CN105084193B - 一种可分张吸放的永磁起重装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可分张吸放的永磁起重装置及其控制方法，所述起重装置包括至少一台起重器本体、一操作盒和一内部设有PLC控制器的控制柜，所述起重器本体内设有磁转轴、电机以及传动机构，所述操作盒与控制柜连接，控制柜与电机的驱动控制电路连接。所述操作盒设有吸/放板开关、分张放板开关、分张吸板开关和分一张放板开关。所述吸/放板开关设有放铁档位、吸铁档位及中间即时待机档位。本发明通过增设的操作盒、控制柜改变永磁起重器磁转轴转动的方式，实现对板材的分张吸放控制，操作方便，且易于实现，适用于不同型号规格的板材在不同工作场所的吸吊和搬运作业，通过一台或多台永磁起重器本体同步作业，能够有效提高工作效率。

Description

一种可分张吸放的永磁起重装置及其控制方法

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种起吊装置及其控制方法。

背景技术

现有的永磁起重器，如中国专利02138572.6公开的一种可用于永磁起重装置的磁路开关，其永磁箱内设有两根转轴以上的旋转磁体和若干固定磁体，它们共同构成双（多）轴、双（多）间隙磁路，不仅有很高的表面磁场强度，而且具有相当的磁场深度，除了打开和关闭永磁磁路时用4秒左右的电能，吸吊和搬运钢板时均无需用电，所以被广泛应用于钢铁厂、钢材库、造船厂、大型铸造厂、重型机械制造厂、港口码头和车站等行业。但在吸吊钢板时，其只能实现一次性的吸放板材，无法进行分张吸、放操作。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种可分张吸放的永磁起重装置及其控制方法，以弥补现有技术的不足。

本发明提供的技术方案为：

一种可分张吸放的永磁起重装置，其特征在于，包括操作盒、控制柜和至少一台起重器本体，所述起重器本体内设有磁转轴、电机以及传动机构，所述控制柜内设有PLC控制器，所述操作盒与控制柜连接，控制柜与各起重器本体电机的驱动控制电路连接；

所述操作盒上设有：

一吸/放板开关，包括“吸”、“0”、“放”三档：

所述“放”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转到全放铁终点位的放铁档位；

所述“吸”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由放铁状态转到全吸铁初始位的吸铁档位；

所述“0”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动的磁转轴保持即时动作位置的即时待机档位，设置在吸铁档位、放铁档位之间；

一分张放板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转向全放铁终点位；

一分张吸板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，控制电机驱动磁转轴由放铁状态转向全吸铁初始位；

一分一张放板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，控制电机以间歇运行的方式工作，驱动磁转轴由吸铁状态逐步转向全放铁终点位；

上述开关中，所述分张放板开关、分张吸板开关和分一张放板开关常态时为断开位，向下按住时为闭合位。

在上述技术内容基础上，进一步优选或改进的方案还包括：

所述起重器本体对应磁转轴全吸铁初始位和全放铁终点位分别设有接近开关，所述接近开关与所述PLC控制器连接。

所述吸/放板开关为旋钮开关，所述分张吸板开关、分张放板开关和分一张放板开关为非自锁的按钮开关。

所述永磁起重装置设有用于监控超重的重力传感器，所述重力传感器与PLC控制器连接。

可用于如上所述永磁起重装置分张吸放的控制方法，其特征在于，控制柜内的 PLC控制器根据吸/放板开关给出的信号，向各起重器本体发送执行吸铁、放铁或即时待机的指令，包括：

当吸/放板开关拨到放铁档位，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，驱动磁转轴由吸铁状态转到全放铁终点位；

当吸/放板开关拨到吸铁档位，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，驱动磁转轴由放铁状态转到全吸铁初始位；

当吸/放板开关拨到中间即时待机档位“0”档，且分张放板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转向全放铁终点位；分张放板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令；

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”档，且分张吸板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴由放铁状态转向全吸铁初始位；分张吸板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令；

