CN103318778B - 双吊臂动臂塔机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双吊臂动臂塔机及其控制方法。双吊臂动臂塔机包括：第一吊臂，支承第一吊钩，第一吊臂的变幅动作由第一变幅电机驱动，第一吊钩的起升动作由第一起升电机驱动；第二吊臂，用于支承第二吊钩，第二吊臂的变幅动作由第二变幅电机驱动，第二吊钩的起升动作由第二起升电机驱动；起吊支架，用于挂接起吊重物，起吊支架由第一吊钩和第二吊钩共同吊挂；第一倾角检测装置，设置在起吊支架上，检测第一倾角，第一倾角为起吊支架的倾角；平衡控制装置，与第一倾角检测装置连接，获取第一倾角，并在根据第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令。本发明减少了操作人员的操作频率和工作量。

Description

双吊臂动臂塔机及其控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种双吊臂动臂塔机及其控制方法。

背景技术

目前，大型动臂塔机采用双吊臂结构提高起升能力。图1是现有技术的双吊臂动臂塔机的结构图，其中动臂塔机的吊臂11用于支承起吊部件14，吊臂11的变幅动作由变幅机构13驱动，起吊部件14的起升由起升机构12驱动。图2是现有技术的双吊臂动臂塔机的结构图的A向视图，在图中，吊臂11包括第一吊臂111和第二吊臂112，其中第一吊臂111的变幅动作和起升动作分别由第一变幅机构131和第一起升机构121驱动，以支承第一吊钩141；第二吊臂112的变幅动作和起升动作分别由第二变幅机构132和第二起升机构122驱动，以支承第二吊钩142。

上述第一变幅机构131和第二变幅机构132分别包括第一变幅电机和第二变幅电机，第一变幅电机和第二变幅电机直接为第一变幅机构131和第二变幅机构132提供动力。上述第一起升机构121和第二起升机构122的分别包括第一起升电机和第二起升电机，第一起升电机和第二起升电机直接为第一起升机构121和第二起升机构122提供动力。上述各电机的转速转向由操作人员通过操控装置直接控制。

图3是现有技术的双吊臂动臂塔机的起吊部件的局部放大图，图4是现有技术的双吊臂动臂塔机的起吊部件的B向视图，由图3和图4可以看出，第一吊钩141和第二吊钩142共同吊挂起吊支架143，起吊支架143支承的第三吊钩144用于直接挂接重物。

通过以上附图可以看出，双吊臂动臂塔机的起升机构、变幅机构，采用双电机、双传动、双卷筒来抬吊物体。由于双吊臂动臂塔机需要双起升机构、双变幅机构共同工作，但是由于电动机特性差异、卷筒制造误差、排绳状况不同，有可能出现吊臂幅度不同步，吊钩横梁倾斜，钢丝绳受力不平衡，钢丝绳扭结等现象。在抬吊运行距离较长的情况下，累积的偏差会最终导致结构、传动机构、电气元件等偏载，严重时可造成吊重坠落或设备损毁等严重事故。

为了避免偏载情况的出现，使用双变幅、双起升机构协调动作执行时，现有技术中采用操作人员目测，对吊臂幅度和吊钩支架的横梁进行实时检测，并对双吊臂的动作协调程度进行判断，当出现双吊臂动作不同步时，操作人员手动控制双吊臂的各自的控制系统发出相应指令，调整起升或变幅电机的转速，以达到吊臂和吊钩横梁的平衡。

采用上述操作人员手动协调控制的方案虽然能够保证双吊臂动臂塔机的双吊臂的同时运行，但是在运行过程中，由于电动机特性差异、卷筒制造误差、排绳状况不同，吊钩经常倾斜，操作人员需要频繁操作，造成操作人员的工作量大。而且操作人员通过目测判断然后对控制系统进行控制，因此存在一定的延时，当操作发出控制指令时，吊钩已经出现倾斜一段时间，对钢丝绳、传动机构、电器元件等都有一定损伤。另外，由于吊臂的长度以及其它结构因素，操作人员的视线存在观察死角，有些部位无法观察到吊臂和吊钩的运行情况，操作人员很难分辨出吊钩偏载是变幅不同步或者起升速度不同引起，从而无法及时有针对性地进行控制。

