CN111115458A - 载荷位置计算装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种载荷位置计算装置及起重机，涉及起重装置技术领域，载荷位置计算装置包括：差值计算机构、零点位置确定机构和载荷位置计算机构，差值计算机构包括差值检测组件，或者，差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件；零点位置确定机构包括零点检测组件，或者，零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件，载荷位置计算机构分别与差值检测组件和零点检测组件信号连接。本发明提供的载荷位置计算装置缓解了相关技术中采用电位器计算载荷位置，存在较大安全隐患的技术问题。

Description

载荷位置计算装置及起重机

技术领域

本发明涉及起重装置技术领域，尤其是涉及一种载荷位置计算装置及起重机。

背景技术

塔式起重机简称塔机，是一种动臂装在高耸塔身上部的旋转塔机，其作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。塔机工作过程中，需对塔机中载荷位置进行计算。

传统的塔机载荷位置计算方法为：以起升高度计算为例，高度检测装置电位器水平安装于一块水平固定板上，高度检测装置连接起升卷筒，通过起升卷筒放的钢丝绳的长度和减速比关系折算出实际的高度差值。而高度检测的零点标定需要拆开高度检测装置的防护上盖，通过调整高度电位器内部（滑动电阻分压）的初始位置来实现。起升高度值等于初始值加上高度差值。起升高度值确定后常通过显示装置来进行高度值等载荷位置的显示。现有技术中的载荷位置计算方法存在以下问题：

1）采用电位器的形式属于外置式，高度检测装置盖容易拆开，私人可违规调节，存在较大的安全隐患。

2）电位器存在位置死区，给位置标零带来较大的困扰，位置标定不方便。

3)电位器属于机械传动，使用一段时间后由于松动或磨损会存在重复误差。

发明内容

本发明第一方面提供一种载荷位置计算装置，以缓解相关技术中采用电位器计算载荷位置，存在较大安全隐患的技术问题。

第一方面，本发明提供载荷位置计算装置包括：差值计算机构、零点位置确定机构和载荷位置计算机构；

所述差值计算机构包括差值检测组件，所述差值检测组件用于单独检测运动差值；或者，所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件，所述被检测组件安装于运动件上，所述差值检测组件与所述被检测组件配合检测运动差值，所述运动差值包括起升高度差值、变幅差值和回转角度差值；

所述零点位置确定机构包括零点检测组件，所述零点检测组件用于单独进行零点标定；或者，所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件，所述零点标记组件安装于所述运动件上，所述零点检测组件与所述零点标记组件配合进行零点标定，所述零点位置包括起升零点位置、变幅零点位置和回转零点位置；

所述载荷位置计算机构分别与所述差值检测组件和所述零点检测组件信号连接，所述载荷位置计算机构用于根据所述起升零点位置和所述起升高度差值计算出起升载荷位置、根据所述变幅零点位置和所述变幅差值计算变幅载荷位置和根据所述回转零点位置和所述回转角度差值计算出回转载荷位置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，当所述差值计算机构包括差值检测组件时，所述差值检测组件包括编码器，所述编码器安装于驱动机构中的电机轴或齿轮传动轴，且所述编码器与所述载荷位置计算机构信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，当所述差值计算机构包括差值检测组件时，所述差值检测组件包括电子罗盘，所述电子罗盘安装于回转件，并与所述载荷位置计算机构信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，当所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件时，所述差值检测组件包括脉冲检测开关，被检测组件包括检测板，所述检测板设有检测通孔，且所述检测板安装于卷筒或钢丝绳滑轮，所述脉冲检测开关的检测端与所述检测板相对设置，且所述脉冲检测开关与所述载荷位置计算机构信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，当所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件时，所述差值检测组件包括第一视觉传感器，所述被检测组件包括第一标记结构和第二标记结构，所述第一标记结构设于所述运动件，所述第二标记结构设于与所述运动件相对的固定件，所述第一视觉传感器与所述载荷位置计算机构信号连接，并用于采集具有所述第一标记结构相对所述第二标记结构距离信息的图像。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件时，所述零点检测组件包括接近开关，所述零点标记组件包括运动部件，所述接近开关安装于零点位置，并与所述载荷位置计算机构信号连接，所述运动部件安装于所述运动件。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件时，所述零点检测组件包括第二视觉传感器，所述零点标记组件包括第三标记结构，所述第三标记结构设于所述运动件，所述第二视觉传感器与所述运动件相对设置，并与所述载荷位置计算装置信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件时，所述零点检测组件包括三圈保护装置，所述三圈保护装置安装于起升或变幅卷筒的卷扬内，并与所述载荷位置计算装置信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第九种可能的实施方式，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件时，所述零点检测组件包括显示授权装置、遥控器、远程指令传输平台或者远程指令传输装置，所述显示授权装置、所述遥控器、远程指令传输平台或者远程指令传输装置均与所述载荷位置计算机构信号连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第十种可能的实施方式，所述载荷位置计算机构包括变频器、控制器或集成平台。

