一種工程機(jī)械及臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及工程機(jī)械的臂架控制領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系 統(tǒng)及包括上述臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程機(jī)械的臂架一般都通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)連接于固定轉(zhuǎn)塔上，轉(zhuǎn)臺(tái)與固定轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)連接， 在非工作狀態(tài)，需要將臂架收猶并放置在預(yù)定位置，臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中（臂架回轉(zhuǎn)零位歸零）是 指將收猶后的臂架旋轉(zhuǎn)至臂架支撐的上方（臂架支撐通常位于固定轉(zhuǎn)塔上），然后疊放在 臂架支撐上。目前，工程機(jī)械及其臂架回轉(zhuǎn)零位歸零的控制方法主要有W下幾種：一是，目 測(cè)臂架與臂架支撐的相對(duì)角度，手動(dòng)微控操作臂架對(duì)中；二是，利用臂架對(duì)中位置傳感器， 將臂架自動(dòng)控制到0°左右，然后手動(dòng)微控臂架對(duì)中；S是利用旋轉(zhuǎn)編碼器，將臂架自動(dòng)控 制到0°左右，然后手動(dòng)微控臂架對(duì)中，由于旋轉(zhuǎn)編碼器精度達(dá)不到精準(zhǔn)控制的要求，且存 在一定的漂移，致使在0°時(shí)臂架尾部不一定能夠落到臂架支撐位置。此外，在臂架較長(zhǎng)的 情況下，微動(dòng)控制臂架旋轉(zhuǎn)，在臂架尾部也是一個(gè)較大的橫移，要準(zhǔn)確的將臂架落在臂架支 撐限位范圍內(nèi)，需要熟練的技巧和多次往返操作。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01110430601. 2的中國(guó)專利，公開了一種工程機(jī)械及其臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中 的控制方法、裝置及系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括；轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置、至少一個(gè)檢測(cè)裝置、對(duì)中控制裝 置和至少一個(gè)緩沖位傳感器。盡管通過(guò)對(duì)中控制裝置、檢測(cè)裝置、控制裝置等電氣液壓一系 列控制方法，可實(shí)現(xiàn)臂架回轉(zhuǎn)自動(dòng)減速并對(duì)中，但是還存有如下缺陷：
[0004] 第一，無(wú)法判斷臂架實(shí)時(shí)角度，且啟動(dòng)臂架對(duì)中動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)判斷旋轉(zhuǎn)方 向。
[0005] 第二，該技術(shù)不適用于非360°連續(xù)回轉(zhuǎn)的臂架系統(tǒng)，當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度大于180° 時(shí)，臂架回轉(zhuǎn)方向無(wú)法控制，容易造成下次使用時(shí)臂架只能朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)。
[0006] 綜上所述，如何提供一種能實(shí)時(shí)識(shí)別臂架旋轉(zhuǎn)的方向與角度，自動(dòng)判斷臂架歸零 位的旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)非360°連續(xù)回轉(zhuǎn)或360°連續(xù)回轉(zhuǎn)的臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)及工程 機(jī)械，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題之一是如何提供一種能實(shí)時(shí)識(shí)別臂架旋轉(zhuǎn)的 方向與角度，自動(dòng)判斷臂架歸零位的旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)非360°連續(xù)回轉(zhuǎn)或360°連續(xù)回轉(zhuǎn)的 臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)。
[000引本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題之二是提供一種能夠解決上述問(wèn)題的工程機(jī)械。
[0009] 為解決上述問(wèn)題之一，本實(shí)用新型提出了一種臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)，包括控制 器、轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置和對(duì)中控制裝置，所述臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)編碼器，所述控 制器分別與旋轉(zhuǎn)編碼器、轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置及對(duì)中控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器用于實(shí)時(shí)獲 取臂架旋轉(zhuǎn)的方向和角度信息，所述對(duì)中控制裝置用于對(duì)臂架中位進(jìn)行定位，所述控制器 用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器采集的信息控制臂架向中位旋轉(zhuǎn)，并在臂架旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度時(shí)用于控 制臂架減速旋轉(zhuǎn)，所述控制器還用于根據(jù)對(duì)中控制裝置傳遞的對(duì)中信號(hào)控制臂架停止。
