專利名稱：龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種龍門(mén)吊上的剛?cè)嵬任灰破钭约m正
系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
龍門(mén)吊體積龐大，其移動(dòng)需要借助軌道實(shí)現(xiàn)，其剛?cè)嵬确謩e裝有車(chē)輪，由動(dòng)力 裝置驅(qū)動(dòng)沿車(chē)軌前進(jìn)。在使用過(guò)程中，因?yàn)閯側(cè)嵬鹊那斑M(jìn)速度不能保證完全同步，兩腿 在軌道方向會(huì)存在位移偏差，如果這個(gè)位移偏差超過(guò)一定限度，會(huì)發(fā)生"啃軌"現(xiàn)象， 對(duì)軌道和車(chē)體都產(chǎn)生磨損和破壞。位移偏差進(jìn)一步增大甚至可能造成車(chē)體的局部斷裂和 傾斜，嚴(yán)重影響使用安全。因此，必須將剛?cè)嵬鹊奈灰破钕拗圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)。
目前常用的偏差糾正系統(tǒng)是在剛性腿和柔性腿分別裝上編碼器，根據(jù)車(chē)輪的滾 動(dòng)圈數(shù)計(jì)算兩腿的位移，再跟據(jù)這個(gè)位移差調(diào)整兩腿動(dòng)力裝置的輸出速度。但是，這種 單純依靠編碼器的方法所得到的兩腿位移常常與實(shí)際位移存在較大誤差。車(chē)輪在前進(jìn)過(guò) 程中可能會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)、傾斜等情況，都會(huì)造成編碼器測(cè)量結(jié)果的誤差，龍門(mén)吊進(jìn)行較長(zhǎng) 距離的移動(dòng)后，累計(jì)誤差很大，影響位移校正結(jié)果，存在安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m 正系統(tǒng)，通過(guò)每隔一段距離校正測(cè)量誤差，來(lái)達(dá)到改善兩腿同步性、減小磨損、提高安 全性的目的。
為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，包括具有剛性腿和柔性腿的龍門(mén)吊車(chē)體、 分別驅(qū)動(dòng)剛性腿和柔性腿運(yùn)動(dòng)的剛性腿動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置、引導(dǎo)車(chē)體運(yùn)動(dòng)方向 的車(chē)軌，車(chē)軌包括對(duì)應(yīng)于剛性腿和柔性腿的剛性腿軌道和柔性腿軌道，所述的剛性腿和 柔性腿分別設(shè)有主動(dòng)輪和被動(dòng)輪，主動(dòng)輪分別由剛性腿動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置驅(qū) 動(dòng)，其特征在于所述的自糾正系統(tǒng)還包括 沿車(chē)軌設(shè)置的若干對(duì)磁體，每對(duì)磁體中的兩塊分別設(shè)于剛性腿軌道側(cè)和柔性腿 軌道側(cè)； —對(duì)磁感應(yīng)裝置，分別設(shè)于龍門(mén)吊的剛性腿和柔性腿上，當(dāng)剛?cè)嵬冉?jīng)過(guò)磁體 時(shí)，磁感應(yīng)裝置檢測(cè)到磁場(chǎng)變化而發(fā)出信號(hào)； —對(duì)速度位移傳感器，分別設(shè)于剛性腿和柔性腿的被動(dòng)輪上； 智能控制器，包括偏差檢測(cè)模塊和自動(dòng)同步模塊，偏差檢測(cè)模塊根據(jù)磁感應(yīng)裝 置的信號(hào)計(jì)算剛性腿和柔性腿的位置，并對(duì)速度位移傳感器測(cè)得的位移信息進(jìn)行校正， 得到剛?cè)嵬任灰破钚畔?；自?dòng)同步模塊根據(jù)偏差檢測(cè)模塊的位移偏差信息調(diào)節(jié)剛性腿 動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置，減小剛?cè)嵬任灰破睢?剛性腿或柔性腿經(jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)裝置發(fā)出信號(hào)，根據(jù)磁體的位置，可得到剛性腿或柔性腿的準(zhǔn)確位置，再用這個(gè)位置數(shù)值去校正速度位移傳感器測(cè)得位移信息， 消去誤差；龍門(mén)吊到達(dá)下一個(gè)磁體時(shí)，再次校正，這樣就能將速度位移傳感器的誤差控 制在較小的范圍內(nèi)，從而能較準(zhǔn)確的糾正兩腿的位置差，達(dá)到較好的同步性。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的完善和補(bǔ)充，本發(fā)明進(jìn)一步采取如下技術(shù)措施或是這些 措施的任意組合 所述的磁體為永磁鐵，這些永磁鐵固定于車(chē)軌兩側(cè)的地基中。龍門(mén)吊的工作場(chǎng) 所環(huán)境比較惡劣，永磁鐵能穩(wěn)定地長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生磁場(chǎng)，成本低。 所述的永磁鐵通過(guò)膨脹螺栓在地基中定位并用水泥固定，穩(wěn)固，防破壞。
