CN107804760B - 一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法及装置,包括如下步骤:检测当前绞盘偏摆支座的角度,以及检测绞盘转动圈数和方向;根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较,绞盘胶管的姿态指胶管位于绞盘内的层数排数;向待驱动的偏摆油缸对应的换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座的角度。相对于现有技术,本发明的有益效果为:实现较高的调整精度,确保了软管在单层多排或多层多排情况下的精确卷绕,减小出入软管使用过程中磨损和乱管造成的挤压,延长软管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域,尤其涉及一种双轮铣槽机绞盘工作装置的绞盘轴线可自动调整角度的控制方法及装置。
背景技术
一种地下施工设备(双轮铣槽机)主要通过破碎岩层或土层进行大深度挖槽工作。铣削过程中产生的大量岩石碎屑与泥土,水混合形成的泥浆通过连接在铣刀架底部的泥浆泵泵送,经过泥浆管进入除渣机进行循环使用。卷绕在泥浆绞盘上的胶管经过臂架鹅头处的引导轮20后与刀架连接,实现与刀架的同步运动。泥浆绞盘上胶管容量即为双轮铣铣削槽深度。为了增大胶管容量,出现了可满足多层多排缠绕的胶管绞盘。
双轮铣槽机的泥浆胶管直径相对较大,多排形式的胶管排列大大增加了绞盘的宽度,而较大宽度的绞盘使得胶管在绕进或绕出绞盘时与引导轮20垂直面的偏角范围为-5°~+5°,造成胶管的磨损且不易整齐卷绕,缩短了使用寿命,加重了用户的使用成本。
目前市场上国内及国外厂家的绞盘轴线角度调整多采用手动调整或者仅在极限姿态下调整绞盘位置(使绞盘偏摆支座7向右或者向左完全倾斜)。
手动角度调整需要操作者密切关注绞盘胶管运转状态,控制调整机构,控制精度很大程度上取决于操作者的经验和状态;无论手动调整或在极限姿态下调整绞盘位置,都无法对绞盘偏摆支座7进行及时、精确的控制,不但会耗费操作者过多的精力,导致工作效率低下,也无法保证角度调整的精度。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法及装置,能够使得绞盘偏摆支座工作时,支座能够在调整油缸的驱动下,随着胶管绕进或绕出绞盘时与引导轮轴垂直面的偏角作对应调整,使胶管与引导轮轴垂直面的偏角减小,优化了胶管绕到绞盘上的收进角度,减小了胶管使用过程中磨损,延长了胶管的使用寿命。
为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
检测当前绞盘偏摆支座的角度,以及检测绞盘转动圈数和方向;
根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较,绞盘胶管的姿态指胶管位于绞盘内的层数排数;
向待驱动的偏摆油缸对应的换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座的角度。
具体地,通过设置在绞盘偏摆支座的角度编码器对绞盘偏摆支座角度进行检测或者通过安装在用于驱动绞盘偏摆支座转动的偏摆油缸内的位移传感器检测偏摆油缸行程,偏摆油缸的位置与绞盘偏摆支座的转动角度一一对应;通过设置在绞盘上的接近开关以检测绞盘转动圈数和方向,将上述检测值发送给工业控制器;
工业控制器根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较;
工业控制器向待驱动的偏摆油缸对应的电磁换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座角度。
每一个层数排数对应一个固定的预设的绞盘偏摆支座角度,此预设的角度使胶管与引导轮轴垂直面的偏角最小,绞盘胶管姿态对应的绞盘偏摆支座预设偏转角度数据库预烧录进工业控制器。
X为胶管层数,Y为胶管排数,当前胶管状态位于第X层Y排,记为RXY;X取决于当前绞盘胶管的缠绕层数,Y命名根据胶管的缠绕顺序,奇数层从左向右,偶数层从右向左递增;
为保证胶管RXY与引导轮轴垂直面的偏角最优,设定此时绞盘偏摆支座摆角为
θXY ;当胶管处于每一层的中间排时,胶管与引导轮轴垂直面的偏角为0,此时偏摆油缸处于中间状态,绞盘偏摆支座偏转角度为0;
接近开关计算的绞盘转动圈数为n,INT(n)代表转动的整圈数,YR代表绞盘每层最大可缠绕圈数,由绞盘宽度决定为固定值。绞盘收回胶管的方向记为+,放出胶管的方向记为-;
当胶管+向运动时,Y=Y+INT(n)+1,当Y=aYR,X=X+1(a∈N+);
当胶管-向运动时,Y=Y-INT(n)-1,当Y=aYR,X=X-1(a∈N+)。
当前胶管层数X为奇数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最右侧时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最右排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最左边时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最左排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为奇数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最左侧时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最左排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最右边时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最右排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态。
