一種智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及起重機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝的充分應(yīng)用，社會(huì)生產(chǎn)力得到極大的提高，這主要得益于先進(jìn)工具的應(yīng)用，其中起重機(jī)代替人工運(yùn)輸就是一個(gè)很好的體現(xiàn)。利用起重機(jī)，一個(gè)人就可以“搬運(yùn)”幾十噸甚至上百?lài)嵵氐呢浳?。但是，隨著社會(huì)的發(fā)展，在生產(chǎn)需求多樣化的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)起重機(jī)的安全可靠、先進(jìn)快速、定位精確、運(yùn)行平穩(wěn)等各方面的要求也越來(lái)越高。目前，國(guó)外工程機(jī)械已發(fā)展到機(jī)電、液壓、通訊一體化，不過(guò)，更多研究的只是起重機(jī)局部性能的改進(jìn)與提高。在許多生產(chǎn)場(chǎng)合下，有必要采用智能起重機(jī)來(lái)滿(mǎn)足要求，即不需要人員的參與，通過(guò)安裝各種類(lèi)型的傳感器來(lái)感知周?chē)沫h(huán)境信息，使其具有自我感知、自主決策及自動(dòng)控制的功能。
[0003]操作簡(jiǎn)易的智能起重機(jī)，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能幫助減少起重機(jī)事故、人員傷亡、停機(jī)時(shí)間等等。因此，有必要在起重機(jī)上采用更多智能系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)，提高其安全性和操作簡(jiǎn)便性。比如，談及安全可靠性，由傳感器、開(kāi)關(guān)和控制器構(gòu)成的“智能”網(wǎng)絡(luò)，能夠在障礙物迫近時(shí)，自動(dòng)避開(kāi)障礙物，而不用單純依靠起重機(jī)駕駛員的操作。談及生產(chǎn)效率，當(dāng)起重機(jī)操作在整體上得到優(yōu)化，運(yùn)行更為高效后，完成一項(xiàng)任務(wù)或一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間與總投入都會(huì)有所減少。因此，將智能技術(shù)應(yīng)用到起重機(jī)機(jī)械產(chǎn)品上是一個(gè)具有廣闊前景的發(fā)展與研究方向，對(duì)智能起重機(jī)系統(tǒng)的研究與探索具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
[0004]橋式起重機(jī)是橫架于車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)和料場(chǎng)上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。
[0005]經(jīng)檢索，現(xiàn)有技術(shù)中已有關(guān)于智能橋式起重機(jī)的技術(shù)方案公開(kāi)，如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào):103241654A，公開(kāi)日:2013年8月14日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng):一種橋式起重機(jī)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)，該申請(qǐng)案公開(kāi)了一種橋式起重機(jī)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)，其包括:控制器、顯示器、安裝架、超聲波傳感器組、編碼器；顯示器安裝于駕駛室內(nèi)；橋式起重機(jī)的吊鉤處安裝有呈圓形結(jié)構(gòu)的安裝架，其上安裝超聲波傳感器組；編碼器安裝于大車(chē)或者小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)上；控制器安裝于橋式起重機(jī)內(nèi)部，且分別與顯示器、超聲波傳感器組、編碼器、大車(chē)或者小車(chē)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)信號(hào)連接。該申請(qǐng)案中橋式起重機(jī)避障導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)，在半未知的環(huán)境下橋式起重機(jī)的運(yùn)行路徑較優(yōu)，并能夠無(wú)碰撞自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)的智能化控制。但是，該申請(qǐng)案還存在以下不足之處:該申請(qǐng)案中測(cè)距時(shí)使用的是一組超聲波傳感器，但對(duì)于較遠(yuǎn)距離的障礙物來(lái)說(shuō)，障礙物的高低、大小各不相同，高的體積比較大的障礙物會(huì)遮擋住低的體積比較小的障礙物，以至于超聲波傳感器測(cè)不到被遮擋住障礙物的具體位置，出現(xiàn)一定的測(cè)距盲區(qū)，使該智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行下去，為解決此問(wèn)題，必須來(lái)回移動(dòng)大小天車(chē)，經(jīng)過(guò)多次不同方位的測(cè)量，才能得出周?chē)姓系K物的具體距離位置，但此過(guò)程過(guò)于繁瑣，嚴(yán)重降低了橋式起重機(jī)的工作效率。
[0006]綜上所述，如何克服現(xiàn)有智能橋式起重機(jī)對(duì)于較遠(yuǎn)距離的障礙物進(jìn)行測(cè)距時(shí)存在測(cè)距盲區(qū)的不足，是現(xiàn)有技術(shù)中亟需解決的技術(shù)難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有智能橋式起重機(jī)對(duì)于較遠(yuǎn)距離的障礙物進(jìn)行測(cè)距時(shí)存在測(cè)距盲區(qū)的不足，提供了一種智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，本實(shí)用新型主要實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確定位周?chē)h(huán)境障礙物位置的功能。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實(shí)用新型的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，包括大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)、小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鋼纜和吊鉤，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)縱向運(yùn)動(dòng)，小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向運(yùn)動(dòng)；
