一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，包括導軌、起重機小車以及控制裝置，導軌下方設置有多個垃圾投料口，起重機小車通過小車車輪滑動連接在導軌上，起重機小車上安裝有卷筒，卷筒行通過鋼絲繩連接有抓斗，卷筒上通過電機和減速機驅動轉動，所述起重機小車一側固定有鏈輪箱，鏈輪箱內通過軸承轉動連接有鏈輪軸，鏈輪軸上套接有鏈輪，鏈輪上連接沿導軌的長度方向延伸的鏈條，鏈輪軸一端連接有絕對值編碼器，絕對值編碼器與控制裝置電性連接；該系統不僅能夠解決起重機定位的問題，而且能夠大幅度提高其定位的精度。
【專利說明】一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抓斗橋式起重機【技術領域】，尤其是一種精度高、可靠性高的具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機。
【背景技術】
[0002]隨著城市垃圾處理量的提升，垃圾焚燒發(fā)電廠使用的抓斗起重機需求量不斷提高；設備自動化程度和定位精度的要求也不斷增高，絕對值編碼器在起重機上的應用在不斷地增多。在已有垃圾焚燒發(fā)電廠使用的抓斗起重機技術中，傳統的采用增量式編碼器必須通過高速計數器模塊SM331來測量脈沖數計算出位置坐標，這樣不斷加重了接受設備PLC的計算任務，當編碼器發(fā)生斷電、電磁干擾或者通訊中斷時，就會導致數據丟失。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現有技術的不足，而提出一種基于絕對值編碼器的小車鏈輪定位系統，該系統不僅能夠解決起重機定位的問題，而且能夠大幅度提高其定位的精度。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，包括導軌、起重機小車以及控制裝置，導軌下方設置有多個垃圾投料口，起重機小車通過小車車輪滑動連接在導軌上，起重機小車上安裝有卷筒，卷筒行通過鋼絲繩連接有抓斗，卷筒上通過電機和減速機驅動轉動，其特征是，所述起重機小車一側固定有鏈輪箱，鏈輪箱內通過軸承轉動連接有鏈輪軸，鏈輪軸上套接有鏈輪，鏈輪上連接沿導軌的長度方向延伸的鏈條，鏈輪軸一端連接有絕對值編碼器，絕對值編碼器與控制裝置電性連接。
[0005]本發(fā)明還可以采用以下技術措施解決:
所述鏈輪兩側的鏈輪箱上對稱安裝有兩張緊輪，兩張緊輪同時與鏈條張緊連接。
[0006]所述起重機小車上安裝有驅動小車車輪的小車電機，使起重機小車在導軌上移動，小車電機與控制裝置電性連接。
[0007]所述兩張緊輪之間的鏈輪箱安裝有兩鏈輪，包括主鏈輪和備用鏈輪，主鏈輪上的主鏈輪軸一端連接有主絕對值編碼器，備用鏈輪上的備用鏈輪軸一端連接有備用絕對值編碼器。
[0008]所述絕對值編碼器上設有編碼器軸，編碼器軸與鏈輪軸一端連接。
[0009]所述絕對值編碼器通過編碼器支架安裝在鏈輪箱一側。
[0010]所述控制裝置包括PLC和變頻器。
[0011]所述控制裝置還包括觸摸屏、PR0FIBUS-DP總線通信卡及變頻器等，所述的PR0FIBUS-DP總線通訊卡安裝在變頻器卡槽中，所述的帶DP接口的多圈絕對值編碼器、變頻器均與PR0FIBUS-DP總線通訊卡連接。[0012]本發(fā)明專利的工作原理是:
(1)首先在控制裝置中初始設定定位的精度ε< 50mm，選擇某個垃圾投料口進行投料，其坐標為yO;
(2)當開始投料時，小車開始運行，鏈輪與鏈條嚙合并轉動，帶動鏈輪軸轉動，使得與鏈輪軸連接的絕對值編碼器不斷進行實時測量，將產生的格雷碼數據傳輸到PLC控制系統，轉換成二進制的數值，即實際小車輪轉的圈數M和不夠一圈的步數N，然后根據小車的尺寸參數(長度、寬度等數據)計算出其實際的位移I ;
(3)小車向投料口運行過程中，判斷條件y-y0^ ε是否成立，若條件成立，則定位完成；若不成立，繼續(xù)調節(jié)直到達到所要求的定位精度。
[0013]按上述技術方案，所述PLC的CPU還連接有靜態(tài)隨機存儲器SRAM和復位模塊。
[0014]按上述技術方案，所述PLC采用現場總線通信方式，傳輸波特率達到1.5M/s。
[0015]按上述技術方案，所述絕對值編碼器配置有PR0FIBUS-DP通訊卡。
