CN104709733A - 定位车控制方法、设备以及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定位车控制方法、设备以及系统，该方法包括：接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。本发明可以实现对定位车作业的精确控制，保证了正常的翻卸作业，提高了翻卸作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种定位车控制方法、设备以及系统。
背景技术
在现有技术中，港务翻卸作业系统中的设备一般包括定位车、翻车机、推车机、压车器、漏斗、夹轮器以及附属设备。其中，定位车在系统中的一般自动作业过程为：定位车牵引臂落臂——定位车后退挂接重车——打开夹轮器——定位车牵引重车至摘钩位置——定位车牵引两节重车至推车机交接位置——定位车解锁钩头前行至抬臂位置——定位车牵引臂抬臂——定位车返回至落臂位置。
在作业过程中，对于定位车的位置控制需要满足一定的精度要求(例如4厘米内)，超出控制范围要求就可能会发生定位车牵引臂与机车、翻车机延伸平台与机车发生碰撞现象，或者发生牵引臂落在两节机车钩档的凸台上，造成牵引臂的落臂失败、作业过程中断等情况，致使待卸机车不能进行正常的翻卸作业，这严重影响了翻卸作业效率。此外，现有控制系统中采用增量型编码器进行定位车的位置控制，增量编码器一旦供电电源丢失则位置数据就会发生混乱，无法确定当前的实际位置，因而对于增量编码器在控制系统中的应用需要24小时不间断进行供电保障，但增量型编码器自身发生故障后仍会造成编码器的位置数据混乱，恢复原始数据需要相当长的时间进行数据恢复。
由于以上原因，现有的设备和控制过程不能解决翻卸旋转机车的控制精度要求高的问题，使得定位车无法在旋转车型作业过程中安全作业，严重影响作业效率。即现有技术中缺少能够精确控制定位车作业的方法、设备以及系统。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种定位车控制方法，该方法包括：接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
此外，本发明还提供了一种定位车控制设备，该设备包括：接收装置，用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及控制装置，用于在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，以及用于根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
此外，本发明还提供了一种定位车控制系统，该系统包括安装在定位车的行走机构上、用于检测定位车行走位置的定位车行走位置检测装置，以及控制设备，该系统还包括：第一开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂前侧位置并发送第一开关信号；第二开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂后侧位置并发送第二开关信号，其中所述第一开关装置位于定位车牵引臂的一侧，所述第二开关装置位于定位车牵引臂的另一侧，以使得所述定位车牵引臂处于所述第一开关装置和所述第二开关装置之间；以及其中所述控制设备分别与所述第一开关装置、所述第二开关装置以及所述定位车行走位置检测装置连接，还用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
采用本发明提供的定位车控制方法、设备以及系统，通过安装在定位车的行走机构上的第一开关装置和第二开关装置可以分别检测定位车牵引臂前侧和后侧位置同时分别发送第一开关信号和第二开关信号，同时根据定位车行走位置检测装置检测到的定位车行走位置信号判断定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作，从而可以实现对定位车作业的精确控制，有效避免了定位车牵引臂与机车、翻车机延伸平台与机车发生碰撞现象或者发生牵引臂落在两节机车钩档的凸台上造成的牵引臂落臂失败、作业过程中断等情况，保证了正常的翻卸作业，提高了翻卸作业效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的示例定位车作业过程的示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式的示例第一开关装置和第二开关装置安装位置的示意图；
图3是根据本发明的一种实施方式的示例定位车控制设备的示意图；以及
图4是根据本发明的一种实施方式的示例定位车控制方法的流程图。
附图标记说明
10 定位车 20 定位车牵引臂 30 定位车行走轨道
40 翻车机 50a 第一节机车 50b 第二节机车
50c 第三节机车 50d 第四节机车 50e 第五节机车
60 第一开关装置 70 第二开关装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了更加清楚地阐明本发明的思想，下面将以定位车控制系统控制定位车作业的过程为例来详细地进行描述。该系统除了可以包括安装在定位车的行走机构上、用于检测定位车行走位置的定位车行走位置检测装置，以及控制设备。此外，本发明所提供的定位车控制系统还可以包括第一开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂前侧位置并发送第一开关信号；第二开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂后侧位置并发送第二开关信号，其中所述第一开关装置位于定位车牵引臂的一侧，所述第二开关装置位于定位车牵引臂的另一侧，以使得所述定位车牵引臂处于所述第一开关装置和所述第二开关装置之间；以及其中所述控制设备分别与所述第一开关装置、所述第二开关装置以及所述定位车行走位置检测装置连接，还用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
