專利名稱：起重機的操作控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種起重機的操作控制系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及一種該起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，對于工程機械，尤其是起重機的需求也越來越大。
請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種起重機的操作控制系統(tǒng)的控制原理框圖。
如圖1所示，該起重機的操作控制系統(tǒng)包括電比例手柄3'、控制單元和執(zhí)行機構(gòu)；具體地，控制單元劃分為伸縮控制單元2' 1、變幅控制單元2' 2、卷揚控制單元2' 3 和回轉(zhuǎn)控制單元2' 4;執(zhí)行機構(gòu)包括伸縮機構(gòu)1' 1、變幅機構(gòu)1' 2、卷揚機構(gòu)1' 3和回轉(zhuǎn)機構(gòu)Γ 4。工作時，通過手柄3'輸入伸縮指令，伸縮控制單元2' 1便控制伸縮機構(gòu) 1' 1執(zhí)行伸縮動作；通過手柄3'輸入變幅指令，變幅控制單元2' 2便控制變幅機構(gòu)1' 2 執(zhí)行變幅動作；通過手柄3'輸入升降指令，卷揚控制單元2' 3便控制卷揚機構(gòu)1' 3執(zhí)行升降動作；通過手柄3'輸入回轉(zhuǎn)指令，回轉(zhuǎn)控制單元2' 4便控制回轉(zhuǎn)機構(gòu)1' 4執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作。
當起重機的吊鉤由起始位置移動至目標位置時，起重機的操作人員一般需要輸入上述四個指令，操作分成四個維度(當具有副卷揚時，分成五個維度)，操作人員需要根據(jù)具體情況綜合操作該四個維度，導(dǎo)致操作比較復(fù)雜，操作效率低，同時對操作人員的經(jīng)驗是一個極大考驗。
有鑒于此，如何對現(xiàn)有技術(shù)中的起重機的操作控制系統(tǒng)做出改進，從而簡化操作維度，提高操作效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種起重機的操作控制系統(tǒng)，該操作控制系統(tǒng)能夠簡化操作維度，提高操作效率，使得吊鉤能夠更迅速地到達目標位置。此外，本發(fā)明另外要解決的技術(shù)問題為提供包括上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種起重機的操作控制系統(tǒng)，用于驅(qū)動起重機的吊鉤到達目標位置，所述操作控制系統(tǒng)包括
輸入單元，用于輸入所述目標位置相對于基準位置的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度，并發(fā)出目標位置信號；
控制單元，接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；
執(zhí)行單元，接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。
優(yōu)選地，所述基準位置包括基準原點和基準角度線，所述起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的中心在水平面內(nèi)的投影定義為所述基準原點，所述基準原點在該水平面任意引出的一條直線定義為所述基準角度線；
所述作業(yè)幅度和所述作業(yè)高度相對于所述基準原點確定，所述回轉(zhuǎn)角度相對于所述基準角度線確定。
優(yōu)選地，所述控制單元包回轉(zhuǎn)控制單元，所述執(zhí)行單元包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)；
所述回轉(zhuǎn)控制單元接收所述目標位置信號中的回轉(zhuǎn)角度信號，并向所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)發(fā)出回轉(zhuǎn)指令，所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)根據(jù)該回轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的回轉(zhuǎn)角度。
優(yōu)選地，所述控制單元包括變幅控制單元，所述執(zhí)行單元包括變幅機構(gòu)；
所述變幅控制單元接收所述目標位置信號中的作業(yè)幅度信號，并向所述變幅機構(gòu)發(fā)出變幅指令，所述變幅機構(gòu)根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度位置。
優(yōu)選地，所述控制單元包括卷揚控制單元，所述執(zhí)行單元包括卷揚機構(gòu)；
所述卷揚控制單元接收所述目標位置信號中的作業(yè)高度信號，并向所述卷揚機構(gòu)發(fā)出升降指令，所述卷揚機構(gòu)根據(jù)該升降指令進行升降運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度位置。
此外，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟
Sll 以起重機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的中心在水平面內(nèi)的投影定義為基準原點，以該基準原點在水平面內(nèi)任意引出的一條直線定義為基準角度線，以該基準原點和基準角度線建立柱面三維坐標系；
S12 確定所述吊鉤的目標位置在該柱面三位坐標系中的坐標，該坐標包括作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度，所述作業(yè)幅度和所述作業(yè)高度相對于所述基準原點確定，所述回轉(zhuǎn)角度相對于所述基準角度線確定；
S13:通過輸入單元輸入所述吊鉤的目標位置的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度， 并發(fā)出目標位置信號；
S14 控制單元接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；
S15:執(zhí)行單元接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。
再者，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟
Sll 起重機的伸縮機構(gòu)伸縮至預(yù)定長度并鎖定；
S12 所述變幅機構(gòu)根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度位置。
優(yōu)選地，所述步驟S12包括如下步驟
S121 所述變幅機構(gòu)根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，使得吊鉤到達中間過渡位置；
S122:所述伸縮機構(gòu)開鎖進行伸縮運動，最終使得所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度的位置。
優(yōu)選地，在所述步驟12中，隨著作業(yè)幅度的增大，起重機的卷揚機構(gòu)進行上升運動，以補償由于作業(yè)幅度增大所導(dǎo)致的高度損失量；或隨著作業(yè)幅度的減小，起重機的卷揚機構(gòu)進行下降運動，以消除由于作業(yè)幅度減小所導(dǎo)致的高度增加量。
最后，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟
Sll 起重機的伸縮機構(gòu)伸縮至預(yù)定長度并鎖定；
S12 所述卷揚機構(gòu)根據(jù)所述升降指令進行升降運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度位置。
優(yōu)選地，所述步驟S12包括如下步驟
S121 所述卷揚機構(gòu)根據(jù)所述升降指令進行升降運動，使得吊鉤到達第一高度位置；
S122 變幅機構(gòu)進行變幅運動，使得吊鉤進一步到達第二高度位置；
S123:伸縮機構(gòu)開鎖進行伸縮運動，最終使得吊鉤到達所述作業(yè)高度位置。
優(yōu)選地，在所述步驟12中，隨著作業(yè)高度的增大，起重機的變幅機構(gòu)進行向上變幅運動，以消除由于作業(yè)高度增大所導(dǎo)致的幅度增加量；或隨著作業(yè)高度的減小，起重機的變幅機構(gòu)進行向下變幅運動，以補償由于作業(yè)高度減小所導(dǎo)致的幅度損失量。
以下將介紹本發(fā)明的技術(shù)效果
在本發(fā)明中，起重機的操作控制系統(tǒng)包括輸入單元、控制單元和執(zhí)行單元；輸入單元用于輸入所述目標位置相對于基準位置的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度，并發(fā)出目標位置信號；控制單元用于接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令; 執(zhí)行單元用于接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。
工作時，通過該輸入單元輸入目標位置所在的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度，發(fā)出目標位置信號，控制單元根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令，執(zhí)行單元根據(jù)該指令驅(qū)動吊鉤到達目標位置。由此可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)中四個維度或五個維度的操作控制系統(tǒng)，本發(fā)明中輸入單元僅輸入作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度三個維度，因而簡化了操作維度，提高了操作效率，使得吊鉤能夠更迅速地到達目標位置。
此外，本發(fā)明所提供的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其技術(shù)效果與上述基本相同，在此不再贅述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種起重機的操作控制系統(tǒng)的控制原理框圖2為本發(fā)明中起重機吊鉤的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度的現(xiàn)場示意圖。
