CN112093657A - 一种起重机抓斗的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机抓斗的控制方法，用于控制起升电机和开闭电机，该方法包括：当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令，判断是否接收到挖掘指令；若判断为接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式并且开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在起升电机和开闭电机的共同驱动下抓取物料；若判断为未接收到挖掘指令，控制起升电机关闭和开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。本发明能够对起升电机采用直接力矩控制，在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。本发明还提供了一种起重机抓斗的控制装置。

Description

一种起重机抓斗的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及起重机控制领域，特别涉及一种起重机抓斗的控制方法及装置。

背景技术

随着变频技术的发展，变频技术也广泛应用于起重机的电机驱动领域。传统使用矢量控制的变频器在抓斗抓取物料时采用控制电机的转速来达到保持起升电机的绳缆张力的目的。当抓斗在闭斗抓料过程中，实时检测起升钢丝绳的张紧情况，当检测到起升钢丝绳张紧转矩过大时，就会自动快速放绳，以实现抓斗下沉的运动；当检测到起升钢丝绳张紧转矩过小时，就会自动快速收绳，以实现快速张紧钢丝绳的目的。整个抓斗闭斗过程就是通过不停的“张紧”“松绳”来实现整个运动过程中可控的抓斗下沉过程。但是这种矢量控制方式在抓斗抓取物料时难以精准控制钢丝绳的张力。

发明内容

本发明的目的在于解决抓斗抓取物料时难以精准控制钢丝绳的张力的问题。本发明提供了一种起重机抓斗的控制方法及装置，能够在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种起重机抓斗的控制方法，用于控制起升电机和开闭电机，所述控制方法包括：

当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令，判断是否接收到挖掘指令；

若判断为接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式并且开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在起升电机和开闭电机的共同驱动下抓取物料；

若判断为未接收到挖掘指令，控制起升电机关闭和开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。

采用上述技术方案，能够对起升电机采用直接力矩控制，在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。

可选地，上述控制方法还包括：当抓斗在物料面以上，接收挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式以使抓斗下降。

可选地，控制起升电机工作在力矩控制模式包括：根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值，其中，预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值；基准力矩值为抓斗的重力产生的力矩值。

可选地，挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令，根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值包括：

判断挖掘指令的类型；

若挖掘指令为深挖指令，控制起升电机输出第一预设力矩值，第一预设力矩值在0～1/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为中挖指令，控制起升电机输出第二预设力矩值，第二预设力矩值在1/3～2/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为浅挖指令，控制起升电机输出第三预设力矩值，第三预设力矩值在2/3基准力矩值与基准力矩值之间。

可选地，上述控制方法还包括：当抓斗位于物料面以下，接收闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值，如是，则起升电机输出的力矩值为基准力矩值。

可选地，预设最低力矩值为起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。

可选地，控制开闭电机工作在速度控制模式包括：根据抓斗开度，控制开闭电机的转速以使抓斗以相应速度闭合；其中，

若抓斗开度大于第一开度，则开闭电机输出第一转速；

若抓斗开度在第二开度和第一开度之间，则开闭电机输出第二转速；

若抓斗开度小于或等于第二开度，则开闭电机关闭。

本发明的实施方式还公开了一种基于起重机抓斗的控制方法的控制装置，用于控制起升电机和开闭电机，上述控制装置包括：

指令接收模块，用于当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令；

第一判断模块，用于当指令接收模块接收到闭斗指令，判断是否接收到挖掘指令；

第一执行模块，用于当第一判断模块判断为接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式并且开闭电机工作在速度控制模式以使抓斗在起升电机和开闭电机的共同驱动下抓取物料；

第二执行模块，用于当第一判断模块判断为未接收到挖掘指令，控制起升电机关闭并且开闭电机工作在速度控制模式以使抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。

采用上述技术方案，能够对起升电机采用直接力矩控制，在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。

可选地，指令接收模块还用于当抓斗在物料面以上，接收到挖掘指令；

第一执行模块还用于当抓斗在物料面以上，指令接收模块接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式以使抓斗下降。

可选地，在第一执行模块，控制起升电机工作在力矩控制模式包括：第一执行模块根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值，其中，预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值；基准力矩值为抓斗的重力产生的力矩值。