具体地，图1是根据本发明的一种实施方式的示例定位车作业过程的示意图；图2是根据本发明的一种实施方式的示例第一开关装置和第二开关装置安装位置的示意图。如图1所示，定位车10用于将机车组(即第一节机车50a、第二节机车50b、第三节机车50c、第四节机车50d、第五节机车50e)牵引至翻车机40前的预定位置处，以便于翻车机将机车翻转获得输送物，为了实现这一目的，定位车需要先后退移动并将其定位车牵引臂20落到两台机车之间的连接杆位置(即两节机车的钩档位置，例如第一节机车50a和第二节机车50b之间的位置)，以及完成上述作业后，定位车还需要返回以进行后续操作，因此还需要抬臂。而现有技术在上述操作过程中由于没有精确控制的方法或设备，经常会出现定位车牵引臂20与机车、翻车机延伸平台与机车发生碰撞现象等造成牵引臂的落臂失败、作业过程中断等情况，致使待卸机车不能进行正常的翻卸作业。
本发明考虑到了现有技术中存在的上述问题，提供了下面装置，以定位车后退方向为例，如图1和2所示：第一开关装置60可以安装在定位车10的行走机构上，用于检测定位车牵引臂20前侧位置(这里定义在定位车后退过程(即沿图1中的定位车后退方向)中先通过一节机车的尾部(例如第一节机车50a)的牵引臂20的那一侧为前侧)并发送第一开关信号；第二开关装置70，安装在定位车10的行走机构上，用于检测定位车牵引臂20后侧位置(对应地，定义在定位车后退过程中较晚通过一节机车的尾部(例如第一节机车50a)的牵引臂20的那一侧为后侧)并发送第二开关信号，其中所述第一开关装置60位于定位车牵引臂20的一侧，所述第二开关装置70位于定位车牵引臂20的另一侧，以使得所述定位车牵引臂20处于所述第一开关装置60和所述第二开关装置70之间。优选地，第一开关装置、第二开关装置与牵引臂之间的距离可以根据定位车牵引臂20落在两节机车之间的连接杆上后的活动量来确定，活动量一般不超过10厘米(例如可以为7厘米)，因此可以按照第一开关装置60和所述第二开关装置70之间的距离等于两节机车之间的连接杆距离减去活动量来设置第一开关装置60和所述第二开关装置70，以精确检测定位车牵引臂20与机车之间的位置关系。
其中，所述第一开关装置60和所述第二开关装置70可以是任何具有上述功能的适当的装置或设备，优选地，所述第一开关装置为漫反射式光电开关或镜面反射式光电开关；所述第二开关装置为漫反射式光电开关或镜面反射式光电开关。在第一开关装置60和第二开关装置70为漫反射式光电开关的情况下，第一开关装置60和第二开关装置70可以利用漫反射原理来发送第一开关信号和第二开关信号，例如，在定位车后退过程中，定位车牵引臂20一直与机车相对移动，在此过程中机车即为遮挡物使第一开关装置60和第二开关装置70处于导通状态，例如第一开关信号和第二开关信号均保持高电平。在后退过程中，定位车牵引臂20前侧位置会首先通过一节机车的尾部(例如第一节机车50a)，使得第一开关装置60断开，第一开关信号变为低电平。而此时，之后，第二开关装置70由于位于定位车牵引臂后侧，其第二开关信号仍保持高电平。定位车继续后退过程中，在定位车牵引臂20后侧位置通过一节机车的尾部时才会使得第二开关装置70断开，第二开关信号变为低电平，此时可以判断定位车牵引臂已经到达两节机车之间的连接杆位置，即通过设置第一开关装置60和第二开关装置70可以精确检测定位车牵引臂20与机车之间的位置关系。本领域技术人员可以理解的是，所述第一开关装置和/或所述第二开关装置可以根据实际情况(例如资金成本、精度要求等)被配置为多个。
优选地，所述定位车行走位置检测装置可以为任何适当的具有上述功能的装置，优选地，所述定位车行走位置检测装置为绝对值编码器。
如上所述，控制设备可以分别与所述第一开关装置60、所述第二开关装置70以及所述定位车行走位置检测装置连接，来接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。优选地，所述控制设备用于根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以及在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。
具体来说，控制设备可以首先接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号。控制设备可以根据定位车行走位置信号判断所述定位车是否行走至预定范围，例如定位车行走位置信号可以包括定位车行走的距离和速度数据，控制设备(例如PLC控制器)可以根据该数据实时计算定位车的行走位置，并在判断所述定位车行走至预定范围(该预定范围可以是预先存储在控制设备中的任何适当的范围，本发明对此不进行限定)的情况下(例如将计算的定位车的行走位置与预定范围比较)，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。优选地，控制设备可以根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：在所述第一开关信号发生变化(即由高电平变为低电平)的情况下(说明此时定位车牵引臂20已经接近第一节机车50a尾部)，控制定位车减速行走，准备到达两节机车之间的连接杆位置以及准备落臂；以及在所述第二开关信号发生变化(即由高电平变为低电平)的情况下(说明此时定位车牵引臂20已经进入第一节机车50a与第二节机车50b之间)，控制定位车停止行走，可以进行定位车牵引臂20的落臂操作。本领域技术人员应当理解的是，上述第一节机车50a与第二节机车50b之间的定位车作业过程(即自动寻钩过程)为示例性非局限性示例，该定位车作业过程可以应用于其他机车之间的自动寻钩以及末节车定位作业、翻卸作业等涉及定位车牵引臂20落臂和抬臂的操作，本发明对此不进行限定。
此外，考虑到第一开关装置和第二开关装置可以出现故障的情况，本发明还可以定位车行走位置检测装置(例如，绝对值编码器)检测到定位车的行走位置已经达到预警位置范围时(例如0.5-1.5米的范围内，或者还可以根据需要加设多个预警位置以更加安全，例如加设0.05米)，控制设备可以控制定位车减速或停止，并进行报警(例如蜂鸣器报警和/或灯光闪烁等)，以避免安全事故的发生。