所述的速度位移傳感器為與被動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)的編碼器，該編碼器取得的速度位移信 息傳輸給智能控制器，編碼器通過(guò)檢測(cè)被動(dòng)論的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)輸出讀數(shù)，能盡量進(jìn)階實(shí)際值。
所述的磁感應(yīng)裝置為磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)向智 能控制器發(fā)送信號(hào)。通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)的數(shù)目來(lái)判斷磁體的位置。
所述的磁體沿車(chē)軌兩側(cè)等距設(shè)置，便于計(jì)算磁體的位置。 所述車(chē)軌一側(cè)相鄰的兩個(gè)磁體相距30m。這個(gè)距離技能保證把誤差控制在一定 范圍內(nèi)，又不用裝過(guò)多的磁體。 所述的永磁鐵上端高于地面10mm，所有永磁鐵到車(chē)軌的距離相同，所述的磁 感應(yīng)裝置與永磁鐵的高度差為30+/-5mm，能保證永磁鐵和磁感應(yīng)裝置準(zhǔn)確配合，可靠工 作。 當(dāng)剛?cè)嵬冉?jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)向智能控制器發(fā)送信號(hào)，智能控制器根據(jù)磁 感應(yīng)信號(hào)計(jì)算該磁體的位置，得到剛?cè)嵬鹊奈灰菩畔?，再用該位移信息去校正速度位?傳感器取得的位移信息，通過(guò)比較剛?cè)嵬冗M(jìn)校正的位移信息，得到剛?cè)嵬任灰破钪怠?
所述的智能控制器還包括報(bào)警信號(hào)輸出模塊和制動(dòng)信號(hào)輸出模塊，當(dāng)速度位移 傳感器測(cè)得的位移信息與根據(jù)磁感應(yīng)裝置信號(hào)測(cè)得的位移信息的差超過(guò)設(shè)定值或剛?cè)嵬?的位移偏差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警信號(hào)輸出模塊輸出報(bào)警信號(hào)，制動(dòng)信號(hào)輸出模塊輸出制 動(dòng)信號(hào)使龍門(mén)吊停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)偏差過(guò)大時(shí)，進(jìn)行制動(dòng)和報(bào)警，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。
有益效果本發(fā)明通過(guò)每隔一定距離校正速度位移傳感器一次，減小了其測(cè)量 誤差，能準(zhǔn)確糾正兩腿的位移差，減輕啃軌現(xiàn)象，防止龍門(mén)吊斷裂、傾倒，使用安全延 長(zhǎng)龍門(mén)吊的使用壽命磁感應(yīng)方式成本低，工作可靠，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖； 圖2為本發(fā)明的磁體及磁感應(yīng)裝置位置示意圖； 圖3為圖2的A處局部放大圖； 圖4為本發(fā)明的磁體及磁感應(yīng)裝置位置的另一示意圖；
具體實(shí)施例方式
