控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)，方法如下：接收到地面模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，根據(jù)變幅幅度控制吊鉤與地面距離保持不變；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制吊鉤與地面距離保持不變；接收到臂頭模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，吊鉤保持于當(dāng)前狀態(tài)；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制吊鉤與臂頭距離保持不變。該方法、系統(tǒng)，設(shè)置出四種工作模式，操控過程中，吊鉤將自動保持與臂頭或地面距離不變，無需人為控制。相較于【背景技術(shù)】，本發(fā)明一方面實現(xiàn)了自動化控制，有效避免吊裝事故的發(fā)生；而且，又將吊鉤位置控制為與臂頭或地面距離保持不變，以適應(yīng)不同工況需求，控制效果良好。
【專利說明】控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機具有由卷揚機構(gòu)控制收放的鋼絲繩，鋼絲繩繞至吊臂的末端，并設(shè)有吊鉤，用于起吊重物。吊臂通?？蛇M(jìn)行伸縮和變幅兩種動作。
[0003]吊臂為筒形吊臂時，吊臂的變幅可通過變幅油缸的伸縮完成變幅目標(biāo)；吊臂為桁架臂時，吊臂的變幅可通過變幅卷揚馬達(dá)、減速機和滑輪機構(gòu)實現(xiàn)變幅目標(biāo)。
[0004]吊臂伸縮則通過各節(jié)節(jié)臂的伸縮實現(xiàn)，以改變整個吊臂的有效長度。
[0005]起重機吊臂在變幅和伸縮過程中，若不及時調(diào)整卷揚機構(gòu)，起吊重物的高度將發(fā)生變化，可能導(dǎo)致吊裝事故。為避免吊裝事故的發(fā)生，吊臂變幅和伸縮時，需要對卷揚機構(gòu)作出相應(yīng)調(diào)整。
[0006]目前，主要采用兩種方案:
[0007]1、操機手在進(jìn)行伸縮或變幅操作時，伸縮一定長度或變幅一定角度后，操作卷揚機構(gòu)至適當(dāng)位置，然后繼續(xù)中止的伸縮或變幅動作，直至完成伸縮或變幅；
[0008]2、使用伸縮卷揚復(fù)合動作，即由人為控制吊臂伸縮(或變幅)與卷揚收放同時動作，直至完成伸縮或變幅操作。
[0009]然而，方案I要求操機手不斷中止、繼續(xù)吊臂的伸縮或變幅動作，工作效率極低；方案2雖然一定程度上解決了效率問題，但對操機手的操作素質(zhì)要求較高。而且，上述兩種方案均存在下述技術(shù)問題:當(dāng)?shù)醣坶L度較長、吊裝環(huán)境惡劣時，操機手難以掌握吊鉤的位置，甚至基于環(huán)境難以觀測到吊鉤，可見，人為操控顯然不能有效防止吊裝事故的發(fā)生。
[0010]有鑒于此，如何在吊臂伸縮或變幅過程中，確保吊重的鋼絲繩能夠作出適應(yīng)性調(diào)整，以避免吊裝事故的發(fā)生，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的為提供一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可以確保吊鉤能夠自動相對吊臂隨動，以避免吊裝事故的發(fā)生。
[0012]本發(fā)明提供的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，包括下述步驟:
[0013]接收地面模式或臂頭模式指令；
[0014]接收到地面模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，根據(jù)變幅幅度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；
[0015]接收到臂頭模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，吊鉤保持于當(dāng)前狀態(tài)；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與臂頭距離保持不變。
[0016]優(yōu)選地，處于地面模式且進(jìn)行變幅動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:[0017]L = MLX (sin a-sin a 0) Xn ;
[0018]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、％為初始變幅角度、η為倍率。
[0019]優(yōu)選地，處于地面模式且進(jìn)行伸縮動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
[0020]L = (ML-ML0) (sin α Xn+1)；
[0021]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、ML0為初始吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、η為倍率。
