本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的吊具定位控制方法，包括下述步驟：獲取當(dāng)前臂架的長(zhǎng)度、角度及目標(biāo)位置；以吊具定位手動(dòng)開關(guān)未觸發(fā)為條件，根據(jù)所述長(zhǎng)度、角度確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置及目標(biāo)位置輸出調(diào)節(jié)臂架變幅油缸和伸縮油缸工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以控制設(shè)置于臂架端部的所述吊具位移定位于所述目標(biāo)位置。本發(fā)明專利技術(shù)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊具定位控制，有效提高操作可靠性、準(zhǔn)確性及作業(yè)效率，并大大降低操作強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明專利技術(shù)還提供一種吊具定位控制系統(tǒng)和應(yīng)用該系統(tǒng)的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及工程機(jī)械
，具體涉及一種集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)及其吊具定位控制方法、系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)、港口等吊運(yùn)規(guī)模也越來越大，對(duì)于吊運(yùn)設(shè)置的需求逐漸呈專業(yè)化的趨勢(shì)變化。特別是，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的廣泛應(yīng)用，對(duì)于中小港口，鐵路中專站和公路中專站的集裝箱裝卸及堆垛操作提出了更高的要求。針對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱專門設(shè)計(jì)的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的專業(yè)性能可有效適應(yīng)集裝箱的運(yùn)輸要求。與叉車相比，它具有機(jī)動(dòng)靈活，操作方便，穩(wěn)定性好，輪壓較底，堆碼層數(shù)高，堆廠利用率高等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)主要由工程機(jī)械底盤，伸縮臂架，集裝箱 吊具等三部分組成，其中，伸縮臂架通過伸縮油缸調(diào)節(jié)臂架長(zhǎng)度，通過變幅油缸調(diào)節(jié)工作幅度，其集裝箱吊具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整集裝箱的姿態(tài)。實(shí)際作業(yè)中，需要駕駛員同時(shí)協(xié)調(diào)臂架的變幅與伸縮動(dòng)作，使吊具在變幅油缸和伸縮油缸的軸線所確定的平面內(nèi)做垂直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)，以便將集裝箱垂直升降和水平移動(dòng)到預(yù)定位置。然而，由于正面吊變幅和伸縮兩個(gè)油缸共用一個(gè)主油路，在相同的控制電流控制相同的比例閥開度下，因負(fù)載存在顯著的差異導(dǎo)致進(jìn)入油缸的流量差別較大，人工協(xié)調(diào)變幅和伸縮動(dòng)作難以實(shí)現(xiàn)精確的垂直升降和水平移動(dòng)動(dòng)作，由此需要人工間斷地完成垂直起升，需多次操作。顯然，這種操作可靠性、準(zhǔn)確性較低的方式直接影響作業(yè)效率，同時(shí)使得操作者的工作強(qiáng)度較大。有鑒于此，亟待另辟蹊徑針對(duì)集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的操作控制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保操作可靠性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，有效提高作業(yè)效率，降低操作者工作強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述缺陷，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于，提供一種集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的吊具定位控制方法，以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊具定位控制，可有效提高操作可靠性、準(zhǔn)確性及作業(yè)效率，并大大降低操作強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還提供一種吊具定位控制系統(tǒng)和應(yīng)用該系統(tǒng)的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)。