本发明第二方面提供一种起重机，包括第一方面提供的载荷位置计算装置。

使用本发明提供的载荷位置计算装置计算塔机的载荷位置，具体的，计算起升载荷位置时，吊钩运动至起升零点位置时，零点检测组件进行起升零点标定，并将起升零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，吊钩再继续竖直运动的过程中，差值检测组件检测吊钩相对于起升零点位置运动的距离，即起升高度差值，并将检测的起升高度差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对起升零点位置和起升高度差值进行求和，从而计算出起升载荷位置。

计算变幅载荷位置时，变幅小车运动至变幅零点位置时，零点检测组件进行变幅零点标定，并将变幅零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，变幅小车再继续水平运动的过程中，差值检测组件检测变幅小车相对于变幅零点位置运动的距离，即变幅差值，并将检测的变幅差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对变幅零点位置和变幅差值进行求和，从而计算出变幅载荷位置。

计算回转载荷位置时，起重臂转动至回转零点位置时，零点检测组件进行回转零点标定，并将回转零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，起重臂再继续转动的过程中，差值检测组件检测起重臂相对于回转零点位置转动的角度，即回转角度差值，并将检测的回转角度差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对回转零点位置和回转角度差值进行求和，从而计算出回转载荷位置。

与现有技术相比，本发明提供的载荷位置计算装置采用零点位置的自动标定，避免人为现场任意标定的风险，也规避了使用一段时间带来的重复精度降低进而幅度不准导致幅度载荷保护失效的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的载荷位置计算装置的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中电子罗盘的检测示意图；

图3为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中脉冲检测开关的检测示意图；

图4为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中第一视觉传感器的检测示意图；

图5为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中接近开关的检测示意图一；

图6为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中接近开关的检测示意图二；

图7为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中三圈保护装置的检测示意图；

图8为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中第二视觉传感器的检测示意图一；

图9为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中第二视觉传感器的检测示意图二；

图10为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中第二视觉传感器的检测示意图三；

图11为本发明实施例提供的载荷位置计算装置中第二视觉传感器的检测示意图四。

图标：01-电子罗盘；02-部件平台；03-安装架；04-脉冲检测开关；05-检测板；06-检测通孔；07-钢丝绳滑轮；08-安装板；09-钢丝绳；10-第一视觉传感器；11-第一标记结构；12-第二标记结构；13-吊钩；14-起重臂；15-接近开关；16-运动部件；17-回转齿轮；18-三圈保护装置；19-卷筒；20-第二视觉传感器；21-第三标记结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供载荷位置计算装置包括：值计算机构、零点位置确定机构和载荷位置计算机构；差值计算机构包括差值检测组件，差值检测组件用于单独检测运动差值；或者，差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件，被检测组件安装于运动件上，差值检测组件与被检测组件配合检测运动差值，运动差值包括起升高度差值、变幅差值和回转角度差值；零点位置确定机构包括零点检测组件，零点检测组件用于单独进行零点标定；或者，零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件，零点标记组件安装于运动件上，零点检测组件与零点标记组件配合进行零点标定，零点位置包括起升零点位置、变幅零点位置和回转零点位置；载荷位置计算机构分别与差值检测组件和零点检测组件信号连接，载荷位置计算机构用于根据起升零点位置和起升高度差值计算出起升载荷位置、根据变幅零点位置和变幅差值计算变幅载荷位置和根据回转零点位置和回转角度差值计算出回转载荷位置。