现有技术中双吊臂动臂塔机操作人员操作频繁、工作量大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种双吊臂动臂塔机及其控制方法，双吊臂动臂塔机操作人员操作频繁、工作量大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种双吊臂动臂塔机，包括：第一吊臂，用于支承第一吊钩，第一吊臂的变幅动作由第一变幅电机驱动，第一吊钩的起升动作由第一起升电机驱动；第二吊臂，用于支承第二吊钩，第二吊臂的变幅动作由第二变幅电机驱动，第二吊钩的起升动作由第二起升电机驱动；起吊支架，用于挂接起吊重物，起吊支架由第一吊钩和第二吊钩共同吊挂；第一倾角检测装置，设置在起吊支架上，用于检测第一倾角，第一倾角为起吊支架的倾角；平衡控制装置，与第一倾角检测装置连接，用于获取第一倾角，并在根据第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令。

进一步地，第一倾角检测装置包括：第一倾角传感器，用于测量第一倾角；第一无线传输模块，与第一倾角传感器连接，用于将第一倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置；第一供电模块，与第一倾角传感器和第一无线传输模块分别连接，用于向第一倾角传感器和第一无线传输模块提供电源。

进一步地，第一供电模块包括：互相连接的第一蓄电池和第一太阳能电池板。

进一步地，还包括：第二倾角检测装置，设置在第一吊臂上，用于检测第二倾角，第二倾角为第一吊臂的倾角；第三倾角检测装置，设置在第二吊臂上，用于检测第三倾角，第三倾角为第二吊臂的倾角；平衡控制装置，与第二倾角检测装置和第三倾角检测装置分别连接，还用于获取第二倾角和第三倾角并计算第二倾角和第三倾角的差值，根据差值向第一变幅电机和第二变幅电机发送控制指令。

进一步地，第二倾角检测装置包括：第二倾角传感器，用于测量第二倾角；第二无线传输模块，与第二倾角传感器连接，用于将第二倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置；第二供电模块，与第二倾角传感器和第二无线传输模块分别连接，用于向第二倾角传感器和第二无线传输模块提供电源，第三倾角检测装置包括：第三倾角传感器，用于测量第三倾角；第三无线传输模块，与第三倾角传感器连接，用于将第三倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置；第三供电模块，与第三倾角传感器和第三无线传输模块分别连接，用于向第三倾角传感器和第三无线传输模块提供电源。

进一步地，第二供电模块包括：互相连接的第二蓄电池和第二太阳能电池板；第三供电模块包括：互相连接的第三蓄电池和第三太阳能电池板。

根据本发明的第二个方面，提供了一种双吊臂动臂塔机的控制方法，双吊臂动臂塔机为上述的双吊臂动臂塔机，包括：获取第一倾角，第一倾角为起吊支架的倾角；根据第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令。

进一步地，在获取第一倾角之后还包括：获取第二倾角和第三倾角，其中，第二倾角为第一吊臂的倾角，第三倾角为第二吊臂的倾角，计算第二倾角和第三倾角的差值。

进一步地，根据第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令包括：判断第一倾角的绝对值是否大于第一预设值；当第一倾角的绝对值不大于第一预设值时，分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送维持当前转速及转向不变的控制指令。

进一步地，在判断第一倾角的绝对值是否大于第一预设值之后还包括：当第一倾角的绝对值大于第一预设值时，判断差值是否为零；当差值等于零时，判断第一倾角的正负；当第一倾角为正数时，向第一起升电机发送提高转速的控制指令，向第二起升电机发送降低转速的控制指令；当第一倾角为负数时，向第一起升电机发送降低转速的控制指令，向第二起升电机发送提高转速的控制指令。

进一步地，在判断差值是否为零之后还包括：当差值大于零时，向第一变幅电机发送提高转速的控制指令，向第二变幅电机发送降低转速的控制指令；当差值小于零时，向第一变幅电机发送降低转速的控制指令，向第二变幅电机发送提高转速的控制指令。

进一步地，在计算第二倾角和第三倾角的差值之后还包括：判断差值的正负；判断差值的绝对值是否大于第二预设值；根据差值的正负和绝对值大小的判断结果向第一变幅电机和第二变幅电机发送控制信号。

进一步地，根据差值的正负和绝对值大小的判断结果向第一变幅电机和第二变幅电机发送控制信号包括：当差值的绝对值小于第二预设值且该差值大于零时，向第二变幅电机发送提高转速的控制指令并向第一变幅电机发送维持转速的控制指令，或者向第二变幅电机发送维持转速的控制指令并向第一变幅电机发送降低转速的控制指令；当差值的绝对值小于第二预设值且该差值小于零时，向第二变幅电机发送降低转速的控制指令并向第一变幅电机发送维持转速的控制指令，或者向第二变幅电机发送维持转速的控制指令并向第一变幅电机发送提高转速的控制指令；当差值的绝对值大于第二预设值且该差值大于零时，向第二变幅电机发送维持当前转向的控制指令并向第一变幅电机发送改变转向的控制指令；当差值的绝对值大于第二预设值且该差值小于零时，向第二变幅电机发送改变转向的控制指令并向第一变幅电机发送维持当前转向的控制指令。