本專利技術(shù)提供的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的吊具定位控制方法，包括下述步驟獲取當(dāng)前臂架的長(zhǎng)度、角度及目標(biāo)位置；以吊具定位手動(dòng)開關(guān)未觸發(fā)為條件，根據(jù)所述長(zhǎng)度、角度確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置及目標(biāo)位置輸出調(diào)節(jié)臂架變幅油缸和伸縮油缸工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以控制設(shè)置于臂架端部的所述吊具位移定位于所述目標(biāo)位置。優(yōu)選地，所述控制信號(hào)分別輸出至調(diào)整所述變幅油缸和伸縮油缸的進(jìn)液量的第一電磁比例閥和第二電磁比例閥。優(yōu)選地，所述吊具位移定位包括豎直位移模式和水平位移模式，并配置成在豎直位移模式，所述控制信號(hào)包括同步輸出的第一變幅控制信號(hào)和第一伸縮控制信號(hào)，其中，所述第一變幅控制信號(hào)根據(jù)查詢預(yù)設(shè)的電信號(hào)和高度的第一關(guān)系表獲得，并輸出相應(yīng)的電信號(hào)至第一電磁比例閥，所述第一伸縮控制信號(hào)輸出至第二電磁比例閥；在水平位移模式，所述控制信號(hào)包括同步輸出的第二伸縮控制信號(hào)和第二變幅控制信號(hào)，其中，所述第二伸縮控制信號(hào)根據(jù)查詢預(yù)設(shè)的電信號(hào)和幅度的第二關(guān)系表獲得，并輸出相應(yīng)的電信號(hào)至第二電磁比例閥，所述第二變幅控制信號(hào)輸出至第一電磁比例閥。優(yōu)選地，所述第一伸縮控制信號(hào)根據(jù)下述公式獲得I1=Icpl Δ Rfkdl ( Δ Ri-Δ R(H))+kn Σ Δ Ri ;式中，Λ Ri —當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的幅度差；AR(i_D_上一次采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的幅度差；·Σ Δ Ri—當(dāng)如米樣時(shí)刻和過去時(shí)刻的所有幅度差累積之和；kpl—比例增益；kdl—微分增益；kn—積分增益；其中，所述第二變幅控制信號(hào)根據(jù)下述公式獲得 I2=kp2 Δ Hfkd2 ( Δ Hi- Δ Η(η) ) +ki2 Σ Δ Hi ;式中，AHi-當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的高度差；AH^1)-上一次采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的高度差；Σ Λ Hi—為當(dāng)前時(shí)刻和過去時(shí)刻的所有高度差累積之和；kp2—比例增益；kd2—微分增益；ki2—積分增益。優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)采樣時(shí)刻的間隔時(shí)間為Ims 100ms。優(yōu)選地，以實(shí)際幅度與目標(biāo)幅度的差值大于預(yù)設(shè)的幅度閾值為條件，所述第一伸縮控制信號(hào)輸出至所述第二電磁比例閥；以實(shí)際高度與目標(biāo)高度的差值大于預(yù)設(shè)的高度閾值為條件，所述第二變幅控制信號(hào)輸出至所述第一電磁比例閥。優(yōu)選地，所述第一電磁比例閥和所述第二電磁比例閥均為雙向控制閥，相應(yīng)的所述控制信號(hào)輸出至雙向控制閥的一個(gè)控制端。優(yōu)選地，所述吊具位移定位包括豎直位移模式和水平位移模式，并配置成在豎直位移模式下，所述控制信號(hào)包括同步輸出的第一變幅控制信號(hào)和第一伸縮控制信號(hào)，其中，所述第一變幅控制信號(hào)為輸出至第一電磁比例閥的恒定電信號(hào)，所述第一伸縮控制信號(hào)實(shí)時(shí)根據(jù)目標(biāo)長(zhǎng)度和當(dāng)前長(zhǎng)度輸出至第二電磁比例閥；在水平位移模式，所述控制信號(hào)包括同步輸出的第二伸縮控制信號(hào)和第二變幅控制信號(hào)，其中，所述第二伸縮控制信號(hào)為輸出至第二電磁比例閥的恒定電信號(hào)，所述第二變幅控制信號(hào)實(shí)時(shí)根據(jù)目標(biāo)角度和當(dāng)前角度輸出至第一電磁比例閥。