作为一种实施方式，差值检测组件包括编码器，编码器安装于驱动机构中的电机轴或齿轮传动轴，且编码器与载荷位置计算机构信号连接。

该实施方式可用于检测起升高度差值，具体的，在起升驱动机构中的电机轴或齿轮传动轴上安装编码器，起升驱动机构与起升滑轮连接，起升滑轮用于支撑起升钢丝绳。起升操作过程中，起升驱动机构中的电机转动时，电机轴绕其自身的轴线转动，同时带动齿轮传动系运转，编码器安装于电机轴时，电机轴带动编码器的连接轴运动，编码器安装于齿轮传动系时，齿轮传动系带动编码器的连接轴运动。编码器的连接轴运动时，编码器内部感应到运动，检测出电机轴或齿轮轴的角位移。编码器安装于电机轴时，可根据电机与起升滑轮之间的减速比计算出起升滑轮转动的圈数，编码器安装于齿轮轴时，可根据齿轮轴与起升滑轮之间的减速比计算出起升滑轮转动的圈数，起升钢丝移动的距离与起升滑轮的线位移相同，起升滑轮的周长乘以起升滑轮转动圈数计算出起升钢丝绳移动的距离，从而得出起升高度差值。

同理，在变幅驱动机构中的电机轴和齿轮轴安装编码器时，编码器可检测出变幅滑轮转动的圈数，变幅滑轮的周长乘以变幅滑轮转动的圈数计算出变幅钢丝绳移动的距离，从而得出变幅差值。

该实施方式还可检测回转角度差值，具体的，回转驱动机构中的电机轴或者齿轮轴安装编码器，编码器安装于回转驱动机构中的电机轴时，编码器检测电机的角位移，根据电机轴与起重臂14之间的减速比，计算出回转角度差值。编码器安装于回转驱动机构中齿轮轴时，编码器检测齿轮轴的角位移，根据齿轮轴与起重臂14之间的减速比，计算出回转角度差值。

作为另一种实施方式，传感器部件包括电子罗盘01，电子罗盘01安装于回转件，并与载荷位置计算机构信号连接。

具体的，电子罗盘01安装于塔机的部件平台02上，利用地磁场来定位北极。因塔机的部件平台02一般为金属平台，为避免电子罗盘01姿态检测精度受到部件平台02的影响，如图2所示，电子罗盘01通过由非金属材料制成的安装架03安装于部件平台02。塔机回转的过程中，电子罗盘01的指针始终指向北极，电子罗盘01的表盘跟随塔机一起回转，电子罗盘01的指针相对于电子罗盘01的表盘转动的角度为塔机的回转角度差值，电子罗盘01将指针相对于表盘转动的角度，即塔机的回转角度差值传送至载荷位置计算机构。

作为一种实施方式，差值检测组件包括脉冲检测开关04，被检测组件包括检测板05，检测板05设有检测通孔06，且检测板05安装于卷筒19或钢丝绳滑轮07，脉冲检测开关04的检测端与检测板05相对设置，且脉冲检测开关04与载荷位置计算机构信号连接。

检测板05由金属材料制成，且检测板05安装于起升卷筒、变幅卷筒或钢丝绳滑轮07的端部。以检测板05安装于钢丝绳滑轮07为例进行具体说明，图3所示：具体的，检测板05上设有多个检测通孔06，多个检测通孔06沿检测板05的周向均匀分布。脉冲检测开关04的数量为两个，两个脉冲检测开关04均安装于安装板08上，脉冲检测开关04具有0和1即连通和断开两种状态，其中一个脉冲检测开关04的相序超前。钢丝绳滑轮07为塑料滑轮，检测通孔06转动至与脉冲检测开关04的检测端相对时，脉冲检测开关04的检测端与钢丝绳滑轮07相对，该状态为0状态，检测通孔06未转动至与脉冲检测开关04的检测端相对时，脉冲检测开关04的检测端与由金属材料制成的检测板05的其他位置相对，该状态为1状态。可根据这两个脉冲检测开关04的脉冲信号组合状态进行位置的间接检测，钢丝绳滑轮07随钢丝绳09一起运动并带动检测板05运动，当检测通孔06与脉冲检测开关04的位置布局设计合适时，两个脉冲检测开关04能依次感知到10、11、01、00，依次循环构成了位置检测用的脉冲序列，每完成一次脉冲循环，表明钢丝绳滑轮07转动一周，通过脉冲序列的检测，能够检测出钢丝绳滑轮07转动的圈数，因钢丝绳09移动的距离与钢丝绳滑轮07的线位移相等，根据钢丝绳滑轮07的周长乘以钢丝绳滑轮07转动的圈数可计算出钢丝绳09的收放量，进而计算出载荷的位置增量。

具体的，该实施方式可用于起升高度差值和变幅差值的计算，具体的，计算起升高度差值时，在与起升钢丝绳配合的钢丝绳滑轮07上安装检测板05，脉冲检测开关04与检测板05相对设置。计算变幅差值时，在与变幅钢丝绳配合的钢丝绳滑轮07上安装检测板05，脉冲检测开关04与检测板05相对设置。