圖3為圖2中作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度在柱面三維坐標系中的示意圖4為本發(fā)明一種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制原理框圖5為圖4中的起重機的操作控制系統(tǒng)進行作業(yè)幅度控制時的控制原理框圖6為圖4中的起重機的操作控制系統(tǒng)進行作業(yè)高度控制時的控制原理框圖7為本發(fā)明第一種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖8為本發(fā)明第二種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖9為本發(fā)明第三種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖。
其中，圖1中附圖標記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為
1' 1伸縮機構(gòu)；1' 2變幅機構(gòu)；1' 3卷揚機構(gòu)；1' 4回轉(zhuǎn)機構(gòu)；
2' 1伸縮控制單元；2' 2變幅控制單元；2' 3卷揚控制單元；2' 4回轉(zhuǎn)控制單元；
3'手柄。
圖2至圖9中附圖標記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為
A目標位置；r作業(yè)幅度；h作業(yè)高度；Ψ回轉(zhuǎn)角度；
0基準原點；OB基準角度線；
11回轉(zhuǎn)機構(gòu)；12變幅機構(gòu)；13卷揚機構(gòu)；14伸縮機構(gòu)；
21回轉(zhuǎn)控制單元；22變幅控制單元；23卷揚控制單元；24伸縮控制單元；
3電比例手柄；
4動作變換單元。
具體實施方式
本發(fā)明的目的旨在為提供一種起重機的操作控制系統(tǒng)，該操作控制系統(tǒng)能夠簡化操作維度，進行自動補償，提高操作效率，使得吊鉤能夠更迅速地到達目標位置。此外，本發(fā)明另外的目的旨在提供包括上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法。
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參考圖2和圖3，圖2為本發(fā)明中起重機吊鉤的作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度的現(xiàn)場示意圖。圖3為圖2中作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度在柱面三維坐標系中的示意圖。
在一種實施例中，本發(fā)明所提供的操作控制系統(tǒng)包括輸入單元，具體地，該輸入單元用來輸入操作指令。如圖2和圖3所示，起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)11的中心在水平面內(nèi)的投影定義為基準原點0，基準原點0在該水平面任意引出的一條直線定義為基準角度線0Β，具體地，作為一種舉例，該基準角度線OB可以為基準原點0向車頭方向引出的一條直線。在此基礎(chǔ)上，通過輸入單元輸入目標位置A的作業(yè)幅度r，作業(yè)高度h和回轉(zhuǎn)角度Ψ，用來發(fā)出目標位置信號；具體地，如圖2和圖3所示，作業(yè)幅度r和作業(yè)高度h相對于基準原點0確定，回轉(zhuǎn)角度Ψ相對于基準角度線OB確定。
在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的操作控制系統(tǒng)還包括控制單元和執(zhí)行單元，該控制單元用于接收目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；該執(zhí)行單元用于接收控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動吊鉤到達目標位置Α。
工作時，通過該輸入單元輸入目標位置A所在的作業(yè)幅度r、作業(yè)高度h和回轉(zhuǎn)角度Ψ，發(fā)出目標位置信號，控制單元根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令，執(zhí)行單元根據(jù)該指令驅(qū)動吊鉤到達目標位置A。由此可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)中四個維度或五個維度的操作控制系統(tǒng)，本發(fā)明中輸入單元僅輸入作業(yè)幅度r、作業(yè)高度h和回轉(zhuǎn)角度Ψ三個維度，因而簡化了操作維度，提高了操作效率，使得吊鉤能夠更迅速地到達目標位置Α。
需要說明的是，在本發(fā)明中通過輸入單元輸入作業(yè)幅度、作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度，該種輸入既可以是一種定量輸入，比如，目標位置的坐標為(10m，50m，60° )，因而需要通過輸入單元輸入上述坐標數(shù)值。