进一步地，获取第一倾角之前还包括：获取双吊臂动臂塔机的工作状态，并在工作状态为双吊臂共同起吊时启动平衡控制装置。

应用本发明的技术方案，通过检测起吊支架的倾角判断吊钩的倾斜程度，根据倾斜程度及时调整电机的转速和转向，自动保证起吊部件的平衡状态。使操作人员从实时检测双吊臂动臂塔机的平衡状态的工作中解脱处理，减少了操作人员的操作频率和工作量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的双吊臂动臂塔机的结构图；

图2是现有技术的双吊臂动臂塔机的结构图的A向视图；

图3是现有技术的双吊臂动臂塔机的起吊部件的局部放大图；

图4是现有技术的双吊臂动臂塔机的起吊部件的B向视图；

图5是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的电气连接示意图；

图6是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第一倾角检测装置的安装示意图；

图7是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第一倾角检测装置的示意图；

图8是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装示意图；

图9是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装示意图的局部放大图；

图10是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的结构示意图；

图11是根据本发明实施例双吊臂动臂塔机的平衡控制框图；

图12是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的吊臂变幅平衡控制的框图；

图13是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的吊钩平衡控制的框图；

图14是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法的示意图；

图15是本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法中吊臂变幅平衡的控制流程图；

图16是本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法中起吊部件平衡的控制流程图。

在附图中，11为吊臂，12为起升机构，13为变幅机构，14为起吊部件，111为第一吊臂，112为第二吊臂，121为第一起升机构，122为第二起升机构，123为第一起升电机，124为第二起升电机，131为第一变幅机构，132为第二变幅机构，133为第一变幅电机，134为第二变幅电机，141为第一吊钩，142为第二吊钩，143为起吊支架，144为第三吊钩，210为第一倾角检测装置，211为第一倾角传感器，212为第一无线传输模块，213为第一蓄电池，214为第一太阳能电池板，220为第二倾角检测装置，221为第二倾角传感器，222为第二无线传输模块，223为第二蓄电池，224为第二太阳能电池板，230为第三倾角检测装置，231为第三倾角传感器，232为第三无线传输模块，233为第三蓄电池，234为第三太阳能电池板，240为平衡控制装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种双吊臂动臂塔机，本发明实施例的双吊臂动臂塔机的基础上增加了倾角检测装置和平衡控制装置240，其吊臂11和起吊支架143结构与现有技术相同。本发明实施例的双吊臂动臂塔机包括：第一吊臂111，用于支承第一吊钩141，第一吊臂111的变幅动作由第一变幅电机133驱动，第一吊钩141的起升动作由第一起升电机123驱动；第二吊臂112，用于支承第二吊钩142，第二吊臂112的变幅动作由第二变幅电机134驱动，第二吊钩142的起升动作由第二起升电机124驱动；起吊支架143，用于挂接起吊重物，起吊支架143由第一吊钩141和第二吊钩142共同吊挂；第一倾角检测装置210，设置在起吊支架143上，用于检测第一倾角，第一倾角为起吊支架143的倾角；平衡控制装置240，与第一倾角检测装置210连接，用于获取第一倾角，并在根据第一倾角分别向第一变幅电机133、第二变幅电机134、第一起升电机123、和第二起升电机124发送控制指令。

图5是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的电气连接示意图，在图中，平衡控制装置240与第一倾角检测装置210连接以获取第一倾角，分别向各电机分别发送控制指令。图6是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第一倾角检测装置210的安装示意图。第一倾角检测装置210安装在起吊支架143的横梁上，从而检测得出的倾角可以直接反映起吊支架143的平衡情况，在正常的起吊过程中，起吊支架143应该平衡也就是倾角为零，不平衡程度越高其倾角值越大。第一倾角检测装置210的具体布置方式可为，当第一吊钩141的高度高于第二吊钩142高度时，检测得到的第一倾角数值为正，反之为负。

