CN102616659B - 一种起重机收车方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种起重机收车方法与系统，其中，该起重机收车方法包括获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件；在判定符合预设收车条件时，根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作。本发明提供了一种智能化收车手段，无需人工干预，起重机将在无人操作下自动收车至可行驶状态，降低劳动强度，提高工作效率，降低成本。

Description

一种起重机收车方法与系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种起重机收车方法与系统。

背景技术

随着科技的进步和现代施工项目大型化的需求，起重机作为重要的工程机械日趋向高效率、自动化、智能化等方向发展。与此同时，用户对其工作性能、操作舒适性、自动化程度等方面的要求也越来越高。因此，产品在这些方面的优劣已成为决定其市场竞争力的主要因素。

然而，目前仍缺乏一种能自动进行收车动作的智能收车方法及系统，亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第一目的在于提供一种智能的起重机收车方法，包括：获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件；在判定符合所述预设收车条件时，根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作；所述起重机的实时状态信息包括：用于确定主/副钩位置的第一实时状态信息、用于确定主/副钩载重状况的第二实时状态信息、用于确定起重臂状态的第三实时状态信息；所述第一实时状态信息还包括：主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息；所述第二实时状态信息包括：力矩限制器发送的空载提示信息；所述第三实时状态信息包括：长度角度传感器发送的起重臂角度信息、起重机臂长信息；所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件的步骤包括：

根据所述主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到主钩位置；

根据所述副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到副钩位置；

在根据所述主/副钩的位置确定所述主/副钩离地距离大于预设距离并收到所述力矩限制器发送的空载提示信息时，判定符合预设收车条件。

进一步地，所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作的步骤包括：

在所述主/副钩位置未达到预设高度值时或未收到高度限位器发送的用于提示主/副钩高于预设高度限位值的报警信息时，执行起钩动作；其中，所述预设高度值小于或等于所述预设高度限位值；

在收到所述报警信息且根据所述第三实时状态信息确定起重机臂长大于基本臂时，执行缩臂动作。

进一步地，所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作的步骤还包括：

在收到所述报警信息、根据所述第三实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂，以及根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡回转时，执行回转动作，直至回转至中位；

在回转至中位后，执行落幅操作；

在落幅操作执行完毕且根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡支腿回收时，执行支腿回收操作。

进一步地，起重机收车方法还包括：

根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡回转时，或根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡支腿回收时，执行发送警示信息。

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第二目的在于提供一种起重机收车系统，包括：

采集单元，用于获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；

处理单元，用于根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件，并在判定符合所述预设收车条件时，根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作；所述处理单元包括：

计算子单元，用于根据所述起重机的实时状态信息计算确定主/副钩位置；

判断子单元，用于在根据所述主/副钩的位置确定所述主/副钩离地距离大于预设距离并根据力矩限制器发送的空载提示信息判定主/副钩空载时，判定符合预设收车条件；

处理子单元，用于在确定所述主/副钩位置未达到预设高度值时或所述采集单元未收到高度限位器发送的用于提示主/副钩高于预设高度限位值的报警信息时，执行起钩动作；在所述采集单元收到所述报警信息且所述判断子单元根据所述实时状态信息确定起重机臂长大于基本臂时，执行缩臂动作；其中，所述预设高度值小于或等于所述预设高度限位值。

进一步地，所述处理子单元，还用于在所述采集单元收到所述报警信息、所述判断子单元根据所述实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂，以及所述判断子单元根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡回转时，执行回转动作，直至回转至中位；并用于在回转至中位后，执行落幅操作；以及用于在落幅操作执行完毕且所述判断子单元根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡支腿回收时，执行支腿回收操作。

进一步地，所述处理单元还包括报警子单元，用于所述判断子单元根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡回转时，或根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡支腿回收时，执行发送警示信息。

进一步地，所述采集单元包括多个摄像头及多个角度传感器；所述多个摄像头安装于基本臂的左侧、基本臂的右侧、起重机底盘；所述多个角度传感器分别安装于起重机主/副卷扬及回转装置，用于分别对应检测主/副钩的位置及回转位置。