可选地，挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令：

第一判断模块，还用于判断接收到的挖掘指令的类型；

若挖掘指令为深挖指令，第一执行模块用于控制起升电机输出第一预设力矩值，第一预设力矩值在0～1/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为中挖指令，第一执行模块用于控制起升电机输出第二预设力矩值，第二预设力矩值在1/3～2/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为浅挖指令，第一执行模块用于控制起升电机输出第三预设力矩值，第三预设力矩值在2/3基准力矩值与基准力矩值之间。

可选地，上述控制装置还包括：

第二判断模块，用于当抓斗位于物料面以下，接收闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值；

第一执行模块还用于若第二判断模块判断为起升绳承载的重力所产生的力矩值小于预设最低力矩值，控制起升电机输出的力矩值为基准力矩值。

可选地，预设最低力矩值为起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。

可选地，在第一执行模块和/或第二执行模块，控制开闭电机工作在速度控制模式包括：第一执行模块和/或第二执行模块根据抓斗开度，控制开闭电机的转速以使抓斗以相应速度闭合；其中，

若抓斗开度大于第一开度，则开闭电机输出第一转速；

若抓斗开度在第二开度和第一开度之间，则开闭电机输出第二转速；

若抓斗开度小于或等于第二开度，则开闭电机关闭。

根据本发明提供的起重机抓斗的控制方法及装置，在抓斗下沉过程中，通过对起升电机采用直接力矩控制，能够在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。

附图说明

图1示出本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制方法的流程图；

图2示出本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

图1示出本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制方法的流程图。本发明一实施例提供一种起重机抓斗的控制方法，用于控制起升电机和开闭电机，该方法包括以下步骤：

步骤S101，当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令；

步骤S102，判断是否接收到挖掘指令，若判断为接收到挖掘指令，则进行步骤S103；若判断为未接收到挖掘指令，则进行步骤S104；

步骤S103，控制起升电机工作在力矩控制模式并且开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在起升电机和开闭电机的共同驱动下抓取物料；

步骤S104，控制起升电机关闭和开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。

上述步骤是通过变频控制系统完成的。该控制系统的控制器为PLC，通过PLC控制电机的变频器。控制系统包括：起升电机和开闭电机以及对应驱动控制它们的起升变频器和开闭变频器，起升变频器与开闭变频器与PLC控制连接，PLC通过手柄接收抓斗升降控制命令和抓斗开闭控制命令(电机起动与停止控制命令)，并将控制信号输出给起升变频器与开闭变频器。另外，起升变频器的力矩信号输入端与PLC连接，力矩信号的输出端与起升电机连接；开闭变频器的转速信号输入端与PLC连接，转速信号输出端与开闭电机连接。可选地，在起升电机处设置第一速度编码器用于实时检测起升绳上承载的重力并反馈给PLC；在开闭电机处设置第二速度编码器用于实时检测开闭电机的转速并反馈给PLC。更具体地，在起重机抓斗系统中，还包括起升卷筒和开闭卷筒，起升电机和开闭电机分别驱动控制起升卷筒和开闭卷筒。起升卷筒和开闭卷筒上分别连接两根钢丝绳，这四根钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端与抓斗连接。其中与起升卷筒连接的两根起升绳用于控制抓斗的升降，与开闭卷筒连接的两根开闭绳用于控制抓斗的开合。另外，在起升卷筒和开闭卷筒处设置起升位置传感器和开闭位置传感器，通过检测起升卷筒和开闭卷筒的转动的位置分别获得抓斗高度和抓斗开度。

具体地，物料面的高度随着抓取物料工作的进行而改变。在步骤S101中，当抓斗停在物料面上或以下时，手柄给PLC闭斗指令。接着，在步骤S102中，PLC判断是否已接收到挖掘指令，如是，则进行步骤S103；否则，进行步骤S104。在步骤S103中，PLC已接收到挖掘指令，则使起升变频器的控制方式为力矩控制模式，因此起升电机工作在力矩控制模式下。同时开闭变频器的控制方式为速度控制模式，因此开闭电机工作在速度控制模式下。此时起升电机和开闭电机共同工作以使抓斗抓取物料。在步骤S104中，PLC未接收到挖掘指令，则起升电机关闭，抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。