由于起吊支架143距离控制装置的距离较远，而且由于需要时刻处于运动状态中，平衡控制装置240到第一倾角检测装置210通过线缆连接的方式比较困难，且可靠性不高，在这种情况下，第一倾角检测装置210可以采用无线的方式进行数据传输，图7是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第一倾角检测装置210的示意图，该第一倾角检测装置210包括：第一倾角传感器211，用于测量第一倾角；第一无线传输模块212，与第一倾角传感器211连接，用于将第一倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置240；第一供电模块，与第一倾角传感器211和第一无线传输模块212分别连接，用于向第一倾角传感器211和第一无线传输模块212提供电源。使用无线的方式实现平衡控制装置240与第一倾角检测装置210的通信连接，从而解决了第一倾角检测装置210的安装问题。

为了进一步解决第一倾角检测装置210的供电问题，上述第一供电模块可以具体包括：互相连接的第一蓄电池213和第一太阳能电池板214。从而使用蓄电池和太阳能板共同供电的方式，并且在供电空闲时，由太阳能板实现对蓄电池的供电，解决了第一倾角检测装置210的供电问题，而且提高了装置的可靠性。

应用该实施例，可以通过检测起吊部件的倾角判断吊钩的倾斜程度，根据倾斜程度及时调整电机的转速和转向，自动保证起吊部件的平衡状态。使操作人员从实时检测双吊臂动臂塔机的平衡状态的工作中解脱出来，减少了操作人员的操作频率和工作量。

引起起吊部件倾斜的原因有两个：吊钩的起升动作不一致和吊臂的变幅动作不一致，其中，吊钩起升动作不一致会引起吊钩的高度不同，需要通过对起升电机进行调整来解决，变幅动作不一致使吊臂末端的高度存在差异，需要通过对变幅电机进行调整来解决。因此，本实施例的双吊臂动臂塔机还可以包括：第二倾角检测装置220，设置在第一吊臂111上，用于检测第二倾角，第二倾角为第一吊臂111的倾角；第三倾角检测装置230，设置在第二吊臂112上，用于检测第三倾角，第三倾角为第二吊臂112的倾角；平衡控制装置240，与第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230分别连接，还用于获取第二倾角和第三倾角并计算该第二倾角和第三倾角的差值，根据该差值向第一变幅电机133和第二变幅电机134发送控制指令。第二倾角和第三倾角的差值反映了两个吊臂的变幅偏差。这样就自动分析起吊部件倾斜的原因，从而进行针对性的控制。

进一步地，在塔机仅进行吊臂变幅运行时，平衡控制装置240可以仅利用第二倾角和第三倾角对变幅电机进行控制，以保证变幅运行的平衡，待吊臂变幅到位后，再启动起升电机以进行起升运行。

图8是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装示意图，图9是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装示意图的局部放大图，由图得出，第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230可以安装在第一吊臂111和第二吊臂112的靠近端部的位置，分别实时测量第一吊臂111和第二吊臂112的倾角。平衡控制装置240根据倾角的差值实时调整变幅电机的工作状态，确保双吊臂动作一致，减少因变幅不一致引起的偏载。

图10是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的结构示意图。为解决第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装问题，第二倾角检测装置220可以具体包括：第二倾角传感器221，用于测量第二倾角；第二无线传输模块222，与第二倾角传感器221连接，用于将第二倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置240；第二供电模块，与第二倾角传感器221和第二无线传输模块222分别连接，用于向第二倾角传感器221和第二无线传输模块222提供电源。第三倾角检测装置230包括：第三倾角传感器231，用于测量第三倾角；第三无线传输模块232，与第三倾角传感器231连接，用于将第三倾角通过无线传输方式发送给平衡控制装置240；第三供电模块，与第三倾角传感器231和第三无线传输模块232分别连接，用于向第三倾角传感器231和第三无线传输模块232提供电源。采用无线传输模块，实现平衡控制装置240与第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的通信来凝结，解决了第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的安装问题。

为了进一步解决第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的供电问题，上述第二供电模块包括：互相连接的第二蓄电池223和第二太阳能电池板224。上述第三供电模块包括：互相连接的第三蓄电池233和第三太阳能电池板234。从而使用蓄电池和太阳能板共同供电的方式，并且在供电空闲时，由太阳能板实现对蓄电池的充电，解决了第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230的供电问题，而且提高了装置的可靠性。

通过以上三个倾角检测装置，平衡控制装置240可以实时监控吊臂幅度和吊钩倾斜状况，智能诊断吊钩倾斜原因，根据诊断结果控制起升电机和变幅电机，进而达到吊钩自动平衡，一方面减少了操作人员的工作量，另一方面可以可靠对双吊臂动臂塔机进行智能自动控制，保证了塔机的可靠安全运行。

