專利名稱：四繩抓斗自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可應(yīng)用于橋式、門式起重機(jī)和裝卸橋的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置。
我國(guó)廣泛使用的四繩抓斗機(jī)構(gòu)控制裝置普遍采用兩個(gè)主令控制器獨(dú)立地控制升降、開閉兩臺(tái)繞線式電機(jī)，如應(yīng)用于橋式起重機(jī)上的PQR6型控制屏。
抓斗升降和開閉由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作時(shí)，先開動(dòng)開閉機(jī)構(gòu)，使抓斗閉合，再開動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，使松馳的承載索迅速拉緊，然后兩邊電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)抓斗上升；下降時(shí)，將兩電機(jī)同時(shí)向下開動(dòng)；當(dāng)需要卸料時(shí)，可將升降電機(jī)停住，使開閉電機(jī)向下開動(dòng)，即可使抓斗張開。
由于升降、開閉機(jī)構(gòu)控制上并無聯(lián)系，操作抓斗閉合和張開時(shí)，易出現(xiàn)兩組鋼絲繩中一組松馳不受力，另一組單獨(dú)受力，使一臺(tái)電機(jī)單獨(dú)出力，受力鋼絲繩因過載而斷。同時(shí)，由于受力不均，對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)和電氣元件沖擊大，影響使用壽命。為盡可能保持升降和開閉繩均勻受力，需頻繁點(diǎn)動(dòng)操作，嚴(yán)重影響了作業(yè)速度，生產(chǎn)率不高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種保證抓斗在完全張開和完全閉合時(shí)，相應(yīng)工作著的電機(jī)能及時(shí)準(zhǔn)確地停止，在控制上使升降和開閉動(dòng)作相配合，緊密聯(lián)系，避免出現(xiàn)兩組繩受力不均的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置包括程序控制器，控制抓斗升降和開閉的電機(jī)5，控制電機(jī)5升降及開閉的接觸器。
在每臺(tái)電機(jī)5主軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤2，所述的旋轉(zhuǎn)盤2上面有兩個(gè)中心與電機(jī)軸心線6距離連線成一合適角度的感應(yīng)塊4，每個(gè)旋轉(zhuǎn)盤2對(duì)應(yīng)的支架1上裝有兩個(gè)接近開關(guān)3，所述的接近開關(guān)3中心連線的中心與電機(jī)軸心線6相交，接近開關(guān)3至電機(jī)軸心線6的距離與感應(yīng)塊4至電機(jī)軸心線的距離相等。
所述的程序控制器中的繼電器1J的常開觸點(diǎn)1J與繼電器2J的常閉觸點(diǎn)2J、接觸器1FC的常閉觸點(diǎn)1FC及接觸器線圈1ZC串接；程序控制器中的繼電器3J的常開觸點(diǎn)3J與繼電器4J的常閉觸點(diǎn)4J、接觸器2FC的常閉觸點(diǎn)2FC及接觸器線圈2ZC串接；上述兩個(gè)升降正反轉(zhuǎn)控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器2J的常開觸點(diǎn)2J與繼電器1J的常閉觸點(diǎn)1J、接觸器1ZC的常閉觸點(diǎn)1ZC及接觸器線圈1FC串接；程序控制器中的繼電器4J的常開觸點(diǎn)4J與繼電器3J的常閉觸點(diǎn)3J、接觸器2ZC的常閉觸點(diǎn)2ZC及接觸器線圈2FC串接；上述兩個(gè)開閉正反轉(zhuǎn)控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器5J的常開觸點(diǎn)5J與控制四繩抓斗升降的電阻接觸器線圈1JSC串接；程序控制器中的繼電器6J的常開觸點(diǎn)6J與電阻接觸器1JSC的第一常開觸點(diǎn)1JSC1及電阻接觸器線圈3JSC串聯(lián)；程序控制器中的繼電器J7的常開觸點(diǎn)7J與電阻接觸器1JSC的第二常開觸點(diǎn)1JSC2、電阻接觸器3JSC常開觸點(diǎn)3JSC及電阻接觸器線圈5JSC串聯(lián)；上述三個(gè)升降控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器8J的常開觸點(diǎn)8J與控制四繩抓斗升降的電阻接觸器線圈2JSC串接；程序控制器中的繼電器9J的常開觸點(diǎn)9J與電阻接觸器2JSC的第一常開觸點(diǎn)2JSC1及電阻接觸器線圈4JSC串聯(lián)；程序控制器中的繼電器10J的常開觸點(diǎn)10J與電阻接觸器2JSC的第二常開觸點(diǎn)2JSC2、電阻接觸器4JSC常開觸點(diǎn)4JSC及電阻接觸器線圈6JSC串聯(lián)；上述三個(gè)開閉控制回路接于電源上。