[0022]優(yōu)選地，處于臂頭模式且進(jìn)行伸縮動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
[0023]L = ML-ML0 ；
[0024]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度。
[0025]優(yōu)選地，
[0026]根據(jù)卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑獲得鋼絲繩的實際長度，當(dāng)鋼絲繩的實際長度與所述目標(biāo)長度相等時，停止卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)。
[0027]優(yōu)選地，鋼絲繩實際長度獲取的過程中，當(dāng)鋼絲繩需要換層時，卷筒半徑更新為:
[0028]r = r+rrope,處于放繩狀態(tài)；
[0029]r = r-rrope,處于收繩狀態(tài)；
[0030]其中，r為卷筒當(dāng)前半徑、為鋼絲繩半徑。
[0031]本發(fā)明還提供一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，
[0032]包括與卷揚驅(qū)動件信號連接的控制器；所述控制器包括接收地面模式和臂頭模式指令的模式指令接收模塊，以及吊臂動作信號的動作指令接收模塊；
[0033]所述模式指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令/伸縮動作指令時，所述控制器根據(jù)變幅幅度/伸縮長度輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件，控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；
[0034]所述模式指令接收模塊接收到臂頭模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令/伸縮動作指令時，所述控制器輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件以使其停止驅(qū)動/根據(jù)伸縮長度輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件，控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與臂頭距離保持不變。
[0035]優(yōu)選地，所述模式指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
[0036]L = MLX (sin a -sin a 0) Xn ;
[0037]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、％為初始變幅角度、η為倍率。
[0038]優(yōu)選地，所述指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到伸縮動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
[0039]L = (ML-ML0) (sin α Xn+1)；
[0040]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、ML0為初始吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、η為倍率。
[0041]優(yōu)選地，所述指令接收模塊接收到臂頭模式指令，且所述動作指令模塊接收到伸縮動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:[0042]L = ML-ML0 ；
[0043]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度。
[0044]優(yōu)選地，
[0045]所述控制器根據(jù)卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑獲得鋼絲繩的實際長度，當(dāng)鋼絲繩的實際長度與所述目標(biāo)長度相等時，輸出指令至所述卷揚驅(qū)動件以停止卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)。
[0046]優(yōu)選地，所述控制器在鋼絲繩實際長度獲取的過程中，當(dāng)鋼絲繩需要換層時，將卷筒半徑更新為:
[0047]r = r+rrop/處于放繩狀態(tài)；
[0048]r = r-rrope,處于收繩狀態(tài)；
[0049]其中，r為卷筒當(dāng)前半徑、rMpe為鋼絲繩半徑。
[0050]優(yōu)選地，還設(shè)置有獲得所述卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的卷揚馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器。