[0016]按上述技術方案，所述多圈的絕對值編碼器型號為A3M60B-S4PB013X13，分辨率達到 8192 X 8192。 [0017]按上述技術方案，觸摸屏通過RJ45以太網接口與PLC相連。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
(I )、本發(fā)明的定位系統采用絕對值編碼器做為測量的元件，其測量分辨率能夠很大程度上提高定位的精度，定位小車安裝在導軌上，由于鏈輪、鏈輪軸與鏈條互相嚙合，即便車輪打滑也不會對檢查結果有任何影響、
(2)、本發(fā)明同時以現場總線PR0FIBUS作為通信方式，大大減少了現場布線的工作量，而且提高了傳輸信號的穩(wěn)定性，可以適應垃圾焚燒發(fā)電廠這樣比較惡劣的環(huán)境，降低操作人員的勞動強度。
[0019](3)、本發(fā)明的絕對值編碼器由與機械位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置，這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
[0020](4)本發(fā)明采用總線是多圈絕對值編碼器作為測量工具，不需要采用高速計數器模塊SM331，而且不存在零點偏移的問題提，并且設置了觸摸屏，能夠實時顯示小車的位置以及與目標位置的差距，當定位的精度達到系統設定的要求時候，觸摸屏上會顯示已經定位完成的狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0022]圖2是相對圖1的俯視圖。
[0023]圖3是相對圖1的側視圖。
[0024]圖4是本發(fā)明中鏈輪箱的結構剖視圖。
[0025]圖5是本發(fā)明中鏈輪箱的結構示意圖。
[0026]圖6是本發(fā)明中鏈輪箱另一實施例的結構示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明中鏈輪箱另一實施例的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0029]如圖1和圖5所示，一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，包括導軌1、起重機小車2以及控制裝置，起重機小車2通過小車車輪4滑動連接在導軌I上，起重機 小車2上安裝有卷筒5，卷筒5行通過鋼絲繩6連接有抓斗7，抓斗7下方設置有多個垃圾投料口 3，卷筒5上通過電機8和減速機9驅動轉動，其特征是，所述起重機小車2一側固定有鏈輪箱10，鏈輪箱10內通過軸承11轉動連接有鏈輪軸12，鏈輪軸12上套接有鏈輪13，鏈輪13上連接沿導軌I的長度方向延伸的鏈條14，鏈輪軸12 —端連接有絕對值編碼器15，絕對值編碼器15與控制裝置電性連接。
[0030]作為本發(fā)明更具體的實施方案:
所述鏈輪13兩側的鏈輪箱10上對稱安裝有兩張緊輪16，兩張緊輪16同時與鏈條14張緊連接。
[0031]所述起重機小車2上安裝有驅動小車車輪4的小車電機17，使起重機小車2在導軌I上移動，小車電機17與控制裝置電性連接。
[0032]所述絕對值編碼器15上設有編碼器軸1501，編碼器軸1501與鏈輪軸一端連接。
[0033]所述絕對值編碼器15通過編碼器支架18安裝在鏈輪箱10 —側。
[0034]所述控制裝置包括PLC和變頻器。
[0035]所述控制裝置還包括觸摸屏、PR0FIBUS-DP總線通信卡及變頻器等，所述的PR0FIBUS-DP總線通訊卡安裝在變頻器卡槽中，所述的帶DP接口的多圈絕對值編碼器、變頻器均與PR0FIBUS-DP總線通訊卡連接。
[0036]本發(fā)明專利的工作原理是:
(1)首先在控制裝置中初始設定定位的精度ε< 50mm，選擇某個垃圾投料口進行投料，其坐標為yO;
(2)當開始投料時，小車開始運行，鏈輪與鏈條嚙合并轉動，帶動鏈輪軸轉動，使得與鏈輪軸連接的絕對值編碼器不斷進行實時測量，將產生的格雷碼數據傳輸到PLC控制系統，轉換成二進制的數值，即實際小車輪轉的圈數M和不夠一圈的步數N，然后根據小車的尺寸參數(長度、寬度等數據)計算出其實際的位移I ；
(3)小車向投料口運行過程中，判斷條件y-y0^ ε是否成立，若條件成立，則定位完成，則小車電機停止運行，電機和減速機驅動卷筒對抓斗進行升降抓取垃圾和投料；若不成立，繼續(xù)調節(jié)直到達到所要求的定位精度。
