CN104555729B - 一种起重机自动寻迹的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机自动寻迹的方法及装置，包括一光学循迹头，其中有球形探测器，球形探测器被滑动夹持器所夹持，并在他的凹形内槽中转动；一电子电路平板，一光电感应器，所述电子电路平板与采光口平行，二者随球形探测器的转动，与地面的夹角也在变动；一X轴滑板由X轴驱动器驱动，一Y轴滑板由Y轴驱动器驱动，二者将拨动杆拨动，扫描地面物体；一光源坐在被吊装物品吊环之上向光电感应器发射信号。本发明的有益效果为：人们在吊装物品时，站在被吊装的物品前面，遥控一下天车葫芦，然后天车葫芦就自动运行到被吊装的物品的上方，这样，整个吊装过程会变得简单，自动化程度高，有利于安全生产。

Description

一种起重机自动寻迹的方法及装置

技术领域

本发明涉及起重技术，尤其涉及起重机吊钩葫芦自动寻找吊环的方法和装置。

背景技术

现有技术中， 梁式天车起重机的天车葫芦的移动是靠人工肉眼观察判断的，要么，天车司机在天车高空的操作室内操作，要么操作员在底面手持有线操作盒，慢慢地跟随天车葫芦的移动，在地面跟着走，自动化程度很低。

人们盼望在吊装物品时，站在被吊装的物品前面，遥控一下天车葫芦，然后天车葫芦就自动运行到被吊装的物品的上方，这样，整个吊装过程会变得简单。

以上设想时至今日，未见技术有所突破。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种起重机自动寻迹的方法及装置，本发明利用光源、光电感应器和倾角传感器而设计。

本发明通过采用以下技术方案来实现。

实施一种起重机自动寻迹的的方法，包括如下步骤：

S1、首先制造一个光学循迹头，置于梁式起重机的吊装葫芦头上，所述吊装葫芦头由水平驱动装置驱动，在车间内移动；在所述光学循迹头中设置球形探测器，所述球形探测器被滑动夹持器所夹持，并在他的凹形内槽中转动；

S2、 然后在球形探测器的内腔中固定设置一个电子电路平板，以及一个光电感应器，光电感应器的采光口朝向下方地面；

所述电子电路平板与采光口平行，二者随球形探测器的转动，与地面的夹角也在变动；

S3、然后，在球形探测器的顶端，沿光电感应器、采光口的轴线，设置一个拨动杆；

S4、然后，在滑动夹持器的边框的上沿，开一个X轴滑槽和Y轴滑槽，一X轴滑板在X轴滑槽中滑动，一Y轴滑板在Y轴滑槽中滑动；

X轴滑板中有X轴滑板条孔，Y轴滑板中有Y轴滑板条孔，两条孔都和各自滑板的滑动方向垂直；

S5、然后，为X轴滑板设置一X轴驱动器；为Y轴滑板设置一Y轴驱动器，在两条孔交际的地方，拨动杆从中穿过；

S6、然后，设置一光源；所述光源的光源底座为磁性底座；顶部有LED发光管向上发光； 光源坐在被吊装物品吊环之上；

S7、然后，将X轴驱动器和Y轴驱动器启动运行，拨动杆被带动移动，球形探测器转动，光电感应器中第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器将各自接收光线的强弱信息传到逻辑判断模块，如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端都为高电平时，此时看倾角传感器的X轴倾角数据和Y轴倾角数据的输出是否是都是小于1°，如果是，则吊装葫芦头已经到了被吊装物的正上方，转S9；

如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端有一个低电平时，则水平驱动装置驱动吊装葫芦头往低电平对应光接收器的反方向运动；

S8、接下来，转S7；

S9、接下来，停止吊装葫芦头的水平移动，准备吊装葫芦头的吊钩落下，进入吊装工序。

步骤S7所述的第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器在光电感应器中的设置，是在一个圆的四个象限中，环形设置。

步骤S6所述光源的光源底座与LED发光管之间设置电池及光源驱动电路。

在S7所述的第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器分别通过第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4连接运算放大器U9；运算放大器U9的输出通过第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8分别连接第一电压保持器U10、第二电压保持器U11、第三电压保持器U12、第四电压保持器U13；然后，第一电压保持器U10连接第一电压比较器U14，第二电压保持器U11连接第二电压比较器U15，第三电压保持器U12连接第三电压比较器U16，第四电压保持器U13连接第四电压比较器U17；然后，第一电压比较器U14的输出端连接逻辑判断模块的A输入端，第二电压比较器U15的输出端连接逻辑判断模块的B输入端，第三电压比较器U16的输出端连接逻辑判断模块的C输入端，第四电压比较器U17的输出端连接逻辑判断模块的D输出端。