在本发明提供的实施例中，在抓斗下沉过程中，对起升电机采用直接力矩控制，在控制逻辑上更加直接和准确的控制绳缆的张力来实现深挖功能。

进一步地，控制起升电机工作在力矩控制模式包括：根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值，其中，预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值。基准力矩值为抓斗自身的重力所产生的力矩值。零力矩值为基本上是与钢丝绳的重力相平衡所产生的力矩值。具体地，基准力矩值是在抓取物料之前，起重机操作人员将抓斗在空载的状态下并且使抓斗匀速上升和匀速下降的条件下通过测试计算出抓斗的重量，将通过该方法测得的抓斗重量设定为基准力矩值。

进一步地，上述挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令。所述起重机抓斗的控制方法中，根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值包括：

判断接收到的挖掘指令的类型；

若PLC接收到的挖掘指令为深挖指令，则控制起升电机输出第一预设力矩值，第一预设力矩值在0～1/3基准力矩值之间；

若PLC接收到的挖掘指令为中挖指令，则控制起升电机输出第二预设力矩值，第二预设力矩值在1/3～2/3基准力矩值之间；

若PLC接收到的挖掘指令为浅挖指令，则控制起升电机输出第三预设力矩值，第三预设力矩值在2/3基准力矩值与基准力矩值之间。

本发明提供的起重机抓斗的控制方法能够根据不同的物料种类和抓取量需求，给出不同的挖掘指令，来控制抓斗下沉的深度，从而提高了挖掘效率。值得说明的是，深挖指令、中挖指令、浅挖指令所对应的起升电机输出的预设力矩值可以是上述范围内的一固定值，也可以是在上述范围内可调节的，即是通过操作手柄从而可以在上述范围内调节输出的预设力矩值。

具体地，在本发明的一具体实施例中，测得基准力矩值为起升电机的额定力矩值的30％，可以将深挖指令对应的起升电机输出的第一预设力矩值设置为起升电机额定力矩值的0～10％之间的任意值，或者将第一预设力矩值设定在上述范围内并可通过操作手柄来调节起升电机输出的第一预设力矩值。同理，将中挖指令对应的起升电机输出的第二预设力矩值设定在额定力矩值的10％～20％之间，将浅挖指令对应的起升电机输出的第三预设力矩值设定在额定力矩值的20％～30％之间。

更具体地，当抓斗在物料面以下，手柄给PLC闭合指令时，如果PLC判断为接收到深挖指令，第一预设力矩值与基准力矩值相差20％～30％，因此抓斗在重力作用下会下沉一段距离。但是由于物料面对抓斗产生托举力，因此当检测到起升绳上承载的重力与起升电机输出的第一预设力矩值相等时，抓斗停在该位置。值得说明的是，抓斗在下沉的过程中，开闭电机在速度控制模式下工作，因此抓斗一边下沉一边闭合以使抓斗来抓取物料。根据不同挖掘指令产生不同的下沉距离，抓取的物料量就不同。更具体地，当抓斗在物料面以下，手柄给PLC闭合指令时，如果PLC判断接收到的是中挖指令，第二预设力矩值与基准力矩值相差10％～20％，因此抓斗在重力作用下也会下沉一段距离直到检测到起升绳上承载的重力与第二预设力矩值相等，抓斗不再下沉。更具体地，如果PLC判断为接收到浅挖指令，第三预设力矩值设定为额定力矩值的30％，那么由于第三预设力矩值与基准力矩值相等，因此抓斗基本上就在原位置闭合抓斗来抓取物料。值得说明的是，在本实施例中设定的力矩值只是示例性说明，并不是对本发明进行限制。

进一步地，在步骤S101之前，还包括以下步骤：当抓斗在物料面以上，接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式以使抓斗下降。具体地，当抓斗在空中需要将抓斗下降到物料面时，通过手柄给PLC挖掘指令，PLC将根据挖掘指令控制抓斗下降的速度。如果挖掘指令为深挖指令，由于深挖指令对应的第一预设力矩值与抓斗重力所产生的力矩值相比，第一预设力矩值小得多，因此抓斗加速下降。如果挖掘指令为浅挖指令，由于浅挖指令对应的第三预设力矩值与抓斗重力所产生的力矩值相比，二者相差的不多，因此下降速度也会比深挖指令时下降的慢些。