另外，由于双吊臂大型动臂塔机在不同负载情况下，具体的工作作方式不一样。当轻载时，只需第一吊臂111或者第二吊臂112单独工作；当重载时选择使用第一吊臂111和第二吊臂112Ⅱ共同起吊。所以在单一吊臂单独起吊时，可以关闭平衡控制装置240，由第一吊臂111和第二吊臂112的控制装置单独控制各自的起升电机和变幅电机，当双吊臂共同起吊时，开启平衡控制装置240，实现吊臂的平衡起吊。图11是根据本发明实施例双吊臂动臂塔机的平衡控制框图，如图所示，第一吊臂111支承第一吊钩141单独起吊时，控制第一吊臂111的第一控制器向第一变幅电机133和第一起升电机123发送相应的控制指令，执行第一吊钩141的起吊动作；当第二吊臂112支承第二吊钩142单独起吊时，控制第二吊臂112的第二控制器向第二变幅电机134和第二起升电机124发送相应的控制指令，执行第二吊钩142的起吊动作。从而双吊臂动臂塔机可以由单一吊臂进行轻载起升，也可以由双吊臂完成共同的重载起升，而且利用平衡控制装置240实现了双吊臂的平衡起吊，在减小操作人员的工作量的同时，保证了起吊的动作可靠性。

图12是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的吊臂变幅平衡控制的框图，如图，塔机需两吊臂同时工作时，先将第一吊臂111运行至所需幅度，然后启动平衡控制装置240，第一吊臂111和第二吊臂112的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230会实时采集第二倾角数据Q2和第三倾角数据Q3，通过各自的无线传输模块传给平衡控制装置240，平衡控制装置240会根据角度的差异控制第二变幅电机134使第二吊臂112向第一吊臂111靠近，当第二吊臂112的幅度快接近第一吊臂111时，平衡控制装置240向第二变幅电机134发送减速运行控制指令，直至第二倾角和第三倾角的数值相同即Q2＝Q3，第二变幅电机134停止运行，两吊臂达到同一幅度。

图13是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的吊钩平衡控制的框图，如图，当塔机两吊臂同时吊重时，若因某种原因吊钩倾斜，三个倾角检测装置分别将检测得到的倾角数据通过各自的无线传输模块传给平衡控制装置240。若第二倾角Q2和第三倾角Q3的数值相同，则平衡控制装置240向第一起升电机123和第二起升电机124发送相应控制信号，吊钩平衡起升。若第二倾角Q2和第三倾角Q3的数值不相同，平衡控制装置240会根据角度的差异控制第一变幅电机133和第二变幅电机134，使第一吊臂111向第二吊臂112动作幅度相同，在调控吊臂幅度过程中，第一倾角检测装置210实时采集第一倾角的数值Q1并通过第一无线传输模块212发送给平衡控制装置240，根据第一倾角的数值Q1的变化，调整第一起升电机123和第二起升电机124的速度，直至吊钩平衡。

本发明实施例还提供了一种以上双吊臂动臂塔机的控制方法，用于在上述塔机进行双吊臂共同进行起升操作时对变幅电机和起升电机进行控制，以保证起吊支架143和双吊臂始终保持平衡。

图14是根据本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法的示意图，如图所示，该控制方法包括：

步骤S41，获取第一倾角；

步骤S43，根据第一倾角分别向第一变幅电机133、第二变幅电机134、第一起升电机123、和第二起升电机124发送控制指令。

利用该方法，实时根据起吊部件的平衡情况分别向各变幅电机和起升电机进行控制，利用各电机的转速以及转向，保证起升支架143保持平衡状态，从而使传动机构、电气元件在没有操作人员干预的情况下也不会产生偏载的故障。

具体地，在步骤S41之后还可以包括：获取第二倾角和第三倾角，其中，第二倾角为第一吊臂111的倾角，第三倾角为第二吊臂112的倾角，计算第二倾角和第三倾角的差值。利用第二倾角和第三倾角的差值，可以对引起起吊部件倾斜的原因进行进一步的分析，如在上述差值不为零就可以得出两个吊臂的变幅不一致，需要对变幅电机进行调整，如果上述差值为零则两吊臂的变幅一致，在此情况下，上述第一倾角如果不为零，就可以判断出引起起升部件不平衡的原因为起升机构的原因，需要对起升电机进行调整。该利用第二倾角和第三倾角对产生偏载的原因进行了智能诊断，以进行有针对的控制。

步骤S43具体可以包括：判断第一倾角的绝对值是否大于第一预设值；当第一倾角的绝对值不大于第一预设值时，分别向第一变幅电机133、第二变幅电机134、第一起升电机123、和第二起升电机124发送维持当前转速及转向不变的控制指令。第一倾角的绝对值小于第一预设值的情况下，可以认定起吊部件基本保持平衡，当前电机的工况满足平衡起吊的要求，此时需要保持当前状态不变。