根据上述方法设计一种起重机自动寻迹的装置，所述装置包括：

一个光学循迹头，置于梁式起重机的吊装葫芦头上，所述光学循迹头中设置球形探测器，所述球形探测器被滑动夹持器所夹持，并在其凹形内槽中转动；所述球形探测器的内腔中固定设置一个电子电路平板，以及一个光电感应器，光电感应器的采光口朝向下方地面；

所述电子电路平板与采光口平行，二者随球形探测器的转动，与地面的夹角也在变动；在球形探测器的顶端，沿光电感应器、采光口的轴线，设置一个拨动杆；滑动夹持器的边框的上沿，开一个X轴滑槽和Y轴滑槽，一X轴滑板在X轴滑槽中滑动，一Y轴滑板在Y轴滑槽中滑动； X轴滑板中有X轴滑板条孔，Y轴滑板中有Y轴滑板条孔，两条孔都和各自滑板的滑动方向垂直；

所述X轴滑板连接一X轴驱动器；为Y轴滑板设置一Y轴驱动器，在两条孔交际的地方，拨动杆从中穿过； 一光源；所述光源的光源底座为磁性底座；顶部有LED发光管向上发光；光源坐在被吊装物品吊环之上；

光电感应器中设置第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器；各个光接收器将各自接收光线的强弱信息传到逻辑判断模块，当A输入端、B输入端、C输入端、D输出端都为高电平时，倾角传感器的X轴倾角数据和Y轴倾角数据的输出也小于1°，则到位判断模块输出高电平。

所述的第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器在光电感应器中的设置，是在一个圆的四个象限中，环形设置。

所述光源的光源底座与LED发光管之间设置电池及光源驱动电路。

所述第一光接收器、第二光接收器、第三光接收器、第四光接收器分别通过第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4连接运算放大器U9；运算放大器U9的输出通过第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8分别连接第一电压保持器U10、第二电压保持器U11、第三电压保持器U12、第四电压保持器U13；然后，第一电压保持器U10连接第一电压比较器U14，第二电压保持器U11连接第二电压比较器U15，第三电压保持器U12连接第三电压比较器U16，第四电压保持器U13连接第四电压比较器U17；第一电压比较器U14的输出端连接逻辑判断模块的A输入端，第二电压比较器U15的输出端连接逻辑判断模块的B输入端，第三电压比较器U16的输出端连接逻辑判断模块的C输入端，第四电压比较器U17的输出端连接逻辑判断模块的D输出端。

本发明的有益效果为：人们在吊装物品时，站在被吊装的物品前面，遥控一下天车葫芦，然后天车葫芦就自动运行到被吊装的物品的上方，这样，整个吊装过程会变得简单，自动化程度高，有利于安全生产。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1 为本发明起重机自动寻迹的方法及装置中的光学循迹头的示意图；

图2为本发明起重机自动寻迹的方法及装置中Y轴滑板的示意图；

图3为本发明起重机自动寻迹的方法及装置中X轴滑板的示意图；

图4是本发明起重机自动寻迹的方法及装置中Y轴滑板、X轴滑板、Y轴驱动器、X轴驱动器以及拨动杆从两条孔交际的地方穿过的示意图；

图5是本发明起重机自动寻迹的方法及装置中光源的示意图；

图6是电子电路平板、光电感应器的原理图；

图7是本发明起重机自动寻迹的方法及装置的流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1～图7所示的最佳实施方式，实施一种起重机自动寻迹的方法，包括如下步骤：

S1、首先制造一个光学循迹头10，置于梁式起重机的吊装葫芦头上，所述吊装葫芦头由水平驱动装置驱动，在车间内移动；在所述光学循迹头10中设置球形探测器11，所述球形探测器11被滑动夹持器21所夹持，并在他的凹形内槽中转动；

S2、然后在球形探测器11的内腔中固定设置一个电子电路平板31，以及一个光电感应器12，光电感应器12的采光口121朝向下方地面；

所述电子电路平板31与采光口121平行，二者随球形探测器11的转动，与地面的夹角也在变动；

S3、然后，在球形探测器11的顶端，沿光电感应器12、采光口121的轴线，设置一个拨动杆13；

S4、然后，在滑动夹持器21的边框23的上沿，开一个X轴滑槽和Y轴滑槽24，一X轴滑板40在X轴滑槽中滑动，一Y轴滑板50在Y轴滑槽24中滑动；

X轴滑板40中有X轴滑板条孔41，Y轴滑板50中有Y轴滑板条孔51，两条孔都和各自滑板的滑动方向垂直；

S5、然后，为X轴滑板40设置一X轴驱动器43；为Y轴滑板50设置一Y轴驱动器53，在两条孔交际的地方，拨动杆13从中穿过；

S6、然后，设置一光源60；所述光源60的光源底座61为磁性底座；顶部有LED发光管64向上发光；光源坐在被吊装物品吊环之上；

S7、然后，将X轴驱动器43和Y轴驱动器53启动运行，拨动杆13被带动移动，球形探测器11转动，光电感应器12中第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29将各自接收光线的强弱信息传到逻辑判断模块31，如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端都为高电平时，此时看倾角传感器33的X轴倾角数据和Y轴倾角数据的输出是否是都是小于1°，如果是，则吊装葫芦头已经到了被吊装物的正上方，转S9；