如圖l所示的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，龍門(mén)吊車(chē)體的剛性腿和柔性 腿上分別安裝有速度位移傳感器和磁感應(yīng)裝置，速度位移傳感器與剛?cè)嵬鹊谋粍?dòng)論連 動(dòng)，磁感應(yīng)裝置和速度位移傳感器信號(hào)都發(fā)送給智能控制器。智能控制器中含有偏差檢測(cè)模塊、自動(dòng)同步模塊、報(bào)警信號(hào)輸出模塊和制動(dòng)信號(hào)輸出模塊。 車(chē)軌(包括剛性腿軌道21和柔性腿軌道22)兩側(cè)每隔一定距離對(duì)稱地設(shè)有磁體 3(圖2)。磁體一般采用永磁鐵，埋入地面一定距離后用膨脹螺栓4定位，并灌入水泥固 定(圖3)，永磁鐵上端高于地面10mm左右，離軌道250mm左右。 磁感應(yīng)裝置1與磁體3的安裝位置豎直中心盡可能保持一致，高度差為 30+/-5mm，使磁感應(yīng)裝置1與磁體3能良好配合。 下面以磁感應(yīng)裝置采用磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)、速度位移傳感器采用脈沖編碼器、相鄰磁 體相距30m為例簡(jiǎn)述本系統(tǒng)的工作過(guò)程 車(chē)體開(kāi)始移動(dòng)后，脈沖編碼器根據(jù)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)發(fā)出脈沖給智能控制器，智 能控制器根據(jù)脈沖數(shù)計(jì)算剛性腿和柔性腿移動(dòng)距離。 設(shè)編碼器實(shí)際READ值為A，中間值為B，最終目標(biāo)值為C，即A+B = C，在 未檢測(cè)到磁鐵這30米內(nèi)，B值是在第O個(gè)位置時(shí)，為O值。 在每次碰到磁鐵時(shí)，便將C除以30，得到的商D進(jìn)行四舍五入得到E(即表示是 第幾個(gè)磁鐵)，此時(shí)E*30 = X即是該磁鐵的位置
比較，得出一個(gè)誤差值瞬時(shí)Y = X-C，這時(shí)將B = B+Y，即相當(dāng)于編碼器最 終目標(biāo)值C置成經(jīng)過(guò)測(cè)量的正確值。 若編碼器多測(cè)量數(shù)值(比實(shí)際值大)，即C比X大，則Y為負(fù)值，那么A+B二 C，相當(dāng)于將值降下來(lái)了 若編碼器少測(cè)量數(shù)值(比實(shí)際值小)，即C比X小，則Y為正值，那么A+B二 C，相當(dāng)于將值增加了。如此偏差檢測(cè)模塊便可得到剛性腿和柔性腿的準(zhǔn)確位移，并得到 兩腿的位移偏差，從而通過(guò)自動(dòng)同步模塊調(diào)整兩腿的前進(jìn)速度?？刹捎妹總€(gè)掃描周期固 定減少2Hz的靜態(tài)糾偏方法(在5Hz時(shí)，只減少lHz)。 當(dāng)瞬時(shí)誤差Y大于一定值如3時(shí)，報(bào)警信號(hào)輸出模塊輸出報(bào)警信號(hào)，制動(dòng)信號(hào)輸 出模塊輸出制動(dòng)信號(hào)。 當(dāng)偏差檢測(cè)模塊得到的剛?cè)嵬任灰破畲笥谝欢ㄖ禃r(shí)，同樣進(jìn)行報(bào)警減速制 動(dòng)。 如剛?cè)嵬壬系拇鸥袘?yīng)開(kāi)關(guān)同時(shí)發(fā)出信號(hào)，即剛?cè)嵬韧瑫r(shí)到達(dá)同距離磁體時(shí)，可
將編碼器清零。 應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)施例僅列示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā) 明。任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行 修改。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。
權(quán)利要求
龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，包括具有剛性腿和柔性腿的龍門(mén)吊車(chē)體、分別驅(qū)動(dòng)剛性腿和柔性腿運(yùn)動(dòng)的剛性腿動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置、引導(dǎo)車(chē)體運(yùn)動(dòng)方向的車(chē)軌，車(chē)軌包括對(duì)應(yīng)于剛性腿和柔性腿的剛性腿軌道和柔性腿軌道，所述的剛性腿和柔性腿分別設(shè)有主動(dòng)輪和被動(dòng)輪，主動(dòng)輪分別由剛性腿動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，其特征在于所述的自糾正系統(tǒng)還包括沿車(chē)軌設(shè)置的若干對(duì)磁體，每對(duì)磁體中的兩塊分別設(shè)于剛性腿軌道側(cè)和柔性腿軌道側(cè)；一對(duì)磁感應(yīng)裝置，分別設(shè)于龍門(mén)吊的剛性腿和柔性腿上，當(dāng)剛?cè)嵬冉?jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)裝置檢測(cè)到磁場(chǎng)變化而發(fā)出信號(hào)；一對(duì)速度位移傳感器，分別設(shè)于剛性腿和柔性腿的被動(dòng)輪上；智能控制器，包括偏差檢測(cè)模塊和自動(dòng)同步模塊，偏差檢測(cè)模塊根據(jù)磁感應(yīng)裝置的信號(hào)計(jì)算剛性腿和柔性腿的位置，并對(duì)速度位移傳感器測(cè)得的位移信息進(jìn)行校正，得到剛?cè)嵬任灰破钚畔?