作为另一种实施方式，如图4所示，差值检测组件包括第一视觉传感器10，被检测组件包括第一标记结构11和第二标记结构12，第一标记结构11设于运动件，第二标记结构12设于与运动件相对的固定件，第一视觉传感器10与载荷位置计算机构信号连接，并用于采集具有第一标记结构11相对第二标记结构12距离信息的图像。

该实施方式可用于起升高度和小车位置差值的计算，下面以起升高度差值的计算位置进行说明。具体的，第一标记结构11和第二标记结构12为颜色标记或形状标记，如图4所示，第一标记结构11安装于运动的吊钩13上，或者，整个吊钩13作为第一标记结构11，第二标记结构12安装于起重臂14上。第一视觉传感器10可采用工业相机，用于采集具有第一标记结构11相对第二标记结构12的距离信息的图像，结合第一视觉传感器10离目标塔机的距离、焦距变换等折算的运算关系，可以得出载荷的位置变化信息，并用来差值计算。

为实现零点（也包括指定的初始值）位置的自动标定或授权可控标定，避免人为现场任意标定或者使用一段时间重复精度降低带来的幅度不准的风险，可采取以下方案实施。

具体的，作为一种实施方案，零点检测组件包括接近开关15，零点标记组件包括运动部件16，接近开关15安装于零点位置，并与载荷位置计算机构信号连接，运动部件16安装于运动件。

该实施方式可用于变幅位置的零点标定，具体的，如图5所示：接近开关15固定安装于起重臂14上某个固定的位置，运动部件16为变幅小车或固定在变幅小车上的金属板件，当运动部件16接近该接近开关15时，则自动触发一次变幅小车位置的零点位置或指定位置的标定，并将变幅小车位置零点标定或指定位置标定的信号传送至载荷位置计算装置。

该实施方式还可用于起升高度零点标定，具体的，运动部件16为吊钩13或固定在吊钩13上的金属板件，当运动部件16高低运动接近该接近开关15时，则自动触发一次起升高度零点标定，并将起升高度零点标定信号发送至载荷位置计算机构。

该实施方式还可用于回转角度零点标定，具体的，如图6所示，接近开关15固定安装于回转齿轮17附近，运动部件16安装于回转齿轮17，运动部件16随回转齿轮17转动，当运动部件16运动至接近开关15处时，自动触发一次回转角度的零点标定，并将回转角度零点标定的信号发送至载荷位置计算装置。

作为另一种实施方式，如图7所示，零点位置确定机构包括三圈保护装置18，三圈保护装置18安装于起升或变幅卷筒的卷扬内，并与载荷位置计算装置信号连接。

具体的，在起升或变幅卷筒的卷扬内集成三圈（也包含多圈）安全保护装置，当三圈保护装置18检测到卷扬只有三圈时，则内部的微动开关会发出一个安全保护信号，将用该微动开关信号当作一个零点标记信号，并将该零点标定信号发送给载荷位置计算机构。该方法适用于有卷扬装置的起升、变幅的零点位置确定。

作为另一种实施方式，零点检测组件包括第二视觉传感器20，零点标记组件包括第三标记结构21，第三标记结构21设于运动件，第二视觉传感器20与运动件相对设置，并与载荷位置计算装置信号连接。

该实施方式可用于起升高度零点标定，具体的，第三标记结构21为颜色标记或形状标记，如图8所示，第三标记结构21设置在吊钩13或小车上。第二视觉传感器20选用工业相机，第二视觉传感器20固定安装于指定位置，当第二视觉传感器20检测到第三标记结构21时，触发一次起升高度零点标定信号。

该实施方式还可用于起升高度或变幅零点标定，具体的，如图9所示，第三标记结构21设置在起重臂14的固定位置，第二视觉传感器20固定安装于指定位置，第二视觉采集吊钩13相对第三标记结构21位置的图像，当吊钩13在起重臂14平面上的垂直投影与第三标记结构21在起重臂14上处于同一区域时，触发变幅小车的零点标定，并向载荷位置计算机构发送零点标定的信号；当吊钩13运动至与第三标记结构21在起重臂14平面处于同一区域时，触发起升高度零点标定，并将起升高度零点标定信号传送至载荷位置计算装置。

