CN108726370A - 一种联动方式行车系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联动方式行车系统，包括架空轨道、平移主梁、X向插补驱动机构、Y向插补驱动机构、起升器和控制器；所述平移主梁滑动设置在所述架空轨道上，所述起升器滑动设置在所述平移主梁上；所述X向插补驱动机构与所述平移主梁传动连接以驱动所述平移主梁在所述架空轨道上滑动；所述Y向插补驱动机构设置在所述平移主梁上并用于驱动所述起升器在所述平移主梁上滑动；所述X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构均与所述控制器信号连接。本发明的联动方式行车系统具有结构简单、联动控制、效率高、速度快、运行精度高等优点。

Description

一种联动方式行车系统

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别是涉及一种联动方式行车系统。

背景技术

行车具有结构简单、重量轻、造价低、维修方便的特点，因此该起重设备被广泛应用于工厂车间或仓库。在现有技术中，大多数行车的控制移动都是靠人工的，肉眼观察判断位置，要么操作员在架空轨道侧的操作室内操作，要么操作员在底面手持有线操作盒，慢慢地跟随行车的移动，在地面跟着走，自动化程度很低。

随着先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、伺服控制技术及理论的发展，行车设备经历了一场巨大变革，促使起其技术性能进入了崭新的发展阶段，行车向大型化，高速化，专用化和自动化方向发展。随着现代化的发展越来越快，已开始采用行车自动定位控制技术，这样，大大提高了生产率，降低了人力成本。

然而，目前这种自动控制的方式比较简单，X向和Y向之间没有联动和互相配合，都是“各自为政”，一般行车时先移动X轴，再移动Y轴，速度慢，效率低。如果两个方向同时移动的话，行车在移动过程中会出现瞬间加速或瞬间减速的情况，吊装货物时会不稳定，带来了安全的隐患。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种联动方式行车系统，其具有结构简单、联动控制、效率高、速度快、运行精度高的优点。

一种联动方式行车系统，包括架空轨道、平移主梁、X向插补驱动机构、Y向插补驱动机构、起升器和控制器；所述平移主梁滑动设置在所述架空轨道上，所述起升器滑动设置在所述平移主梁上；所述X向插补驱动机构与所述平移主梁传动连接以驱动所述平移主梁在所述架空轨道上滑动；所述Y向插补驱动机构设置在所述平移主梁上并用于驱动所述起升器在所述平移主梁上滑动；所述X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构均与所述控制器信号连接。

本发明的联动方式行车系统通过设置X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构，利用控制器控制X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构分别在X向和Y向进行相互协调的插补运动，采用直线插补的方式，输出一个脉冲信号产生单个的行程增量，实现了对平移主梁和起升器的联动协调控制，解决了现有技术行车系统效率低、速度慢、精度差等问题，提高了运行效率、运行速度和运行精度。

进一步地，所述X向插补驱动机构包括X向伺服驱动器和X向伺服电机，所述X向伺服驱动器和X向伺服电机固定在所述平移主梁上，所述X向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述X向伺服电机之间。

进一步地，所述平移主梁的两端均设置有X向滚轮，所述X向滚轮滚动设置于所述架空轨道上，所述X向伺服电机的输出端与其中一端的所述X向滚轮传动连接。

进一步地，所述Y向插补驱动机构包括Y向伺服驱动器和Y向伺服电机，所述Y向伺服驱动器和X向伺服电机与所述起升器固定连接，所述Y向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述Y向伺服电机之间。

进一步地，所述起升器上设置有Y向滚轮，所述Y向滚轮滚动设置于所述平移主梁上，所述Y向伺服电机的输出端与所述Y向滚轮传动连接。

进一步地，还包括X向限位开关和Y向限位开关，所述X向限位开关和Y向限位开关分别固定在所述架空轨道的两端和所述平移主梁的两端，所述X向限位开关和Y向限位开关均与所述控制器信号连接。

进一步地，还包括上位机，所述上位机与所述控制器信号连接。

进一步地，所述控制器为PLC控制器。

相对于现有技术，本发明的联动方式行车系统通过设置X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构，利用控制器控制X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构分别在X向和Y向进行相互协调的插补运动，采用直线插补的方式，输出一个脉冲信号产生单个的行程增量，实现了对平移主梁和起升器的联动协调控制，解决了现有技术行车系统效率低、速度慢、精度差等问题，提高了运行效率、运行速度和运行精度。本发明的联动方式行车系统具有结构简单、联动控制、效率高、速度快、运行精度高等优点。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的联动方式行车系统的结构示意图。

图2是本发明的联动方式行车系统的控制示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明的联动方式行车系统，包括架空轨道1、平移主梁2、X向插补驱动机构3、Y向插补驱动机构4、起升器5、控制器、X向限位开关6、Y向限位开关7和上位机。所述平移主梁2滑动设置在所述架空轨道1上，所述起升器5滑动设置在所述平移主梁2上。所述X向插补驱动机构3与所述平移主梁2传动连接以驱动所述平移主梁2在所述架空轨道1上滑动。所述Y向插补驱动机构4设置在所述平移主梁2上并用于驱动所述起升器5在所述平移主梁2上滑动。所述X向插补驱动机构3和Y向插补驱动机构4均与所述控制器信号连接。所述X向限位开关6和Y向限位开关7分别固定在所述架空轨道1的两端和所述平移主梁2的两端，所述X向限位开关6和Y向限位开关7均与所述控制器信号连接。所述上位机与所述控制器信号连接。在上位机设置运行代码，并通过控制器控制X向插补驱动机构3、Y向插补驱动机构4以及起升器5的协调动作。