；自?dòng)同步模塊根據(jù)偏差檢測(cè)模塊的位移偏差信息調(diào)節(jié)剛性腿動(dòng)力裝置和柔性腿動(dòng)力裝置，減小剛?cè)嵬任灰破睢?br>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的 磁體為永磁鐵，這些永磁鐵固定于車(chē)軌兩側(cè)的地基中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的 永磁鐵通過(guò)膨脹螺栓在地基中定位并用水泥固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的 速度位移傳感器為與被動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)的編碼器，該編碼器取得的速度位移信息傳輸給智能控 制器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的 磁感應(yīng)裝置為磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)向智能控制器發(fā)送信 號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的 磁體沿車(chē)軌兩側(cè)等距設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述車(chē)軌一側(cè)相鄰的兩個(gè)磁體相距30m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于所述的永磁鐵上端高于地面10mm，所有永磁鐵到車(chē)軌的距離相同，所述的磁感應(yīng)裝置與永磁鐵 的高度差為30+/-5mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)剛?cè)?腿經(jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)向智能控制器發(fā)送信號(hào)，智能控制器根據(jù)磁感應(yīng)信號(hào)計(jì)算該 磁體的位置，得到剛?cè)嵬鹊奈灰菩畔?，再用該位移信息去校正速度位移傳感器取得的?移信息，通過(guò)比較剛?cè)嵬冗M(jìn)校正的位移信息，得到剛?cè)嵬任灰破钪怠?br>
10. 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，其特征 在于所述的智能控制器還包括報(bào)警信號(hào)輸出模塊和制動(dòng)信號(hào)輸出模塊，當(dāng)速度位移傳 感器測(cè)得的位移信息與根據(jù)磁感應(yīng)裝置信號(hào)測(cè)得的位移信息的差超過(guò)設(shè)定值或剛?cè)嵬鹊?位移偏差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警信號(hào)輸出模塊輸出報(bào)警信號(hào)，制動(dòng)信號(hào)輸出模塊輸出制動(dòng)信號(hào)使龍門(mén)吊停止運(yùn)動(dòng)'
全文摘要
龍門(mén)吊剛?cè)嵬任灰破钭约m正系統(tǒng)，涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)存在校正不準(zhǔn)確等缺陷，本發(fā)明包括沿車(chē)軌設(shè)置的若干對(duì)磁體和分別設(shè)于龍門(mén)吊的剛性腿和柔性腿上的一對(duì)磁感應(yīng)裝置，當(dāng)剛?cè)嵬冉?jīng)過(guò)磁體時(shí)，磁感應(yīng)裝置檢測(cè)到磁場(chǎng)變化而發(fā)出信號(hào)。通過(guò)每隔一定距離校正速度位移傳感器一次，減小了其測(cè)量誤差，能準(zhǔn)確糾正兩腿的位移差，減輕啃軌現(xiàn)象，防止龍門(mén)吊斷裂、傾倒，使用安全延長(zhǎng)龍門(mén)吊的使用壽命。
文檔編號(hào)B66C9/00GK101691187SQ200910195250
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者唐開(kāi)龍, 謝炳賢 申請(qǐng)人:上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司