CN105700479B - 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法 - Google Patents

自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105700479B
CN105700479B CN201610069643.0A CN201610069643A CN105700479B CN 105700479 B CN105700479 B CN 105700479B CN 201610069643 A CN201610069643 A CN 201610069643A CN 105700479 B CN105700479 B CN 105700479B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rope
row
hoist engine
mrow
error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610069643.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105700479A (zh
Inventor
崔洪斌
曹朋贤
刘新宇
归超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Science and Technology
Original Assignee
Hebei University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Science and Technology filed Critical Hebei University of Science and Technology
Priority to CN201610069643.0A priority Critical patent/CN105700479B/zh
Publication of CN105700479A publication Critical patent/CN105700479A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105700479B publication Critical patent/CN105700479B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，涉及以补偿的控制装置为特征的方法技术领域。所述方法包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。所述方法利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。

Description

自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法
技术领域
本发明涉及以补偿的控制装置为特征的方法技术领域，尤其涉及一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法。
背景技术
轨迹插补是数控系统中的关键技术。在数控机床上插补原理是将基本数控曲线分解为控制机床运动所需的最小运动量的方法，也就是将数控程序所表述的加工轨迹进行大量坐标点的密化，而且密化速度要求很快，以提高加工效率，同时插补坐标点越多加工精度就越高。插补任务就是根据给定的速度，在要加工曲线起点与终点之间计算出若干插值点，这些点位于加工轨迹上，用点到点之间微线段来近似表达给定轨迹。
当自排绳机构运动到不同位置时，会产生不同的排绳位置误差，该误差与排绳机构排绳位置有关。同时，卷扬机滚筒放出或者卷入钢丝绳，使滚筒径向尺寸发生变化，导致径向误差的产生。现有的卷扬机滚筒控制装置一直按照一定的速度进行排绳控制，造成排绳不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。
进一步的技术方案在于：所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中
式中：H表示来复丝杆的轴心到第一上摆轮圆心的垂直距离，由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；
其中：
式中：R为第二上摆轮的最左端至第一上摆轮的最右端的距离，即第一、第二上摆轮的中心距与上摆轮直径之和；E为第二上摆轮的左端到来复丝杆的距离，与安装结构有关；B为来复丝杆有效长度，也是卷扬机滚筒宽度；X为排绳位置到来复丝杆端点n的距离，是一个变化量，与滚筒旋转的圈数有关。
进一步的技术方案在于：所述的排绳径向误差L2的计算方法如下：
L2＝C1+C2
C1＝θ×r1
其中，r1为滚筒半径与钢丝绳厚度之和；
已知钢丝绳直径，设钢丝绳在滚筒上缠绕的层数为n，则有：
其中φ滚筒为滚筒的直径，φ刚为钢丝绳的直径；
r2为钢丝绳在自排绳机构切出点到滚筒中心轴线的距离，为已知量，由此可以求得：
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。
附图说明
图1是本发明所述方法中自排绳卷扬机的侧视结构示意图；
图2是本发明所述方法中自排绳卷扬机的俯视结构示意图；
其中：1、复丝杆2、第一上摆轮3、第二上摆轮4、滚筒5、钢丝绳6、下摆轮7、自排绳机构8、摆轮摆动轨迹。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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做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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明公开了一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。
图1是本发明所述方法中自排绳卷扬机的侧视结构示意图；图2是本发明所述方法中自排绳卷扬机的俯视结构示意图。
设L1为排绳位置误差，L2为径向误差，所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中
式中：H表示来复丝杆1的轴心到第一上摆轮圆心的垂直距离，由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；
其中：
式中：R为第二上摆轮3的最左端至第一上摆轮2的最右端的距离，即第一、第二上摆轮的中心距与上摆轮直径之和；E为第二上摆轮3的左端到来复丝杆1的距离，与安装结构有关；B为来复丝杆1的有效长度，也是卷扬机滚筒宽度；X为排绳位置到来复丝杆1端点n的距离，是一个变化量，与滚筒旋转的圈数有关。
所述的排绳径向误差L2的计算方法如下：
L2＝C1+C2
C1＝θ×r1
其中，r1为滚筒4半径与钢丝绳5厚度之和；
已知钢丝绳5直径，设钢丝绳5在滚筒4上缠绕的层数为n，则有：
其中φ滚筒为滚筒的直径，φ刚为钢丝绳的直径；
r2为钢丝绳在自排绳机构7切出点到滚筒中心轴线的距离，为已知量，由此可以求得：
所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。

Claims (2)