附圖的圖面說明如下

圖1為傳感裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的A向視圖。
圖3為圖1中的B向視圖。
圖4為程序控制器系統(tǒng)原理圖。
圖5為升降開閉控制電氣原理圖。
圖6為程序流程圖。
圖7為程序梯形圖。
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型四繩抓斗自動(dòng)控制裝置的實(shí)施例作進(jìn)一步詳述如圖1、2、3中所示，本實(shí)用新型四繩抓斗自動(dòng)控制裝置包括兩套獨(dú)立的傳感裝置，每套傳感裝置中有一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤2，兩個(gè)感應(yīng)塊4，兩個(gè)支架1，兩個(gè)接近開關(guān)3，電機(jī)軸在兩個(gè)支架1之間，兩個(gè)接近開關(guān)3分別設(shè)置在兩個(gè)支架1上。當(dāng)電機(jī)5旋轉(zhuǎn)使接近開關(guān)3與感應(yīng)塊4正對(duì)時(shí)，將輸出脈沖，旋轉(zhuǎn)方向變化時(shí)，兩路脈沖信號(hào)相位會(huì)變化，由此可獲得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和方向信號(hào)。通過傳感裝置中的接近開關(guān)3、感應(yīng)塊4測(cè)得電機(jī)旋轉(zhuǎn)的脈沖信號(hào)，輸入程序控制器，進(jìn)行計(jì)數(shù)相位比較，得出電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)可反映鋼絲繩移動(dòng)長(zhǎng)度。經(jīng)程序控制器內(nèi)部運(yùn)算比較，得出開閉繩與升降的長(zhǎng)度差，此差值與零和設(shè)定值(抓斗由完全閉合到完全張開時(shí)，開閉繩移動(dòng)長(zhǎng)度)比較，從而獲得抓斗完全張開和完全閉合信號(hào)，由該信號(hào)限制和允許有關(guān)動(dòng)作，從而保證兩組繩均勻受力，不出槽，電機(jī)不過載。
本裝置通過程序控制器中的控制電路和程序控制器軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，升降開閉電機(jī)主回路參照通用10t橋抓。
可編程序控制器為三菱FX2-64MR型，軟元件安排見表1。
如圖4中所示，在程序控制器電路中，所述的接近開關(guān)3有四個(gè)，分別為1JK、2JK和3JK、4JK，接在程序控制器的X0、X1和X2、X3端。當(dāng)升降或開閉電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)脈沖信號(hào)由X0、X1、X2、X3端輸入芯片PC，由芯片PC內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，獲得升降或開閉鋼絲繩移動(dòng)長(zhǎng)度，通過設(shè)入的運(yùn)算方式，獲得各種限位信號(hào)，保證抓斗均勻受力，使電機(jī)均勻出力。
所述的升降主令控制器1KZ有一組觸頭接于程序控制器的X30、X31；開閉主令控制器2KZ有一組觸頭接于程序控制器的X32、X33端。
所述的升降主令控制器設(shè)有接于RUN端的運(yùn)行選擇開關(guān)1XK；接于X10、X11、X12、X13和X14端進(jìn)行操作方式選擇的工作方式選擇開關(guān)2XK；接于X20、X21、X22和X23端的沉抓選擇開關(guān)3XK。
