[實用新型]伸縮臂起重機自動控制系統

有效

• 申請號: 200920088666.1
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN201358142Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 趙惠平;孫北雨;孫煥明;彭輝
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一三研究所
• 主分類號: B66C23/687
• 分類號: B66C23/687;B66C13/18
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本實用新型屬于起重機自動控制領域，具體地說是涉及一種用于伸縮臂起重機的自動控制系統。

背景技術

現有的伸縮臂起重機均采用液壓驅動，手動控制。泵站啟動后，由操作手通過扳動液壓閥手柄控制伸縮臂起重機各自由度動作，控制設備非常簡單，它的缺點是吊轉過程受人為因素影響，速度慢、沖擊大、容易發生安全事故。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠自動完成吊運過程，快速、平穩、準確完成起重作業的伸縮臂起重機自動控制系統。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案，它包括：

位置采集設備，采集得出起重臂組的實際空間位置；

控制計算機，其輸入端與位置采集設備相連接，根據實際空間位置和目標位置，得出起重臂組的運動軌跡，并發出控制指令至比例輸出設備；

比例輸出設備，其與控制計算機的輸出端相連接，接收來自于控制計算機的控制指令，驅動執行機構動作；

執行機構，其與比例輸出設備相連接。

上述的位置采集設備包括回轉編碼器、俯仰編碼器、伸縮編碼器和卷揚編碼器，其中回轉編碼器位于起重臂組的基座和回轉臂之間，俯仰編碼器位于起重臂組的回轉臂和折疊臂之間，伸縮編碼器位于起重臂組的測長儀內，卷揚編碼器位于起重臂組的另一個測長儀內。

上述的比例輸出設備包括回轉比例閥、俯仰比例閥、伸縮比例閥和卷揚比例閥。

上述控制計算機的輸入端與手持操控設備相連接。

上述的位置采集設備、比例輸出設備、操控設備與控制計算機之間均通過總線相連接。

采用上述技術方案的本實用新型，將自動控制技術應用于伸縮臂起重機，控制計算機根據起點、終點位置規劃出吊鉤運動軌跡，然后控制計算機控制執行機構跟蹤設定的運動軌跡，并通過起重臂組位置采集設備實施測量當前位置與跟蹤運動軌跡的誤差，運用自動控制方法，動態調整驅動大小，從而保證跟蹤運動軌跡誤差不大于規定值，這樣，控制計算機自動完成了軌跡規劃、隨動控制、變形校正、故障指示和連鎖保護功能，快速、平穩、準確地完成起重作業。另外，在本實用新型中，控制計算機還與手持操控設備相連接，這樣操作人員可以根據需要進行手動和自動的切換，在控制計算機出現故障時，可通過手動操作信號簡歷液壓系統工作壓力，控制各個執行機構動作或操作比例輸出設備上的手柄控制起重臂組完成起重作業。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；

圖2為本實用新型的結構圖；

圖3為本實用新型中伸縮臂起重機的安裝結構圖；

圖4為本實用新型中自動、手動切換的電路示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型將自動控制技術應用于伸縮臂起重機，整個系統由起重臂組位置采集設備、控制計算機、比例輸出設備和執行機構組成。上述位置采集設備包含四個光電編碼器，即：回轉編碼器、俯仰編碼器、伸縮編碼器和卷揚編碼器，它們分別測量起重臂組的回轉角、俯仰角、伸縮長度和卷揚長度，從而可以采集得出起重臂組的實際空間位置。控制計算機的輸入端與位置采集設備相連接，它根據實際空間位置和目標位置，得出起重臂組的運動軌跡，并發出控制指令至比例輸出設備。上述的比例輸出設備與控制計算機的輸出端相連接，接收來自于控制計算機的控制指令，驅動執行機構動作，最后由執行機構做出相應動作，促使控制對象即起重臂組完成起重作業。

如圖3所示，將上述的四個光電編碼器安裝在伸縮臂的起重臂組上。起重臂組由回轉臂1、伸縮臂4、定滑輪6、吊鉤7組成。回轉臂1在回轉液壓馬達12帶動下繞豎直軸旋轉，且他們均與基座13相連接。伸縮臂4在俯仰油缸10帶動下繞回轉臂1上的水平軸旋轉作俯仰運動，伸縮臂4在伸縮油缸5帶動下作伸縮運動，吊鉤7在卷揚機8帶動下作卷揚運動。由于上述起重臂組的結構，回轉編碼器11位于起重臂組的基座13和回轉臂1之間，用來測量回轉臂1相對基座13的回轉角度；俯仰編碼器2位于起重臂組的回轉臂1和折疊臂3之間，用來測量伸縮臂4俯仰角度；伸縮編碼器位于起重臂組的測長儀9內，用來測量伸縮臂4伸出長度；卷揚編碼器位于起重臂組的另一個測長儀內，用來測量吊鉤7伸出長度，需要說明的是，兩個測長儀處于相互對稱的位置。