[0051]本發(fā)明提供的卷揚相對吊臂隨動的控制方法、系統(tǒng)，設(shè)置出四種工作模式，分別為:地面變幅隨動、地面伸縮隨動、臂頭變幅隨動、臂頭伸縮隨動。當(dāng)起重機進(jìn)行伸縮動作而且重物重量超大時，可以選擇臂頭伸縮隨動模式，則吊鉤不會被動升降，以免撞壞臂頭；當(dāng)起重機進(jìn)行變幅動作，而操作人員需要了解重物在空中的狀態(tài)時，可以選擇地面變幅或地面伸縮隨動模式，以實現(xiàn)重物的空中平移，防止重物升降造成操作人員難以觀測。當(dāng)然，操作人員可以根據(jù)實際工況需求，選擇所需的模式?？梢?，操控過程中，吊鉤將自動保持與臂頭或地面距離不變，無需人為控制。相較于【背景技術(shù)】，顯然，本發(fā)明的方案一方面實現(xiàn)了自動化控制，有效避免吊裝事故的發(fā)生；而且，又將吊鉤位置控制為與臂頭或地面距離保持不變，以適應(yīng)不同工況需求，控制效果良好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1為本發(fā)明所提供控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法一種具體實施例的流程圖；
[0053]圖2為獲得鋼絲繩實際長度時，卷筒半徑的動態(tài)獲取流程圖。
【具體實施方式】
[0054]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。為了便于理解和簡潔描述，下文結(jié)合隨動控制的方法和系統(tǒng)描述，有益效果不再重復(fù)論述。
[0055]請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法一種具體實施例的流程圖。
[0056]該控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，具體包括下述步驟:
[0057]S1、判斷是否為地面模式；
[0058]是，則進(jìn)入步驟Sll，否，則進(jìn)入步驟S2 ；
[0059]S2、判斷是否為臂頭模式；
[0060]是，則進(jìn)入步驟S21;
[0061]否，則結(jié)束。即沒有接收到任何模式指令。[0062]上述兩步驟用于判斷當(dāng)前選擇了地面模式還是臂頭模式，兩種模式的定義如下:
[0063]地面模式，即要求吊鉤與地面的距離保持不變；
[0064]臂頭模式，即要求吊鉤與臂頭的距離保持不變。
[0065]可以設(shè)置與卷揚驅(qū)動件信號連接的控制器，控制器設(shè)置接收地面模式和臂頭模式指令的模式指令接收模塊。具體地，可設(shè)置顯示器或是開關(guān)等，操作人員可將地面模式或臂頭模式的意圖通過顯示器或開關(guān)等輸入單元輸入至模式指令接收模塊。即，進(jìn)行吊臂伸縮或是吊臂變幅時，操作人員可輸入地面模式指令或臂頭模式指令。
[0066]進(jìn)入地面模式時:
[0067]S11、判斷吊臂是否進(jìn)行變幅動作，是，則進(jìn)入步驟S111，否，則進(jìn)入步驟S12 ；
[0068]S12、判斷吊臂是否進(jìn)行伸縮動作，是，則進(jìn)入步驟S121，否，則結(jié)束。
[0069]該兩步驟用于判斷在處于地面模式時，吊臂進(jìn)行伸縮還是變幅動作。具體地，控制器可以設(shè)置接收吊臂動作的動作指令接收模塊。動作指令接收模塊可接收吊臂動作的操作指令，比如，操作人員通過操作手柄進(jìn)行吊臂伸縮或變幅動作，則動作指令模塊可接收該手柄信號，進(jìn)而獲取吊臂欲執(zhí)行的動作。
[0070]S111、由地面變幅隨動子模塊根據(jù)變幅幅度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；
[0071]即處于地面模式，且吊臂變幅時，可根據(jù)變幅幅度變化，獲得幅度變化所導(dǎo)致的吊鉤與地面距離的變化，為了保持吊鉤與地面距離保持不變，可收放鋼絲繩，以抵消該變化。比如，按照變幅預(yù)定角度后，吊鉤與地面的距離將增加Λ L，則變幅隨動子模塊將輸出控制信號至卷揚驅(qū)動件，使其在變幅過程中逐漸放繩Λ L，放繩的速度和變幅速度實時匹配，以確保吊鉤與地面距離始終不變。
[0072]S121、由地面伸縮隨動子模塊根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；
[0073]即處于地面模式，且吊臂伸縮時，可根據(jù)伸縮長度變化，獲得伸縮長度變化所導(dǎo)致的吊鉤與地面距離的變化，與步驟Slll的控制原理類似，此處不再贅述。
[0074]步驟Slll和步驟S121中涉及的地面變幅隨動子模塊和地面伸縮隨動子模塊均為控制器的一部分，可以是獨立設(shè)置的模塊，內(nèi)設(shè)特定的模式程序。當(dāng)然，控制器也可以為集成模塊，統(tǒng)一輸出控制指令。
[0075]進(jìn)入臂頭模式時:
[0076]S21、判斷吊臂是否進(jìn)行變幅動作，是，則進(jìn)入步驟S211，否，則進(jìn)入步驟S22 ；
[0077]S22、判斷吊臂是否進(jìn)行伸縮動作，是，則進(jìn)入步驟S221，否，則結(jié)束。
[0078]與步驟Sll、S12類似，該兩步驟用于判斷在處于臂頭模式時，吊臂進(jìn)行伸縮還是變幅動作。該判斷過程同樣可依靠動作指令接收模塊進(jìn)行。
