J].渔业现代化，2014，4104：54-57.
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