當然，上述輸入也可以是一種定性輸入，可以是一種比例輸入；比如，輸入單元可以為一種比例手柄，比例手柄在控制平面內(nèi)的左右運動對應(yīng)著吊鉤在作業(yè)幅度上的變化 (比如，可定義比例手柄向左運動，作業(yè)幅度增大，比例手柄向右運動，作業(yè)幅度減小)；比例手柄在控制平面內(nèi)的上下運動對應(yīng)著吊鉤在作業(yè)高度上的變化(比如，可定義比例手柄向上運動，則卷揚向上運動，作業(yè)高度增大，比例手柄向下運動，則卷揚向下運動，作業(yè)高度減小)；比例手柄在控制平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動對應(yīng)著回轉(zhuǎn)角度的變化(比如，比例手柄順時針轉(zhuǎn)動，則回轉(zhuǎn)機構(gòu)順時針轉(zhuǎn)動，比例手柄逆時針轉(zhuǎn)動，則回轉(zhuǎn)機構(gòu)逆時針轉(zhuǎn)動)。
當然，在上述設(shè)計中，比例手柄可以根據(jù)具體情況設(shè)置比例關(guān)系，比如可以定義比例手柄向左運動1格，則作業(yè)幅度增大lm，作業(yè)高度和回轉(zhuǎn)角度的比例關(guān)系的設(shè)置同理，在此不再贅述。
還需要說明的是，當采用上述定性輸入的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，吊鉤通常情況下不能一次性達到目標作業(yè)幅度位置，此時操作人員需要邊觀察吊鉤的位置，邊對比例手柄進行操作。 比如，目標作業(yè)幅度為10m，操作人員操作比例手柄向左運動了 9格后，再觀察吊鉤的位置， 此時吊鉤達到9m作業(yè)幅度位置，然后操作人員再操作比例手柄機械向左運動1格，使得吊鉤最終到達IOm的作業(yè)幅度位置。由此可知，本發(fā)明中的用于確定作業(yè)高度和作業(yè)幅度的基準位置并不一定是剛開始的起始位置，在上述間斷操作中，9m作業(yè)幅度位置可以認為下一次操作的基準位置。
具體地，可以對上述操作控制系統(tǒng)的操作控制方法作出具體設(shè)計；具體地，請參考圖7，圖7為本發(fā)明第一種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖。
如圖7所示，上述操作控制系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟
Sll 如圖2和圖3所示，以起重機回轉(zhuǎn)機構(gòu)11的中心在水平面內(nèi)的投影定義為基準原點0，以該基準原點0在水平面內(nèi)任意引出的一條直線定義為基準角度線0B，以該基準原點0和基準角度線OB建立柱面三維坐標系；
S12 如圖3所示，確定吊鉤的目標位置A在該柱面三位坐標系中的坐標，該坐標包括作業(yè)幅度r、作業(yè)高度h和回轉(zhuǎn)角度Ψ，作業(yè)幅度r和作業(yè)高度h相對于基準原點0確定，回轉(zhuǎn)角度Ψ相對于基準角度線OB確定；
S13 通過輸入單元輸入吊鉤的目標位置A的作業(yè)幅度r、作業(yè)高度h和回轉(zhuǎn)角度 Ψ，發(fā)出目標位置信號；
S14 控制單元接收目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；
S15:執(zhí)行單元接收控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動吊鉤到達目標位置Α。
該控制方法的技術(shù)效果與上述操作控制系統(tǒng)的技術(shù)效果相同，在于不再贅述。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以作出進一步的具體設(shè)計。具體地，請參考圖4、圖5 和圖6，圖4為本發(fā)明一種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制原理框圖；圖5為圖4中的起重機的操作控制系統(tǒng)進行作業(yè)幅度控制時的控制原理框圖；圖6為圖4中的起重機的操作控制系統(tǒng)進行作業(yè)高度控制時的控制原理框圖。
如圖4至圖6所示，輸入單元具體可以為手柄3，優(yōu)選設(shè)計成電比例手柄；如圖4所示，控制單元包回轉(zhuǎn)控制單元21，執(zhí)行單元包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)11 ；回轉(zhuǎn)控制單元21接收目標位置信號中的回轉(zhuǎn)角度信號，并向回轉(zhuǎn)機構(gòu)11發(fā)出回轉(zhuǎn)指令，回轉(zhuǎn)機構(gòu)11根據(jù)該回轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的回轉(zhuǎn)角度Ψ。顯然，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠非常方便地使得吊鉤到達目標位置A的所在的回轉(zhuǎn)角度Ψ。
如圖5所示，控制單元包括變幅控制單元22，執(zhí)行單元包括變幅機構(gòu)12 ；變幅控制單元22接收目標位置信號中的作業(yè)幅度信號，并向變幅機構(gòu)12發(fā)出變幅指令，變幅機構(gòu)12根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便吊鉤到達預(yù)期的作業(yè)幅度r位置。顯然，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠非常方便地使得吊鉤到達目標位置A的所在的作業(yè)幅度r位置。具體地，該操作控制系統(tǒng)還包括動作變換單元4，該動作變換單元4接收到作業(yè)幅度指令后，然后將該作業(yè)幅度指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的變幅指令或伸縮指令，從而發(fā)送給變幅控制單元22或伸縮控制單元24， 進而發(fā)送給變幅機構(gòu)12或伸縮機構(gòu)14。