[0010] 進(jìn)一步地，所述對(duì)中控制裝置包括至少一個(gè)中位傳感器和中位定位機(jī)構(gòu)，所述中 位傳感器設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)和固定轉(zhuǎn)塔其中之一上，所述中位定位機(jī)構(gòu)設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)和固定轉(zhuǎn)塔的 另一個(gè)上，所述中位傳感器與所述中位定位機(jī)構(gòu)配合，用于與中位定位機(jī)構(gòu)配合產(chǎn)生對(duì)中 信號(hào)和預(yù)定角度信號(hào)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述中位定位機(jī)構(gòu)的中部設(shè)有一個(gè)第一定位點(diǎn)，所述中位定位機(jī)構(gòu)的 兩側(cè)分別至少設(shè)有一個(gè)第二定位點(diǎn)，所述對(duì)中信號(hào)為中位傳感器感測(cè)到第一定位點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生 的信號(hào)，所述預(yù)定角度為中位傳感器感測(cè)到第二定位點(diǎn)時(shí)所判定的角度。
[0012] 進(jìn)一步地，所述控制器與所述中位傳感器連接，所述控制器還用于根據(jù)對(duì)中信號(hào) 和/或預(yù)定角度信號(hào)修訂所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度。
[0013] 進(jìn)一步地，所述中位定位機(jī)構(gòu)兩側(cè)的第二定位點(diǎn)的數(shù)量均為多個(gè)，第一定位點(diǎn)與 相鄰的第二定位點(diǎn)之間及多個(gè)第二定位點(diǎn)之間均間隔設(shè)置，相鄰的兩個(gè)第二定位點(diǎn)之間對(duì) 應(yīng)臂架的一個(gè)回轉(zhuǎn)減速區(qū)，第一定位點(diǎn)與相鄰的第二定位點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)臂架的另一個(gè)回轉(zhuǎn)減 速區(qū)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述預(yù)定角度為所述旋轉(zhuǎn)編碼器獲取的角度信號(hào)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述中位傳感器為接近開關(guān)或接觸式傳感器或光電開關(guān)。
[0016] 進(jìn)一步地，在臂架的回轉(zhuǎn)對(duì)中過(guò)程中，所述預(yù)定角度包括一級(jí)預(yù)定減速角度和二 級(jí)預(yù)定減速角度，所述控制器用于根據(jù)所述一級(jí)預(yù)定減速角度和二級(jí)預(yù)定減速角度控制臂 架分別進(jìn)行兩次減速旋轉(zhuǎn)。
[0017] 進(jìn)一步地，所述臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)還包括與控制器連接的對(duì)中控制鍵，所述 對(duì)中控制鍵用于向所述控制器發(fā)送開始對(duì)中信號(hào)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置包括回轉(zhuǎn)減速機(jī)控制 閥，所述回轉(zhuǎn)減速機(jī)控制閥用于控制臂架向中位旋轉(zhuǎn)的速度。
[0018] 本實(shí)用新型提供的臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)中，控制器分別與旋轉(zhuǎn)編碼器、轉(zhuǎn)臺(tái)控 制裝置及對(duì)中控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器用于實(shí)時(shí)獲取臂架旋轉(zhuǎn)的方向和角度信息， 所述對(duì)中控制裝置用于對(duì)臂架中位進(jìn)行定位，所述控制器用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器采集的信息 控制臂架向中位旋轉(zhuǎn)，并在臂架旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度時(shí)用于控制臂架減速旋轉(zhuǎn)，所述控制器還 用于根據(jù)對(duì)中控制裝置傳遞的信號(hào)控制臂架停止。相比現(xiàn)有技術(shù)而言，通過(guò)增設(shè)旋轉(zhuǎn)編碼 器，實(shí)時(shí)識(shí)別臂架旋轉(zhuǎn)的方向與角度，自動(dòng)判斷臂架歸零位的旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)非360°連續(xù) 回轉(zhuǎn)或360°連續(xù)回轉(zhuǎn)的臂架系統(tǒng)自動(dòng)歸零位，控制邏輯簡(jiǎn)單，使用成本低廉。
[0019] 在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述對(duì)中控制裝置包括中位傳感器和中位定位機(jī)構(gòu)，所 述中位傳感器與所述中位定位機(jī)構(gòu)配合，用于與中位定位機(jī)構(gòu)配合產(chǎn)生對(duì)中信號(hào)和預(yù)定角 度信號(hào)，控制器則根據(jù)對(duì)中信號(hào)和/或預(yù)定角度信號(hào)修訂所述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度，即通過(guò) 中位傳感器和中位定位機(jī)構(gòu)，結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器和控制器等，能實(shí)現(xiàn)臂架回轉(zhuǎn)至中位附近時(shí) 逐步減速并定點(diǎn)停止的控制，提高了回轉(zhuǎn)對(duì)中的效率，快速可靠，同時(shí)，增加了對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼 器角度的修正，提高了控制和對(duì)中的準(zhǔn)確性。
[0020] 為解決上述問(wèn)題之二，本實(shí)用新型還提出了一種工程機(jī)械，包括臂架、轉(zhuǎn)臺(tái)及固定 轉(zhuǎn)塔，所述臂架設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于固定轉(zhuǎn)塔上，所述工程機(jī)械還包括 其上任一種所述的臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)。