进一步地，本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制方法，在步骤S101之前还包括：当抓斗位于物料面以下，接收闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值，如是，则起升电机输出的力矩值为基准力矩值。再进一步地，预设最低力矩值为起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。预设最低力矩值在抓斗工作之前设置好，可以将其设定为起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。具体地，在本发明的一个具体实施例中，当抓斗在空中未到物料面时，若手柄给PLC浅挖指令，起升电机输出第三预设力矩值，为额定力矩值的30％，这时抓斗慢速下降。当抓斗下降到物料面上时，会受到物料面的托举力而停止。此时，第一速度编码器检测起升绳上承载的重力一般为起升绳的重量，大概为额定力矩的3％-5％左右。将第一速度编码器检测到起升绳上承载的重力反馈给PLC，若PLC判断该值低于例如额定力矩值的8％时，则说明起升绳已经松绳，起升绳不能再下降。这时起升电机输出基准力矩值以收紧起升绳并抽紧抓斗，以防止起升绳下降的太多而使钢丝绳缠绕在一起，损坏钢丝绳。

进一步地，在步骤S103和步骤S104中，控制开闭电机工作在速度控制模式包括：根据抓斗开度，控制开闭电机的转速以使抓斗以相应速度闭合。具体地，通过开闭卷筒的位置传感器可以检测抓斗开度，并且通过第二速度编码器检测开闭电机的转速，将该转速反馈给PLC，能够实时获得抓斗闭合速度。更具体地，通过调节开闭电机的转速来控制抓斗的闭合速度。

再进一步地，若抓斗开度大于第一开度，则开闭电机输出第一转速；若抓斗开度在第二开度和第一开度之间，则开闭电机输出第二转速；若抓斗开度小于或等于第二开度，则开闭电机关闭。其中抓斗开度通过开闭位置传感器获得。在本实施例中，将第一开度设定为抓斗全开度的20％，将第二开度设定为抓斗全开度的5％。当开闭卷筒的开闭位置传感器检测到抓斗开度大于20％时，开闭电机可以额定转速全速运行，也可以是开闭电机的额定转速内的任意转速值运行，抓斗则以与开闭电机的转速值相应的速度闭合。当开闭卷筒的位置传感器检测到抓斗开度大于5％且小于20％时，开闭电机减速运行，其输出的转速逐渐减小，直到检测到抓斗开度小于或等于5％，开闭电机关闭，抓斗闭合完成并且完成抓取物料。这时PLC接收到抓斗闭合完成指示后，就可以进行提升抓斗的操作，将抓斗抓取的物料放到指定位置。在本发明的实施例中，抓斗闭合完成物料抓取时，抓斗留有一定的缝隙，该缝隙为抓斗开度的5％左右，这是因为在抓斗提升过程中，能够通过该缝隙调整物料在抓斗内的平衡，从而使两根起升绳的力矩基本上保持平衡，防止一根起升绳受力过多而发生撒料。

根据本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制方法，当抓斗位于物料面以上，手柄给出挖掘指令，抓斗根据不同的挖掘指令以不同的速度下降。当抓斗下降到物料面，由于受到物料面的托举力，第一速度编码器检测起升绳上承载的重力下降，若检测起升绳上承载的重力小于预设最低力矩值，则说明起升绳松绳了，PLC控制起升电机的力矩输出，使其输出基准力矩值以收紧起升绳并抽紧抓斗。此时若给出闭斗指令，PLC判断是否接收到挖掘指令，如果接收到挖掘指令，则根据挖掘指令输出与挖掘指令对应的预设力矩值，抓斗一边下沉一边闭斗，不同的挖掘指令对应不同的下沉深度。如果PLC判断未接收到挖掘指令，则在抓斗在原位置实现闭斗操作。在闭斗过程中，根据调节开闭电机输出的转速以相应调整抓斗闭合的速度。若抓斗开度大于20％，抓斗可以任意速度闭合。若抓斗开度小于20％但大于5％，则开闭电机减速运行，输出的转速越来越小，相应地，抓斗的闭合速度越来越慢。若抓斗开度小于或等于5％，则开闭电机关闭，抓斗完成抓取物料操作。在抓斗抓取完物料后，使起升电机反转，收拉起升绳以提拉抓斗将物料放到指定位置。

根据本发明提供的起重机抓斗的控制方法，通过对起升电机采用直接力矩控制，能够在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。另外，通过不同的物料和抓取量需求，给出不同的挖掘指令，可以控制抓斗下沉的深度，从而提高挖掘效率。