如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端有一个低电平时，则水平驱动装置驱动吊装葫芦头往低电平对应光接收器的反方向运动；

S8、接下来，转S7；

S9、接下来，停止吊装葫芦头的水平移动，准备吊装葫芦头的吊钩落下，进入吊装工序。

步骤S7所述的第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29在光电感应器12中的设置，是在一个圆的四个象限中，环形设置。

步骤S6所述光源60的光源底座61与LED发光管64之间设置电池62及光源驱动电路63。

在S7所述的第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29分别通过第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4连接运算放大器U9；运算放大器U9的输出通过第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8分别连接第一电压保持器U10、第二电压保持器U11、第三电压保持器U12、第四电压保持器U13；然后，第一电压保持器U10连接第一电压比较器U14，第二电压保持器U11连接第二电压比较器U15，第三电压保持器U12连接第三电压比较器U16，第四电压保持器U13连接第四电压比较器U17；然后，第一电压比较器U14的输出端连接逻辑判断模块31的A输入端，第二电压比较器U15的输出端连接逻辑判断模块31的B输入端，第三电压比较器U16的输出端连接逻辑判断模块31的C输入端，第四电压比较器U17的输出端连接逻辑判断模块31的D输出端。

依照上述方法设计制造一种起重机自动寻迹的装置，所述装置包括：

一个光学循迹头10，置于梁式起重机的吊装葫芦头上，所述光学循迹头10中设置球形探测器11，所述球形探测器11被滑动夹持器21所夹持，并在其凹形内槽中转动；

所述球形探测器11的内腔中固定设置一个电子电路平板31，以及一个光电感应器12，光电感应器12的采光口121朝向下方地面；

所述电子电路平板31与采光口121平行，二者随球形探测器11的转动，与地面的夹角也在变动；

在球形探测器11的顶端，沿光电感应器12、采光口121的轴线，设置一个拨动杆13；

滑动夹持器21的边框23的上沿，开一个X轴滑槽和Y轴滑槽24，一X轴滑板40在X轴滑槽中滑动，一Y轴滑板50在Y轴滑槽24中滑动；

X轴滑板40中有X轴滑板条孔41，Y轴滑板50中有Y轴滑板条孔51，两条孔都和各自滑板的滑动方向垂直；

所述X轴滑板40连接一X轴驱动器43；为Y轴滑板50设置一Y轴驱动器53，在两条孔交际的地方，拨动杆13从中穿过；

一光源60；所述光源60的光源底座61为磁性底座；顶部有LED发光管64向上发光；光源坐在被吊装物品吊环之上；

光电感应器12中设置第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29；各个光接收器将各自接收光线的强弱信息传到逻辑判断模块31，当A输入端、B输入端、C输入端、D输出端都为高电平时，倾角传感器33的X轴倾角数据和Y轴倾角数据的输出也小于1°，则到位判断模块34输出高电平。

所述的第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29在光电感应器12中的设置，是在一个圆的四个象限中，环形设置。

所述光源60的光源底座61与LED发光管64之间设置电池62及光源驱动电路63。

所述第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29分别通过第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4连接运算放大器U9；运算放大器U9的输出通过第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8分别连接第一电压保持器U10、第二电压保持器U11、第三电压保持器U12、第四电压保持器U13；然后，第一电压保持器U10连接第一电压比较器U14，第二电压保持器U11连接第二电压比较器U15，第三电压保持器U12连接第三电压比较器U16，第四电压保持器U13连接第四电压比较器U17；第一电压比较器U14的输出端连接逻辑判断模块31的A输入端，第二电压比较器U15的输出端连接逻辑判断模块31的B输入端，第三电压比较器U16的输出端连接逻辑判断模块31的C输入端，第四电压比较器U17的输出端连接逻辑判断模块31的D输出端。

如图6所示，在最佳实施方式中，第一光接收器26、第二光接收器27、第三光接收器28、第四光接收器29可以采用光敏二极管；

如图6所示，在最佳实施方式中，第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4；以及第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8都由时钟发生器32控制导通和关断，分为四个时段：