本发明还提供一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,通过设置在绞盘偏摆支座的角度编码器对绞盘偏摆支座角度进行检测或者通过安装在用于驱动绞盘偏摆支座转动的偏摆油缸内的位移传感器检测偏摆油缸行程,偏摆油缸的位置与绞盘偏摆支座的转动角度一一对应;通过设置在绞盘上的接近开关以检测绞盘转动圈数和方向,将上述检测值发送给工业控制器;
工业控制器根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较;绞盘胶管的姿态指胶管位于绞盘内的层数排数;每一个层数排数对应一个固定的预设的绞盘偏摆支座角度,此预设的角度使胶管与引导轮轴垂直面的偏角最小;
工业控制器向待驱动的偏摆油缸对应的电磁换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座角度。
绞盘偏摆支座支撑于绞盘侧面且用于使得绞盘偏摆,偏摆油缸用于实现绞盘偏摆支座的左右摆动。
一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,还包括车载显示器,用于显示绞盘偏摆支座的转动角度及绞盘初始姿态设置,绞盘初始姿态为初始时胶管位于绞盘内的层数排数;视频监控设备,用于观察胶管缠绕姿态及绞盘偏摆支座角度以方便操作者进行姿态和角度调整,胶管缠绕姿态为胶管位于绞盘内的层数排数。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:通过传感器、控制器及电磁换向阀的配合实现绞盘轴线可调整角度的自动控制,不需要人为干预,因此可以节省操作者的工作量,降低对操作者经验及状态的要求。
高精度的角度编码器检测的摆角值,接近开关精确计算的绞盘转动圈数,使得控制器3的绞盘轴线角度自动调整操作基于精确数值而进行,因此可以实现较高的调整精度,极大地确保了软管在单层多排或多层多排情况下的精确卷绕,减小了出入软管使用过程中磨损和乱管造成的挤压,延长了软管的使用寿命。
附图说明
图1为绞盘轴线角度自动调整结构示意图;
图2为绞盘轴线角度自动调整流程示意图;
图3为胶管层数排数命名示意图;
图4为胶管(即缠绕在绞盘的软管)中间状态,偏转油缸工作示意图;
图5为胶管状态与电磁换向阀5控制流程图;
图6为胶管最右状态,偏转油缸工作示意图;
图7为胶管最左状态,偏转油缸工作示意图;
附图标记说明:角度编码器或油缸位移传感器1,接近开关2,工业控制器3,车载显示器4,电磁换向阀5,偏摆油缸6,绞盘偏摆支座7,视频监控设备8,绞盘9,胶管10,引导轮20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
根据图1,绞盘角度自动调整系统包括具体包括:角度编码器或油缸位移传感器1,用于检测转向及转的圈数的接近开关2,工业控制器3,车载显示器4,电磁换向阀5,偏摆油缸6,绞盘偏摆支座7,视频监控设备8。
安装在绞盘偏摆支座7转动结构上的角度编码器1对绞盘偏摆支座7的转动角度进行检测,或者通过安装在驱动绞盘偏摆支座7转动的偏摆油缸6内的油缸位移传感器1检测油缸行程(偏摆油缸6的位置姿态与绞盘偏摆支座7的转动角度一一对应)。检测到的旋转角度值或油缸位移量发送给工业控制器3。
工业控制器3作为整个系统的中央处理器。角度编码器或油缸位移传感器1,用于测量绞盘转动圈数及绞盘转动方向的接近开关(即用于检测转向及转的圈数的接近开关2)为工业控制器3的输入端,实时的绞盘偏摆支座7角度与绞盘胶管10姿态信号(即绞盘的转动圈数及转动方向)输入至工业控制器3。工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数及转动方向来计算当前胶管位于绞盘内的层数排数。工业控制器3向待驱动的偏摆油缸6对应的电磁换向阀5发送控制信号,驱动偏摆油缸6伸出和缩回,直至到达当前胶管姿态下对应的绞盘偏摆支座7角度。
车载显示器4用于显示绞盘偏摆支座7的转动角度及绞盘系统初始姿态设置;
视频监控设备8,用于观察胶管缠绕姿态及绞盘偏摆支座7状态方便操作者进行调整姿态。
如图2所示,为绞盘角度自动调整流程示意图,具体包括:
通过视频监控当前绞盘9姿态,并在车载显示器4上进行绞盘偏摆支座7角度清零并录入初始状态下胶管姿态。
设置在绞盘偏摆支座7上的角度编码器对支座角度进行检测(或者安装在驱动绞盘偏摆支座7转动的偏摆油缸6内的位移传感器检测油缸行程检测),设置在绞盘9上的接近开关用于记录绞盘转动圈数和方向,将检测值发送给工业控制器3。
工业控制器3根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态(当前胶管位于绞盘内的层数排数),并将当前的支座角度与当前胶管的姿态所对应的预设的支座角度进行比较。
工业控制器3向待驱动的偏摆油缸对应的电磁换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸6伸出和缩回,直至到达当前胶管姿态下对应的绞盘偏摆支座7角度。
