一種三索智能吊裝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于吊裝設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種利用傳感器實現(xiàn)吊裝過程監(jiān)測和智能控制的三索吊裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]使用吊索吊裝的方式實現(xiàn)物品在豎直空間中的移動，是社會活動和工業(yè)生產(chǎn)中最常用的方法之一，但是隨著人類對吊裝技術(shù)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的吊裝方法和設(shè)備所暴露出來的缺點和不足越來越明顯。
[0003]首先傳統(tǒng)的吊裝方法精度不足，傳統(tǒng)的吊裝方式是:一個工人操作遙控器，用人的肉眼觀察吊裝過程，控制被吊裝物的上下移動。這種方式根本不可能保證吊裝位置和被吊裝物移動速度的精確控制，如果被吊裝物移動速度控制不當(dāng)，還會造成被吊裝物與其他設(shè)備相撞的事故，產(chǎn)生損失。在吊裝目的地安排工人接應(yīng)被吊裝物的方法，只能在很小的程度上彌補上述不足，而且這種方法受制條件太多，例如核電廠、化工設(shè)施、生物制劑車間等有“無人化”要求的場所，就不能安排工人接應(yīng)被吊裝物，吊裝過程的精確無法保證。
[0004]第二傳統(tǒng)的吊裝方法無法控制被吊裝物的姿態(tài)，吊索都是柔性的，對被吊裝物的空間約束能力差，在吊裝過程中，風(fēng)吹、振動等外部因素和被吊裝物質(zhì)量分布不均等內(nèi)部因素都會導(dǎo)致被吊裝物的姿態(tài)發(fā)生變化。對吊裝過程有姿態(tài)控制要求的工作，傳統(tǒng)吊裝方法難以完成，而且被吊裝物姿態(tài)變化過大，還可能引發(fā)事故，產(chǎn)生損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和空白，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種三索智能吊裝裝置，利用激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器實時監(jiān)測并控制被吊裝物的高度、姿態(tài)、速度等各類狀態(tài)，實現(xiàn)吊裝過程的精確控制以及吊裝工作的智能化、無人化。
[0006]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，結(jié)構(gòu)組成如下:吊盤(2)上安裝有傳感器集成盒(I)和三個吊鉤(3)，三個吊鉤(3)分別連接吊索I (4)、吊索2 (5)、吊索3 (6)，吊索1(4)連接絞盤
I(41)，吊索2 (5)連接絞盤2 (51)、吊索3 (6)連接絞盤3 (61)，絞盤I (41)、絞盤2 (51)、絞盤3(61)安裝在吊裝基面(7)上。傳感器集成盒(I)內(nèi)部有激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器，所述激光測距傳感器發(fā)射的激光束與Y軸平行。三個吊鉤(3)在垂直于Y軸的平面內(nèi)成等邊三角形布置。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點如下:使用了三索吊裝的方式，三個絞盤相互之間獨立工作，可以實現(xiàn)吊裝過程的姿態(tài)控制，并且控制邏輯簡單，方便控制的實現(xiàn)；使用了激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器，可以監(jiān)測吊裝過程的多項狀態(tài)，例如被吊裝物的移動速度、被吊裝物的豎直高度、被吊裝物的姿態(tài)即相對于XYZ三個坐標(biāo)軸的角度、被吊裝物是否發(fā)生擺動或卡阻；傳感器布置在整個系統(tǒng)的工作端，實現(xiàn)閉環(huán)控制，消除了中間過程的所有誤差，特別是吊索的柔性所帶來的結(jié)構(gòu)尺寸誤差，保證了控制過程的高精度；自動化程度高，可以實現(xiàn)無人化工作。
【附圖說明】
[0008]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0009]圖1為一種三索智能吊裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為一種三索智能吊裝裝置的工作示意圖。
[0011]圖中，I一傳感器集成盒，2一吊盤，3—吊鉤，4一吊索1，5一吊索2，6—吊索3，41一絞盤I，51一絞盤2，61—絞盤3，7一吊裝基面。
【具體實施方式】
[0012]典型【具體實施方式】如下:按照圖2所示，傳感器集成盒(I)內(nèi)部的激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器監(jiān)測吊裝過程的各項狀態(tài)，并實時向控制系統(tǒng)傳輸。絞盤I (41)、絞盤2(51)、絞盤3(61)受控制系統(tǒng)實時控制，相互之間獨立工作，絞盤1(41)轉(zhuǎn)動可控制吊索
1(4)的收放長度，絞盤2 (51)轉(zhuǎn)動可控制吊索2 (5)的收放長度，絞盤3 ￠1)轉(zhuǎn)動可控制吊索3(6)的收放長度。吊盤(2)上固定被吊裝物?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)傳感器集成盒⑴提供的數(shù)據(jù)控制三個絞盤轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對被吊裝物的豎直高度、移動速度、姿態(tài)的監(jiān)測和控制，還可以對被吊裝物擺動、卡阻等異常工作狀態(tài)發(fā)出警報。
[0013]本發(fā)明的工作原理詳細(xì)分析如下:
[0014]被吊裝物姿態(tài)的監(jiān)測與控制原理:設(shè)吊索1(4)為姿態(tài)控制基準(zhǔn)，絞盤1(41)按照既定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。當(dāng)水平姿態(tài)傳感器檢測到吊盤(2)為水平狀態(tài)時，控制系統(tǒng)控制絞盤