该实施方式还可用于回转角度零点标定，具体的，如图10所示，第三标记结构21设于回转齿轮17上个，第二视觉传感器20的摄像头与回转齿轮17相对，当第二视觉传感器20检测到回转齿轮17上的第三标记结构21时，触发回转角度的零点标定，并将回转零点标定的信号传送至载荷位置计算机构。

该实施方式还可用于起升或变幅位置的零点标定，具体的，如图11所示，第三标记结构21设置在三圈或多圈保护位置的钢丝绳09上，第二视觉传感器20的摄像头与钢丝绳09相对设置，当第二视觉传感器20检测到第三标记结构21时，触发带卷扬的起升或变幅位置的零点标定信号，并零点标定信号传送至载荷位置计算机构。

作为另一种实施方式，零点位置确定机构包括显示授权装置、遥控器、远程指令传输平台或远程指令传输平台，显示授权装置、遥控器和远程指令传输平台均与载荷位置计算机构信号连接。

可通过显示器确定零点位置或指定的初始值，具体的，当吊钩13、变幅小车或回转件运动至特征位置时，通过显示器触发一次零点标定信号，并将零点标定信号发送给载荷位置计算机构。显示器需通过特定按键组合、触摸屏特定形状操作或通过密码校验等方式进入，防止无关操作人员通过显示器进行修改。该方法适用于起升、变幅和回转的零点位置确定。

作为另一种实施方式，通过遥控器、远程指令传输平台或远程指令传输装置来确定零点位置。具体的，当吊钩13、变幅小车或回转件运动至特征位置时，可通过遥控器、远程指令传输平台或远程指令传输装置的特定指令来触发进行一次零点标定信号，并将零点标定信号发送给载荷位置计算机构。

进一步的，载荷位置计算机构包括变频器、控制器或集成平台。

通过变频器的AD采样值和DI采样值等端口或CAN总线等形式实现零点标记信号和差值信号的采集，采集后由变频器实施载荷位置运算。

通过PLC或专用运动控制器自带的AD和DI端口实现零点标记信号和差值信号的采集，采集后由控制器实施载荷位置运算。

通过单片机、遥控器或视觉运算单元等其他具备运算能力的部件的AD和DI端口实现标记信号和差值信号的采集，采集后由单片机或其他具备运算能力的部件实施载荷位置的运算。

本发明实施例第二方面提供一种起重机，其包括上述实施例的载荷位置计算装置。具体的，本发明实施提供的起重机可为塔式起重机、汽车起重机或履带式起重机。

本发明实施例提供的载荷位置计算装置及起重机，载荷位置计算装置包括：差值计算机构、零点位置确定机构和载荷位置计算机构；差值计算机构包括差值检测组件，差值检测组件用于单独检测运动差值；或者，差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件，被检测组件安装于运动件上，差值检测组件与被检测组件配合检测运动差值，运动差值包括起升高度差值、变幅差值和回转角度差值；零点位置确定机构包括零点检测组件，零点检测组件用于单独进行零点标定；或者，零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件，零点标记组件安装于运动件上，零点检测组件与零点标记组件配合进行零点标定，零点位置包括起升零点位置、变幅零点位置和回转零点位置；载荷位置计算机构分别与差值检测组件和零点检测组件信号连接，载荷位置计算机构用于根据起升零点位置和起升高度差值计算出起升载荷位置、根据变幅零点位置和变幅差值计算变幅载荷位置和根据回转零点位置和回转角度差值计算出回转载荷位置。

使用本发明提供的载荷位置计算装置计算塔机的载荷位置，具体的，计算起升载荷位置时，吊钩13运动至起升零点位置时，零点检测组件进行起升零点标定，并将起升零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，吊钩13再继续竖直运动的过程中，差值检测组件检测吊钩13相对于起升零点位置运动的距离，即起升高度差值，并将检测的起升高度差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对起升零点位置和起升高度差值进行求和，从而计算出起升载荷位置。

计算变幅载荷位置时，变幅小车运动至变幅零点位置时，零点检测组件进行变幅零点标定，并将变幅零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，变幅小车再继续水平运动的过程中，差值检测组件检测变幅小车相对于变幅零点位置运动的距离，即变幅差值，并将检测的变幅差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对变幅零点位置和变幅差值进行求和，从而计算出变幅载荷位置。

计算回转载荷位置时，起重臂14转动至回转零点位置时，零点检测组件进行回转零点标定，并将回转零点标定的信息传送至载荷位置计算机构，起重臂14再继续转动的过程中，差值检测组件检测起重臂14相对于回转零点位置转动的角度，即回转角度差值，并将检测的回转角度差值传送至载荷位置计算机构，载荷位置计算机构对回转零点位置和回转角度差值进行求和，从而计算出回转载荷位置。