当第一倾角的绝对值大于第一预设值时，判断第二倾角与第三倾角的差值是否为零；当差值等于零时，判断第一倾角的正负；当第一倾角为正数时，向第一起升电机123发送降低转速的控制指令，向第二起升电机124发送提高转速的控制指令；当第一倾角为负数时，向第一起升电机123发送提高转速的控制指令，向第二起升电机124发送降低转速的控制指令。上述差值为零，表明第一吊臂111和第二吊臂112的倾角一致，也就是说其变幅幅度一致，此时引起偏载的原因为起升电机动作不协调，需要根据第一吊臂111和第二吊臂112的倾角相应调整起升电机。此时判断第一倾角的正负来判断第一起升电机123和第二起升电机124中哪一个的起升速度过快，此时可以将第一倾角检测装置210的安装方式设置为，当第一吊钩141的高度高于第二吊钩142高度时，检测得到的第一倾角数值为正，反之为负。在这种设置方式下，第一倾角为正时，表明第一吊钩141高度高于第二吊钩142，需要降低第一起升电机123的转速，当第一倾角为负时，表明第二吊钩142高度高于第一吊钩141，需要降低第二起升电机124的转速。

优选地，在判断第二倾角和第三倾角的差值是否为零之后还可以包括：当差值大于零时，向第一变幅电机133发送降低转速的控制指令，向第二变幅电机134发送提高转速的控制指令；当差值小于零时，向第一变幅电机133发送提高转速的控制指令，向第二变幅电机134发送降低转速的控制指令。上述差值大于零，表明第一吊臂111的倾角大于第二吊臂112的倾角，需要降低第一变幅电机133转速和/或提高第二变幅电机134转速；上述差值小于零，表明第一吊臂111的倾角小于第二吊臂112的倾角，需要提高第一变幅电机133转速和/或降低第二变幅电机134转速。

另外在单独进行吊臂平衡控制时，可以在计算第二倾角和第三倾角的差值之后还包括：判断差值的正负；判断差值的绝对值是否大于第二预设值；根据差值的正负和绝对值大小的判断结果向第一变幅电机133和第二变幅电机134发送控制信号。

其中，以上根据差值的正负和绝对值大小的判断结果向第一变幅电机133和第二变幅电机134发送控制信号包括：当差值的绝对值小于第二预设值且该差值大于零时，向第二变幅电机134发送提高转速的控制指令并向第一变幅电机133发送维持转速的控制指令，或者向第二变幅电机134发送维持转速的控制指令并向第一变幅电机133发送降低转速的控制指令；当差值的绝对值小于第二预设值且该差值小于零时，向第二变幅电机134发送降低转速的控制指令并向第一变幅电机133发送维持转速的控制指令，或者向第二变幅电机134发送维持转速的控制指令并向第一变幅电机133发送提高转速的控制指令；当差值的绝对值大于第二预设值且该差值大于零时，向第二变幅电机134发送维持当前转向的控制指令并向第一变幅电机133发送改变转向的控制指令；当差值的绝对值大于第二预设值且该差值小于零时，向第二变幅电机134发送改变转向的控制指令并向第一变幅电机133发送维持当前转向的控制指令。

通过以上步骤，可以单独对双吊臂的变幅平横情况进行控制，保证第一吊臂111和第二吊臂112的幅度相等。

在进行步骤S41之前，可以获取述双吊臂动臂塔机的工作状态，并在所述工作状态为双吊臂共同起吊时启动所述平衡控制装置240。当第二吊臂112支承第二吊钩142单独起吊时，控制第二吊臂112的第二控制器向第二变幅电机134和第二起升电机124发送相应的控制指令，执行第二吊钩142的起吊动作。从而双吊臂动臂塔机可以由单一吊臂进行轻载起升，也可以由双吊臂完成共同的重载起升，而且利用平衡控制装置240实现了双吊臂的平衡起吊，在减小操作人员的工作量的同时，保证了起吊的动作可靠性。

图15是本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法中吊臂变幅平衡的控制流程图，在图中Q2表示第二倾角的数值，Q3表示第三倾角的数值，α为第二预设值、V1、V2分别表示第一变幅电机133和第二变幅电机134的转速。-

