專利名稱：一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于起重機(jī)領(lǐng)域，涉及一種起重機(jī)展開(kāi)/收攏裝置，尤其是一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置。
背景技術(shù)：
折臂式隨車起重機(jī)展開(kāi)過(guò)程中一般是先收攏一下外臂，然后展開(kāi)內(nèi)臂，當(dāng)內(nèi)臂展開(kāi)到一定角度時(shí)，開(kāi)始展開(kāi)外臂，在外臂的展開(kāi)過(guò)程中，如果外臂與轉(zhuǎn)臺(tái)等發(fā)生干涉，則需要進(jìn)一步展開(kāi)內(nèi)臂至適當(dāng)位置，然后繼續(xù)展開(kāi)外臂。由于展開(kāi)過(guò)程中，難于把握內(nèi)臂最恰當(dāng)?shù)恼归_(kāi)角度，需要在展開(kāi)過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整，降低了展開(kāi)的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置及方法，該裝置通過(guò)在折臂式起重機(jī)上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置，將采集到的信息傳輸?shù)桨惭b在起重機(jī)上的處理器模塊進(jìn)行分析判斷，處理器模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令對(duì)執(zhí)行裝置進(jìn)行控制，從而達(dá)到折臂式起重機(jī)自動(dòng)展開(kāi)/收攏。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的:包括操作裝置以及安裝在起重機(jī)機(jī)身上的數(shù)據(jù)采集裝置、處理器模塊和執(zhí)行裝置；所述操作裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置均通過(guò)處理器模塊中的輸入電路與處理器模塊相連；處理器模塊通過(guò)其內(nèi)部的輸出電路與執(zhí)行裝置相連。上述操作裝置包括用于切換起重機(jī)普通操作模式與一鍵操作模式的切換開(kāi)關(guān)2和控制起重機(jī)上各油缸伸出/回縮的操縱桿。上述操作裝置通過(guò)有線方式或者無(wú)線方式與處理器模塊相連。上述數(shù)據(jù)采集裝置包括長(zhǎng)度傳感器，重量傳感器，第一、第二角度傳感器，轉(zhuǎn)角傳感器以及限位開(kāi)關(guān)和擋片；所述長(zhǎng)度傳感器設(shè)置在起重機(jī)外臂的前端，第二角度傳感器設(shè)置在外臂的后端，并且安裝在外臂與內(nèi)臂相連接的部位；第一角度傳感器設(shè)置在內(nèi)臂的后端，并且安裝在內(nèi)臂與支座相連接的部位；轉(zhuǎn)角傳感器與限位開(kāi)關(guān)安裝在起重機(jī)支座上，擋片安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述重量傳感器安裝在起重機(jī)的吊鉤處。上述處理器模塊包括依次相連的輸入電路，可編程控制器以及輸出電路。上述處理器模塊安裝在起重機(jī)支座上或者起重機(jī)底盤(pán)上。上述執(zhí)行裝置包括控制第一變幅油缸、第二變幅油缸、伸縮臂油缸以及吊機(jī)回轉(zhuǎn)油缸的四路電磁比例換向閥。上述執(zhí)行裝置安裝在吊機(jī)底座的側(cè)面。本實(shí)用新型通過(guò)在傳統(tǒng)折臂式起重機(jī)上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置，將采集到的信息傳輸?shù)桨惭b在起重機(jī)上的處理器模塊進(jìn)行分析判斷，處理器模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令對(duì)執(zhí)行裝置進(jìn)行控制，從而一鍵操作實(shí)現(xiàn)吊機(jī)從任意狀態(tài)自動(dòng)收攏至行駛狀態(tài)，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)路徑展開(kāi)，減少調(diào)整操作過(guò)程，提高展開(kāi)與撤收的效率及自動(dòng)化水平，提高作業(yè)效率。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集裝置、處理器模塊、執(zhí)行裝置等均可與現(xiàn)有力矩限制器共用，增加成本較低。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型在隨車起重機(jī)上應(yīng)用示意圖；圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施流程圖。其中:I為操作裝置；2為切換開(kāi)關(guān)；3為處理器模塊；4為執(zhí)行裝置；5為支座；6為操縱桿；7為長(zhǎng)度傳感器；8為重量傳感器；9為第二角度傳感器；10為第一角度傳感器；11為轉(zhuǎn)角傳感器；12為限位開(kāi)關(guān)；13為擋片；14為；15為基座；16為內(nèi)臂；17為外臂；18為第一變幅油缸；19為第二變幅油缸；20為伸縮臂油缸；21為吊機(jī)回轉(zhuǎn)油缸；22為伸縮臂；23為吊鉤。