图2示出本发明一实施例提供的起重机抓斗的控制装置的结构示意图。与上述方法相对应的，本发明的另一实施例提供了一种基于起重机抓斗的控制方法的控制装置，用于控制起升电机和开闭电机，如图2所示，上述控制装置包括：

指令接收模块201，用于当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令；

第一判断模块202，用于判断是否接收到挖掘指令；

第一执行模块203，用于若判断为接收到挖掘指令，控制起升电机工作在力矩控制模式并且开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在起升电机和开闭电机的共同驱动下抓取物料；

第二执行模块204，用于若判断为未接收到挖掘指令，控制起升电机关闭并且开闭电机工作在速度控制模式，抓斗在开闭电机的驱动下抓取物料。

进一步地，指令接收模块201还用于当抓斗在物料面以上，接收挖掘指令；第一执行模块203还用于当抓斗在物料面以上，指令接收模块201接收到挖掘指令后，控制起升电机工作的力矩控制模式以使抓斗下降。

进一步地，第一执行模块203控制起升电机工作在力矩控制模式包括：第一执行模块203根据挖掘指令，控制起升电机输出预设力矩值，其中，预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值；基准力矩值为抓斗的重力产生的力矩值。

进一步地，挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令。第一判断模块202还用于判断接收到的挖掘指令的类型。

若挖掘指令为深挖指令，第一执行模块203用于控制起升电机输出第一预设力矩值，第一预设力矩值在0～1/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为中挖指令，第一执行模块203用于控制起升电机输出第二预设力矩值，第二预设力矩值在1/3～2/3基准力矩值之间；

若挖掘指令为浅挖指令时，第一执行模块203用于控制起升电机输出第三预设力矩值，第三预设力矩值在2/3基准力矩值与基准力矩值之间。

进一步地，上述起重机抓斗的控制装置还包括：

第二判断模块205，用于当抓斗位于物料面以下，接收闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值；

第一执行模块203还用于若第二判断模块205判断为起升绳承载的重力所产生的力矩值小于预设最低力矩值，则控制起升电机输出的力矩值为基准力矩值。

进一步地，预设最低力矩值为起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。

进一步地，第一执行模块203和/或第二执行模块204，控制开闭电机工作在速度控制模式包括：第一执行模块203和/或第二执行模块204根据抓斗开度，控制开闭电机的转速以使抓斗以相应速度闭合；其中，

若抓斗开度大于第一开度，则开闭电机输出第一转速；

若抓斗开度在第二开度和第一开度之间，则开闭电机输出第二转速；

若抓斗开度小于第二开度，则开闭电机关闭。

根据本发明提供的起重机抓斗的控制装置，通过对起升电机采用直接力矩控制，能够在控制逻辑上更加直接和准确的控制钢丝绳的张力来实现挖掘功能。另外，通过不同的物料和抓取量需求，给出不同的挖掘指令，可以控制抓斗下沉的深度，从而提高挖掘效率。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种起重机抓斗的控制方法，用于控制起升电机和开闭电机，其特征在于，所述方法包括：

当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令，判断是否接收到挖掘指令；

若判断为接收到所述挖掘指令，控制所述起升电机工作在力矩控制模式并且所述开闭电机工作在速度控制模式，所述抓斗在所述起升电机和所述开闭电机的共同驱动下抓取物料；

若判断为未接收到所述挖掘指令，控制所述起升电机关闭和所述开闭电机工作在所述速度控制模式，所述抓斗在所述开闭电机的驱动下抓取物料。

2.根据权利要求1所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述抓斗在物料面以上，接收所述挖掘指令，控制所述起升电机工作在所述力矩控制模式以使所述抓斗下降。

3.根据权利要求1或2所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，所述控制所述起升电机工作在力矩控制模式包括：

根据所述挖掘指令，控制所述起升电机输出预设力矩值，其中，所述预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值；所述基准力矩值为所述抓斗的重力产生的力矩值。

4.根据权利要求3所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，所述挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令，所述根据所述挖掘指令，控制所述起升电机输出预设力矩值包括：

