CN209583432U - 塔机吊钩工作幅度的控制系统及塔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔机吊钩工作幅度的控制系统，包括变幅小车、吊臂主弦杆和工作台。本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统和塔机，通过在吊臂主弦杆上设置多个编码块，每个编码块上的条码图案包含减速信息或停止信息，变幅小车在吊臂主弦杆上移动的过程中通过扫描编码块上的条码图案即可得到减速信息或停止信息，工作台可以根据获取的减速信息或停止信息来控制变幅小车的运动状态，实现了变幅小车的自动化控制，即使现有塔机上的用于对变幅小车进行限位的行程限位开关出现故障，仍然可以对变幅小车的运动位置进行限位，防止由于行程限位开关出现故障而导致变幅小车行驶出安全区域而引发事故，大幅度提高了塔机作业的安全性。

Description

塔机吊钩工作幅度的控制系统及塔机

技术领域

本实用新型涉及塔式起重机技术领域，特别地，涉及一种塔机吊钩工作幅度的控制系统及塔机。

背景技术

塔式起重机(简称塔机)是建筑工地的大型作业设备，其主要作用是在高楼建设中垂直输送建筑物料，随着建筑业的不断发展，高层建筑越来越多，塔式起重机的用量也越来越大，但安全事故也时有发生，全国每年都有多起带有人身伤亡的重特大事故发生。从所有的事故原因分析结果来看，塔式起重机超载超限运行是一个不可忽视的原因。

本申请人于2017年7月11日申请的中国实用新型专利申请(申请号为CN201710560329.7)公开了一种塔式起重机安全监控系统及具有其的塔式起重机，其在回转塔机的吊臂上设置一个可以带动吊钩向外向内移动的工作小车，小车由安装在吊臂固定位置的变幅机构通过钢丝绳牵引的方式来驱使其移动，塔机吊钩的工作幅度约定都是以工作小车距离塔身中心的距离来表示，在塔机的吊臂上会设置机械化的行程限位开关来对小车的工作范围进行限制，当小车行驶至行程限位开关位置处时，小车上的凸轮会触碰行程限位开关从而使小车停止。而一旦机械化的行程限位开关老化或者出现故障会导致无法起到限位作用，小车会行驶出安全工作范围而引发严重的安全事故，塔机的安全性能无法得到保障。因此，现有的塔机吊钩工作幅度的控制方式存在安全性较低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种塔机吊钩工作幅度的控制系统及塔机，以解决现有的塔机吊钩工作幅度的控制方式存在的安全性较低的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种塔机吊钩工作幅度的控制系统，包括用于安装吊钩并带动吊钩移动的变幅小车、用于给变幅小车提供移动轨道的吊臂主弦杆和用于控制变幅小车在吊臂主弦杆上移动的工作台，

所述吊臂主弦杆上间隔设置有多个编码块，所述编码块上设置有条码图案，所述条码图案中至少包括减速信息或停止信息；

所述变幅小车上设置有用于扫描编码块上的条码图案的读码单元、用于对读码单元扫描到的条码图案进行识别处理以识别减速信息或停止信息的编码识别单元和用于将编码识别单元识别得到的减速信息或停止信息传输至工作台的无线发射单元，所述读码单元和无线发射单元均与编码识别单元连接；

所述工作台用于接收无线发射单元发出的减速信息或停止信息并控制变幅小车减速或停止。

进一步地，所述条码图案中还包括每个编码块对应的位置信息，所述编码识别单元还用于识别出条码图案中包含的位置信息，所述无线发射单元还用于将编码识别单元识别得到的位置信息传输至工作台，所述工作台还用于显示变幅小车的位置信息。

进一步地，所述吊臂主弦杆上分成多个区域，多个区域至少包括正常行驶区、近减速区和远减速区，所述近减速区、正常行驶区和远减速区沿塔身中心朝向吊臂自由端的方向依次设置，所述正常行驶区、近减速区和远减速区内均设置有编码块，所述正常行驶区内的编码块上的条码图案仅包括每个编码块对应的位置信息，所述近减速区和远减速区内的编码块上的条码图案包括减速信息和每个编码块对应的位置信息。