所述的繼電器1J、2J的常開觸點(diǎn)1J、2J并聯(lián)后與繼電器5J的線圈串接于程序控制器的Y10端；所述的繼電器5J的常開觸點(diǎn)5J與繼電器6J的線圈串接于程序控制器的Y11端；所述的繼電器6J的常開觸點(diǎn)6J與繼電器7J的線圈串接于程序控制器的Y12端；所述的繼電器3J、4J的常開觸點(diǎn)3J、4J并聯(lián)后與繼電器8J的線圈串接于程序控制器的Y20端；所述的繼電器8J的常開觸點(diǎn)8J與繼電器9J的線圈串接于程序控制器的Y21端；所述的繼電器9J的常開觸點(diǎn)9J與繼電器10J的線圈串接于程序控制器的Y22端。
1K為PC電源開關(guān)；1JK、2JK為升降電機(jī)傳感器上的接近開關(guān)，3JK、4JK為開閉電機(jī)傳感器上的接近開關(guān)，1JK和2JK產(chǎn)生兩路脈沖由X0、X1端子進(jìn)入PC二相A、B相型計(jì)數(shù)器C254，3JK和4JK產(chǎn)生兩路脈沖由X3、X4端子進(jìn)入PC二相A、B相型計(jì)數(shù)器C255；1XK為PC運(yùn)行開關(guān)；2XK為運(yùn)行方式選擇開關(guān)，共五檔，分別由PC機(jī)X10～X14端子輸入，分別為調(diào)試方式、手動(dòng)方式，自動(dòng)方式1、自動(dòng)方式2、自動(dòng)方式3；3XK為沉抓功能選擇開關(guān)，連結(jié)PCX20～X23端子，分為四檔，分別實(shí)現(xiàn)無沉抓、沉抓1、沉抓2、沉抓3；1AK～4AK為按鈕，1AK為設(shè)定值輸入按鈕，連結(jié)X15端子，2AK為計(jì)數(shù)器復(fù)位按鈕，連結(jié)X16端子，3AK為沉抓觸發(fā)接鈕，連結(jié)X17端子，4AK為沉抓中止按鈕，連結(jié)X25端子。繼電器2J的常閉觸點(diǎn)2J與繼電器1J的線圈串接于程序控制器的Y0端，繼電器1J的常閉觸點(diǎn)1J與繼電器2J的線圈串接于程序控制器的Y1端，繼電器4J的常閉觸點(diǎn)4J與繼電器3J的線圈串接于程序控制器的Y2端，繼電器3J的常閉觸點(diǎn)3J與繼電器4J的線圈串接于程序控制器的Y3端。1KZ為升降主令控制器，正向由X30輸入，反向由X31輸入；2KZ為開閉主令控制器，正向由X32輸入，反向由X33輸入，使用者操縱1KZ、2KZ主令控制器，X30～33端獲得信號(hào)，經(jīng)PC內(nèi)部處理，驅(qū)動(dòng)由Y0～Y3輸出的1J～4J升降開閉中間繼電器，繼電器相應(yīng)觸點(diǎn)控制升降電機(jī)接觸器1ZC、1FC和開閉電機(jī)接觸器2ZC、2FC，從而使抓斗產(chǎn)生各種相應(yīng)動(dòng)作。1J～4J分別為升、降、閉、開動(dòng)作中間繼電器，連結(jié)Y0～Y3輸出端；5J～7J為升降檔位電阻繼電器，連結(jié)Y10～Y12，8J～10J為開閉檔位電阻繼電器，連結(jié)Y20～Y22，1J～10J有關(guān)觸點(diǎn)分別控制圖5中相應(yīng)的接觸器；1XD～10XD分別為狀態(tài)指示燈，1XK為輸入指示，2XK為計(jì)數(shù)器復(fù)位指示，3XK為慢降指示，4XD為沉抓指示，5XD、6XD為抓取、起升指示，7XD、8XD分別為升降繩和開閉繩上極限指示，9XD、10XD為完全閉合和完全張開指示，對(duì)應(yīng)PC端子見圖。
如圖5中所示，2K為電源開關(guān)；LYJ為零位失壓繼電器，與1KZ、2KZ等構(gòu)成保護(hù)電路。所述的升降主令控制器1KZ和開閉主令控制器2KZ串接于電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路中。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過流情況時(shí)，常閉觸頭斷開，控制回路斷電，起過流保護(hù)作用。在所述的電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路中設(shè)有零位失壓繼電器線圈LYJ，其常閉觸頭LYJ串接在電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路之后其它串接回路之間的電源電路中。當(dāng)整車電源消失，失壓繼電器線圈LYJ失壓，控制回路失電；若主令控制器1KZ、2KZ不在零位檔，則電源恢復(fù)時(shí)，電機(jī)不能自行起動(dòng)；只有主令控制器1KZ、2KZ處于零位檔，才能操縱主令控制器再次起動(dòng)電機(jī)；起零位保護(hù)作用。1X和2X為終點(diǎn)保護(hù)行程開關(guān)，所述的兩個(gè)升降正反轉(zhuǎn)控制回路并接后與終點(diǎn)保護(hù)行程開關(guān)1X、2X串接接于電源上，任何一個(gè)行程開關(guān)斷開，將停止升降作業(yè)。1ZC、2ZC、1FC、2FC為升降和開閉電機(jī)下反轉(zhuǎn)接觸器；1JSC、3JSC、5JSC為升降電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻接觸器；2JSC、4JSC、6JSC為開閉電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻接觸器。