塔机需两吊臂同时工作时，先将第一吊臂111运行至所需幅度，然后启动平衡控制装置240，第一吊臂111和第二吊臂112的第二倾角检测装置220和第三倾角检测装置230会实时采集第二倾角数据Q2和第三倾角数据Q3，通过各自的无线传输模块传给平衡控制装置240，平衡控制装置240会根据角度的差异控制第二变幅电机134使第二吊臂112向第一吊臂111靠近，当|Q2-Q3|>α，可认为第二吊臂112与第一吊臂111的差距较大需要相应控制第二变幅电机134进行正转或反转运行，一般地，Q2>Q3且|Q2-Q3|>α时需要进行正传控制，Q2<Q3且|Q2-Q3|>α时需要进行反转操作，当第二吊臂112的幅度快接近第一吊臂111时即|Q2-Q3|<α时，平衡控制装置240向第二变幅电机134发送减速运行控制指令，直至第二倾角和第三倾角的数值相同即Q2＝Q3，第二变幅电机134停止运行，两吊臂达到同一幅度。

图16是本发明实施例的双吊臂动臂塔机的控制方法中起吊部件平衡的控制流程图，在图中Q1表示第一倾角的数值，Q2表示第二倾角的数值，Q3表示第三倾角的数值，α为第二预设值、β为第一预设值，V1、V2分别表示第一变幅电机133和第二变幅电机134的转速；V3、V4分别表示第一起升电机123和第二起升电机124的转速。

塔机两吊臂同时吊重时，若因某种原因吊钩倾斜，三个倾角检测装置分别将检测得到的倾角数据通过各自的无线传输模块传给平衡控制装置240。若第二倾角和第三倾角的数值相同即Q2＝Q3，则平衡控制装置240向第一起升电机123和第二起升电机124发送相应控制信号，吊钩平衡。若第二倾角Q2和第三倾角Q3的数值不相同，平衡控制装置240会根据角度的差异控制第一变幅电机133和第二变幅电机134使第一吊臂111向第二吊臂112动作幅度相同，在调控吊臂幅度过程中，第一倾角检测装置210实时采集第一倾角Q1的数值并通过第一无线传输模块212发送给平衡控制装置240，根据Q1的变化，调整第一起升电机123的速度V3和第二起升电机124的速度V4，直至吊钩平衡。

利用以上控制方法，可以实现高智能、高安全的控制策略，智能控制吊臂达到同一幅度；、能实时监控吊钩横梁倾斜情况的同时，还能智能诊断吊钩倾斜来源，并进行相应的控制。

应用本发明的技术方案，通过检测起吊部件的倾角判断吊钩的倾斜程度，根据倾斜程度及时调整电机的转速和转向，自动保证起吊部件的平衡状态。使操作人员从实时检测双吊臂动臂塔机的平衡状态的工作中解脱处理，减少了操作人员的操作频率和工作量。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种双吊臂动臂塔机，其特征在于，包括：

第一吊臂，用于支承第一吊钩，所述第一吊臂的变幅动作由第一变幅电机驱动，所述第一吊钩的起升动作由第一起升电机驱动；

第二吊臂，用于支承第二吊钩，所述第二吊臂的变幅动作由第二变幅电机驱动，所述第二吊钩的起升动作由第二起升电机驱动；

起吊支架，用于挂接起吊重物，所述起吊支架由所述第一吊钩和所述第二吊钩共同吊挂；

第一倾角检测装置，设置在所述起吊支架上，用于检测第一倾角，所述第一倾角为所述起吊支架的倾角；

平衡控制装置，与所述第一倾角检测装置连接，用于获取所述第一倾角，并在根据所述第一倾角分别向所述第一变幅电机、所述第二变幅电机、所述第一起升电机、和所述第二起升电机发送控制指令；

第二倾角检测装置，设置在所述第一吊臂上，用于检测第二倾角，所述第二倾角为所述第一吊臂的倾角；

第三倾角检测装置，设置在所述第二吊臂上，用于检测第三倾角，所述第三倾角为所述第二吊臂的倾角；

所述平衡控制装置，与所述第二倾角检测装置和所述第三倾角检测装置分别连接，还用于获取所述第二倾角和所述第三倾角并计算所述第二倾角和第三倾角的差值，根据所述差值向所述第一变幅电机和所述第二变幅电机发送控制指令。