进一步地，所述吊臂主弦杆上的多个区域还包括近停止区和远停止区，所述近停止区设置在近减速区靠近塔身中心的一侧，所述远停止区设置在远减速区靠近吊臂自由端的一侧，所述近停止区和远停止区内的编码块上的条码图案包括停止信息和每个编码块对应的位置信息。

进一步地，所述工作台上设置有用于接收无线发射单元发送的减速信息或停止信息并根据接收到的减速信息或停止信息进行运算以对应生成控制信号的无线接收及运算控制单元和用于接收无线接收及运算控制单元生成的控制信号并根据接收的控制信号控制变幅小车运动状态的塔机电控系统，所述无线接收及运算控制单元与无线发射单元无线通讯，所述无线接收及运算控制单元与塔机电控系统连接。

进一步地，所述工作台还包括用于显示变幅小车位置信息的显示单元，所述显示单元与无线接收及运算控制单元连接。

进一步地，所述条码图案中还包括条码图案所在塔机和/或变幅小车的标识信息。

进一步地，所述变幅小车上还设置有与编码识别单元连接的电源单元。

进一步地，所述吊臂主弦杆的两端分别设置有与塔机电控系统连接并用于对变幅小车进行限位禁行的限位闸。

本实用新型还提供一种塔机，所述塔机包括如上所述的塔机吊钩工作幅度的控制系统。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，通过在吊臂主弦杆上设置多个编码块，每个编码块上的条码图案包含减速信息或停止信息，变幅小车在吊臂主弦杆上移动的过程中通过扫描编码块上的条码图案即可得到减速信息或停止信息，工作台可以根据获取的减速信息或停止信息来控制变幅小车的运动状态，实现了变幅小车的自动化控制，即使现有塔机上的用于对变幅小车进行限位的行程限位开关出现故障，仍然可以对变幅小车的运动位置进行限位，防止由于行程限位开关出现故障而导致变幅小车行驶出安全区域而引发事故，大幅度提高了塔机作业的安全性。

另外，本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，编码块上的条码图案中还包括每个编码块对应的位置信息，可以实时检测和实现显示变幅小车的位置，而且检测结果十分准确。另外，塔机在每次更换作业场所时都需要专业人员来进行初始化调试，否则塔机无法正常工作，而塔机的初始化设定是一个繁琐且需要很高专业技术水平的操作过程，即使是专业人员也可能会出现失误，很难保障塔机的安全作业。而本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，只要吊臂主弦杆上的编码块不发生脱落，就可以正常运作，当搭载有本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统的塔机更换作业场所时，无需对塔机进行初始化设定，操作十分简便。

本实用新型的塔机同样具有上述优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的塔机吊钩工作幅度的控制系统的模块结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的编码块在吊臂主弦杆上的区域分布示意图。

图3是本实用新型另一实施例的塔机吊钩工作幅度的控制方法的流程示意图。

图例说明：

11、变幅小车；111、读码单元；112、无线发射单元；113、编码识别单元；114、电源单元；12、吊臂主弦杆；121、编码块；13、工作台；131、无线接收及运算控制单元；132、塔机电控系统；133、显示单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实用新型的优选实施例提供一种塔机吊钩工作幅度的控制系统，包括用于安装吊钩并带动吊钩移动的变幅小车11、用于给变幅小车11提供移动轨道的吊臂主弦杆12和用于起到控制作用的工作台13，所述吊臂主弦杆12上间隔设置有多个编码块121，所述编码块121上设置有条码图案，所述条码图案中至少包括每个编码块121对应的位置信息；所述变幅小车11上设置有用于扫描编码块121上的条码图案的读码单元111、用于对读码单元111扫描到的条码图案进行识别处理以识别位置信息的编码识别单元113和用于将编码识别单元113识别得到的位置信息传输至工作台13的无线发射单元112，所述读码单元111和无线发射单元112均与编码识别单元113连接；所述工作台13用于接收无线发射单元112发出的位置信息并显示变幅小车11的位置信息。可以理解，所述变幅小车11上还设置有与编码识别单元113连接的电源单元114，所述电源单元114可以是干电池、蓄电池、太阳能电池或者锂电池。