图3是根据本发明的一种实施方式的示例定位车控制设备的示意图，如图3所示，该设备包括：接收装置100，用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及控制装置200，用于在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，以及用于根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。优选地，所述控制装置用于所述根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。本发明提供的定位车控制设备可以实现上述控制设备的功能，在此不再赘述。
图4是根据本发明的一种实施方式的示例定位车控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
在步骤1001，接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及
在步骤1002，在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
优选地，所述根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以及在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。
上述方法步骤的具体实施方式均已在上述定位车控制系统的实施方式中说明，在此不再赘述。
相应地，本发明还提供了包括根据本发明所提供的定位车控制系统的定位车(未示出)，该定位车不但可以如上所述包括根据本发明实施方式的起定位车控系统，而且也可以采用上述定位车控制方法和设备中的任一者及其组合进行上述作业过程。
采用本发明提供的定位车控制方法、设备以及系统，通过安装在定位车的行走机构上的第一开关装置和第二开关装置可以分别检测定位车牵引臂前侧和后侧位置同时分别发送第一开关信号和第二开关信号，同时根据定位车行走位置检测装置检测到的定位车行走位置信号判断定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作，从而可以实现对定位车作业的精确控制，有效避免了定位车牵引臂与机车、翻车机延伸平台与机车发生碰撞现象或者发生牵引臂落在两节机车钩档的凸台上造成的牵引臂落臂失败、作业过程中断等情况，保证了正常的翻卸作业，提高了翻卸作业效率。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种定位车控制方法，其特征在于，该方法包括：
接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及
在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：
在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以及
在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。
3.一种定位车控制设备，其特征在于，该设备包括：
接收装置，用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号，其中所述定位车行走位置信号用于检测定位车行走位置，所述第一开关信号用于检测定位车牵引臂前侧位置，所述第二开关信号用于检测定位车牵引臂后侧位置；以及
控制装置，用于在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，以及用于根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述控制装置用于所述根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：
在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以及
在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。
5.一种定位车控制系统，该系统包括安装在定位车的行走机构上、用于检测定位车行走位置的定位车行走位置检测装置，以及控制设备，其特征在于，该系统还包括：
第一开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂前侧位置并发送第一开关信号；
第二开关装置，安装在定位车的行走机构上，用于检测定位车牵引臂后侧位置并发送第二开关信号，其中所述第一开关装置位于定位车牵引臂的一侧，所述第二开关装置位于定位车牵引臂的另一侧，以使得所述定位车牵引臂处于所述第一开关装置和所述第二开关装置之间；以及
其中所述控制设备分别与所述第一开关装置、所述第二开关装置以及所述定位车行走位置检测装置连接，还用于接收定位车行走位置信号、第一开关信号以及第二开关信号以及在根据定位车行走位置信号判断所述定位车行走至预定范围的情况下，根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制设备用于根据所述第一开关信号和所述第二开关信号控制定位车执行相应动作包括：
在所述第一开关信号发生变化的情况下控制定位车减速行走；以及
在所述第二开关信号发生变化的情况下控制定位车停止行走。
7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述定位车行走位置检测装置为绝对值编码器。
8.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一开关装置为漫反射式光电开关或镜面反射式光电开关。
9.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第二开关装置为漫反射式光电开关或镜面反射式光电开关。
10.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一开关装置和/或所述第二开关装置被配置为多个。
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