需要說明的是，在上技術(shù)方案中，可以對變幅控制的操作方法進行具體設(shè)計；具體地，請參考圖8，圖8為本發(fā)明第二種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖。
在該種實施例中，上述操作控制系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟
Sll 起重機的伸縮機構(gòu)14伸縮至預(yù)定長度并鎖定，具體地，該伸縮機構(gòu)14由伸縮控制單元M予以控制驅(qū)動；
S12 變幅機構(gòu)12根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度位置。
在上述控制方法中，在對作業(yè)幅度r的調(diào)整中，變幅機構(gòu)12和伸縮機構(gòu)14的動作都可以實現(xiàn)作業(yè)幅度r的調(diào)整，但是變幅機構(gòu)12的動作是優(yōu)先采用的，因為在工作時，一般是先把伸縮機構(gòu)14伸縮至預(yù)定長度并鎖定，然后再通過變幅機構(gòu)12對作業(yè)幅度r進行調(diào)離iF. ο
上述控制方法僅僅是一般過程，當單純通過變幅機構(gòu)12的變幅無法或不適合達到目標位置A的作業(yè)幅度r時，可以再次打開對伸縮機構(gòu)14的鎖定，通過該伸縮機構(gòu)14的伸縮動作，使得吊鉤到達目標位置A的作業(yè)幅度r。具體地，如圖8所示，上述步驟S12可以包括如下步驟
S121 變幅機構(gòu)12根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，使得吊鉤到達中間過渡位置；
S122 伸縮機構(gòu)14開鎖進行伸縮運動，最終使得吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度r的位置。
顯然，上述控制方法能夠非常方便地使得吊鉤到達目標位置A的作業(yè)幅度位置。
在上述控制方法中，隨著變幅機構(gòu)12向下變幅(作業(yè)幅度r變大)，吊臂桿角度的變化，根據(jù)其軌跡圖示，顯而易見h方向也會發(fā)生變化，會使作業(yè)高度h被動減小；反之，會使得作業(yè)高度h被動增大，因而需要對減小的作業(yè)高度h進行補充，對增大的作業(yè)高度h進行消除。具體地，可以采用如下技術(shù)方案
在步驟12中，隨著作業(yè)幅度r的增大，起重機的卷揚機構(gòu)13進行上升運動，以補償由于作業(yè)幅度r增大所導(dǎo)致的高度損失量；或隨著作業(yè)幅度r的減小，起重機的卷揚機構(gòu) 13進行下降運動，以消除由于作業(yè)幅度r減小所導(dǎo)致的高度增加量。這些補償是動作變換單元自動實現(xiàn)的，不需要人為干預(yù)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出進一步具體設(shè)計。比如，如圖6所示，控制單元包括卷揚控制單元23，執(zhí)行單元包括卷揚機構(gòu)13 ；卷揚控制單元23接收目標位置A信號中的作業(yè)高度h信號的變化，并向卷揚機構(gòu)13發(fā)出升降指令，卷揚機構(gòu)13根據(jù)該升降指令進行升降運動，以便吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度h位置。顯然，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠非常方便地使得吊鉤到達目標位置A的所在的作業(yè)高度h位置。具體地，該操作控制系統(tǒng)還包括動作變換單元4，該動作變換單元4接收到作業(yè)高度變化指令后，然后將該作業(yè)高度指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的升降指令、變幅指令或伸縮指令，從而發(fā)送給卷揚控制單元23、變幅控制單元22 或伸縮控制單元對，進而發(fā)送給卷揚機構(gòu)13、變幅機構(gòu)12或伸縮機構(gòu)14。
需要說明的是，在上技術(shù)方案中，可以對高度控制的操作方法進行具體設(shè)計；具體地，請參考圖9，圖9為本發(fā)明第三種實施例中起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法的邏輯流程圖。
在該種實施例中，上述操作控制系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟
Sll 起重機的伸縮機構(gòu)14伸縮至預(yù)定長度并鎖定；
S12 卷揚機構(gòu)13根據(jù)升降指令進行升降運動，以便吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度h位置。
在上述控制方法中，在對作業(yè)高度h的調(diào)整中，卷揚機構(gòu)13、變幅機構(gòu)12和伸縮機構(gòu)14的動作都可以實現(xiàn)作業(yè)高度h的調(diào)整，但是卷揚機構(gòu)13的動作是優(yōu)先采用的，因而在工作時，一般是先把伸縮機構(gòu)14伸縮至預(yù)定長度并鎖定，考慮到變幅機構(gòu)12主要是用來調(diào)整作業(yè)幅度r，因而此時主要是通過卷揚機構(gòu)13來來調(diào)整吊鉤的作業(yè)高度h。