[0079]S211、由臂頭變幅隨動子模塊根據(jù)變幅幅度控制吊鉤保持于當(dāng)前狀態(tài)；
[0080]處于臂頭模式，且吊臂變幅時，吊鉤相對于臂頭的距離不會改變，故此時無需控制卷揚收放鋼絲繩，卷揚驅(qū)動件可以停止動作。
[0081]S221、由臂頭伸縮隨動子模塊根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與臂頭距離保持不變；
[0082]即處于臂頭模式，且吊臂伸縮時，可根據(jù)伸縮長度變化，獲得伸縮長度變化所導(dǎo)致的吊鉤與臂頭距離的變化，與步驟S121的控制原理類似，此處不再贅述。
[0083]步驟S211和步驟S221中涉及的臂頭變幅隨動子模塊和臂頭伸縮隨動子模塊也均為控制器的一部分，可以是獨立設(shè)置的模塊，內(nèi)設(shè)特定的模式程序。如上所述，控制器為集成模塊，統(tǒng)一輸出控制指令也是可行的。
[0084]綜上，該實施例提供的卷揚相對吊臂隨動的控制方法、系統(tǒng)，設(shè)置出四種工作模式，分別為:地面變幅隨動、地面伸縮隨動、臂頭變幅隨動、臂頭伸縮隨動。當(dāng)起重機進(jìn)行伸縮動作而且重物重量超大時，可以選擇臂頭伸縮隨動模式，則吊鉤不會被動升降，以免撞壞臂頭；當(dāng)起重機進(jìn)行變幅動作，而操作人員需要了解重物在空中的狀態(tài)時(比如，查看集裝箱角度、是否有傾翻危險等)，可以選擇地面變幅或地面伸縮隨動模式，以實現(xiàn)重物的空中平移，防止重物升降造成操作人員難以觀測。
[0085]當(dāng)然，操作人員可以根據(jù)實際工況需求，選擇所需的模式。可以理解，在某一模式控制下，當(dāng)操作人員認(rèn)為需要調(diào)整模式時，可通過選擇開關(guān)進(jìn)行模式切換。
[0086]可見，操控過程中，吊鉤將自動保持與臂頭或地面距離不變，無需人為控制。相較于【背景技術(shù)】，顯然，本發(fā)明的方案一方面實現(xiàn)了自動化控制，有效避免吊裝事故的發(fā)生；而且，又將吊鉤位置控制為與臂頭或地面距離保持不變，以適應(yīng)不同工況需求，控制效果良好。
[0087]上述Sill、S121、S221的各隨動子模塊具體控制過程可以如下:
[0088]步驟Slll中，地面變幅隨動子模塊輸出目標(biāo)長度信號至卷揚驅(qū)動件，卷揚驅(qū)動件驅(qū)動鋼絲繩收放至目標(biāo)長度:
[0089]L = MLX (sin a -sin α 0) X η ；
[0090]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、％為初始變幅角度、η為倍率。
[0091]本文所述的目標(biāo)長度即，控制鋼絲繩長度變化的目標(biāo)值，到達(dá)該目標(biāo)值后，吊鉤的高度能夠滿足臂頭模式(與臂頭距離保持不變)或是地面模式(與地面距離保持不變)。
[0092]步驟S121中，地面伸縮隨動子模塊輸出目標(biāo)長度信號至卷揚驅(qū)動件，卷揚驅(qū)動件驅(qū)動鋼絲繩收放至目標(biāo)長度:
[0093]L = (ML-ML0) (sin α Xn+1)；
[0094]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、ML0為初始吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、η為倍率。
[0095]步驟S221中，臂頭伸縮隨動子模塊輸出目標(biāo)長度信號至卷揚驅(qū)動件，卷揚驅(qū)動件驅(qū)動鋼絲繩收放至目標(biāo)長度:
[0096]L = ML-ML0 ；
[0097]其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度。
[0098]進(jìn)一步地，各隨動子模塊在控制鋼絲繩達(dá)到目標(biāo)長度時，可以將其實際長度實時地與目標(biāo)長度比較，可將二者的差值轉(zhuǎn)換為電流，以驅(qū)動卷揚卷筒正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以使鋼絲繩由實際長度收放至目標(biāo)長度，當(dāng)鋼絲繩的實際長度與目標(biāo)長度相等時，則卷揚驅(qū)動件可停止驅(qū)動卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)。而鋼絲繩的實際長度可通過卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑獲得，因為，旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑的乘積即可體現(xiàn)出鋼絲繩收放的長度。
[0099]當(dāng)然，也可以通過其他方式獲得鋼絲繩的實際長度，比如，通過位移傳感器測量。只是通過卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑的計算結(jié)果更為精確。
[0100]在通過卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑計算鋼絲繩實際長度的過程中，可以考慮鋼絲繩繞至層數(shù)對卷筒半徑的影響，以使獲得的實際長度更精確。