每一个层数排数对应一个固定的绞盘偏摆支座7角度,此角度使胶管与引导轮20轴垂直面的偏角α最小,绞盘胶管姿态对应的支座理想偏转角度数据库预烧录进工业控制器3。
为了方便记录胶管状态,X为胶管层数,Y为胶管排数,当前胶管状态位于第X层Y排,记为RXY。X取决于当前绞盘胶管的缠绕层数,Y命名根据胶管的缠绕顺序,奇数层从左向右,偶数层从右向左递增,如图3所示。
要保证胶管RXY与引导轮20轴垂直面的偏角最优,此时绞盘偏摆支座7摆角为
θXY 。当胶管处于每一层的中间排时,胶管10与引导轮20轴垂直面的偏角为0,此时偏摆油缸处于中间状态,绞盘偏摆支座7偏转角度为0,如图4所示。
接近开关计算的绞盘转动圈数为n,INT(n)代表转动的整圈数,YR代表绞盘每层最大可缠绕圈数,由绞盘宽度决定为固定值。绞盘收回胶管的方向记为+,放出胶管的方向记为-。
当胶管+向运动时,Y=Y+INT(n)+1,当Y=aYR,X=X+1(a∈N+);
当胶管-向运动时,Y=Y-INT(n)-1,当Y=aYR,X=X-1(a∈N+);
如图5给出了胶管状态与电磁换向阀5控制流程图。当前胶管层数X为奇数层,中间排且+向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6缩回电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向左摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管+向运动至绞盘最右侧时,此时偏摆油缸6完全缩回,如图6所示。绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为偶数层。
当前胶管层数X为偶数层,最右排且+向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6伸出电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向右摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸6活塞杆处于中间状态。
当前胶管层数X为偶数层,中间排且+向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6伸出电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向右摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管+向运动至绞盘最左边时,此时偏摆油缸6完全伸出,如图7所示。绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为奇数层。
当前胶管层数X为奇数层,最左排且+向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6缩回电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向左摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸6活塞杆处于中间状态。
当前胶管层数X为奇数层,中间排且-向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6伸出电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向右摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管-向运动至绞盘最左侧时,此时偏摆油缸6完全伸出,如图7所示。绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为偶数层。
当前胶管层数X为偶数层,最左排且-向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6缩回电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向左摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸6活塞杆处于中间状态。
当前胶管层数X为偶数层,中间排且-向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6缩回电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向左摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管-向运动至绞盘最右边时,此时偏摆油缸6完全缩回,如图6所示。绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为奇数层。
当前胶管层数X为奇数层,最右排且-向运动时,工业控制器3通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸6伸出电磁换向阀5得电,驱动绞盘偏摆支座7向右摆动。角度编码器检测摆动的角度(位移传感器检测偏摆油缸位移量),直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸6活塞杆处于中间状态。