其中，第一电子开关U1和第五电子开关U5在第一时段同时导通200ms后关断；

第二电子开关U2和第六电子开关U5在第二时段同时导通200ms后关断；

第三电子开关U3和第七电子开关U7在第三时段同时导通200ms后关断；

第四电子开关U4和第八电子开关U8在第四时段同时导通200ms后关断；

第一电压比较器U14、第二电压比较器U15、第三电压比较器U16、第四电压比较器U17将不确定的模拟电压转变为确定的“1”或 “0”，送入到逻辑判断模块31的A、B、C、D输出端。

倾角传感器33可以使用加速度传感器，采用能同时检测X轴和Y轴倾角的一种，例如MXC6202，其价格低廉，控制简单；这种传感器比较适合在本发明中应用，类似的传感器，现有技术中有4～5种之多，型号不在此一一例举。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种起重机自动寻迹的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、首先制造一个光学循迹头（10），置于梁式起重机的吊装葫芦头上，所述吊装葫芦头由水平驱动装置驱动，在车间内移动；在所述光学循迹头（10）中设置球形探测器（11），所述球形探测器（11）被滑动夹持器（21）所夹持，并在他的凹形内槽中转动；

S2、 然后在球形探测器（11）的内腔中固定设置一个电子电路平板（31），以及一个光电感应器（12），光电感应器（12）的采光口（121）朝向下方地面；

所述电子电路平板（31）与采光口（121）平行，二者随球形探测器（11）的转动，与地面的夹角也在变动；

S3、然后，在球形探测器（11）的顶端，沿光电感应器（12）、采光口（121）的轴线，设置一个拨动杆（13）；

S4、然后，在滑动夹持器（21）的边框（23）的上沿，开一个X轴滑槽和Y轴滑槽（24），一X轴滑板（40）在X轴滑槽中滑动，一Y轴滑板（50）在Y轴滑槽（24）中滑动；

X轴滑板（40）中有X轴滑板条孔（41），Y轴滑板（50）中有Y轴滑板条孔（51），两条孔都和各自滑板的滑动方向垂直；

S5、然后，为X轴滑板（40）设置一X轴驱动器（43）；为Y轴滑板（50）设置一Y轴驱动器（53），在两条孔交际的地方，拨动杆（13）从中穿过；

S6、然后，设置一光源（60）；所述光源（60）的光源底座（61）为磁性底座；顶部有LED发光管（64）向上发光；光源坐在被吊装物品吊环之上；

S7、然后，将X轴驱动器（43）和Y轴驱动器（53）启动运行，拨动杆（13）被带动移动，球形探测器（11）转动，光电感应器（12）中第一光接收器（26）、第二光接收器（27）、第三光接收器（28）、第四光接收器（29）将各自接收光线的强弱信息传到逻辑判断模块（31），如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端都为高电平时，此时看倾角传感器（33）的X轴倾角数据和Y轴倾角数据的输出是否是都是小于1°，如果是，则吊装葫芦头已经到了被吊装物的正上方，转S9；

如果A输入端、B输入端、C输入端、D输出端有一个低电平时，则水平驱动装置驱动吊装葫芦头往低电平对应光接收器的反方向运动；

S8、接下来，转S7；

S9、接下来，停止吊装葫芦头的水平移动，准备吊装葫芦头的吊钩落下，进入吊装工序。

2.根据权利要求1所述的起重机自动寻迹的方法，其特征在于：

步骤S7所述的第一光接收器（26）、第二光接收器（27）、第三光接收器（28）、第四光接收器（29）在光电感应器（12）中的设置，是在一个圆的四个象限中，环形设置。

3.根据权利要求1所述的起重机自动寻迹的方法，其特征在于：

步骤S6所述光源（60）的光源底座（61）与LED发光管（64）之间设置电池（62）及光源驱动电路（63）。

4.根据权利要求1所述的起重机自动寻迹的方法，其特征在于：

在S7所述的第一光接收器（26）、第二光接收器（27）、第三光接收器（28）、第四光接收器（29）分别通过第一电子开关U1、第二电子开关U2、第三电子开关U3、第四电子开关U4连接运算放大器U9；

运算放大器U9的输出通过第五电子开关U5、第六电子开关U6、第七电子开关U7、第八电子开关U8分别连接第一电压保持器U10、第二电压保持器U11、第三电压保持器U12、第四电压保持器U13；

然后，第一电压保持器U10连接第一电压比较器U14，第二电压保持器U11连接第二电压比较器U15，第三电压保持器U12连接第三电压比较器U16，第四电压保持器U13连接第四电压比较器U17；

然后，第一电压比较器U14的输出端连接逻辑判断模块（31）的A输入端，第二电压比较器U15的输出端连接逻辑判断模块（31）的B输入端，第三电压比较器U16的输出端连接逻辑判断模块（31）的C输入端，第四电压比较器U17的输出端连接逻辑判断模块（31）的D输出端。