優(yōu)選地，還獲取所述變幅油缸的兩腔壓力，根據(jù)預(yù)設(shè)的所述變幅油缸的兩腔壓力、當(dāng)前臂架長(zhǎng)度和角度的載荷關(guān)系表，并以當(dāng)前負(fù)載大于第一預(yù)設(shè)載荷閾值為條件，輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，以當(dāng)前負(fù)載大于第二預(yù)設(shè)載荷閾值為條件，輸出限制繼續(xù)增加載荷的控制信號(hào)，所述第二預(yù)設(shè)載荷閾值大于所述第一預(yù)設(shè)載荷閾值。本專利技術(shù)提供的集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的吊具定位控制系統(tǒng)，包括信號(hào)采集裝置和控制器；所述信號(hào)采集裝置用于獲取當(dāng)前臂架長(zhǎng)度、角度及目標(biāo)位置；所述控制器用于以吊具定位手動(dòng)開關(guān)未觸發(fā)為條件，根據(jù)所述長(zhǎng)度、角度確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置及目標(biāo)位置輸出調(diào)節(jié)臂架變幅油缸和伸縮油缸工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以控制設(shè)置于臂架端部的所述吊具位移定位于所述目標(biāo)位置。優(yōu)選地，所述變幅油缸和伸縮油缸的進(jìn)液量分別由第一電磁比例閥和第二電磁比例閥控制，所述控制信號(hào)分別輸出至所述第一電磁比例閥和第二電磁比例閥。優(yōu)選地，所述控制器包括存儲(chǔ)單元、比較判斷單元和輸出單元；其中，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)的電信號(hào)和高度的第一關(guān)系表和電信號(hào)和幅度的第二關(guān)系表；所述比較判斷單元配置成在豎直位移模式同步獲得第一變幅控制信號(hào)和第一伸縮控制信號(hào)，其中，所述第一變幅控制信號(hào)為根據(jù)高度查詢所述第一關(guān)系表獲得的輸出至第一電磁比例閥的電信號(hào)，所述第一伸縮控制信號(hào)為輸出至第二電磁比例閥的電信號(hào)；在水平位移模式同步獲 得第二伸縮控制信號(hào)和第二變幅控制信號(hào)，其中，所述第二伸縮控制信號(hào)為根據(jù)幅度查詢所述第二關(guān)系表獲得的輸出至第二電磁比例閥的電信號(hào)，所述第二變幅控制信號(hào)為輸出至第一電磁比例閥的電信號(hào)；所述輸出單元輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述比較判斷單元根據(jù)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元的下述公式獲得所述第一伸縮控制信號(hào)I1=V Δ Ri+kdl ( Δ Ri-Δ R^1) )+knX ARi ;式中，ARi —當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的幅度差；Δ R(i_D_上一次采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的幅度差；Σ Δ Ri—當(dāng)如米樣時(shí)刻和過去時(shí)刻的所有幅度差累積之和；kpl—比例增益；kdl—微分增益；kn—積分增益；所述比較判斷單元根據(jù)存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元的下述公式獲得所述第二變幅控制信號(hào)I2=kp2 Δ H^kd2 ( Δ Hi- Δ Ηα_1}) +ki2 Σ AHi ;式中，AHi-當(dāng)前采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位置的高度差；AH^1)-上一次采樣時(shí)刻的位置與目標(biāo)位本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)的吊具定位控制方法，其特征在于，包括下述步驟：獲取當(dāng)前臂架的長(zhǎng)度、角度及目標(biāo)位置；以吊具定位手動(dòng)開關(guān)未觸發(fā)為條件，根據(jù)所述長(zhǎng)度、角度確定當(dāng)前位置，并根據(jù)當(dāng)前位置及目標(biāo)位置輸出調(diào)節(jié)臂架變幅油缸和伸縮油缸工作狀態(tài)的控制信號(hào)，以控制設(shè)置于臂架端部的所述吊具位移定位于所述目標(biāo)位置。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張德榮，李彬，張付義，張盛楠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：徐州重型機(jī)械有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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