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:參見(jiàn)圖1-3，這種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，包括操作裝置I以及安裝在起重機(jī)機(jī)身上的數(shù)據(jù)采集裝置、處理器模塊3和執(zhí)行裝置4 ;所述操作裝置I以及數(shù)據(jù)采集裝置均通過(guò)處理器模塊3中的輸入電路與處理器模塊相連；處理器模塊3通過(guò)其內(nèi)部的輸出電路與執(zhí)行裝置4相連。操作裝置I包括用于切換起重機(jī)普通操作模式與一鍵操作模式的切換開(kāi)關(guān)2和控制起重機(jī)上各油缸伸出/回縮的操縱桿6。切換開(kāi)關(guān)的設(shè)置是為了防止一鍵操作與普通操作混淆而發(fā)生誤操作，切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)普通操作與一鍵操作的功能切換，使得該操縱桿在一鍵操作狀態(tài)下往上扳發(fā)出一鍵展開(kāi)的指令，而往下扳發(fā)出一鍵收攏的指令，且該操作裝置通過(guò)有線方式或者無(wú)線方式與處理器模塊3相連。數(shù)據(jù)采集裝置包括長(zhǎng)度傳感器7，重量傳感器8，第一、第二角度傳感器9、10，轉(zhuǎn)角傳感器11以及限位開(kāi)關(guān)12和擋片13 ;所述長(zhǎng)度傳感器7設(shè)置在起重機(jī)外臂17的前端，用于測(cè)定吊臂的伸長(zhǎng)量；第二角度傳感器設(shè)置在外臂的后端，并且安裝在外臂17與內(nèi)臂16相連接的部位，用于測(cè)量外臂的仰角；第一角度傳感器10設(shè)置在內(nèi)臂16的后端，并且安裝在內(nèi)臂16與支座5相連接的部位，用于測(cè)量?jī)?nèi)臂的仰角；轉(zhuǎn)角傳感器11與限位開(kāi)關(guān)12安裝在起重機(jī)支座5上，其中轉(zhuǎn)角傳感器通過(guò)數(shù)齒測(cè)定吊機(jī)回轉(zhuǎn)的角度，擋片13安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，限位開(kāi)關(guān)和擋片用于精確定位吊機(jī)回轉(zhuǎn)至0°位置；所述重量傳感器8安裝在起重機(jī)的吊鉤23處，用于采集吊重質(zhì)量信息。處理器模塊3包括依次相連的輸入電路，可編程控制器以及輸出電路。處理器模塊3安裝在起重機(jī)支座5上或者起重機(jī)底盤(pán)上。執(zhí)行裝置4包括控制第一變幅油缸18、第二變幅油缸19、伸縮臂油缸20以及吊機(jī)回轉(zhuǎn)油缸21的四路電磁比例換向閥。執(zhí)行裝置4安裝在吊機(jī)兩側(cè)便于操縱的位置。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)吊機(jī)的自動(dòng)展開(kāi)與收攏，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)路徑展開(kāi)，展開(kāi)及收攏效率高，減少調(diào)整操作過(guò)程；角度傳感器、長(zhǎng)度傳感器、處理器、執(zhí)行器等均可與現(xiàn)有力矩限制器共用，增加成本較低。本實(shí)用新型還提供一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏的方法，分為一鍵展開(kāi)步驟步驟和一鍵收攏步驟；使用一鍵展開(kāi)的步驟如下:第一步，將切換開(kāi)關(guān)至于一鍵操作檔位，向上搬動(dòng)操縱桿，發(fā)出一鍵展開(kāi)指令；第二步，可編程控制器通過(guò)比對(duì)由第一角度傳感器、第二角度傳感器以及長(zhǎng)度傳感器采集到的數(shù)據(jù):α、θ、AL，檢查吊機(jī)是否處于完全收攏狀態(tài)；若a < Ci1, β彡
Δ ( ε則執(zhí)行第三步，否則直接結(jié)束；第三步，回縮第二變幅油缸，使β = β i ;第四步,展開(kāi)內(nèi)臂,使α =α 2 ;第五步，展開(kāi)外臂，使β = β3 ;第六步,結(jié)束；在一鍵展開(kāi)操作步驟中α為內(nèi)臂變幅角度，由第一角度傳感器測(cè)得；a i為內(nèi)臂最小變幅角度；％為系統(tǒng)設(shè)定的內(nèi)臂展開(kāi)后的變幅角度；β為外臂與內(nèi)臂夾角，由β =π + θ - α計(jì)算得到；β i為外臂與內(nèi)臂最小夾角；β 2為系統(tǒng)設(shè)定完全收攏狀態(tài)外臂與內(nèi)臂夾角；Θ為外臂變幅角度，由第二角度傳感器測(cè)得；AL為伸縮臂伸長(zhǎng)量，由長(zhǎng)度傳感器測(cè)得；ε是伸縮臂的最短伸縮長(zhǎng)度，一般為零；使用一鍵收攏的步驟如下:第一步，將切換開(kāi)關(guān)至于一鍵操作檔位，向下搬動(dòng)操縱桿，發(fā)出一鍵收攏指令；
