CN108345324A - 一种机电式支撑腿回收控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械控制领域，特涉及一种机电式支撑腿回收控制方法。本发明通过力矩和行程两个变量来判定支撑腿状态，且以力矩为主要的判定依据，确保了收腿回零位置在一个较合理的范围，且本发明每次滑柱回零位置随机确定，在合理范围内的力矩变化能较好的被回零过程识别，确保了机电式支撑腿长期稳定运行，减少了支撑腿故障周期，提高了支撑腿的可靠性，且回零力矩小，使结构部件相互之间的撞击力减小，提高了支撑腿的使用寿命。

Description

一种机电式支撑腿回收控制方法

技术领域

本发明涉及机械控制领域，特涉及一种机电式支撑腿回收控制方法。

背景技术

现有调平系统一般分为液压调平和机械式调平，液压调平系统采用液压支腿进行支持，而机械式调平系统采用机电式支撑腿。机电式支撑腿可以长期锁定调平精度，便于微调等优势。

但是，对于在特种装备上安装的调平系统，机电式支撑腿还存在以下问题，首先，采用精确的计数器回零，即每次通过高速计数器计算支撑腿行程，当支撑腿行程到达零点时，完成系统回零工作，该方式存在以下问题，如长期使用后，伸出的滑柱容易沾染泥沙，收腿力矩过大，长期使用，容易划伤丝杠，从而需要经常更换支撑腿，其采用精确的计数器回零，回零位置固定，长期容易引起启动力矩变大的技术问题。如采用压力力矩判定回零，即力矩过大，立刻回零，这样在实际中经常会因为力矩过大回零，但实际撑腿长度较长，下次伸展时支撑腿会因为支撑腿零点的错误而可能造成滑柱跌落的情况，在实际中不能使用，且如果回零力矩设置太大大，则回零后丝杠对后面部件(驱动机构和轴用弹性挡圈)的撞击力度增加，使后面部件容易损坏；最后在力矩控制过程中，最好将收腿力矩设置在一个较为合理的力矩范围内，使回收器件撞击轴用弹性挡圈的力量较小，这样可以提高轴用弹性挡圈的可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机电式支撑腿回收控制方法。本发明通过力矩和行程两个变量来判定支撑腿状态，且以力矩为主要的判定依据，确保了收腿回零位置在一个较合理的范围，且本发明每次滑柱回零位置随机确定，在合理范围内的力矩变化能较好的被回零过程识别，确保了机电式支撑腿长期稳定运行，减少了支撑腿故障周期，提高了支撑腿的可靠性，且回零力矩小，使结构部件相互之间的撞击力减小，提高了支撑腿的使用寿命。

本发明的技术方案是：一种机电式支撑腿回收控制方法，包括设定行程归零值和力矩归零值的步骤，其特征在于：在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿行程，当支撑腿行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿行程满足归零需求；在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿力矩，当支撑腿力矩实时值大于力矩归零值时，则认为支撑腿力矩满足归零需求；在收腿过程中，以力矩是否满足归零需求为判断依据，当力矩满足归零要求时，如此时行程实时值大于行程归零值，则认为支撑腿力矩卡死，不进行归零处理，停止支撑腿回收，并报支撑腿卡滞故障信息；如此时行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿回收到位，进入支撑腿伸腿步骤，控制支撑腿停止收腿，然后再使支撑腿伸腿；伸腿完成后，控制器件将支撑腿行程归零。

根据如上所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：支撑腿伸腿距离为0.12mm。

根据如上所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：支撑腿伸腿距离为0.24mm。

根据如上所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：力矩归零值为支撑腿空载回收力矩的1.1至1.3倍。

本发明的有益效果是：一是采用力矩加行程双模式进行回零控制，提高支撑腿正常回收率；二是当支撑腿沾染泥沙时，可及时发现并清除，从而降低支撑腿故障维修率；三是可以降低支撑腿的维修周期，使调平系统可长期稳定可靠运行；四是自动消除零点漂移现象，确保系统可长期稳定运行；五是可以避免滑柱每次归零都置于相同的位置，克服启动时电机力矩变大的不足。

附图说明

图1为机电式支撑腿结构示意图。

附图说明：伺服电机1、驱动机构2、轴用弹性挡圈3、滚珠丝杆组件5、撑腿本体6、滑柱7。

具体实施方式

名词解释：PLC可编程逻辑控制器，PLC也可以采用其他的控制器件代替，如单片机、DSP等芯片。

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明的支撑腿包括伺服电机1、驱动机构2、轴用弹性挡圈3、滚珠丝杆组件5、撑腿本体6、滑柱7，伺服电机1通过驱动机构2驱动滚珠丝杆组件5转动，从而带动滑柱7伸出或回收，实现伸腿的机械控制。