本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，通过在吊臂主弦杆12上间隔设置多个编码块121，在编码块121上设置条码图案，所述条码图案可以是一维码或者二维码，所述条码图案中包含有每个编码块121对应的位置信息，即每个编码块121相对于塔身中心的距离。当变幅小车11在吊臂主弦杆12的移动轨道中移动时，所述变幅小车11上的读码单元111可以扫描位于吊臂主弦杆12上的编码块121上的条码图案，并通过编码识别单元113识别出条码图案中包含的当前编码块121对应的位置信息，然后通过无线发射单元112将识别得到的位置信息无线传输至工作台13进行显示。可以理解，编码块121的尺寸均为厘米级别甚至是毫米级别，相比于现有的塔机检测误差为米级，大幅度提升了变幅小车11位置检测的准确度。

本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，通过在吊臂主弦杆12上设置多个编码块121，每个编码块121上的条码图案都包含对应编码块121的位置信息，变幅小车11在吊臂主弦杆12上移动的过程中通过扫描编码块121上的条码图案即可得到变幅小车11当前的位置信息，可以实时检测和实现显示变幅小车11的位置，而且检测结果十分准确。另外，塔机在每次更换作业场所时都需要专业人员来进行初始化调试，否则塔机无法正常工作，而塔机的初始化设定是一个繁琐且需要很高专业技术水平的操作过程，即使是专业人员也可能会出现失误，很难保障塔机的安全作业。而本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，只要吊臂主弦杆12上的编码块121不发生脱落，就可以正常运作，当搭载有本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统的塔机更换作业场所时，无需对塔机进行初始化设定，操作十分简便。

具体地，所述工作台13上设置有用于接收无线发射单元112发送的位置信息的无线接收及运算控制单元131和用于显示变幅小车11位置信息的显示单元133，所述无线接收及运算控制单元131与无线发射单元112进行无线通讯，所述显示单元133与无线接收及运算控制单元131连接。所述无线接收及运算控制单元131接收到无线发射单元112发送的位置信息后将其传输至显示单元133进行显示，所述显示单元133为显示屏。

可以理解，作为优选的，所述编码块121上的条码图案中还包括减速信息或停止信息，所述编码识别单元113还用于识别出条码图案中包含的减速信息或停止信息，所述无线接收及运算控制单元131还用于接收无线发射单元112发送的减速信息或停止信息并根据接收到的减速信息或停止信息进行运算以对应生成控制信号。所述工作台13还设置有用于接收无线接收及运算控制单元131生成的控制信号并根据接收的控制信号控制变幅小车11运动状态的塔机电控系统132，所述无线接收及运算控制单元131与塔机电控系统132连接。所述无线接收及运算控制单元131接收到无线发射单元112发送的变幅小车11的位置信息，以及减速信息或停止信息后，所述无线接收及运算控制单元131基于减速信息或停止信息对应地生成控制信号，然后分成两路进行信息传输，一路是将变幅小车11的位置信息传输至显示单元133进行显示，另一路是将控制信号传输至塔机电控系统132，所述塔机电控系统132即根据接收到的控制信号对应地控制变幅小车11的运动状态。例如，当条码图案中还包括减速信息时，所述编码识别单元113识别出减速信息并通过无线发射单元112传输至无线接收及运算控制单元131，所述无线接收及运算控制单元131接收到减速信息后对应生成控制变幅小车11减速的控制信号传输至塔机电控系统132，塔机电控系统132则根据该控制信号控制变幅小车11减速。当条码图案中还包括停止信息时，所述编码识别单元113识别出停止信息并通过无线发射单元112传输至无线接收及运算控制单元131，所述无线接收及运算控制单元131接收到停止信息后对应生成控制变幅小车11停止移动的控制信号传输至塔机电控系统132，塔机电控系统132则根据该控制信号控制变幅小车11停止在吊臂主弦杆12上的移动。

具体地，如图2所示，所述吊臂主弦杆12上分成多个区域，多个区域至少包括正常行驶区C、近减速区D和远减速区B，所述近减速区D、正常行驶区C和远减速区B沿塔身中心朝向吊臂自由端的方向依次设置，所述正常行驶区C、近减速区D和远减速区B内均设置有编码块121，所述正常行驶区C内的编码块121上的条码图案仅包括每个编码块121对应的位置信息，所述近减速区D和远减速区B内的编码块121上的条码图案不仅包括每个编码块121对应的位置信息，还包括有减速信息。当变幅小车11在正常行驶区C内移动时，所述变幅小车11仅识别出正常行驶区C内的编码块121上的条码图案中包含的位置信息并传输至显示单元133进行显示。当变幅小车11行驶在近减速区D或远减速区B中时，所述变幅小车11还可以识别出条码图案中包含的减速信息并传输至无线接收及运算控制单元131，所述无线接收及运算控制单元131根据接收到的减速信息生成控制变幅小车11减速的控制信号并传输至塔机电控系统132，塔机电控系统132则根据该控制信号控制变幅小车11在近减速区D或远减速区B内减速运行。