本发明起重机收车方法及系统通过根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息自动执行收车动作，提供了一种智能化收车方法，无需人工干预，起重机将在无人操作下自动收车至可行驶状态，降低成本。

附图说明

图1为本发明起重机收车方法第一实施例的流程图；

图2为本发明起重机收车方法第二实施例的流程图；

图3为本发明起重机收车系统实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明起重机收车系统第一实施例包括：

步骤S10：获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；

其中，起重机的实时状态信息可以包括：用于确定主/副钩位置的第一实时状态信息、用于确定主/副钩载重状况的第二实时状态信息、用于确定起重臂状态的第三实时状态信息；

步骤S20：根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件；

步骤S30：在判定符合预设收车条件时，根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作。

本实施例通过根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息自动执行收车动作，提供了一种智能化收车方法，无需人工干预，起重机将在无人操作下自动收车至可行驶状态，降低劳动强度，提高工作效率，降低成本。

图2所示实施例为图1各步骤基于各种起重机的实时状态信息及各具体收车操作的具体化方案，如图2所示，本发明起重机收车系统第二实施例包括：

步骤S101，根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件；

具体操作时，预设收车条件可以包括：

1）主/副钩离地距离大于预设距离，如2m；

主/副钩的位置可以根据主/副卷扬编码器采集的主/副卷扬角度（转速信息）和圈数信息、现有长度角度传感器发送的起重臂角度信息、起重机臂长信息计算得到，主/副钩离地距离大于预设距离为自动收车的硬性条件，不能自动解除；

其中，主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息为上述第一实时状态信息；长度角度传感器发送的起重臂角度信息、起重机臂长信息为第三实时状态信息；

2）主/副钩空载

其可以根据力矩限制器发送的空载提示信息确定，为自动收车的硬性条件，不能自动解除；

此外，预设收车条件还可以包括：

A,主/副钩低于高度限位器对应的预设高度限位值

其可以由高度限位器发送的用于提示主/副钩高于预设高度限位值的报警信息确定，该条件为自动收车的非硬性条件，可以由通过落钩而解除；

B,起重臂角度是否在预设角度（如60-65度）之间

其可以由长度角度传感器采集的信号得到，为自动收车的非硬性条件，可以通过起幅而解除；

由于上述条件A及B可以通过自动解除进入自动收车动作，本实施例主要以上述条件1）及2）为预设收车条件进行解释说明；

基于上述自动收车条件1）及2），步骤S101的步骤之前可以包括：

根据主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到主钩位置；如：首先根据主卷扬上的角编码器采集到的转速和圈数计算出钢丝绳放出（或收回）的长度，再结合当前臂长、大臂角度、倍率等信息，计算出主钩的具体位置；

根据副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到副钩位置；

步骤S101的步骤可以包括：

根据主/副钩的位置判断主/副钩离地距离是否大于预设距离、是否收到力矩限制器发送的空载提示信息；

在根据主/副钩（简称钩子）的位置确定主/副钩离地距离大于预设距离、收到力矩限制器发送的空载提示信息时，判定符合预设收车条件，执行步骤S102，否则，执行步骤S113；

步骤S102，判断是否主/副钩是否到达预设高度值或者判断是否收到高度限位器发送的报警信息；其中，该预设高度值可以小于或等于高度限位器对应的预设高度限位值，上述预设高度值及高度限位器对应的预设高度限位值相对于地面而言；

并在未收到报警信息或主/副钩位置未达到预设高度值时，执行步骤S103；在收到报警信息或主/副钩位置未达到预设高度值时，执行步骤S104；

步骤102中的两种判断手段主要是考虑到：可以设定预设高度值稍小于高度限位器对应的预设高度限位值，如：低于高度限位器0.5m；进而通过比对钩子的位置与上述预设高度值确定是否进行收钩动作；如果完全由高度限位器的报警信息确定是否收钩，可能会因为收钩速度过快而高度限位器来不及反应，导致继续收钩的误操作进而使钩子撞上滑轮的情况；当然，结合上述比较手段及高度限位器的报警信号可精确进行步骤S102的判断；