本发明的机电式支撑腿采用伺服电机1控制撑腿的伸出和回收，通过伺服驱动器驱动电机转动，控制器件通过采集伺服驱动器的位置计数器和力矩分别计算撑腿的行程和力矩。例如，控制器件为PLC可编程逻辑控制器，PLC采用高速计数器采集电机转动圈数，具体行程采集的过程为：通过高速计数器采样计算，电机转动一圈，驱动器就输出一百个脉冲，高速计数器计数一百次，每圈伸腿长度为：0.12mm，则：撑腿长度＝高速计数器*0.12/100mm，当电机最高转速为2500分/转，每转输出脉冲数100个，则：每秒计数为2500*100/60＝4167。一般PLC器件或控制芯片能够满足信号采样的需求。如PLC采集支撑腿撑腿着地后，力矩值为100，收腿时空载回收力矩范围在30至36之间，则本发明中判断撑腿是否回收到位的值则应节约36至100之间。本发明的力矩值是指通过控制器件采样计算后的数值，是支撑腿着地和空载向上运动的比例值，并非实时力矩大小。

本发明的机电式支撑腿回收控制方法，适用于机电式支撑腿的控制，其控制方法包括，支撑腿行程采集及行程误差控制的步骤；支撑腿力矩检测及力矩误差控制的步骤；实际长度最长误差测量的步骤和撑腿形成归零的步骤，支撑腿伸腿的步骤。具体过程为：首先设定行程归零值和力矩归零值；

在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿行程位置，当行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿行程满足归零需求；如本实施例中，只要撑腿长度误差在0.12mm内则可以进行归零处理，则行程归零值为撑腿长度*100mm/0.12，即行程归零值为100，则实际高速计数器值小于100则满足行程归零。

在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿力矩，当支撑腿实时力矩大于力矩归零值时，则认为支撑腿力矩满足归零需求；本实施例中，力矩归零值可设置在40至55范围内，如设置为42，则当力矩为45或57时，则认为力矩值满足归零要求。本发明中，力矩归零值为支撑腿空载回收力矩的1.1至1.3倍，这样，回收撞击力矩较小，可提高驱动机构2以及轴用弹性挡圈3的可靠性，减少维修周期。

在收腿过程中，以力矩是否满足归零需求为判断依据，当力矩满足归零要求时，行程实时值大于行程归零值，则认为支撑腿力矩卡死，不进行归零处理，停止支撑腿回收，并报支撑腿卡滞故障信息；当行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿回收到位，进入支撑腿伸腿步骤。

支撑腿伸腿的步骤为：控制支撑腿向前伸出一小段，然后电机停止转动，然后在控制器中将支撑腿行程计数器清零，即认为此时撑腿处于起始位置。如本发明中，支撑腿伸腿伸出0.12mm或0.24mm在进行清零。

采用本发明的方法进行回零，其每次归零后，滑柱的位置是不同的，这样可以避免滑柱每次归零都置于相同的位置，长期放置在该位置，可能出现启动力矩变大的问题。理论上采用本发明的方法可能出现每次回零位置比前一次伸出回零位置伸长0.12mm之内，长期积累，如2000次后，可能零点漂移达到240mm，如零点漂移过多，则可能出现伸腿脱落的情况，这在实际运行时是不可接受的。但是只要在2000次之内的某一次力矩值小于力矩归零值，则滑柱会继续后退，直到力矩再次增加，从而可以在多次运行时自动消除零点漂移现象。根据实际运行情况来看，采用此方法确有极少数的支撑腿伸腿在运行数年后伸腿回零时滑柱仍有较多在外的情况，但多数都能够长期稳定工作。对于这极少数的支撑腿伸腿回零伸长的，一般是由于支撑伸腿在使用过程中力矩发生变化，使回收力矩长期偏大而引起的，需要进行维修保养。其次，采用本发明的方法，可以定期对支撑腿进行维修保养。

Claims (4)

1.一种机电式支撑腿回收控制方法，包括设定行程归零值和力矩归零值的步骤，其特征在于：

在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿行程，当支撑腿行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿行程满足归零需求；

在收腿过程中，控制器件实时采集支撑腿力矩，当支撑腿力矩实时值大于力矩归零值时，则认为支撑腿力矩满足归零需求；

在收腿过程中，以力矩是否满足归零需求为判断依据，当力矩满足归零要求时，如此时行程实时值大于行程归零值，则认为支撑腿力矩卡死，不进行归零处理，停止支撑腿回收，并报支撑腿卡滞故障信息；如此时行程实时值小于行程归零值时，则认为支撑腿回收到位，进入支撑腿伸腿步骤；

控制支撑腿停止收腿，然后再使支撑腿伸腿，伸腿完成后，控制器件将支撑腿行程归零。

2.根据权利要求1所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：支撑腿伸腿距离为0.12mm。

3.根据权利要求1所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：支撑腿伸腿距离为0.24mm。

4.根据权利要求1所述的机电式支撑腿回收控制方法，其特征在于：力矩归零值为支撑腿空载回收力矩的1.1至1.3倍。