上述控制方法僅僅是一般過程，當單純通過卷揚機構(gòu)13的升降無法或不適合達到目標位置A的作業(yè)高度h時(比如，卷揚已經(jīng)上升到極限位置)，可以通過變幅機構(gòu)12的變幅動作，對作業(yè)高度h進行調(diào)整，從而到達目標位置A的作業(yè)高度h。進一步地，當通過變幅機構(gòu)12的變幅動作也無法或不適合達到目標位置A的作業(yè)高度h時，可以再此打開伸縮機構(gòu)14，通過伸縮機構(gòu)14的伸縮動作對作業(yè)高度h進行調(diào)整。具體地，如圖9所示，步驟 S12包括如下步驟
S121 卷揚機構(gòu)13根據(jù)升降指令進行升降運動，使得吊鉤到達第一高度位置；
S122 變幅機構(gòu)12進行變幅運動，使得吊鉤進一步到達第二高度位置；
S123 伸縮機構(gòu)14開鎖進行伸縮運動，最終使得吊鉤到達作業(yè)高度h位置。
由此可知，在該控制方法中，進行作業(yè)高度h調(diào)整的優(yōu)先順序先后為卷揚機構(gòu) 13、變幅機構(gòu)12和伸縮機構(gòu)14。
在上述控制方法中，重物起吊時，作業(yè)高度h的增大，隨著卷揚機構(gòu)13的纜繩提升，重物的重量逐步傳遞到變幅機構(gòu)12上，變幅機構(gòu)12變形會使作業(yè)幅度r被動變大；反之，會使得作業(yè)幅度r被動變小，因而需要對變大的作業(yè)幅度r進行消除，對變小的作業(yè)幅度r進行補償。具體地，可以采用如下技術(shù)方案
在步驟12中，隨著作業(yè)高度h的增大，起重機的變幅機構(gòu)12主動進行向上變幅運動，以消除由于作業(yè)高度h增大所導(dǎo)致的幅度增加量；或重物落地時隨著作業(yè)高度h的減小，起重機的變幅機構(gòu)12進行向下變幅運動，以補償由于作業(yè)高度h減小所導(dǎo)致的幅度損失量。這些補償是動作變換單元自動實現(xiàn)的，不需要人為干預(yù)。
以上對本發(fā)明所提供的起重機的操作控制系統(tǒng)及其控制方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種起重機的操作控制系統(tǒng)，用于驅(qū)動起重機的吊鉤到達目標位置，其特征在于，所述操作控制系統(tǒng)包括輸入單元，用于輸入所述目標位置(A)相對于基準位置的作業(yè)幅度(r)、作業(yè)高度(h) 和回轉(zhuǎn)角度(Ψ)，并發(fā)出目標位置信號；控制單元，接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；執(zhí)行單元，接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。
2.如權(quán)利要求1所述的起重機的操作控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基準位置包括基準原點(0)和基準角度線(OB)，所述起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)(11)的中心在水平面內(nèi)的投影定義為所述基準原點(0)，所述基準原點(0)在該水平面任意引出的一條直線定義為所述基準角度線(OB)；所述作業(yè)幅度(r)和所述作業(yè)高度(h)相對于所述基準原點(0)確定，所述回轉(zhuǎn)角度 (Ψ)相對于所述基準角度線(OB)確定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的起重機的操作控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包回轉(zhuǎn)控制單元(21)，所述執(zhí)行單元包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)(11)；所述回轉(zhuǎn)控制單元接收所述目標位置信號中的回轉(zhuǎn)角度信號，并向所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)(11)發(fā)出回轉(zhuǎn)指令，所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)(11)根據(jù)該回轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的回轉(zhuǎn)角度(Ψ)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的起重機的操作控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括變幅控制單元(22)，所述執(zhí)行單元包括變幅機構(gòu)(12)；所述變幅控制單元0 接收所述目標位置信號中的作業(yè)幅度信號，并向所述變幅機構(gòu)(1 發(fā)出變幅指令，所述變幅機構(gòu)(1 根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度(r)位置。