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”档，且分一张放板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴以间歇运行的方式由吸铁状态逐步转向全放铁终点位；在分一张放板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令。

进一步的，所述磁转轴转到全吸铁初始位、全放铁终点位时对应的接近开关向PLC控制器给出信号，控制电机停止转动。

作为优选，所述电机在磁转轴位于全吸铁初始位时开始间歇运行的第一个周期为工作0.5-3秒后，停0.6-1秒；之后间歇运行的工作周期均为电机工作0.1-0.3秒后，停0.6-1秒。

全吸铁初始位直接转到全放铁终点位或全放铁终点位直接转到全吸铁初始位的电机工作时间为3-6秒。

本发明的有益效果：

本发明通过增设的操作盒和控制柜改变永磁起重器磁转轴转动的方式，实现对板材分张吸放的控制，操作方便，易于实现，适用于不同型号规格的板材在不同工作场所的吸吊和搬运作业，通过一台或多台起重器本体同步作业，能够有效提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为图1的局部截面示意图;

图3为起重器本体位于全吸铁初始位0度的示意图;

图4为起重器本体位于45度的示意图；

图5为起重器本体位于全放铁终点位90度的示意图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

如图1所示的一种可分张吸放的永磁起重装置，包括顺次连接的操作盒1、控制柜2和至少一个起重器本体3。

所述起重器本体3包括永磁箱、带制动功能的电机31、齿轮传动机构、重力传感器以及对应磁转轴0度全吸铁初始位、90度全放铁终点位的接近开关等。所述永磁箱内设有两根反向同步转动的磁转轴32，所述磁转轴32上安装有永磁体33，电机31通过减速器与齿轮传动机构连接，通过齿轮传动机构驱动磁转轴32的转动。永磁箱的两侧对称设有吊耳34。

所述控制柜2内设有由电源开关21、PLC控制器22及电气控制元件23组成的电气控制系统。控制柜2与所述起重器本体3连接，由PLC控制器22根据预先输入的编制程序，控制由电机相序、断相、过载保护电气及交流接触器等组成的正、反转电机驱动控制电路，通过电机31和减速器驱动磁转轴32，实现打开和关闭永磁磁路，进行吸铁和放铁工作。

所述操作盒1设有吸/放板开关11、分张放板开关12、分张吸板开关13和分一张放板开关14。所述分张放板开关12、分张吸板开关13、分一张放板开关14为非自锁的按钮开关，所述吸/放板开关11为旋钮开关。所述吸/放板开关11设有吸铁档位“吸”档、放铁档位“放”档和中间即时待机档位“0”档，所述“0”档置于吸铁档位和放铁档位之间，即“吸/0/放”。各开关或档位的信号输出端通过拖令电缆与控制柜2内PLC控制器22的信号输入端连接。所述重力传感器、接近开关亦通过线缆与PLC控制器22连接。

操作过程：

进行放板操作时，将起重器本体3移到放板位置，将吸/放板开关11旋至“放”档，向PLC控制器22传递信号，由PLC控制器22控制电机31以额定的速度转动，使磁转轴32由吸铁状态转到全放铁终点位。到达终点位后，终点位接近开关也会向PLC控制器22给出信号，PLC控制器22控制电机31停止转动，之后将吸/放板开关11拨至中间待机档位“0”档；

进行吸板操作时，将起重器本体3移到吸板位置，将吸/放板开关11旋至“吸”档，向PLC控制器22传递信号，由PLC控制器22控制电机31以额定的速度转动，使磁转轴32由放铁状态转到吸铁初始位；到达初始位后，初始位接近开关会向PLC控制器22给出信号，PLC控制器22控制电机31停止转动，之后将吸/放板开关11拨至中间即时待机档位“0”档。