其余可替代方案有:本发明中直接用于绞盘偏摆支座7转动角度测量的角度编码器或者可反映绞盘偏摆支座7转动角度的偏摆油缸6位移传感器检测的油缸行程,也可以通过多个位置布置接近开关检测绞盘偏摆支座7回转支撑转角来实现。
本发明测量绞盘转动圈数及绞盘转动方向的接近开关,可以采用检测绞盘转动的驱动机构如马达的转动圈数和转向通过减速比换算成绞盘卷筒的转动圈数,或者直接通过布置在绞盘卷筒上的旋转编码器进行检测。
本发明中绞盘轴线角度自动调整控制同样适用于其他类型的宽度较大的卷筒收放绳索或者电缆。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
检测当前绞盘偏摆支座的角度,以及检测绞盘转动圈数和方向;
根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较,绞盘胶管的姿态指胶管位于绞盘内的层数排数;
向待驱动的偏摆油缸对应的换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座的角度;
每一个层数排数对应一个固定的预设的绞盘偏摆支座角度,此预设的角度使胶管与引导轮轴垂直面的偏角最小。
2.根据权利要求1所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,
通过设置在绞盘偏摆支座的角度编码器对绞盘偏摆支座角度进行检测或者通过安装在用于驱动绞盘偏摆支座转动的偏摆油缸内的位移传感器检测偏摆油缸行程,偏摆油缸的位置与绞盘偏摆支座的转动角度一一对应;通过设置在绞盘上的接近开关以检测绞盘转动圈数和方向,将上述检测值发送给工业控制器;
工业控制器根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较;
工业控制器向待驱动的偏摆油缸对应的电磁换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座角度。
3.根据权利要求1所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,绞盘胶管姿态对应的绞盘偏摆支座预设偏转角度数据库预烧录进工业控制器。
4.根据权利要求2所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,X为胶管层数,Y为胶管排数,当前胶管状态位于第X层Y排,记为RXY;X取决于当前绞盘胶管的缠绕层数,Y命名根据胶管的缠绕顺序,奇数层从左向右,偶数层从右向左递增;
为保证胶管RXY与引导轮轴垂直面的偏角最优,设定绞盘偏摆支座摆角为
θXY ;当胶管处于每一层的中间排时,胶管与引导轮轴垂直面的偏角为0,此时偏摆油缸处于中间状态,绞盘偏摆支座偏转角度为0;
接近开关计算的绞盘转动圈数为n,INT(n)代表转动的整圈数,YR代表绞盘每层最大可缠绕圈数,由绞盘宽度决定为固定值;绞盘收回胶管的方向记为+,放出胶管的方向记为-;
当胶管+向运动时,Y=Y+INT(n)+1,当Y=aYR,X=X+1(a∈N+);
当胶管-向运动时,Y=Y-INT(n)-1,当Y=aYR,X=X-1(a∈N+)。
5.根据权利要求4所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制方法,其特征在于,
当前胶管层数X为奇数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最右侧时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最右排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最左边时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最左排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为奇数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最左侧时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最左排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最右边时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最右排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态。
6.一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,通过设置在绞盘偏摆支座的角度编码器对绞盘偏摆支座角度进行检测或者通过安装在用于驱动绞盘偏摆支座转动的偏摆油缸内的位移传感器检测偏摆油缸行程,偏摆油缸的位置与绞盘偏摆支座的转动角度一一对应;通过设置在绞盘上的接近开关以检测绞盘转动圈数和方向,将上述检测值发送给工业控制器;
工业控制器根据绞盘转动圈数和转动方向计算当前绞盘胶管的姿态,并将当前的绞盘偏摆支座角度与当前绞盘胶管的姿态所对应的预设的绞盘偏摆支座角度进行比较;绞盘胶管的姿态指胶管位于绞盘内的层数排数;每一个层数排数对应一个固定的预设的绞盘偏摆支座角度,此预设的角度使胶管与引导轮轴垂直面的偏角最小;