判断所述挖掘指令的类型；

若所述挖掘指令为所述深挖指令，控制所述起升电机输出第一预设力矩值，所述第一预设力矩值在0～1/3所述基准力矩值之间；

若所述挖掘指令为所述中挖指令，控制所述起升电机输出第二预设力矩值，所述第二预设力矩值在1/3～2/3所述基准力矩值之间；

若所述挖掘指令为所述浅挖指令，控制所述起升电机输出第三预设力矩值，所述第三预设力矩值在2/3所述基准力矩值与所述基准力矩值之间。

5.根据权利要求3所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述抓斗位于物料面以下，接收所述闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值，如是，则所述起升电机输出的力矩值为所述基准力矩值。

6.根据权利要求5所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，所述预设最低力矩值为所述起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。

7.根据权利要求1所述的起重机抓斗的控制方法，其特征在于，控制所述开闭电机工作在速度控制模式包括：

根据抓斗开度，控制所述开闭电机的转速以使所述抓斗以相应速度闭合；其中，

若所述抓斗开度大于第一开度，则所述开闭电机输出第一转速；

若所述抓斗开度在第二开度和所述第一开度之间，则所述开闭电机输出第二转速；

若所述抓斗开度小于或等于所述第二开度，则所述开闭电机关闭。

8.一种起重机抓斗的控制装置，用于控制起升电机和开闭电机，其特征在于，所述控制装置包括：

指令接收模块，用于当抓斗位于物料面以下，接收闭斗指令；

第一判断模块，用于当所述指令接收模块接收到闭斗指令，判断是否接收到挖掘指令；

第一执行模块，用于当所述第一判断模块判断为接收到所述挖掘指令，控制所述起升电机工作在力矩控制模式并且所述开闭电机工作在速度控制模式以使所述抓斗在所述起升电机和所述开闭电机的共同驱动下抓取物料；

第二执行模块，用于当所述第一判断模块判断为未接收到所述挖掘指令，控制所述起升电机关闭并且所述开闭电机工作在所述速度控制模式以使所述抓斗在所述开闭电机的驱动下抓取物料。

9.根据权利要求8所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，

所述指令接收模块还用于当抓斗在物料面以上，接收所述挖掘指令；

所述第一执行模块还用于当抓斗在物料面以上，所述指令接收模块接收到所述挖掘指令，控制所述起升电机工作在所述力矩控制模式以使所述抓斗下降。

10.根据权利要求8或9所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，所述第一执行模块控制所述起升电机工作在力矩控制模式包括：

所述第一执行模块根据所述挖掘指令，控制所述起升电机输出预设力矩值，其中，所述预设力矩值的上限为基准力矩值，下限为零力矩值；所述基准力矩值为所述抓斗的重力产生的力矩值。

11.根据权利要求10所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，所述挖掘指令包括深挖指令、中挖指令、浅挖指令：

所述第一判断模块，还用于判断接收到的所述挖掘指令的类型；

若所述挖掘指令为所述深挖指令，所述第一执行模块用于控制所述起升电机输出第一预设力矩值，所述第一预设力矩值在0～1/3所述基准力矩值之间；

若所述挖掘指令为所述中挖指令，所述第一执行模块用于控制所述起升电机输出第二预设力矩值，所述第二预设力矩值在1/3～2/3所述基准力矩值之间；

若所述挖掘指令为所述浅挖指令，所述第一执行模块用于控制所述起升电机输出第三预设力矩值，所述第三预设力矩值在2/3所述基准力矩值与所述基准力矩值之间。

12.根据权利要求10所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，还包括：

第二判断模块，用于当抓斗位于物料面以下，接收所述闭合指令之前，判断起升绳承载的重力所产生的力矩值是否小于预设最低力矩值；

所述第一执行模块还用于若所述第二判断模块判断为所述起升绳承载的重力所产生的力矩值小于所述预设最低力矩值，控制所述起升电机输出的力矩值为所述基准力矩值。

13.根据权利要求12所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，所述预设最低力矩值为所述起升电机输出的额定力矩值的6％-8％。

14.根据权利要求8所述的起重机抓斗的控制装置，其特征在于，所述第一执行模块和/或所述第二执行模块控制所述开闭电机工作在速度控制模式包括：

所述第一执行模块和/或所述第二执行模块根据抓斗开度，控制所述开闭电机的转速以使抓斗以相应速度闭合；其中，

若所述抓斗开度大于第一开度，则所述开闭电机输出第一转速；

若所述抓斗开度在第二开度和所述第一开度之间，则所述开闭电机输出第二转速；

若所述抓斗开度小于或等于所述第二开度，则所述开闭电机关闭。

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