[發明專利]龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法

無效

• 申請號: 200810201856.X
• 申請日: 2008-10-28
• 公開（公告）號: CN101386397A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 高旭
• 申請（專利權）人: 高旭
• 主分類號: B66C15/04
• 分類號: B66C15/04;B66C15/00;B66C17/00;B66C13/18;B66C13/16;B66C5/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔

技術領域

本發明涉及龍門吊裝卸技術領域，特別涉及龍門吊吊裝過程中運行控制系統領域，具體是指一種龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法。

背景技術

現代社會中，龍門吊起重機是工業生產中的重要設備，對于大型設備的生產、安裝有著極其重要的作用，特別是在造船廠，龍門吊往往發展到高度近百米，跨度一百多米甚至兩百多米的，另外，為了滿足工作效率，龍門吊的運行速度也有一定的要求，這樣對司機駕駛和操作來講要求也越來越高。龍門吊在小車行走過程中容易發生碰撞，主要原因是：

1.龍門吊吊裝的物體形狀、長短、大小各異，從而司機不能準確地知道工件在運行當中與吊車支撐腿之間的距離。

2.龍門吊吊裝運動過程中，司機往往不能看見或看不清被吊物體的整體形狀，也就不能準確地判斷被吊物體和吊車支撐腿的距離。

3.龍門吊吊裝運動過程中，由于運動、風或其它外力，會引起物體搖擺，從而也影響判斷物體運行軌跡和位置距離。(可視問題)

4.龍門吊吊裝運動過程中，由于被吊工件往往重量大且吊裝繩索較長，容易導致被吊裝工件由于慣性搖擺撞擊到龍門吊的支撐腿上，導致嚴重事故。(制動需要安全可靠的方法)。

5.龍門吊駕駛時司機在約100米左右高度操作，駕駛精度要求高，強度大，容易疲勞，注意力分散，(需要有效的顯示和/或報警提示)

6.司機室往往固定在剛性腿這邊，而對被吊物體觀測往往不是在一個垂直線上，因此物體水平移動的精確位置觀測和控制比較困難，特別是在遠離剛性腿或靠近柔性腿這邊吊裝的時候

由于龍門吊吊裝的物體往往都非常大，重達幾十噸甚至幾百噸，一旦發生碰撞往往引起重大責任事故，甚至于機毀人完的嚴重后果。為了安全，起重機在吊裝過程中慢速運行，或者走“門字形”運動軌跡，可以減小物體搖擺，但這樣又大大影響了生產效率，增加了設備能耗和機械磨損。

對于不同的吊裝工件，如何能夠知道被吊裝的工件到龍門吊支撐腿的距離，并且是連續不斷地在運動過程中實時知道這一距離，是有效防止小車運動中發生碰撞的關鍵。一旦獲得這一距離的信息，就可以通過“自動”或“人工”的方式形成閉環控制，確保被吊工件運動中與龍門吊支撐腿的距離，另外，由于被吊物體在吊裝過程中由于繩索很長會出現較大的搖擺，還可以利用單擺模型把搖擺因素考慮進去，實時計算出被吊工件與支撐腿的動態距離，也可以利用防搖控制技術對被吊工件進行止擺控制，使得被吊物體的運動和停止的搖擺都可以在可控制的狀態下運行。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠有效地防止吊裝小車運動過程中吊裝的工件與吊車支撐腿發生碰撞、經濟實用、安全可靠、結構簡單、成本較低、適用范圍較為廣泛的龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法。

為了實現上述的目的，本發明的龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法如下：

該龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法，所述的龍門吊包括中央龍門吊小車行走橫梁和垂直設置于該龍門吊小車行走橫梁兩側的龍門吊支撐腿，其中龍門吊中還設置有吊車小車防撞控制裝置、吊裝工件位置檢測模塊和吊裝運動控制模塊，所述的吊裝工件位置檢測模塊包括小車位置編碼器、起升位置編碼器和激光線掃描位置傳感器，所述的小車位置編碼器、起升位置編碼器和激光線掃描位置傳感器均與所述的吊車小車防撞控制裝置相連接，所述的吊車小車防撞控制裝置與所述的吊裝運動控制模塊相連接，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟：

(1)龍門吊系統進行初始化；

(2)龍門吊系統讀取激光線掃描位置傳感器所產生的激光線掃描安全門簾和小車行走方向信息；

(3)龍門吊系統動態實時進行在防撞保護區內測量和顯示吊裝工件與龍門吊支撐腿的距離的計算處理；

(4)龍門吊系統在小車運動過程中進行防止吊裝工件與龍門吊支撐腿發生碰撞的處理操作。

該龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法中的在防撞保護區內測量和顯示吊裝工件與龍門吊支撐腿的距離的計算處理，包括以下步驟：

(31)龍門吊系統根據吊裝工件進入激光線掃描安全門簾的時刻，記錄小車的位置；

(32)龍門吊系統根據吊裝工件運行的狀態動態實時地計算出吊裝工件的與龍門吊支撐腿的距離。

所述的吊裝工件位置檢測模塊中還包括吊裝工件搖擺角度傳感器，所述的吊裝工件搖擺角度傳感器與所述的吊車小車防撞控制裝置相連接，該龍門吊吊裝小車防碰撞控制方法中的在防撞保護區內測量和顯示吊裝工件與龍門吊支撐腿的距離的計算處理的步驟(32)前還可以包括以下步驟：

(311)龍門吊系統根據吊裝工件進入激光線掃描安全門簾的時刻，記錄起升的位置以及吊裝工件搖擺角度。