程序控制器PC型號(hào)為三菱FX2-64MR型。
表1列出程序控制器所用主要軟元件名稱、符號(hào)和功能，包括定時(shí)器，計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和程序指針等。
如圖6中所示，程序框圖包括啟動(dòng)、判斷、比較、各子程序、結(jié)束等。
如圖7中所示，這是程序梯形圖，參數(shù)具體設(shè)置根據(jù)實(shí)際情況確定。
本裝置雙重終點(diǎn)保護(hù)由限位開關(guān)和軟件設(shè)定的軟終點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)，可減少抓斗鋼絲繩消耗，避免頻繁斷繩，消除升降開閉電機(jī)因單獨(dú)出力而過載燒毀；不需頻點(diǎn)動(dòng)操作，大大延長(zhǎng)了電器元件的壽命，提高可靠性，有多種操作方式可供選擇，使用靈活方便，雙重終點(diǎn)保護(hù)提高了設(shè)備的安全性。
表權(quán)利要求1.一種四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，包括程序控制器，控制抓斗升降和開閉的電機(jī)(5)，控制電機(jī)(5)升降及開閉的接觸器，其特征是在每臺(tái)電機(jī)(5)主軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤(2)，所述的旋轉(zhuǎn)盤(2)上面有兩個(gè)中心與電機(jī)軸心線(6)距離連線成一合適角度的感應(yīng)塊(4)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(2)對(duì)應(yīng)的支架(1)上裝有兩個(gè)接近開關(guān)(3)，所述的接近開關(guān)(3)中心連線的中心與電機(jī)軸心線(6)相交，接近開關(guān)(3)至電機(jī)軸心線(6)的距離與感應(yīng)塊(4)至電機(jī)軸心線的距離相等；所述的程序控制器中的繼電器1J的常開觸點(diǎn)1J與繼電器2J的常閉觸點(diǎn)2J、接觸器1FC的常閉觸點(diǎn)1FC及接觸器線圈1ZC串接；程序控制器中的繼電器3J的常開觸點(diǎn)3J與繼電器4J的常閉觸點(diǎn)4J、接觸器2FC的常閉觸點(diǎn)2FC及接觸器線圈2ZC串接；上述兩個(gè)升降正反轉(zhuǎn)控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器2J的常開觸點(diǎn)2J與繼電器1J的常閉觸點(diǎn)1J、接觸器1ZC的常閉觸點(diǎn)1ZC及接觸器線圈1FC串接；程序控制器中的繼電器4J的常開觸點(diǎn)4J與繼電器3J的常閉觸點(diǎn)3J、接觸器2ZC的常閉觸點(diǎn)2ZC及接觸器線圈2FC串接；上述兩個(gè)開閉正反轉(zhuǎn)控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器5J的常開觸點(diǎn)5J與控制四繩抓斗升降的電阻接觸器線圈1JSC串接；程序控制器中的繼電器6J的常開觸點(diǎn)6J與電阻接觸器1JSC的第一常開觸點(diǎn)1JSC1及電阻接觸器線圈3JSC串聯(lián)；程序控制器中的繼電器J7的常開觸點(diǎn)7J與電阻接觸器1JSC的第二常開觸點(diǎn)1JSC2、電阻接觸器3JSC常開觸點(diǎn)3JSC及電阻接觸器線圈5JSC串聯(lián)；上述三個(gè)升降控制回路接于電源上；所述的程序控制器中的繼電器8J的常開觸點(diǎn)8J與控制四繩抓斗升降的電阻接觸器線圈2JSC串接；程序控制器中的繼電器9J的常開觸點(diǎn)9J與電阻接觸器2JSC的第一常開觸點(diǎn)2JSC1及電阻接觸器線圈4JSC串聯(lián)；程序控制器中的繼電器10J的常開觸點(diǎn)10J與電阻接觸器2JSC的第二常開觸點(diǎn)2JSC2、電阻接觸器4JSC常開觸點(diǎn)4JSC及電阻接觸器線圈6JSC串聯(lián)；上述三個(gè)開閉控制回路接于電源上