与现有技术相比，本发明提供的载荷位置计算装置采用零点位置的自动标定，避免人为现场任意标定的风险，也规避了使用一段时间带来的重复精度降低进而幅度不准导致幅度载荷保护失效的风险。

采用零点（也包括指定的初始值）位置的自动标定或授权可控标定，避免人为现场任意标定的风险，也规避了使用一段时间带来的重复精度降低进而幅度不准导致幅度载荷保护失效的风险。

提升了标定的人性化，某些方法能免标定，服务人员不用去现场进行零点标定，提升了工作效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种载荷位置计算装置，其特征在于，包括：差值计算机构、零点位置确定机构和载荷位置计算机构；

所述差值计算机构包括差值检测组件，所述差值检测组件用于单独检测运动差值；或者，所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件，所述被检测组件安装于运动件上，所述差值检测组件与所述被检测组件配合检测运动差值，所述运动差值包括起升高度差值、变幅差值和回转角度差值；

所述零点位置确定机构包括零点检测组件，所述零点检测组件用于单独进行零点标定；或者，所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件，所述零点标记组件安装于所述运动件上，所述零点检测组件与所述零点标记组件配合进行零点标定，所述零点位置包括起升零点位置、变幅零点位置和回转零点位置；

所述载荷位置计算机构分别与所述差值检测组件和所述零点检测组件信号连接，所述载荷位置计算机构用于根据所述起升零点位置和所述起升高度差值计算出起升载荷位置、根据所述变幅零点位置和所述变幅差值计算变幅载荷位置和根据所述回转零点位置和所述回转角度差值计算出回转载荷位置。

2.根据权利要求1所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述差值计算机构包括差值检测组件时，所述差值检测组件包括编码器，所述编码器安装于驱动机构中的电机轴或齿轮传动轴，且所述编码器与所述载荷位置计算机构信号连接。

3.根据权利要求1所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述差值计算机构包括差值检测组件时，所述差值检测组件包括电子罗盘（01），所述电子罗盘（01）安装于回转件，并与所述载荷位置计算机构信号连接。

4.根据权利要求1所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件时，所述差值检测组件包括脉冲检测开关（04），所述被检测组件包括检测板（05），所述检测板（05）设有检测通孔（06），且所述检测板（05）安装于卷筒（19）或钢丝绳滑轮（07），所述脉冲检测开关（05）的检测端与所述检测板（05）相对设置，且所述脉冲检测开关（04）与所述载荷位置计算机构信号连接。

5.根据权利要求1所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述差值计算机构包括差值检测组件和被检测组件时，所述差值检测组件包括第一视觉传感器（10），所述被检测组件包括第一标记结构（11）和第二标记结构（12），所述第一标记结构（11）设于所述运动件，所述第二标记结构（12）设于与所述运动件相对的固定件，所述第一视觉传感器（10）与所述载荷位置计算机构信号连接，并用于采集具有所述第一标记结构（11）相对所述第二标记结构（12）距离信息的图像。

6.根据权利要求1-5任一项所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件时，所述零点检测组件包括接近开关（15），所述零点标记组件包括运动部件（16），所述接近开关（15）安装于零点位置，并与所述载荷位置计算机构信号连接，所述运动部件（16）安装于所述运动件。

7.根据权利要求1-5任一项所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件和零点标记组件时，所述零点检测组件包括第二视觉传感器（20），所述零点标记组件包括第三标记结构（21），所述第三标记结构（21）设于所述运动件，所述第二视觉传感器（20）与所述运动件相对设置，并与所述载荷位置计算装置信号连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件时，所述零点检测组件包括三圈保护装置（18），所述三圈保护装置（18）安装于起升或变幅卷筒的卷扬内，并与所述载荷位置计算装置信号连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的载荷位置计算装置，其特征在于，当所述零点位置确定机构包括零点检测组件时，所述零点检测组件包括显示授权装置、遥控器、远程指令传输平台或者远程指令传输装置，所述显示授权装置、所述遥控器、远程指令传输平台或者远程指令传输装置均与所述载荷位置计算机构信号连接。

10.根据权利要求1所述的载荷位置计算装置，其特征在于，所述载荷位置计算机构包括变频器、控制器或集成平台。

11.一种起重机，其特征在于，包括：权利要求1-10任一项所述的载荷位置计算装置。

Images