[0101]如圖2所示，圖2為獲得鋼絲繩實際長度時，卷筒半徑的動態(tài)獲取流程圖。
[0102]S100、獲得當(dāng)前的卷筒半徑r ;
[0103]S200、記錄鋼絲繩的纏繞圈數(shù)；
[0104]S300、根據(jù)纏繞圈數(shù)，判斷是否換層，是，則進(jìn)入步驟S400，否，則返回SlOO ；
[0105]S400、判斷是否處于放繩狀態(tài)，是，進(jìn)入步驟S600，否，則進(jìn)入步驟S500 ；
[0106]S500、更新 r = r+rrope ;返回步驟 SlOO ；
[0107]S600、更新 r = r-rrope ;返回步驟 S100。
[0108]其中，為鋼絲繩半徑。初始計算時，r即步驟SlOO中獲得的當(dāng)前卷筒半徑，可以是記錄于控制器內(nèi)的數(shù)值。
[0109]卷筒所轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)的鋼絲繩長度大致為最外圈鋼絲繩的周長，而該周長計算的半徑應(yīng)當(dāng)是卷筒與纏繞鋼絲繩層厚之和，故鋼絲繩收放過程中層數(shù)變化時，如果按照一定的卷筒半徑并結(jié)合卷筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)計算鋼絲繩收放長度，與實際的收放長度會存在一定的偏差。
[0110]作為較佳實施例，上述卷筒半徑的獲取考慮了鋼絲繩換層時對卷筒半徑的影響，即進(jìn)行動態(tài)半徑計算，根據(jù)層數(shù)變化實時地更新卷筒半徑，則在鋼絲繩實際長度獲取過程中，消除了層數(shù)變化的影響，從而使提高了鋼絲繩實際長度獲得的精確度。
[0111]該實施例中，可以設(shè)置獲得卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的卷揚馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器。卷揚馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，可通過控制器計算處理后獲得卷揚馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，經(jīng)過減速機速比轉(zhuǎn)換間接獲取卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。當(dāng)然，采用編碼器計算卷揚旋轉(zhuǎn)角度，以獲得旋轉(zhuǎn)圈數(shù)也是可行的，只是編碼器成本相對較高，且長時間使用時，卷揚馬達(dá)傳感器不易損壞。
[0112]以上對本發(fā)明所提供的一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法和系統(tǒng)均進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于，包括下述步驟: 接收地面模式或臂頭模式指令； 接收到地面模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，根據(jù)變幅幅度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變； 接收到臂頭模式指令，且當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)行變幅動作時，吊鉤保持于當(dāng)前狀態(tài)；進(jìn)行伸縮動作時，根據(jù)伸縮長度控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與臂頭距離保持不變。
2.如權(quán)利要求1所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于，處于地面模式且進(jìn)行變幅動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
L = MLX (sin a -sin a 0) Xn ； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、％為初始變幅角度、η為倍率。
3.如權(quán)利要求1所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于，處于地面模式且進(jìn)行伸縮動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
L = (ML-ML0) (sin α Xn+1)； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、η為倍率。
4.如權(quán)利要求1所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于，處于臂頭模式且進(jìn)行伸縮動作時，控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
L = ML-ML0 ； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度。
