CN106516980B - 门座式起重机抓斗路径优化方法 - Google Patents

门座式起重机抓斗路径优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种门座式起重机抓斗路径优化方法，属于起重机控制技术领域，其在确定了抓斗的运动起点和终点后，找出门座式起重机的旋转中心点垂直投影在起点和终点之间连线上的投影点，将抓斗自起点先移动至投影点，再移动至终点，从而使得抓斗自起点沿水平直线移动至终点，优化了抓斗的移动路径，确保了门座式起重机在启动时不会发生晃动，且不会发生侧倾，更有效地解决了旋转机构由于场地限制不能大幅度旋转的问题。

Description

门座式起重机抓斗路径优化方法
技术领域
本发明涉及起重机控制技术领域，尤其涉及一种门座式起重机抓斗路径优化方法。
背景技术
门座式起重机主要用于港口和露天堆料场，用抓斗或吊钩装卸货物。门座起重机包括起升机构、旋转机构、变幅机构和运行机构，前三种机构装在转动部分上，每一周期内都参加作业。通常门座式起重机在工作时旋转机构和变幅机构同时动作，如图1和图2所示。为了避免门座式起重机在启动时发生晃动，以及避免发生侧倾，同时解决由于场地限制不允许旋转机构大幅度旋转的问题，于是需要对门座式起重机的抓斗运行路径加以优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种门座式起重机抓斗路径优化方法，其通过对抓斗移动路径的优化，以使得门座式起重机在启动时不会发生晃动，且不会发生侧倾，更有效地解决了旋转机构由于场地限制不能大幅度旋转的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种门座式起重机抓斗路径优化方法，包括如下步骤：
1)设定门座式起重机抓斗的运动起点和终点；
2)找出门座式起重机的旋转中心点垂直投影在所述起点和终点之间连线上的投影点；
3)将所述抓斗自起点先移动至所述投影点，再移动至所述终点。
作为优选，所述抓斗自所述起点先移动至所述投影点，再移动至所述终点的过程中，所述门座式起重机先减幅再增幅。
作为优选，所述门座式起重机在先减幅再增幅的变幅过程中，变幅机构的变幅速度根据旋转机构的旋转角度调整。
作为优选，所述变幅机构的变幅位置由设置在该变幅机构上的位置传感器进行监测。
作为优选，所述变幅机构的变幅速度由与该变幅机构上传动装置相连的第一执行器进行控制。
作为优选，所述旋转机构的旋转角度由设置在该旋转机构上的角度传感器进行监测。
作为优选，所述旋转机构的运行速度由与该旋转机构上传动装置相连的第二执行器进行控制。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种门座式起重机抓斗路径优化方法，其在确定了抓斗的运动起点和终点后，找出门座式起重机的旋转中心点垂直投影在起点和终点之间连线上的投影点，将抓斗自起点先移动至投影点，再移动至终点，从而使得抓斗自起点沿水平直线移动至终点，优化了抓斗的移动路径，确保了门座式起重机在启动时不会发生晃动，且不会发生侧倾，更有效地解决了旋转机构由于场地限制不能大幅度旋转的问题。
附图说明
图1是门座式起重机俯视结构示意图；
图2是门座式起重机主视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的门座式起重机抓斗路径优化方法中抓斗移动路径简化图一；
图4是本发明实施例提供的门座式起重机抓斗路径优化方法中抓斗移动路径简化图二。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种门座式起重机抓斗路径优化方法，包括如下步骤：
1)设定门座式起重机抓斗的运动起点和终点；
如图1、3、4所示，O点为门座式起重机的旋转中心点，A点为抓斗的运动起点，B点为抓斗的运动终点。OA的长度Loa为门座式起重机起始变幅长度，OB的长度Lob为最终变幅长度，OA与OB的夹角θ为旋转角度。
2)找出门座式起重机的旋转中心点垂直投影在起点和终点之间连线上的投影点；
如图3和图4所示，门座式起重机的旋转中心点O在AB连线上的垂直投影点为C点。
3)将抓斗自起点先移动至投影点，再移动至终点，即抓斗从OA移动至OB时，先移动至OC，再从OC移动至OB，抓斗的移动路径为水平直线，OC为三角形OAB的高，则
三角形OAC的面积为Saoc，Saoc＝Loa×Lob×SIN(θ)/2；
AB连线的长度为Lab，
三角形OAB的高OC的长度为Loc，Loc＝2Saoc/Lab；
图3中的∠OAB为α，α＝ACSIN(Loc/Loa)；
由于Loc<Loa，Loc<Lob，门座式起重机先减幅至Loc再增幅至Lob。
门座式起重机在先减幅至Loc再增幅至Lob的变幅过程中，变幅机构的变幅速度根据旋转机构的旋转角度调整，如图4所示，其中OD的长度与OE的长度相等，Δθ为单位时间内角度变化量，即旋转速度；ΔL为单位时间内变幅长度变化量，即变幅速度；Loa为OA的长度；Loc为OC的长度；Lod为OD的长度；∠OAB为α；∠ODB为β；
抓斗位置由A移动到D，
ΔL＝Lod-Loa；
Loa＝Loc/ACSIN(α)；
Lod＝Loc/ACSIN(β)；
β＝α+Δθ；
如此，只要设定了门座式起重机抓斗的运动起点和终点，可以实时根据旋转角度和旋转速度计算出变幅速度，使得抓斗自起点沿水平直线移动至终点，优化了抓斗的移动路径，确保了门座式起重机在启动时不会发生晃动，且不会发生侧倾，更有效地解决了旋转机构由于场地限制不能大幅度旋转的问题。
为了确保能够精确高效地获取上述方法所需要的数据，优选地，旋转机构的旋转角度由设置在该旋转机构上的角度传感器进行监测；变幅机构的变幅位置由设置在该变幅机构上的位置传感器进行监测。而变幅机构的变幅速度由与该变幅机构上传动装置相连的第一执行器进行控制，旋转机构的运行速度由与该旋转机构上传动装置相连的第二执行器进行控制。上述位置传感器、角度传感器、第一执行器、第二执行器再均与一控制器电连接，由该控制器对这些电器元件加以控制，以便实现对抓斗运行轨迹的优化。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种门座式起重机抓斗路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)设定门座式起重机抓斗的运动起点和终点；
2)找出门座式起重机的旋转中心点垂直投影在所述起点和终点之间连线上的投影点；
3)将所述抓斗自起点先移动至所述投影点，再移动至所述终点。
2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于：所述抓斗自所述起点先移动至所述投影点，再移动至所述终点的过程中，所述门座式起重机先减幅再增幅。
3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于：所述门座式起重机在先减幅再增幅的变幅过程中，变幅机构的变幅速度根据旋转机构的旋转角度调整。
4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于：所述变幅机构的变幅位置由设置在该变幅机构上的位置传感器进行监测。
5.根据权利要求4所述的优化方法，其特征在于：所述变幅机构的变幅速度由与该变幅机构上传动装置相连的第一执行器进行控制。
6.根据权利要求5所述的优化方法，其特征在于：所述旋转机构的旋转角度由设置在该旋转机构上的角度传感器进行监测。
7.根据权利要求6所述的优化方法，其特征在于：所述旋转机构的运行速度由与该旋转机构上传动装置相连的第二执行器进行控制。
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