具体地，所述X向插补驱动机构3包括X向伺服驱动器和X向伺服电机31，所述X向伺服驱动器和X向伺服电机31固定在所述平移主梁2上，所述X向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述X向伺服电机31之间。所述平移主梁2的两端均设置有X向滚轮，所述X向滚轮滚动设置于所述架空轨道1上，所述X向伺服电机31的输出端与其中一端的所述X向滚轮传动连接。

所述Y向插补驱动机构4包括Y向伺服驱动器和Y向伺服电机41，所述Y向伺服驱动器和X向伺服电机31与所述起升器5固定连接，所述Y向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述Y向伺服电机41之间。所述起升器5上设置有Y向滚轮，所述Y向滚轮滚动设置于所述平移主梁2上，所述Y向伺服电机41的输出端与所述Y向滚轮传动连接。

本实施例的上位机是一种简单、方便、自然地人机交互方式，可以反应整个系统的状态，可以设定系统相应的数据。本发明的上位机可以编写相应的G代码和M代码，行车可以根据指令作定位移动。

本实施例的所述控制器为PLC控制器。

上位机上可以设置G代码，就是G-code，运动指令，具体如下：

设置G代码的格式一般是Gxx，Xxx，Yxx，Fxx；例如G00，X100，Y200，F300，其意思是对行车作定位，目标位置是(100，200)，移动速度是300，位置和速度只是程序上的一个数值，单位可以根据程序的设定来定义。

控制器根据上位机内编写的G代码，发脉冲信号给X向插补驱动机构3和Y向插补驱动机构4，从而可以控制X向插补驱动机构3和Y向插补驱动机构4的作相互配合的插补运动：X向伺服电机31驱动X向滚轮在架空轨道1上滚动，从而驱动平移主梁2的往复滑动；Y向伺服电机41驱动Y向滚轮在平移主梁2上滚动，进而驱动起升器5在平移主梁2上往复滑动。

插补运动的方式大致是：

在每一个插补循环的开始，插补器会先进入“等待”状态。控制器发出指令后，插补器结束等待状态，开始运动。这时每发一个脉冲信号，控制器会进行一个插补循环。插补器结束“等待”状态后，先进行偏差判别。若偏差值大于等于零，系统的进给方向应为+x，进给后偏差值成为Fm-ye；若偏差值小于零，系统的进给方向应为+y，进给后的插补值为Fm+xe。控制器进行了一个插补循环后，插补循环数n应增加l。最终进行终点判别，若n<m，说明直线插补没有完毕，应继续进行插补；否则，表明直线插补运动完毕，应结束插补工作。由上面的插补计算可知，每走一步，都要进行一下4个步骤(也称节拍)：

(1)算术运算或逻辑判断，其工作循环为方向判定：根据插补值判定进给方向。

(2)坐标进给：由判定方向向该坐标方向发一个进给脉冲。

(3)偏差计算：每走一步到达新坐标点，按偏差公式计算新的偏差。

(4)终点判别：若到达终点就结束插补计算；若未到达就重复上述循环步骤。

起升器5的吊具在Z向的上下运动可以通过在上位机设定M代码来控制，因为Z向不参与插补运动，也可以不用M代码来控制，直接用PLC控制器的梯形图写程序控制。

相对于现有技术，本发明的联动方式行车系统通过设置X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构，利用控制器控制X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构分别在X向和Y向进行相互协调的插补运动，采用直线插补的方式，输出一个脉冲信号产生单个的行程增量，实现了对平移主梁和起升器的联动协调控制，解决了现有技术行车系统效率低、速度慢、精度差等问题，提高了运行效率、运行速度和运行精度。本发明的联动方式行车系统具有结构简单、联动控制、效率高、速度快、运行精度高等优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种联动方式行车系统，其特征在于：包括架空轨道、平移主梁、X向插补驱动机构、Y向插补驱动机构、起升器和控制器；所述平移主梁滑动设置在所述架空轨道上，所述起升器滑动设置在所述平移主梁上；所述X向插补驱动机构与所述平移主梁传动连接以驱动所述平移主梁在所述架空轨道上滑动；所述Y向插补驱动机构设置在所述平移主梁上并用于驱动所述起升器在所述平移主梁上滑动；所述X向插补驱动机构和Y向插补驱动机构均与所述控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的联动方式行车系统，其特征在于：所述X向插补驱动机构包括X向伺服驱动器和X向伺服电机，所述X向伺服驱动器和X向伺服电机固定在所述平移主梁上，所述X向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述X向伺服电机之间。

3.根据权利要求2所述的联动方式行车系统，其特征在于：所述平移主梁的两端均设置有X向滚轮，所述X向滚轮滚动设置于所述架空轨道上，所述X向伺服电机的输出端与其中一端的所述X向滚轮传动连接。

4.根据权利要求1所述的联动方式行车系统，其特征在于：所述Y向插补驱动机构包括Y向伺服驱动器和Y向伺服电机，所述Y向伺服驱动器和X向伺服电机与所述起升器固定连接，所述Y向伺服驱动器信号连接于所述控制器和所述Y向伺服电机之间。

5.根据权利要求4所述的联动方式行车系统，其特征在于：所述起升器上设置有Y向滚轮，所述Y向滚轮滚动设置于所述平移主梁上，所述Y向伺服电机的输出端与所述Y向滚轮传动连接。

6.根据权利要求1所述的联动方式行车系统，其特征在于：还包括X向限位开关和Y向限位开关，所述X向限位开关和Y向限位开关分别固定在所述架空轨道的两端和所述平移主梁的两端，所述X向限位开关和Y向限位开关均与所述控制器信号连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的联动方式行车系统，其特征在于：还包括上位机，所述上位机与所述控制器信号连接。

8.根据权利要求7所述的联动方式行车系统，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。