5.如權(quán)利要求2-4任一項所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于， 根據(jù)卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑獲得鋼絲繩的實際長度，當(dāng)鋼絲繩的實際長度與所述目標(biāo)長度相等時，停止卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的方法，其特征在于，鋼絲繩實際長度獲取的過程中，當(dāng)鋼絲繩需要換層時，卷筒半徑更新為: r = r+rMpe;,處于放繩狀態(tài)； r = r-rMpe;,處于收繩狀態(tài)； 其中，r為卷筒當(dāng)前半徑、為鋼絲繩半徑。
7.—種控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于， 包括與卷揚驅(qū)動件信號連接的控制器；所述控制器包括接收地面模式和臂頭模式指令的模式指令接收模塊，以及吊臂動作信號的動作指令接收模塊； 所述模式指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令/伸縮動作指令時，所述控制器根據(jù)變幅幅度/伸縮長度輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件，控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與地面距離保持不變； 所述模式指令接收模塊接收到臂頭模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令/伸縮動作指令時，所述控制器輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件以使其停止驅(qū)動/根據(jù)伸縮長度輸出信號至所述卷揚驅(qū)動件，控制鋼絲繩長度變化以使吊鉤與臂頭距離保持不變。
8.如權(quán)利要求7所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于，所述模式指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到變幅動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
L = MLX (sin a -sin a 0) Xn ； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、％為初始變幅角度、η為倍率。
9.如權(quán)利要求7所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令接收模塊接收到地面模式指令，且所述動作指令模塊接收到伸縮動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度: L = (ML-ML0) (sin α Xn+1)； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度、α為當(dāng)前變幅角度、η為倍率。
10.如權(quán)利要求7所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于，所述指令接收模塊接收到臂頭模式指令，且所述動作指令模塊接收到伸縮動作指令時，所述控制器控制鋼絲繩伸縮至目標(biāo)長度:
L = ML-ML0 ； 其中，L為目標(biāo)長度、ML為當(dāng)前吊臂長度、MLtl為初始吊臂長度。
11.如權(quán)利要求8-10任一項所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制器根據(jù)卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和卷筒半徑獲得鋼絲繩的實際長度，當(dāng)鋼絲繩的實際長度與所述目標(biāo)長度相等時，輸出指令至所述卷揚驅(qū)動件以停止卷揚卷筒的旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器在鋼絲繩實際長度獲取的過程中，當(dāng)鋼絲繩需要換層時，將卷筒半徑更新為: r = r+rMpe;,處于放繩狀態(tài)； r = r-rMpe;,處于收繩狀態(tài)； 其中，r為卷筒當(dāng)前半徑、為鋼絲繩半徑。
13.如權(quán)利要求11所述的控制起重機卷揚相對吊臂隨動的系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有獲得所述卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的卷揚馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器。
【文檔編號】B66C13/22GK103466453SQ201310455181
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】單增海, 朱長建, 齊行程, 柴君飛, 邵楠, 曹煒 申請人:徐州重型機械有限公司