[0037]起重機小車運行包括高速前進、低速定位兩個過程；定位的階段則處于小車低速過程。
[0038]按上述技術方案，所述PLC的CPU還連接有靜態(tài)隨機存儲器SRAM和復位模塊。
[0039]按上述技術方案，所述PLC采用現場總線通信方式，傳輸波特率達到1.5M/s。
[0040]按上述技術方案，所述絕對值編碼器配置有PR0FIBUS-DP通訊卡。
[0041]按上述技術方案，所述多圈的絕對值編碼器型號為A3M60B-S4PB013X13，分辨率達到 8192 X 8192。
[0042]按上述技術方案，觸摸屏通過RJ45以太網接口與PLC相連。
[0043]作為另一實施例，如圖6至圖7所示，所述兩張緊輪16之間的鏈輪箱安裝有兩鏈輪，包括主鏈輪19和備用鏈輪20，主鏈輪19上的主鏈輪軸1901 —端連接有主絕對值編碼器21，備用鏈輪20上的備用鏈輪軸2001 —端連接有備用絕對值編碼器22 ;本實施例增設備用鏈輪20、備用鏈輪軸2001以及備用絕對值編碼器22，是防止主絕對值編碼器21失效或因其他故障損壞后，可以通過備用絕對值編碼器22進行后備使用，無需即時重新安裝后拆解維修，提高工作效率和機器工作的穩(wěn)定性。
[0044]以上所述的具體實施例，僅為本發(fā)明較佳的實施例而已，舉凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的等同設計，均應為本發(fā)明的技術所涵蓋。
【權利要求】
1.一種具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，包括導軌(I)、起重機小車(2)以及控制裝置，起重機小車(2)通過小車車輪(4)滑動連接在導軌(I)上，起重機小車(2 )上安裝有卷筒(5 )，卷筒(5 )行通過鋼絲繩(6 )連接有抓斗(7 )，抓斗(7 )下方設置有多個垃圾投料口( 3)，卷筒(5)上通過電機(8)和減速機(9)驅動轉動，其特征是，所述起重機小車(2) —側固定有鏈輪箱(10)，鏈輪箱(10)內通過軸承(11)轉動連接有鏈輪軸(12)，鏈輪軸(12)上套接有鏈輪(13)，鏈輪(13)上連接沿導軌I的長度方向延伸的鏈條(14)，鏈輪軸(12) 一端連接有絕對值編碼器(15)，絕對值編碼器(15)與控制裝置電性連接。
2.根據權利要求1所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述鏈輪(13)兩側的鏈輪箱(10)上對稱安裝有兩張緊輪(16)，兩張緊輪(16)同時與鏈條(14)張緊連接。
3.根據權利要求1所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述起重機小車(2)上安裝有驅動小車車輪(4)的小車電機(17)，使起重機小車(2)在導軌(I)上移動，小車電機(17)與控制裝置電性連接。
4.根據權利要求2所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述兩張緊輪(16)之間的鏈輪箱安裝有兩鏈輪，包括主鏈輪(19)和備用鏈輪(20)，主鏈輪(19)上的主鏈輪軸(1901) —端連接有主絕對值編碼器(21)，備用鏈輪(20)上的備用鏈輪軸(2001) —端連接有備用絕對值編碼器(22 )。
5.根據權利要求1所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述絕對值編碼器(15)上設有編碼器軸(1501 )，編碼器軸(1501)與鏈輪軸一端連接。
6.根據權利要求1所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述絕對值編碼器(15 )通過編碼器支架(18 )安裝在鏈輪箱(10 ) —側。
7.根據權利要求1所述具有絕對值編碼器小車鏈輪定位系統的抓斗橋式起重機，其特征是，所述控制裝置包括PLC和變頻器。
【文檔編號】B66C19/00GK103979428SQ201410227112
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】葉浪, 陳樹鑫, 黃亞劉, 莫益來, 葉炳潮 申請人:廣東永通起重機械實業(yè)有限公司