1.一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差；
所述的排绳径向误差L2的计算方法如下：
L2＝C1+C2
C1＝θ×r1
<mrow> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow>
其中，r1为滚筒半径与钢丝绳厚度之和；
已知钢丝绳(5)直径，设钢丝绳(5)在滚筒上缠绕的层数为n，则有：
其中φ滚筒为滚筒的直径，φ刚为钢丝绳的直径；
r2为钢丝绳(5)在自排绳机构(7)切出点到滚筒(4)中心轴线的距离，为已知量，由此可以求得：
<mrow> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>=</mo> <mi>arc</mi> <mi> </mi> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mfrac> <msub> <mi>r</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msub> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>
2.如权利要求1所述的自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中
<mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>e</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow>
式中：H表示来复丝杆(1)的轴心到第一上摆轮(2)圆心的垂直距离，由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；
其中：
式中：R为第二上摆轮(3)的最左端至第一上摆轮(2)的最右端的距离，即第一、第二上摆轮的中心距与上摆轮直径之和；E为第二上摆轮(3)的左端到来复丝杆(1)的距离，与安装结构有关；B为来复丝杆(1)有效长度，也是卷扬机滚筒宽度；X为排绳位置到来复丝杆(1)端点n的距离，是一个变化量，与滚筒(4)旋转的圈数有关。
CN201610069643.0A 2016-02-01 2016-02-01 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法 Active CN105700479B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610069643.0A CN105700479B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610069643.0A CN105700479B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105700479A CN105700479A (zh) 2016-06-22
CN105700479B true CN105700479B (zh) 2018-03-02

Family

ID=56230004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610069643.0A Active CN105700479B (zh) 2016-02-01 2016-02-01 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105700479B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005058178A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Sick Stegmann Gmbh Stellvorrichtung
CN201777813U (zh) * 2010-09-09 2011-03-30 徐州徐工基础工程机械有限公司 一筒双机卷扬轴向间隙补偿装置
CN103105859A (zh) * 2013-01-06 2013-05-15 苏州大一装备科技有限公司 用于排绳机构的智能化控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005058178A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Sick Stegmann Gmbh Stellvorrichtung
CN201777813U (zh) * 2010-09-09 2011-03-30 徐州徐工基础工程机械有限公司 一筒双机卷扬轴向间隙补偿装置
CN103105859A (zh) * 2013-01-06 2013-05-15 苏州大一装备科技有限公司 用于排绳机构的智能化控制系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Numerical control system research and development of acrobatic stage;Pengxian Cao 等;《Applied Mechanics and Materials》;20140716;第598卷;第574-577页 *
数字化智能排绳器的设计;李小清 等;《工矿自动化》;20140531;第40卷(第5期);第82页1.2节-第2节，第83页2.3节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105700479A (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103118839B (zh) 线状锯
CN103123477B (zh) 一种基于电机和机床位置双反馈的轴运动控制方法
CN107942931B (zh) 一种正弦柱面超精密车削螺旋刀具轨迹生成方法
CN102640067A (zh) 刀具路径的形成方法和装置
CN101767267A (zh) 相贯线管件弯弧的加工工艺
CN106272433B (zh) 自主移动机器人的轨迹定位系统及方法
CN106527351A (zh) 一种过渡曲线长度动态确定的小线段实时插补方法
CN103809520B (zh) 用于多轴联动动态修正插补位置的全闭环运动控制方法
CN105045211B (zh) 一种等弓高误差变步长切线插补方法
CN109129006A (zh) 四轴卧式联动加工中心旋转轴位置偏差的修正方法
CN102566573A (zh) 履带式机械设备直线行走控制方法
CN102081380B (zh) 一种应用于多层皮革数控裁割机床的速度控制方法
CN105700479B (zh) 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法
CN103201069A (zh) 切削阻力解析装置及包括该装置的切削加工装置、切削阻力解析程序
CN101866162B (zh) 点到曲面距离计算的邻近三角形方法
CN104597846B (zh) 一种多轴联动管道插补全闭环运动控制方法
CN102620697B (zh) 基于n+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法
CN201309037Y (zh) 单向走丝电火花线切割机床用非对称环形端面切割机构
CN104646777A (zh) 内齿花键二次装夹的线切割加工方法
CN109759627B (zh) 一种数控四轴卧式铣床实现立式转换的方法
KR20140072401A (ko) 정적 처짐에 의한 공작기계의 위치 오차 보정장치 및 보정방법
CN106933259B (zh) 一种码垛台架运输链测距方法
CN105843165B (zh) 连续加工控制方法与系统
CN104317247A (zh) 一种双加工点共轨运动控制方法、加工方法及其装置
CN108507447A (zh) 一种圆度误差离线测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant