CN106081891A - 智能电动吊钩及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智能电动吊钩及其控制方法。该智能电动吊钩包括用于夹钳、张合控制机构、横梁、钩部、控制器、旋转量检测模块、测厚模块和称重模块。本发明在电动吊钩上安装旋转量检测模块、测厚模块和称重模块，从而实现了在钢卷吊起的状态下，就能够计算得到钢卷的宽度、厚度和重量的技术效果，从而节省了人力成本，大大提高了工作效率。

Description

智能电动吊钩及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动吊钩。
背景技术
目前的电动吊钩包括用于夹持钢卷的夹钳、用于控制夹钳张合的张合控制机构、横梁、钩部以及用于控制张合控制机构的工作状态的控制器，所述张合控制机构固定安装在所述横梁的中部，钩部固定安装在横梁上。吊机通过钩部就可以吊起电动吊钩，电动吊钩在控制器的控制下，驱动张合机构工作，实现夹钳的张合，从而对钢卷进行夹持和松开，实现钢卷的吊起和卸货功能。一般的，控制器由人工或程序操作。当需要测量钢卷的宽度、厚度和重量时，只能通过人工的方式现场测量，导致人力成本高且工作效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种智能电动吊钩，其能解决无法自动测量钢卷的宽度、厚度和重量的问题。
本发明的目的之二在于提供一种智能电动吊钩的控制方法，其能解决无法自动测量钢卷的宽度、厚度和重量的问题。
为了实现上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
智能电动吊钩，其包括用于夹持钢卷的夹钳、用于控制夹钳张合的张合控制机构、横梁、钩部以及用于控制张合控制机构的工作状态的控制器，所述张合控制机构固定安装在所述横梁的中部，该智能电动吊钩还包括旋转量检测模块、测厚模块和称重模块中的一种或多种；
所述旋转量检测模块与张合控制机构的驱动轮固定连接，用于获取所述驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号发送至控制器；
所述测厚模块固定安装在横梁的底部或张合控制机构的底部，用于获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号，并将所述第二电信号发送至控制器；
所述称重模块固定安装在钩部与横梁的顶部或张合控制机构的顶部之间，用于当夹钳夹持钢卷时，产生第三电信号，并将所述第三电信号发送至控制器；
所述控制器，用于根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存；
其中，所述映射关系为旋转量与宽度的对应关系；所述参考信号为测厚模块与参考面之间的距离所对应的信号；所述净重信号为称重模块在夹钳未夹持钢卷时所输出的信号。
优选的，为了避免夹伤钢卷和损坏吊钩的误操作，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器，所述接近传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生到位信号；控制器还用于在接收到到位信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢。
优选的，为了防止夹钳在吊起钢卷后张开，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；所述横板的上表面安装有压力传感器，所述压力传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生压力信号；控制器还用于在接收到压力信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止张开。
优选的，为了避免夹伤钢卷和损坏吊钩的误操作以及防止夹钳在吊起钢卷后张开，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器，所述接近传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生到位信号；所述横板的上表面安装有压力传感器，所述压力传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生压力信号；控制器还用于在接收到到位信号以及压力信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢和张开。
优选的，所述旋转量检测模块为角度传感器或绝对编码器。
优选的，所述称重模块为称重传感器。
优选的，所述测厚模块为激光测厚仪。
优选的，所述控制器为PLC控制器。
为了实现上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
应用于如本发明所述的智能电动吊钩的控制方法，其包括以下步骤：
步骤1、控制器通过张合控制机构控制夹钳合拢，以使夹钳对钢卷进行夹持；
步骤2、旋转量检测模块获取张合控制机构的驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号；
测厚模块获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号；
称重模块产生第三电信号；
步骤3、控制器根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存；
其中，所述映射关系为旋转量与宽度的对应关系；所述参考信号为测厚模块与参考面之间的距离所对应的信号；所述净重信号为称重模块在夹钳未夹持钢卷时所输出的信号。
优选的，为了避免夹伤钢卷和损坏吊钩的误操作，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器；
所述步骤2中还包括以下步骤：当接近传感器产生到位信号时，控制器根据所述到位信号控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢，同时获取此时旋转量检测模块输出的第一电信号。
进一步优选的，为了防止夹钳在吊起钢卷后张开，所述横板的上表面安装有压力传感器；
所述步骤3中还包括以下步骤：当压力传感器产生压力信号时，控制器根据所述压力信号控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止张开，并在接收到所述压力信号后，才对所述宽度、厚度和重量进行计算。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
在电动吊钩上安装旋转量检测模块、测厚模块和称重模块，从而实现了在钢卷吊起的状态下，就能够计算得到钢卷的宽度、厚度和重量的技术效果，从而节省了人力成本，大大提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例一的智能电动吊钩的结构示意图；
图2为本发明实施例二的智能电动吊钩的结构示意图；
附图标记：1、张合控制机构；2、钩部；3、测厚模块；4、旋转控制机构；5、称重模块；6、接近传感器；7、压力传感器；8、横梁；9、吊臂；91、竖板；92、横板；100、参考面。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种智能电动吊钩，其包括用于夹持钢卷的夹钳、用于控制夹钳张合的张合控制机构1、横梁8、钩部2、用于控制张合控制机构1的工作状态的控制器、旋转量检测模块、测厚模块3和称重模块5。所述张合控制机构1固定安装在所述横梁8的中部。本实施例的旋转量检测模块可以采用角度传感器或绝对编码器，称重模块5可以采用称重传感器，测厚模块3可采用激光测厚仪，控制器可采用PLC控制器。
所述旋转量检测模块与张合控制机构1的驱动轮固定连接，用于获取所述驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号发送至控制器。
所述测厚模块3固定安装在张合控制机构1的底部，用于获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号，并将所述第二电信号发送至控制器。
所述称重模块5固定安装在钩部2与张合控制机构1的顶部之间，用于当夹钳夹持钢卷时，产生第三电信号，并将所述第三电信号发送至控制器。
所述控制器，用于根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存。
其中，所述映射关系为旋转量与宽度的对应关系；所述参考信号为测厚模块与参考面100之间的距离所对应的信号；所述净重信号为称重模块在夹钳未夹持钢卷时所输出的信号。
为了避免夹伤钢卷和损坏吊钩的误操作以及防止夹钳在吊起钢卷后张开，所述夹钳包括两个吊臂9，两个吊臂9相对设置并位于横梁8的两端，所述吊臂9包括一竖板91和一横板92，所述竖板91的底部与横板92的一端连接，竖板91的顶部与张合控制机构1连接，所述横板92用于承载钢卷的内壁。每一吊臂9的竖板91的内侧均设有一接近传感器6，所述接近传感器6用于在夹钳夹持钢卷时，产生到位信号；所述横板92的上表面安装有压力传感器7，所述压力传感器7用于在夹钳夹持钢卷时，产生压力信号；控制器还用于在接收到到位信号以及压力信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢和张开。本实施例的参考面100设置在压力传感器7的上表面(根据设计需求，参考面100也可以设置在其他地方)。
如图2所示，应用于如图1所示的智能电动吊钩的控制方法，其包括以下步骤：
步骤S1、控制器通过张合控制机构1控制夹钳合拢，以使夹钳对钢卷进行夹持。
步骤S2、当接近传感器6产生到位信号时，控制器根据所述到位信号控制张合控制机构1停止工作，以使夹钳停止合拢，从而避免夹伤钢卷，同时，张合控制机构1停止工作后，旋转量检测模块获取此时张合控制机构1的驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号，控制器获取此时旋转量检测模块输出的第一电信号。
测厚模块3获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号。以激光测厚仪为例进行说明，激光测厚仪持续的向下方发射激光，激光被钢卷表面反射，激光测厚仪就会接收到反射回来的激光，通过计算就可以得到对应的距离并产生相应的第二电信号。激光测厚仪的工作原理与现有技术相同，在此不再赘述。
称重模块5产生第三电信号。也就是说，在吊钩吊起钢卷后，称重模块就会产生持续且稳定的第三电信号。
步骤S3、在吊钩吊起钢卷的过程中，压力传感器7必然会产生压力信号，控制器根据所述压力信号持续地控制张合控制机构1停止工作，以使夹钳停止张开，即防止了吊钩吊起钢卷的过程中夹钳张开，此后，控制器根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存。
步骤S4、当钢卷下落到指定位置后，由于地面对钢卷有承托力，压力传感器7不再产生压力信号，控制器解除对张合控制机构1的停止工作的控制，并通过张合控制机构1控制夹钳张开，卸下钢卷。
通过本实施例，钢卷在吊起的过程中就可以完成宽度、厚度和重量的计算，十分方便，工作效率十分高。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于智能电动吊钩增加了旋转控制机构4。控制器通过旋转控制机构4，可以对智能电动吊钩实现旋转控制，从而调整夹钳的夹持角度。旋转控制机构4固定安装在称重模块5与张合控制机构1之间。本实施例的工作原理与实施例一相同。
实施例三
本实施例与实施例一的区别仅在于张合控制机构安装在横梁的中部的内部，因此，称重模块固定安装在钩部与横梁的顶部之间，测厚模块固定安装在横梁的底部。
实施例四
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了压力传感器。
实施例五
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了接近传感器。
实施例六