步骤S103，执行回收主/副钩的动作；

步骤S104，根据第三实时状态信息判断是否到达基本臂，即判断起重机臂长是否等于基本臂，并在到达基本臂时，执行步骤S107；在未达基本臂时，执行步骤S105；

步骤S105，执行缩臂操作；

步骤S106，根据钩子的位置信息及障碍物的实时信息，判断钩子是否接近障碍物；并在接近障碍物时，执行步骤S102；以及在未接近障碍物时，执行步骤S104；

需要说明的是，具体操作时，在执行步骤S105后可直接执行步骤S104，不进行步骤S106的操作，也就是说，在起钩操作因高度限位器报警的原因跳到缩臂的操作后，在执行缩臂操作完毕则直接跳到是否满足起钩条件（即步骤S102）的判断；

步骤S107：在收到报警信息、根据第三实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂后，根据障碍物的实时信息判断是否障碍物阻挡回转，并在无障碍物阻挡回转时执行步骤S108；否则，执行步骤S113；

步骤S108-步骤S109，执行回转动作，直至回转至中位；

其中，对于回转位置的实时信息可以由回转处的角编码器采集得到，回到角编码器设置的零位即可，实现是否回转至中位的判断；

步骤S110，在回转至中位后，执行落幅操作至起重臂位于大臂支架上，并在落幅完成后起钩至接近滑轮；

需要说明的是，考虑到实际操作时，高度限位器的位置或者上述预设高度值可能会离滑轮比较远（如1m），这样导致在支腿收回后钩子就会碰到地面，所以需要在落幅操作后起钩（包括主/副钩）至接近滑轮（如0.2m）；

步骤S111：根据障碍物的实时信息判断是否障碍物阻挡支腿回收，并在无障碍物阻挡支腿回收时执行步骤S112；否则，执行步骤S113；

步骤S112；回收支腿；具体操作时，一般先收垂直支腿再收水平支腿；

步骤S113：发送警示信息以实现报警。

如图3所示为本发明起重机收车系统实施例，上述各方法实施例的解释说明均可以应用于本实施例，该起重机收车系统包括：

采集单元1，用于获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；

处理单元3，用于根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件，并在判定符合预设收车条件时，根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作。

具体操作时，处理单元3可以包括：

计算子单元31，用于根据起重机的实时状态信息计算确定主/副钩位置；

判断子单元33，用于在根据主/副钩的位置确定主/副钩离地距离大于预设距离、根据力矩限制器发送的空载提示信息判定主/副钩空载时，判定符合预设收车条件；

处理子单元35，用于在确定主/副钩位置未达到预设高度值时或采集单元1未收到报警信息时，执行起钩动作；在采集单元1收到报警信息且判断子单元33根据第三实时状态信息确定起重机臂长大于基本臂时，执行缩臂动作；用于在采集单元1收到报警信息、判断子单元33根据第三实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂，以及判断子单元33根据障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡回转时，执行回转动作，直至回转至中位；并用于在回转至中位后，执行落幅操作；以及用于在落幅操作执行完毕且判断子单元33根据障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡支腿回收时，执行支腿回收操作。

为了实现警示功能，能及时地排除阻碍因素，优选地，处理单元3还包括报警子单元37，用于判断子单元33根据障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡回转时，或根据障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡支腿回收时，执行发送警示信息。

具体操作时，采集单元1包括多个摄像头（图未示）、多个角度传感器（图未示）。上述多个摄像头安装于基本臂的左侧、基本臂的右侧、起重机底盘，用于获取起重机周边（如大臂回转半径内）障碍物的实时信息。各角度传感器分别安装在起重机主/副卷扬及回转处，用于检测主/副钩位置及回转位置。

本发明起重机收车系统实施例通过根据起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息自动执行收车动作，提供了一种智能化收车方法，无需人工干预，起重机将在无人操作下自动收车至可行驶状态，提升起重机的智能化程度，解放劳动力，降低劳动强度，提高工作效率，降低成本。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种起重机收车方法，其特征在于，包括：