2(51)、絞盤3 (61)與絞盤I (41)同速轉(zhuǎn)動，即吊索2 (5)、吊索3 (6)相對于吊索I⑷沒有伸長縮短，使吊盤(2)保持水平狀態(tài)；當(dāng)水平姿態(tài)傳感器檢測到吊盤(2)的X軸正向一端比X軸負(fù)向一端高時，控制系統(tǒng)分別控制絞盤2(51)與絞盤3(61)相對于絞盤1(41)差速轉(zhuǎn)動，即吊索2 (5)相對于吊索1(4)伸長，吊索3(6)相對于吊索1(4)縮短，使吊盤⑵繞平行于Z軸的軸順時針翻轉(zhuǎn)一定角度，恢復(fù)水平狀態(tài)；當(dāng)水平姿態(tài)傳感器檢測到吊盤(2)的X軸正向一端比X軸負(fù)向一端低時，控制系統(tǒng)分別控制絞盤2 (51)與絞盤3 (61)相對于絞盤I (41)差速轉(zhuǎn)動，即吊索2 (5)相對于吊索1(4)縮短，吊索3 (6)相對于吊索1(4)伸長，使吊盤(2)繞平行于Z軸的軸逆時針翻轉(zhuǎn)一定角度，恢復(fù)水平狀態(tài)；當(dāng)水平姿態(tài)傳感器檢測到吊盤(2)的Z軸正向一端比Z軸負(fù)向一端高時，控制系統(tǒng)分別控制絞盤2(51)與絞盤3(61)相對于絞盤I (41)差速轉(zhuǎn)動，即吊索2 (5)、吊索3(6)相對于吊索1(4)縮短，使吊盤⑵繞平行于X軸的軸逆時針翻轉(zhuǎn)一定角度，恢復(fù)水平狀態(tài)；當(dāng)水平姿態(tài)傳感器檢測到吊盤(2)的Z軸正向一端比Z軸負(fù)向一端低時，控制系統(tǒng)分別控制絞盤2 (51)與絞盤3 (61)相對于絞盤I (41)差速轉(zhuǎn)動，即吊索2 (5)、吊索3 (6)相對于吊索1(4)伸長，使吊盤(2)繞平行于X軸的軸順時針翻轉(zhuǎn)一定角度，恢復(fù)水平狀態(tài)。
[0015]被吊裝物豎直高度的監(jiān)測與控制原理:激光測距傳感器沿Y軸向基準(zhǔn)面發(fā)射激光束，將測量到的激光測距傳感器與基準(zhǔn)面的距離數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將所述距離數(shù)據(jù)換算成被吊裝物的豎直高度數(shù)據(jù)，并根據(jù)所得豎直高度數(shù)據(jù)控制三個絞盤轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)角，從而控制被吊裝物的豎直高度。
[0016]被吊裝物移動速度的監(jiān)測與控制原理:以一個固定的時間跨度設(shè)置時間節(jié)點。激光測距傳感器沿Y軸向基準(zhǔn)面發(fā)射激光束，將測量到的激光測距傳感器與基準(zhǔn)面的距離數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)。用這一時間節(jié)點的距離數(shù)據(jù)與上一時間節(jié)點的距離數(shù)據(jù)做差，得出距離變化量，用距離變化量與時間跨度做商，得出被吊裝物在這一時間節(jié)點的速度。根據(jù)所得速度數(shù)據(jù)控制三個絞盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速，從而控制被吊裝物的移動速度。
[0017]被吊裝物擺動的監(jiān)測原理:當(dāng)水平姿態(tài)傳感器測量到的沿X軸或沿Z軸的傾角變化曲線成簡諧波狀，控制系統(tǒng)便發(fā)出被吊裝物擺動警報并實施相應(yīng)措施。
[0018]被吊裝物卡阻的監(jiān)測原理:當(dāng)應(yīng)用激光測距傳感器測量計算出的實際移動速度與預(yù)期移動速度發(fā)生負(fù)偏離時，控制系統(tǒng)便發(fā)出被吊裝物卡阻警報并實施相應(yīng)措施。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動和變形在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種三索智能吊裝裝置，其特征在于:吊盤(2)上安裝有傳感器集成盒(I)和三個吊鉤(3)，所述三個吊鉤(3)分別連接吊索I (4)、吊索2 (5)、吊索3 (6)，所述吊索I (4)連接絞盤I (41)，所述吊索2 (5)連接絞盤2 (51)、所述吊索3 (6)連接絞盤3 (61)，所述絞盤I (41)、絞盤2 (51)、絞盤3 (61)安裝在吊裝基面(7)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三索智能吊裝裝置，其特征在于:所述傳感器集成盒(I)內(nèi)部有激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2所述的一種三索智能吊裝裝置，其特征在于:所述傳感器集成盒(I)內(nèi)部的激光測距傳感器發(fā)射的激光束與Y軸平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三索智能吊裝裝置，其特征在于:所述三個吊鉤(3)在垂直于Y軸的平面內(nèi)成等邊三角形布置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三索智能吊裝裝置，包括傳感器集成盒（1）、吊盤（2）、吊鉤（3）、吊索1（4）、吊索2（5）、吊索3（6）、絞盤1（41）、絞盤2（51）、絞盤3（61）。本發(fā)明利用傳感器集成盒（1）內(nèi)的激光測距傳感器、水平姿態(tài)傳感器實時監(jiān)測吊盤（2）及被吊裝物的高度、姿態(tài)、速度等各類狀態(tài)，并反饋給控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)分別控制三個絞盤，實現(xiàn)對吊裝過程的自動控制和調(diào)整。本發(fā)明可以控制吊盤（2）及被吊裝物的高度、速度，具備自動調(diào)整平衡的能力，可以對吊裝過程中出現(xiàn)的異常狀況進(jìn)行監(jiān)測并報警。
【IPC分類】B66C1/16
【公開號】CN105197767
【申請?zhí)枴緾N201510654827
【發(fā)明人】陳珂, 魯科良
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月12日