`[0034]第二步，可編程控制器通過(guò)比對(duì)由第一角度傳感器、第二角度傳感器，長(zhǎng)度傳感器以及重量傳感器采集到的數(shù)據(jù):α、θ、AL、m，判斷吊機(jī)是否可以進(jìn)行一鍵收攏操作；若R > R1, m < O則執(zhí)行第三步，否則直接結(jié)束；第三步，收回伸縮臂，使Λ L=O ；第四步，伸出第二變幅油缸，使β彡β3;第五步，伸出第一變幅油缸，使α彡α2;第六步，可編程控制器通過(guò)轉(zhuǎn)角傳感器傳來(lái)的信息判斷收攏過(guò)程中吊機(jī)回轉(zhuǎn)的方向；當(dāng)限位開(kāi)關(guān)檢測(cè)到擋片時(shí)停止；第七步，縮回第二變幅油缸，使β = β1;第八步,縮回第一變幅油缸,使α = α工；第九步，伸出第二變幅油缸，使β = β2 ;第十步，結(jié)束；在一鍵收攏操作驟中R為作業(yè)幅度，由測(cè)量值α、Θ、AL以及吊機(jī)的尺寸計(jì)算可得；m為吊重質(zhì)量，由重量傳感器測(cè)得；其余參數(shù)與一鍵展開(kāi)步驟中相同。
權(quán)利要求1.種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:包括操作裝置(I)以及安裝在起重機(jī)機(jī)身上的數(shù)據(jù)采集裝置、處理器模塊(3)和執(zhí)行裝置(4);所述操作裝置(I)以及數(shù)據(jù)采集裝置均通過(guò)處理器模塊(3)中的輸入電路與處理器模塊相連；處理器模塊(3)通過(guò)其內(nèi)部的輸出電路與執(zhí)行裝置(4)相連。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述操作裝置(I)包括用于切換起重機(jī)普通操作模式與一鍵操作模式的切換開(kāi)關(guān)(2)和控制起重機(jī)上各油缸伸出/回縮的操縱桿(6)。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述操作裝置(I)通過(guò)有線方式或者無(wú)線方式與處理器模塊(3 )相連。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集裝置包括長(zhǎng)度傳感器(7)，重量傳感器(8)，第一、第二角度傳感器(9、10)，轉(zhuǎn)角傳感器(11)以及限位開(kāi)關(guān)(12)和擋片(13);所述長(zhǎng)度傳感器(7)設(shè)置在起重機(jī)外臂(17)的前端，第二角度傳感器設(shè)置在外臂的后端，并且安裝在外臂(17)與內(nèi)臂(16)相連接的部位；第一角度傳感器(10)設(shè)置在內(nèi)臂(16)的后端，并且安裝在內(nèi)臂(16)與支座(5)相連接的部位；轉(zhuǎn)角傳感器(11)與限位開(kāi)關(guān)(12)安裝在起重機(jī)支座(5)上，擋片(13)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述重量傳感器(8 )安裝在起重機(jī)的吊鉤(23 )處。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述處理器模塊(3)包括依次相連的輸入電路，可編程控制器以及輸出電路。
6.據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述處理器模塊(3)安裝在起重機(jī)支座(5)上或者起重機(jī)底盤(pán)上。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述執(zhí)行裝置(4)包括控制第一變幅油缸(18)、第二變幅油缸(19)、伸縮臂油缸(20)以及吊機(jī)回轉(zhuǎn)油缸(21)的四路電磁比例換向閥。
8.據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置，其特征在于:所述執(zhí)行裝置(4)安裝在吊機(jī)底座的側(cè)面。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種折臂式起重機(jī)一鍵展開(kāi)/收攏裝置及方法，包括起重機(jī)，操作裝置以及安裝在起重機(jī)機(jī)身上的數(shù)據(jù)采集裝置、處理器模塊和執(zhí)行裝置；所述操作裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置均通過(guò)處理器模塊中的輸入電路與處理器模塊相連；處理器模塊通過(guò)其內(nèi)部的輸出電路與執(zhí)行裝置相連。本實(shí)用新型通過(guò)在傳統(tǒng)折臂式起重機(jī)上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置，將采集到的信息傳輸?shù)桨惭b在起重機(jī)上的處理器模塊進(jìn)行分析判斷，處理器模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令對(duì)執(zhí)行裝置進(jìn)行控制，從而一鍵操作實(shí)現(xiàn)吊機(jī)從任意狀態(tài)自動(dòng)收攏至行駛狀態(tài)，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)路徑展開(kāi)，提高展開(kāi)與撤收的效率及自動(dòng)化水平，提高作業(yè)效率。
文檔編號(hào)B66C13/22GK202924611SQ20122053590
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者宋昆, 薛耀鋒, 徐磊, 張波, 朱從民, 張紅, 李潤(rùn)生, 趙長(zhǎng)茂, 俞漢生 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總后勤部建筑工程研究所