5.如權(quán)利要求1或2所述的起重機的操作控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括卷揚控制單元(23)，所述執(zhí)行單元包括卷揚機構(gòu)(13)；所述卷揚控制單元接收所述目標位置信號中的作業(yè)高度信號，并向所述卷揚機構(gòu)(1 發(fā)出升降指令，所述卷揚機構(gòu)(1 根據(jù)該升降指令進行升降運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度(h)位置。
6.如權(quán)利要求2所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟511以起重機回轉(zhuǎn)機構(gòu)(11)的中心在水平面內(nèi)的投影定義為基準原點(0)，以該基準原點(0)在水平面內(nèi)任意引出的一條直線定義為基準角度線(OB)，以該基準原點(0)和基準角度線(OB)建立柱面三維坐標系；512確定所述吊鉤的目標位置(A)在該柱面三位坐標系中的坐標，該坐標包括作業(yè)幅度(r)、作業(yè)高度(h)和回轉(zhuǎn)角度(Ψ)，所述作業(yè)幅度ω和所述作業(yè)高度(h)相對于所述基準原點(0)確定，所述回轉(zhuǎn)角度(Ψ)相對于所述基準角度線(OB)確定；513通過輸入單元輸入所述吊鉤的目標位置(A)的作業(yè)幅度(r)、作業(yè)高度(h)和回轉(zhuǎn)角度(Ψ)，并發(fā)出目標位置信號；514控制單元接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；515執(zhí)行單元接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。
7.如權(quán)利要求4所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟511起重機的伸縮機構(gòu)(14)伸縮至預(yù)定長度并鎖定；512所述變幅機構(gòu)(1 根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度ω位置。
8.如權(quán)利要求7所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟S12 包括如下步驟S121 所述變幅機構(gòu)(1 根據(jù)該變幅指令進行變幅運動，使得吊鉤到達中間過渡位置；S122:所述伸縮機構(gòu)(14)開鎖進行伸縮運動，最終使得所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)幅度 (r)的位置。
9.如權(quán)利要求7所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在所述步驟 12中，隨著作業(yè)幅度(r)的增大，起重機的卷揚機構(gòu)(13)進行上升運動，以補償由于作業(yè)幅度(r)增大所導(dǎo)致的高度損失量；或隨著作業(yè)幅度(r)的減小，起重機的卷揚機構(gòu)(13)進行下降運動，以消除由于作業(yè)幅度(r)減小所導(dǎo)致的高度增加量。
10.如權(quán)利要求5所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟511起重機的伸縮機構(gòu)(14)伸縮至預(yù)定長度并鎖定；512所述卷揚機構(gòu)(1 根據(jù)所述升降指令進行升降運動，以便所述吊鉤到達相應(yīng)的作業(yè)高度(h)位置。
11.如權(quán)利要求10所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟 S12包括如下步驟5121所述卷揚機構(gòu)(1 根據(jù)所述升降指令進行升降運動，使得吊鉤到達第一高度位置；5122變幅機構(gòu)(1 進行變幅運動，使得吊鉤進一步到達第二高度位置；S123:伸縮機構(gòu)(14)開鎖進行伸縮運動，最終使得吊鉤到達所述作業(yè)高度(h)位置。
12.如權(quán)利要求10所述的起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在所述步驟12中，隨著作業(yè)高度(h)的增大，起重機的變幅機構(gòu)(1 進行向上變幅運動，以消除由于作業(yè)高度(h)增大所導(dǎo)致的幅度增加量；或隨著作業(yè)高度(h)的減小，起重機的變幅機構(gòu) (12)進行向下變幅運動，以補償由于作業(yè)高度(h)減小所導(dǎo)致的幅度損失量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種起重機的操作控制系統(tǒng)，用于驅(qū)動起重機的吊鉤到達目標位置，所述操作控制系統(tǒng)包括輸入單元，用于輸入所述目標位置(A)相對于基準位置的作業(yè)幅度(r)、作業(yè)高度(h)和回轉(zhuǎn)角度(ψ)，并發(fā)出目標位置信號；控制單元，接收所述目標位置信號，并根據(jù)該目標位置信號發(fā)出控制指令；執(zhí)行單元，接收所述控制指令，并根據(jù)該控制指令驅(qū)動所述吊鉤到達目標位置。該操作控制系統(tǒng)能夠簡化操作維度，提高操作效率，使得吊鉤能夠更迅速地到達目標位置。此外，本發(fā)明還公開了包括上述起重機的操作控制系統(tǒng)的控制方法。
文檔編號B66C13/48GK102515027SQ201210005008
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者李勝華 申請人:三一汽車起重機械有限公司