工业控制器向待驱动的偏摆油缸对应的电磁换向阀发送控制信号,驱动偏摆油缸伸出和缩回,直至到达当前绞盘胶管姿态下对应的预设的绞盘偏摆支座角度。
7.根据权利要求6所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,X为胶管层数,Y为胶管排数,当前胶管状态位于第X层Y排,记为RXY;X取决于当前绞盘胶管的缠绕层数,Y命名根据胶管的缠绕顺序,奇数层从左向右,偶数层从右向左递增;
为保证胶管RXY与引导轮轴垂直面的偏角最优,设定此时绞盘偏摆支座摆角为
θXY ;当胶管处于每一层的中间排时,胶管与引导轮轴垂直面的偏角为0,此时偏摆油缸处于中间状态,绞盘偏摆支座偏转角度为0;
接近开关计算的绞盘转动圈数为n,INT(n)代表转动的整圈数,YR代表绞盘每层最大可缠绕圈数,由绞盘宽度决定为固定值;绞盘收回胶管的方向记为+,放出胶管的方向记为-;
当胶管+向运动时,Y=Y+INT(n)+1,当Y=aYR,X=X+1(a∈N+);
当胶管-向运动时,Y=Y-INT(n)-1,当Y=aYR,X=X-1(a∈N+);
当前胶管层数X为奇数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最右侧时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最右排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘最左边时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续+向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最左排且+向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管+向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为奇数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最左侧时,此时偏摆油缸完全伸出;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为偶数层;
当前胶管层数X为偶数层,最左排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态;
当前胶管层数X为偶数层,中间排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸缩回电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向左摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘最右边时,此时偏摆油缸完全缩回;绞盘继续-向运动时,胶管层数X换层为奇数层;
当前胶管层数X为奇数层,最右排且-向运动时,工业控制器通过计算绞盘的转动圈数和转向,控制偏摆油缸伸出电磁换向阀得电,驱动绞盘偏摆支座向右摆动;角度编码器检测摆动的角度或位移传感器检测偏摆油缸位移量,直至胶管-向运动至绞盘中间时,此时偏摆油缸活塞杆处于中间状态。
8.根据权利要求6所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,绞盘偏摆支座支撑于绞盘侧面且用于使得绞盘偏摆,偏摆油缸用于驱动绞盘偏摆支座的左右摆动。
9.根据权利要求6所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,还包括车载显示器,用于显示绞盘偏摆支座的转动角度及绞盘初始姿态设置,绞盘初始姿态为初始时胶管位于绞盘内的层数排数;
视频监控设备,用于观察胶管缠绕姿态及绞盘偏摆支座角度以方便操作者进行姿态和角度调整,胶管缠绕姿态为胶管位于绞盘内的层数排数。
10.根据权利要求6所述的一种绞盘轴线可自动调整角度的控制装置,其特征在于,所述的接近开关替换为旋转编码器,旋转编码器设置于绞盘卷筒。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2296001B (en) * | 1994-12-17 | 1998-12-16 | Asep Bv | Winch apparatus |
CN2889990Y (zh) * | 2006-01-27 | 2007-04-18 | 张戈 | 液压旋转高压水管收放装置 |
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Patent Citations (6)
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---|---|---|---|---|
GB2296001B (en) * | 1994-12-17 | 1998-12-16 | Asep Bv | Winch apparatus |
CN2889990Y (zh) * | 2006-01-27 | 2007-04-18 | 张戈 | 液压旋转高压水管收放装置 |
JP4824733B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2011-11-30 | 信之 竹本 | 線材巻取装置 |
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