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了测厚模块和旋转量检测模块。
实施例七
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了测厚模块和称重模块。
实施例八
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了旋转量检测模块和称重模块。
实施例九
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了测厚模块。
实施例十
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了旋转量检测模块。
实施例十一
本实施例与实施例一的区别仅在于省略了称重模块。
需要说明的是，实施例四至实施例十一省略的器件，在实现功能上，也应对应省略。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能电动吊钩，其包括用于夹持钢卷的夹钳、用于控制夹钳张合的张合控制机构、横梁、钩部以及用于控制张合控制机构的工作状态的控制器，所述张合控制机构固定安装在所述横梁的中部，其特征在于，该智能电动吊钩还包括旋转量检测模块、测厚模块和称重模块中的一种或多种；
所述旋转量检测模块与张合控制机构的驱动轮固定连接，用于获取所述驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号发送至控制器；
所述测厚模块固定安装在横梁的底部或张合控制机构的底部，用于获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号，并将所述第二电信号发送至控制器；
所述称重模块固定安装在钩部与横梁的顶部或张合控制机构的顶部之间，用于当夹钳夹持钢卷时，产生第三电信号，并将所述第三电信号发送至控制器；
所述控制器，用于根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存；
其中，所述映射关系为旋转量与宽度的对应关系；所述参考信号为测厚模块与参考面之间的距离所对应的信号；所述净重信号为称重模块在夹钳未夹持钢卷时所输出的信号。
2.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器，所述接近传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生到位信号；控制器还用于在接收到到位信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢。
3.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；所述横板的上表面安装有压力传感器，所述压力传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生压力信号；控制器还用于在接收到压力信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止张开。
4.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器，所述接近传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生到位信号；所述横板的上表面安装有压力传感器，所述压力传感器用于在夹钳夹持钢卷时，产生压力信号；控制器还用于在接收到到位信号以及压力信号时，控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢和张开。
5.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述旋转量检测模块为角度传感器或绝对编码器。
6.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述称重模块为称重传感器。
7.如权利要求1所述的智能电动吊钩，其特征在于，所述测厚模块为激光测厚仪。
8.应用于如权利要求1所述的智能电动吊钩的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、控制器通过张合控制机构控制夹钳合拢，以使夹钳对钢卷进行夹持；
步骤2、旋转量检测模块获取张合控制机构的驱动轮的旋转量，并将所述旋转量转换为第一电信号；
测厚模块获取其与钢卷之间的距离，并根据所述距离产生一第二电信号；
称重模块产生第三电信号；
步骤3、控制器根据第一电信号与预设的映射关系计算得到钢卷的宽度，根据第二电信号与预设的参考信号计算得到钢卷的厚度，根据第三电信号与预设的净重信号计算得到钢卷的重量，并将所述宽度、厚度和重量形成关联关系后进行保存；
其中，所述映射关系为旋转量与宽度的对应关系；所述参考信号为测厚模块与参考面之间的距离所对应的信号；所述净重信号为称重模块在夹钳未夹持钢卷时所输出的信号。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述夹钳包括两个吊臂，两个吊臂相对设置并位于横梁的两端，所述吊臂包括一竖板和一横板，所述竖板的底部与横板的一端连接，竖板的顶部与张合控制机构连接，所述横板用于承载钢卷的内壁；每一吊臂的竖板的内侧均设有一接近传感器；
所述步骤2中还包括以下步骤：
当接近传感器产生到位信号时，控制器根据所述到位信号控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止合拢，同时获取此时旋转量检测模块输出的第一电信号。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述横板的上表面安装有压力传感器；
所述步骤3中还包括以下步骤：
当压力传感器产生压力信号时，控制器根据所述压力信号控制张合控制机构停止工作，以使夹钳停止张开，并在接收到所述压力信号后，才对所述宽度、厚度和重量进行计算。
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