所述控制柜2内的PLC控制器为可编程控制器，可输入含有脉冲定时工作的控制程序控制电机以间歇运行的方式逐步转动，针对薄板的分张放板过程设置，由分一张放板开关14触发。在吸吊多张厚钢板时，放板的灵敏度要求不高。在吸/放板开关拨至“0”档的情况下，按住分张放板开关12，PLC控制器22控制起重器本体3由完全打开永磁磁路初始位0度（图3）往终点位90度（图5）转动，吸吊钢板的磁力随之减小，至需分张的钢板掉下后，操作工立即松开分张放板开关12，PLC控制器22即控制电机31停止工作，完成一次吸吊钢板的分张放置操作。对于多张钢板，吸吊的钢板越薄，放板的灵敏度要求越高，一般操作工松开按钮开关的反应时间跟不上，容易一次分下多张薄钢板。所以针对薄板的放置，PLC控制器22控制电机工作的方式是间歇运行。当磁转轴在全吸铁初始位时，电机开始间歇运行的第一个周期为工作0.5-3秒后，停0.6-1秒（首次磁力快速减小到接近放下第一张钢板的位置、以提高工效，可根据要求设定具体时间），之后电机的所有工作周期均设为工作0.1-0.3秒（磁力逐步减小，根据要求设定具体时间）、停0.6-1秒（为分下一张薄钢板后一般操作工松开按钮开关的反应时间，可以根据要求设定具体时间）的重复定时脉冲定值的操作。因吸吊薄钢板的长度、宽度、厚度每次吸吊均无定值，所以此方法操作工一次按钮操作就可完成分下一张钢板作业，工作效率高，使用非常方便。

分张吸板开关13主要用于防止一次性吸吊多张钢板超重，在吸/放板开关11处于中间即时待机档位“0”档，分张吸板开关13被按下接通后，可以通过PLC控制器22控制电机减速转动，在吸上一定数量的钢板后，松开分张吸板开关13，使磁转轴保持当下的动作位置；或使电机驱动磁转轴32先转到45度位，如图4所示，将起重器本体移至吸板的位置，若吸上的钢板不超重，再继续分张吸板的操作。

一种用于如上所述永磁起重装置分张吸放的控制方法， 包括以下步骤：

所述PLC控制器22根据吸/放板开关11给出的信号，向起重器本体3发送执行吸铁、放铁或即时待机的指令：

当吸/放板开关11拨到放铁档位，PLC控制器22向电机驱动控制电路发送控制指令，使电机31以额定的速度转动，控制磁转轴32由吸铁状态（图3）转到全放铁终点位（图5）；

当吸/放板开关11拨到吸铁档位，PLC控制器22向电机31驱动控制电路发送控制指令，使电机31以额定的速度转动，控制磁转轴32由放铁状态（图5）转到吸铁初始位（图3）；

当吸/放板开关11拨到中间即时待机档位“0”档，且分张放板开关12被按下闭合，PLC控制器22则向电机驱动控制电路发送控制指令，使电机31以额定速度转动，驱动磁转轴32由全吸铁状态转向全放铁终点位；在分张放板开关12断开后，PLC控制器22向电机驱动控制电路发送控制电机31停止转动、保持即时动作位置的指令；

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”位，且分张吸板开关13被按下闭合，PLC控制器22则向电机31驱动控制电路发送控制指令，控制电机31以额定速度转动，驱动磁转轴32由放铁状态转向吸铁初始位；在分张吸板开关13断开后，PLC控制器22向电机驱动控制电路发送控制电机31停止转动、保持即时动作位置的指令。

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”位，且分一张放板开关14被按下闭合，PLC控制器22则向电机31驱动控制电路发送控制指令，使电机31按照预设周期间歇运行。当磁转轴在全吸铁初始位时，电机开始间歇运行的第一个周期为工作0.5-3秒后，停0.6-1秒，之后则按照工作0.1-0.3秒，停0.6-1秒的间歇运行周期持续工作，控制磁转轴32由吸铁初状态逐步转向放铁终点位，直至一张板材被分下。操作员松开分一张放板开关14后，PLC控制器22向电机驱动控制电路发送控制电机31停止转动、保持即时动作位置的指令。

所述磁转轴32转到吸铁初始位、放铁终点位时，对应的接近开关会向PLC控制器给出信号，控制电机31停止转动。

本发明操作盒1和控制柜2可用于控制一台起重器本体3，也可以用于多台起重器本体3的控制。控制多台起重器本体3时，可将起重器本体3通过吊梁、吊具等排列成组，使多台起重器本体3同步作业。本发明可用于不同型号规格的板材在不同工作场所的吸吊和搬运作业，有效提高工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种可分张吸放的永磁起重装置，其特征在于，包括操作盒、控制柜和至少一台起重器本体，所述起重器本体内设有磁转轴、电机以及传动机构，所述控制柜内设有PLC控制器，所述操作盒与控制柜连接，控制柜与各起重器本体电机的驱动控制电路连接；

所述操作盒上设有：

一吸/放板开关，包括“吸”、“0”、“放”三档：

所述“放”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转到全放铁终点位的放铁档位；

所述“吸”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由放铁状态转到全吸铁初始位的吸铁档位；

所述“0”档为置位后向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动的磁转轴保持即时动作位置的即时待机档位，设置在吸铁档位、放铁档位之间；

一分张放板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转向全放铁终点位；

一分张吸板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机驱动磁转轴由放铁状态转向全吸铁初始位；

一分一张放板开关，闭合位状态下向PLC控制器传递信号，由PLC控制器控制电机以间歇运行的方式工作，驱动磁转轴由吸铁状态逐步转向全放铁终点位；

上述开关中，所述分张放板开关、分张吸板开关和分一张放板开关常态时为断开位，向下按住时为闭合位。

2.根据权利要求1所述的一种可分张吸放的永磁起重装置，其特征在于，所述起重器本体对应磁转轴全吸铁初始位和全放铁终点位分别设有接近开关，接近开关与所述PLC控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种可分张吸放的永磁起重装置，其特征在于，所述吸/放板开关为旋钮开关，所述分张吸板开关、分张放板开关和分一张放板开关为非自锁的按钮开关。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种可分张吸放的永磁起重装置，其特征在于，所述永磁起重装置设有用于监控超重的重力传感器，所述重力传感器与所述PLC控制器连接。

5.用于如权利要1所述永磁起重装置分张吸放的控制方法，其特征在于，控制柜内的PLC控制器根据吸/放板开关给出的信号，向各起重器本体发送执行吸铁、放铁或即时待机的指令，包括：

当吸/放板开关拨到放铁档位，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，驱动磁转轴由吸铁状态转到全放铁终点位；

当吸/放板开关拨到吸铁档位，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，驱动磁转轴由放铁状态转到全吸铁初始位；

当吸/放板开关拨到中间即时待机档位“0”档，且分张放板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴由吸铁状态转向全放铁终点位；在分张放板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令；

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”档，且分张吸板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴由放铁状态转向全吸铁初始位；在分张吸板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令；

当吸/放板开关拨到中间待机档位“0”档，且分一张放板开关闭合时，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制指令，控制电机驱动磁转轴以间歇运行的方式由吸铁状态逐步转向全放铁终点位；在分一张放板开关断开后，PLC控制器向电机驱动控制电路发送控制电机停止转动、保持即时动作位置的指令。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述磁转轴转到全吸铁初始位、全放铁终点位时对应的接近开关向PLC控制器给出信号，控制电机停止转动。

7.根据权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，所述电机在磁转轴位于全吸铁初始位时开始间歇运行的第一个周期为工作0.5-3秒后，停0.6-1秒；之后间歇运行的工作周期均为电机工作0.1-0.3秒后，停0.6-1秒。

8.根据权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，全吸铁初始位直接转到全放铁终点位或全放铁终点位直接转到全吸铁初始位的电机工作时间为3-6秒。