2.根据权利要求1所述的双吊臂动臂塔机，其特征在于，所述第一倾角检测装置包括：

第一倾角传感器，用于测量所述第一倾角；

第一无线传输模块，与所述第一倾角传感器连接，用于将所述第一倾角通过无线传输方式发送给所述平衡控制装置；

第一供电模块，与所述第一倾角传感器和所述第一无线传输模块分别连接，用于向所述第一倾角传感器和所述第一无线传输模块提供电源。

3.根据权利要求2所述的双吊臂动臂塔机，其特征在于，所述第一供电模块包括：互相连接的第一蓄电池和第一太阳能电池板。

4.根据权利要求1所述的双吊臂动臂塔机，其特征在于，

所述第二倾角检测装置包括：

第二倾角传感器，用于测量所述第二倾角；

第二无线传输模块，与所述第二倾角传感器连接，用于将所述第二倾角通过无线传输方式发送给所述平衡控制装置；

第二供电模块，与所述第二倾角传感器和所述第二无线传输模块分别连接，用于向所述第二倾角传感器和所述第二无线传输模块提供电源，

所述第三倾角检测装置包括：

第三倾角传感器，用于测量所述第三倾角；

第三无线传输模块，与所述第三倾角传感器连接，用于将所述第三倾角通过无线传输方式发送给所述平衡控制装置；

第三供电模块，与所述第三倾角传感器和所述第三无线传输模块分别连接，用于向所述第三倾角传感器和所述第三无线传输模块提供电源。

5.根据权利要求4所述的双吊臂动臂塔机，其特征在于，所述第二供电模块包括：互相连接的第二蓄电池和第二太阳能电池板；所述第三供电模块包括：互相连接的第三蓄电池和第三太阳能电池板。

6.一种双吊臂动臂塔机的控制方法，所述双吊臂动臂塔机为根据权利要求1至5中任一项所述的双吊臂动臂塔机，其特征在于，包括：

获取第一倾角，所述第一倾角为起吊支架的倾角；

根据所述第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令；

获取第二倾角和第三倾角，其中，所述第二倾角为所述第一吊臂的倾角，第三倾角为所述第二吊臂的倾角，

计算所述第二倾角和所述第三倾角的差值；

根据所述第一倾角分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送控制指令包括：

判断所述第一倾角的绝对值是否大于第一预设值；

当所述第一倾角的绝对值不大于第一预设值时，分别向第一变幅电机、第二变幅电机、第一起升电机、和第二起升电机发送维持当前转速及转向不变的控制指令；

在判断所述第一倾角的绝对值是否大于第一预设值之后还包括：

当所述第一倾角的绝对值大于第一预设值时，判断所述差值是否为零；

当所述差值等于零时，判断所述第一倾角的正负；

当所述第一倾角为正数时，向所述第一起升电机发送降低转速的控制指令，向所述第二起升电机发送提高转速的控制指令；

当所述第一倾角为负数时，向所述第一起升电机发送提高转速的控制指令，向所述第二起升电机发送降低转速的控制指令。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在判断所述差值是否为零之后还包括：

当所述差值大于零时，向所述第一变幅电机发送降低转速的控制指令，向所述第二变幅电机发送提高转速的控制指令；

当所述差值小于零时，向所述第一变幅电机发送提高转速的控制指令，向所述第二变幅电机发送降低转速的控制指令。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在计算所述第二倾角和所述第三倾角的差值之后还包括：

判断所述差值的正负；

判断所述差值的绝对值是否大于第二预设值；

根据所述差值的正负和绝对值大小的判断结果向所述第一变幅电机和所述第二变幅电机发送控制信号。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据所述差值的正负和绝对值大小的判断结果向所述第一变幅电机和所述第二变幅电机发送控制信号包括：

当所述差值的绝对值小于所述第二预设值且该差值大于零时，向所述第二变幅电机发送提高转速的控制指令并向所述第一变幅电机发送维持转速的控制指令，或者向所述第二变幅电机发送维持转速的控制指令并向所述第一变幅电机发送降低转速的控制指令；

当所述差值的绝对值小于所述第二预设值且该差值小于零时，向所述第二变幅电机发送降低转速的控制指令并向所述第一变幅电机发送维持转速的控制指令，或者向所述第二变幅电机发送维持转速的控制指令并向所述第一变幅电机发送提高转速的控制指令；

当所述差值的绝对值大于所述第二预设值且该差值大于零时，向所述第二变幅电机发送维持当前转向的控制指令并向所述第一变幅电机发送改变转向的控制指令；

当所述差值的绝对值大于所述第二预设值且该差值小于零时，向所述第二变幅电机发送改变转向的控制指令并向所述第一变幅电机发送维持当前转向的控制指令。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，获取第一倾角之前还包括：

获取所述双吊臂动臂塔机的工作状态，并在所述工作状态为双吊臂共同起吊时启动所述平衡控制装置。