可以理解，作为优选的，所述吊臂主弦杆12上的多个区域还包括近停止区E和远停止区A，所述近停止区E设置在近减速区D靠近塔身中心的一侧，所述远停止区A设置在远减速区B靠近吊臂自由端的一侧，所述近停止区E和远停止区A内的编码块121上的条码图案不仅包括每个编码块121对应的位置信息，还包括禁行信息。当所述变幅小车11行驶进近停止区E和远停止区A内时，变幅小车11可以识别出条码图案中包含的禁行信息并传输至无线接收及运算控制单元131，所述无线接收及运算控制单元131根据接收到的禁行信息生成控制变幅小车11停止运行的控制信号并传输至塔机电控系统132，塔机电控系统132则根据该控制信号控制变幅小车11在近停止区E和远停止区A内停止运行。

本实用新型的塔机吊钩工作幅度的控制系统，通过在吊臂主弦杆12上分区域设置编码块121，每个区域内的编码块121上的编码图案不仅包含有每个编码块121的位置信息，还包括有减速信息或禁行信息等，变幅小车11行驶至吊臂主弦杆12的不同区域时可以获取到不同的信息内容，并可以根据获取的不同信息来控制变幅小车11的运动状态，实现了自动化控制，即使现有塔机上的用于对变幅小车11进行限位的行程限位开关出现故障，仍然可以准确控制变幅小车11的运动状态，防止由于行程限位开关出现故障而导致变幅小车11行驶出安全区域而引发事故，大幅度提高了塔机作业的安全性。

可以理解，作为优选的，所述条码图案中还包括所在塔机和/或变幅小车11的标识信息，便于工作人员进行设备资产管理。

可以理解，作为优选的，所述吊臂主弦杆12的两端分别设置有限位闸，所述限位闸与塔机电控系统132连接，当所述变幅小车11行驶至近停止区E或远停止区A内时，所述塔机电控系统132在控制变幅小车11停止运行的同时，控制限位闸升起，防止由于塔机电控系统132控制变幅小车11运动状态的电路出现故障时导致无法及时停止变幅小车11运行，限位闸可以起到最终的限位禁行作用，进一步加强了变幅小车11在塔机上运行的安全性和可靠性。还可以理解，当变幅小车11从近停止区E驶入近减速区D时或者从远停止区A驶入远减速区B时，所述塔机电控系统132控制限位闸降下。

可以理解，本实用新型的另一实施例还提供一种塔机，其包括如上所述的塔机吊钩工作幅度的控制系统。

如图3所示，本实用新型的另一实施例还提供一种塔机吊钩工作幅度的控制方法，优选采用如上所述的塔机吊钩工作幅度的控制系统，所述塔机吊钩工作幅度的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：驱动变幅小车11在吊臂主弦杆12上移动，并利用变幅小车11扫描吊臂主弦杆12上设置的编码块121上的条码图案，所述条码图案至少包括每个编码块121对应的位置信息；

步骤S2：识别出条码图案中包含的位置信息并传输至工作台13进行显示。

可以理解，作为优选的，当所述条码图案还包括减速信息或停止信息时；所述塔机吊钩工作幅度的控制方法还包括以下步骤

步骤S3：识别出条码图案中包含的减速信息或停止信息，并根据减速信息或停止信息控制变幅小车11的运动状态。可以理解，所述步骤S3和步骤S2同时进行。

本实用新型还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储控制塔机吊钩工作幅度的计算机程序，该计算机程序在计算机上运行时执行以下步骤：

步骤S1：驱动变幅小车11在吊臂主弦杆12上移动，并利用变幅小车11扫描吊臂主弦杆12上设置的编码块121上的条码图案，所述条码图案至少包括每个编码块121对应的位置信息；