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的兩個(gè)升降正反轉(zhuǎn)控制回路并接后與終點(diǎn)保護(hù)行程開關(guān)1X、2X串接接于電源上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的電機(jī)中電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ串接于電源上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的升降主令控制器1KZ和開閉主令控制器2KZ串接于電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是在所述的電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路中設(shè)有零位失壓繼電器線圈LYJ，其常閉觸頭LYJ串接在電機(jī)中的電流繼電器常閉觸頭1LJ、2LJ、3LJ和4LJ的串接回路之后其它串接回路之間的電源電路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的接近開關(guān)(3)1JK、2JK和3JK、4JK分別接在程序控制器的X0□X1和X2、X3端。繼電器2J的常閉觸點(diǎn)2J與繼電器1J的線圈串接于程序控制器的Y0端，繼電器1J的常閉觸點(diǎn)1J與繼電器2J的線圈串接于程序控制器的Y1端，繼電器4J的常閉觸點(diǎn)4J與繼電器3J的線圈串接于程序控制器的Y2端，繼電器3J的常閉觸點(diǎn)3J與繼電器4J的線圈串接于程序控制器的Y3端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的升降主令控制器1KZ有一組觸頭接于程序控制器的X30、X31；開閉主令控制器2KZ有一組觸頭接于程序控制器的X32、X33端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的升降主令控制器設(shè)有接于RUN端的運(yùn)行選擇開關(guān)1XK；接于X10、X11、X12、X13和X14端進(jìn)行操作方式選擇的工作方式選擇開關(guān)2XK；接于X20、X21、X22和X23端的沉抓選擇開關(guān)3XK。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四繩抓斗自動(dòng)控制裝置，其特征是所述的繼電器1J、2J的常開觸點(diǎn)1J、2J并聯(lián)后與繼電器5J的線圈串接于程序控制器的Y10端；所述的繼電器5J的常開觸點(diǎn)5J與繼電器6J的線圈串接于程序控制器的Y11端；所述的繼電器6J的常開觸點(diǎn)6J與繼電器7J的線圈串接于程序控制器的Y12端；所述的繼電器3J、4J的常開觸點(diǎn)3J、4J并聯(lián)后與繼電器8J的線圈串接于程序控制器的Y20端；所述的繼電器8J的常開觸點(diǎn)8J與繼電器9J的線圈串接于程序控制器的Y21端；所述的繼電器9J的常開觸點(diǎn)9J與繼電器10J的線圈串接于程序控制器的Y22端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及四繩抓斗自動(dòng)控制裝置?？朔F(xiàn)有技術(shù)中升降、開閉機(jī)構(gòu)控制無聯(lián)系,兩組鋼絲繩受力不均易斷,對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)和電氣元件沖擊大,壽命短的缺陷。采用電機(jī)主軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤,上面設(shè)感應(yīng)塊,支架上設(shè)接近開關(guān),通過程序控制器結(jié)合接近開關(guān)感應(yīng)信號(hào)對(duì)控制電機(jī)升降及開閉的接觸器進(jìn)行控制。具有減少抓斗鋼絲繩消耗,避免頻繁斷繩,消除電機(jī)過載燒毀,電器元件壽命長(zhǎng)、可靠性高,選擇方式多,使用靈活方便,安全性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B66C3/00GK2440793SQ00239328
公開日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
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