获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；

根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件；

在判定符合所述预设收车条件时，根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作；

所述起重机的实时状态信息包括：用于确定主/副钩位置的第一实时状态信息、用于确定主/副钩载重状况的第二实时状态信息、用于确定起重臂状态的第三实时状态信息；

所述第一实时状态信息还包括：主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息；

所述第二实时状态信息包括：力矩限制器发送的空载提示信息；

所述第三实时状态信息包括：长度角度传感器发送的起重臂角度信息、起重机臂长信息；

所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件的步骤包括：

根据所述主卷扬的转速信息、主卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到主钩位置；

根据所述副卷扬的转速信息、副卷扬的圈数信息、起重臂角度信息、起重机臂长信息，计算得到副钩位置；

在根据所述主/副钩的位置确定所述主/副钩离地距离大于预设距离并收到所述力矩限制器发送的空载提示信息时，判定符合预设收车条件。

2.根据权利要求1所述的起重机收车方法，其特征在于，所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作的步骤包括：

在所述主/副钩位置未达到预设高度值时或未收到高度限位器发送的用于提示主/副钩高于预设高度限位值的报警信息时，执行起钩动作；其中，所述预设高度值小于或等于所述预设高度限位值；

在收到所述报警信息且根据所述第三实时状态信息确定起重机臂长大于基本臂时，执行缩臂动作。

3.根据权利要求2所述的起重机收车方法，其特征在于，所述根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作的步骤还包括：

在收到所述报警信息、根据所述第三实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂，以及根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡回转时，执行回转动作，直至回转至中位；

在回转至中位后，执行落幅操作；

在落幅操作执行完毕且根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡支腿回收时，执行支腿回收操作。

4.根据权利要求3所述的起重机收车方法，其特征在于，还包括：

根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡回转时，或根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡支腿回收时，执行发送警示信息。

5.一种起重机收车系统，其特征在于，包括：

采集单元（1），用于获取起重机的实时状态信息及起重机周边障碍物的实时信息；

处理单元（3），用于根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息判断是否符合预设收车条件，并在判定符合所述预设收车条件时，根据所述起重机的实时状态信息及障碍物的实时信息控制执行收车动作；

所述处理单元（3）包括：

计算子单元（31），用于根据所述起重机的实时状态信息计算确定主/副钩位置；

判断子单元（33），用于在根据所述主/副钩的位置确定所述主/副钩离地距离大于预设距离并根据力矩限制器发送的空载提示信息判定主/副钩空载时，判定符合预设收车条件；

处理子单元（35），用于在确定所述主/副钩位置未达到预设高度值时或所述采集单元（1）未收到高度限位器发送的用于提示主/副钩高于预设高度限位值的报警信息时，执行起钩动作；在所述采集单元（1）收到所述报警信息且所述判断子单元（33）根据所述实时状态信息确定起重机臂长大于基本臂时，执行缩臂动作；其中，所述预设高度值小于或等于所述预设高度限位值。

6.根据权利要求5所述的起重机收车系统，其特征在于，所述处理子单元（35），还用于在所述采集单元（1）收到所述报警信息、所述判断子单元（33）根据所述实时状态信息确定起重机臂长等于基本臂，以及所述判断子单元（33）根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡回转时，执行回转动作，直至回转至中位；并用于在回转至中位后，执行落幅操作；以及用于在落幅操作执行完毕且所述判断子单元（33）根据所述障碍物的实时信息确定无障碍物阻挡支腿回收时，执行支腿回收操作。

7.根据权利要求6所述的起重机收车系统，其特征在于，所述处理单元（3）还包括报警子单元（37），用于所述判断子单元（33）根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡回转时，或根据所述障碍物的实时信息确定存在障碍物阻挡支腿回收时，执行发送警示信息。

8.根据上述权利要求5-7中任一项所述的起重机收车系统，其特征在于，所述采集单元（1）包括多个摄像头及多个角度传感器；所述多个摄像头安装于基本臂的左侧、基本臂的右侧、起重机底盘；所述多个角度传感器分别安装于起重机主/副卷扬及回转装置，用于分别对应检测主/副钩的位置及回转位置。