[發明專利]運動機構的定位控制裝置、系統、方法和工程機械

有效

• 申請號: 201210084943.8
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102621991A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 黎明和;馬鈺;熊憶;羅建利
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術領域

本發明涉及工程機械領域，更具體地，涉及一種運動機構的定位控制裝置、系統、方法和工程機械。

背景技術

工程機械中會使用到各種運動機構，這些運動機構可以作直線運動，也可以作曲線運動，使用時，需要對運動機構的運動進行控制和定位。例如，在起重機、泵車、高空車、高空消防車等具有回轉機構的工程機械中，作業完成后，只有通過回轉機構對臂架對中后，才能進行收臂的操作。這是因為，臂架必須旋轉到與底盤中軸線完全一致的方向才能放下來，否則有可能損壞機械部件，甚至造成嚴重的安全事故。

圖1示出了現有技術中的一種用于控制回轉機構的定位控制裝置的原理圖。如圖1所示，現有技術中一般通過控制單元(例如PLC控制器)，以手動或自動方式通過執行機構(例如比例閥、換向閥等)控制回轉機構進行旋轉，并依靠角度傳感器或行程開關檢測是否對中。當檢測到角度傳感器或行程開關到達某個閥值時，結束對中；否則繼續控制回轉機構回轉。

當僅采用角度傳感器進行檢測時，一般都存在零點飄移的現象(即對中基準角度出現偏差)，這會導致檢測結果不可靠的問題。另外，由于角度傳感器的精度有限，對中結果并不理想。如果長期依靠此結果放下臂架，則容易損壞底盤支架或相關部件，甚至出現安全事故。進一步地，當角度傳感器出現零點飄移時，無法自動地進行標定，需要經常進行人工標定，具有費時費力的缺點。

當僅采用行程開關進行檢測時，雖然能較精確地實現對中，但卻無法實時精確地感知當前臂架的角度，因此無法有效地控制回轉機構的回轉速度，容易因為慣性等原因導致“過對中”的現象。

發明內容

本發明旨在提供一種運動機構的定位控制裝置、系統、方法和工程機械，以解決現有技術中無法對運動機構的運動進行準確定位的問題。

為解決上述技術問題，根據本發明的第一個方面，提供了一種運動機構的定位控制裝置，包括：控制單元，獲取運動機構的當前運動位置、以及用于指示運動機構運動到目標位置的第一信號，當當前運動位置與目標位置之間的差值大于設定值時，控制單元控制運動機構以第一速度運動；否則，控制單元控制運動機構以小于第一速度的第二速度運動，且當控制單元接收到第一信號時，控制運動機構停止運動。

進一步地，運動機構是回轉機構。

進一步地，當當前運動位置與目標位置之間的差值等于設定值后，運動機構轉過的角度為第一角度；如果第一角度超過了設定值時，控制單元仍然沒有收到第一信號，則控制單元判斷用于產生第一信號的目標位置檢測單元發生故障。

進一步地，運動機構定位到目標位置時獲取的當前運動位置所對應的值為目標位置值，控制單元根據目標位置值對用于檢測當前運動位置的實時位置檢測單元進行標定。

根據本發明的第二個方面，提供了一種運動機構的定位控制系統，包括：實時位置檢測單元，用于檢測運動機構的當前運動位置；目標位置檢測單元，用于檢測運動機構的是否到達目標位置，當運動機構達到目標位置時，目標位置檢測單元發出第一信號；定位控制裝置，定位控制裝置是上述的定位控制裝置。

根據本發明的第三個方面，提供了一種工程機械，包括運動機構和用于對運動機構的運動進行控制的定位控制系統，該定位控制系統是上述的定位控制系統。

根據本發明的第四個方面，提供了一種運動機構的定位控制方法，包括：獲取運動機構的當前運動位置、以及用于指示運動機構運動到目標位置的第一信號；當當前運動位置與目標位置之間的差值大于設定值時，控制運動機構以第一速度運動；否則，控制運動機構以小于第一速度的第二速度運動，且在檢測到第一信號時，控制運動機構停止運動。

進一步地，運動機構的運動是回轉運動。

進一步地，當當前運動位置與目標位置之間的差值等于設定值后，運動機構轉過的角度為第一角度；如果第一角度超過了設定值時，仍然沒有收到第一信號，則判斷用于產生第一信號的目標位置檢測單元發生故障。

進一步地，運動機構定位到目標位置時獲取的當前運動位置所對應的值為目標位置值，根據目標位置值對用于檢測當前運動位置的實時位置檢測單元進行標定。

本發明中的定位控制裝置由于采用了實時位置檢測單元對運動機構的當前位置進行實時檢測，從而可控制運動機構以較低的第二速度運動到達目標位置處，并最終通過目標位置檢測單元發出的第一信號實現對運動機構的定位，可達到較高的定位精度，防止損壞工程機械的機械部件或液壓部件。

附圖說明