步骤S2：识别出条码图案中包含的位置信息并传输至工作台13进行显示。

当所述条码图案还包括减速信息或停止信息时，所述计算机程序在计算机上运行时还执行以下步骤：

步骤S3：识别出条码图案中包含的减速信息或停止信息，并根据减速信息或停止信息控制变幅小车11的运动状态。可以理解，所述步骤S3和步骤S2同时进行。

一般计算机可读取介质的形式包括：软盘(floppy disk)、可挠性盘片(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其与的磁性介质、CD-ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片(punchcards)、纸带(papertape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH-EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。传输介质这一术语可包含任何有形或无形的介质，其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令，并且包含数字或模拟通信信号或其与促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤，其包含了用来传输一计算机数据信号的总线的导线。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塔机吊钩工作幅度的控制系统，包括用于安装吊钩并带动吊钩移动的变幅小车(11)、用于给变幅小车(11)提供移动轨道的吊臂主弦杆(12)和用于控制变幅小车(11)在吊臂主弦杆(12)上移动的工作台(13)，其特征在于，

所述吊臂主弦杆(12)上间隔设置有多个编码块(121)，所述编码块(121)上设置有条码图案，所述条码图案中至少包括减速信息或停止信息；

所述变幅小车(11)上设置有用于扫描编码块(121)上的条码图案的读码单元(111)、用于对读码单元(111)扫描到的条码图案进行识别处理以识别减速信息或停止信息的编码识别单元(113)和用于将编码识别单元(113)识别得到的减速信息或停止信息传输至工作台(13)的无线发射单元(112)，所述读码单元(111)和无线发射单元(112)均与编码识别单元(113)连接；

所述工作台(13)用于接收无线发射单元(112)发出的减速信息或停止信息并控制变幅小车(11)减速或停止。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述条码图案中还包括每个编码块(121)对应的位置信息，所述编码识别单元(113)还用于识别出条码图案中包含的位置信息，所述无线发射单元(112)还用于将编码识别单元(113)识别得到的位置信息传输至工作台(13)，所述工作台(13)还用于显示变幅小车(11)的位置信息。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，

所述吊臂主弦杆(12)上分成多个区域，多个区域至少包括正常行驶区、近减速区和远减速区，所述近减速区、正常行驶区和远减速区沿塔身中心朝向吊臂自由端的方向依次设置，所述正常行驶区、近减速区和远减速区内均设置有编码块(121)，所述正常行驶区内的编码块(121)上的条码图案仅包括每个编码块(121)对应的位置信息，所述近减速区和远减速区内的编码块(121)上的条码图案包括减速信息和每个编码块(121)对应的位置信息。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，

所述吊臂主弦杆(12)上的多个区域还包括近停止区和远停止区，所述近停止区设置在近减速区靠近塔身中心的一侧，所述远停止区设置在远减速区靠近吊臂自由端的一侧，所述近停止区和远停止区内的编码块(121)上的条码图案包括停止信息和每个编码块(121)对应的位置信息。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述工作台(13)上设置有用于接收无线发射单元(112)发送的减速信息或停止信息并根据接收到的减速信息或停止信息进行运算以对应生成控制信号的无线接收及运算控制单元(131)和用于接收无线接收及运算控制单元(131)生成的控制信号并根据接收的控制信号控制变幅小车(11)运动状态的塔机电控系统(132)，所述无线接收及运算控制单元(131)与无线发射单元(112)无线通讯，所述无线接收及运算控制单元(131)与塔机电控系统(132)连接。

6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，

所述工作台(13)还包括用于显示变幅小车(11)位置信息的显示单元(133)，所述显示单元(133)与无线接收及运算控制单元(131)连接。

7.如权利要求1～6任一项所述的控制系统，其特征在于，

所述条码图案中还包括条码图案所在塔机和/或变幅小车的标识信息。

8.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述变幅小车(11)上还设置有与编码识别单元(113)连接的电源单元(114)。

9.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，

所述吊臂主弦杆(12)的两端分别设置有与塔机电控系统(132)连接并用于对变幅小车(11)进行限位禁行的限位闸。

10.一种塔机，其特征在于，

所述塔机包括如权利要求1～9任一项所述的塔机吊钩工作幅度的控制系统。