[0012]還包括安裝架和傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，安裝架的上端與鋼纜相固定，安裝架的下端與吊鉤相固定；安裝架上設(shè)有傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括超聲波傳感器、微波傳感器、控制器、繼電器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，超聲波傳感器的輸出端和微波傳感器的輸出端分別與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與繼電器的輸入端相連接，繼電器的輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輸入端相連接；轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輸出端分為兩路，其中一路通過(guò)A接觸點(diǎn)與超聲波傳感器的電源控制端相連接，另一路通過(guò)B接觸點(diǎn)與微波傳感器的電源控制端相連接。
[0013]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括編碼器，大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上和小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上均安裝有編碼器，兩個(gè)編碼器均與控制器相連接。
[0014]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括顯示器，該顯示器與控制器相連接。
[0015]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括參數(shù)設(shè)置裝置，該參數(shù)設(shè)置裝置與控制器相連接。
[0016]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述安裝架的形狀為圓柱體，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有至少三組傳感器裝置，每組傳感器裝置均包括一個(gè)超聲波傳感器和一個(gè)微波傳感器。
[0017]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有六組傳感器裝置。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0020](I)、本實(shí)用新型的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)?shù)蹉^與周?chē)h(huán)境障礙物的距離大于等于1m時(shí)，使用的是微波傳感器，其發(fā)出的微波有衍射效應(yīng)與穿透效果，能有效地測(cè)出被遮擋障礙物的位置，避免了使用超聲波傳感器對(duì)于較遠(yuǎn)距離的障礙物進(jìn)行測(cè)距時(shí)存在的測(cè)距盲區(qū)問(wèn)題；當(dāng)?shù)蹉^與周?chē)h(huán)境障礙物的距離小于1m時(shí)，使用的是超聲波傳感器，在1m范圍內(nèi)超聲波傳感器的測(cè)距精度比微波傳感器要高，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確定位周?chē)h(huán)境障礙物位置的功能。
[0021](2)、本實(shí)用新型的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，兩個(gè)編碼器分別實(shí)時(shí)采集大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送至控制器進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)和小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度和運(yùn)行位移的實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確確定吊鉤在作業(yè)區(qū)域中的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)吊鉤的準(zhǔn)確定位。
[0022](3)、本實(shí)用新型中，安裝架的形狀為圓柱體，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有多組傳感器裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)吊鉤周?chē)蟹轿坏恼系K物進(jìn)行方位和距離檢測(cè)，大大提高了障礙物檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0023](4)、本實(shí)用新型的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，具備自我操控大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)和小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的能力，實(shí)現(xiàn)了路徑規(guī)劃實(shí)時(shí)避障的功能，具有良好人機(jī)交互能力，無(wú)論是在已知環(huán)境還是在未知狀況下，不需要人員的參與，通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和編碼器來(lái)感知周?chē)h(huán)境的信息，使其具有自我感知、自主決策及自動(dòng)控制的功能；本實(shí)用新型中，在橋式起重機(jī)上采用了智能控制系統(tǒng)，提高了橋式起重機(jī)的安全性和操作簡(jiǎn)便性，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能幫助減少起重機(jī)事故、人工勞動(dòng)強(qiáng)度和停機(jī)時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型中傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型中安裝架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；4、吊鉤；5、編碼器；6、安裝架；7、超聲波傳感器；8、微波傳感器；9、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]結(jié)合圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例的智能橋式起重機(jī)系統(tǒng)，包括大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)1、小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、鋼纜、吊鉤4、編碼器5、安裝架6、傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、顯示器和參數(shù)設(shè)置裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3包括大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)I縱向運(yùn)動(dòng)，小天車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)小天車(chē)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2橫向運(yùn)動(dòng)。安裝架6的上端與鋼纜相固定，安裝架6的下端與吊鉤4相固定