[0021] 上述工程機(jī)械顯然具有前述臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)的全部有益效果，在此不再寶 述。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新 型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中：
[0023] 圖1為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中的臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中的臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)的中位傳感器和中 位定位機(jī)構(gòu)的安裝位置示意圖；
[0025] 圖3為圖2中位傳感器和中位定位機(jī)構(gòu)安裝位置的放大示意圖；
[0026] 圖4為本實(shí)用新型另一具體實(shí)施例的中位傳感器和中位定位機(jī)構(gòu)安裝位置的放 大示意圖；
[0027] 圖5為本實(shí)用新型臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)應(yīng)用于非360°連續(xù)回轉(zhuǎn)臂架系統(tǒng)時(shí)的 流程圖；
[002引圖6為本實(shí)用新型臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)應(yīng)用于360°連續(xù)回轉(zhuǎn)臂架系統(tǒng)時(shí)的流 程圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0030] 1 轉(zhuǎn)臺(tái)
[0031] 2中位傳感器
[00對(duì) 3中位定位機(jī)構(gòu)
[0033] 4固定轉(zhuǎn)塔
【具體實(shí)施方式】
[0034] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 W相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0035] 為更好地理解本技術(shù)方案，本實(shí)用新型中臂架中位，即臂架零位，且設(shè)定臂架旋轉(zhuǎn) 時(shí)，順時(shí)針?lè)较虻慕嵌葹檎鏁r(shí)針?lè)较虻慕嵌葹樨?fù)。
[0036] 如圖1所示，一種臂架回轉(zhuǎn)對(duì)中控制系統(tǒng)，包括控制器、轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置、旋轉(zhuǎn)編碼 器、對(duì)中控制裝置及對(duì)中控制鍵，控制器為可編程的邏輯控制器（PLC)，其分別與旋轉(zhuǎn)編碼 器、轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置、對(duì)中控制裝置及對(duì)中控制鍵連接，對(duì)中控制鍵用于向控制器提供開始對(duì) 中信號(hào)，旋轉(zhuǎn)編碼器用于實(shí)時(shí)獲取臂架旋轉(zhuǎn)的方向和角度信息，對(duì)中控制裝置用于對(duì)臂架 中位進(jìn)行定位，控制器用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器采集的信息控制臂架向中位旋轉(zhuǎn)，并在臂架旋 轉(zhuǎn)到預(yù)定角度時(shí)用于控制臂架減速旋轉(zhuǎn)，且控制器還用于根據(jù)對(duì)中控制裝置傳遞的信號(hào)控 制臂架停止。需要說(shuō)明的是，前述預(yù)定角度可W是直接根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器獲得的角度，還可W 通過(guò)其它方式獲得的角度，另外，上述對(duì)中控制裝置的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，在此不作過(guò)多 限制。
[0037]考慮到旋轉(zhuǎn)編碼器精度難W達(dá)到精準(zhǔn)控制的要求，且存在一定的漂移，本實(shí)用新 型中對(duì)中控制裝置包括中位傳感器2和中位定位機(jī)構(gòu)3,中位傳感器2與控制器連接，中位 傳感器2與中位定位機(jī)構(gòu)3配合使用，用于與中位定位機(jī)構(gòu)3配合產(chǎn)生對(duì)中信號(hào)和預(yù)定角 度信號(hào)，預(yù)定角度信號(hào)為上述控制臂架減速旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度的信號(hào)，控制器還可W根據(jù)對(duì) 中信號(hào)和/或預(yù)定角度信號(hào)修訂前述旋轉(zhuǎn)編碼器的角度，從而通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)保證旋轉(zhuǎn)編碼 器反饋角度的準(zhǔn)確性，W使根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的角度控制的其它系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)更加準(zhǔn)確。
[003引具體地，如圖2所示，上述方案中的中位傳感器2優(yōu)選為接近開關(guān)，該接近開關(guān)定 設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)1上，中位定位機(jī)構(gòu)3設(shè)置于固定轉(zhuǎn)塔4上，采用接近開關(guān)和中位定位機(jī)構(gòu)3,實(shí) 現(xiàn)臂架回轉(zhuǎn)至中位附近時(shí)逐步減速，減少回轉(zhuǎn)慣量，避免旋轉(zhuǎn)至中位需停止時(shí)的過(guò)沖現(xiàn)象， 提高了回轉(zhuǎn)對(duì)中的效率，快速可靠。需要說(shuō)明的是，中位傳感器2亦可為接觸式傳感器或光 電開關(guān)，另外，接近開關(guān)亦可設(shè)置于固定轉(zhuǎn)塔4上，此時(shí)，中位定位機(jī)構(gòu)3設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)1上。
[0039] 同時(shí)，值得提及的是，中位定位機(jī)構(gòu)3的中部設(shè)有一個(gè)第一定位點(diǎn)，且其兩側(cè)分別 至少設(shè)有一個(gè)第二定位點(diǎn)，前述對(duì)中信號(hào)具體為中位傳感器2感測(cè)到第一定位點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的 信號(hào)，前述預(yù)定角度具體為中位傳感器2感測(cè)到第二定位點(diǎn)時(shí)所判定的角度。