CN220165694U - 一种自动控制的卷扬机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动控制的卷扬机系统，其特征在于，包括支架，用于支撑卷扬单元、减速器模块、伺服电机、控制单元和位移传感器；支架包括同轴连接的轴承结构和联轴器结构，用于将卷扬单元的主轴与减速器模块、伺服电机装配连接起来；卷扬单元的主轴与钢索连接，用于在伺服电机的驱动下转动实现对钢索的收拉；减速器模块用于降低伺服电机的速度，增大伺服电机的扭矩；位移传感器用于测量钢索的伸缩长度，并将测量的伸缩长度反馈给控制单元；力学传感器用于测量钢索的拉力值反馈给控制单元；控制单元用于根据收到的伸缩长度控制伺服电机的转速，以及根据测量的拉力值控制伺服电机输出扭矩。本系统提升了卷扬机的工作精度。

Description

一种自动控制的卷扬机系统

技术领域

本实用新型属于机械控制技术领域，涉及一种卷扬机，尤其涉及一种自动控制的卷扬机系统。

背景技术

卷扬机是用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称绞车。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用，主要应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。电机是卷扬机的重要组成部分。卷扬机可分为手动卷扬机、电动卷扬机及液压卷扬机三种，现在以电动卷扬机为主。

目前已有的可以实现自动控制的卷扬机，一般都是通过在卷扬机转轴或者减速机齿轮上设置电磁控制装置，通过电磁控制装置实现控制卷扬机。

目前已有的产品，无法实现卷扬机钢索的精确伸缩，另外，仍然需要人工守在设备前进行操作，也无法给出其具体的拉力值，当需要卷扬机提供较为精确的牵引长度和拉力时，无法给出。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种自动控制的卷扬机系统，通过设置位移传感器实时监测钢索长度变化，通过反馈给控制单元判断设定值后控制伺服电机，卷扬机自动进行钢索的伸缩，同时还可以实时监测和储存钢索的拉力值。

本实用新型具有如下特点：

1.通过位移传感器、力学传感器和控制单元结合的形式，实现卷扬机的自动伸缩工作；

2.可同时测定卷扬机钢索的长度变化值和力学变化值，使卷扬机实现了精确的控制；

3.模块化结构，各结构都方便拆卸和更换，如减速器模块和伺服电机可根据不同的需要更换，以提供不同的扭矩值。

本实用新型的技术方案为：

一种自动控制的卷扬机系统，其特征在于，包括支架1、卷扬单元2、减速器模块3、伺服电机4、位移传感器5、力学传感器6和控制单元7；所述支架1用于支撑所述卷扬单元2、减速器模块3、伺服电机4、控制单元7和位移传感器5；所述支架1包括同轴连接的轴承结构和联轴器结构，用于将所述卷扬单元2的主轴与所述减速器模块3、伺服电机4装配连接起来；

所述卷扬单元2的主轴与钢索连接，用于在所述伺服电机4的驱动下转动实现对钢索的收拉；

所述减速器模块3用于降低所述伺服电机4的速度，增大所述伺服电机4的扭矩；

所述位移传感器5用于测量所述钢索的伸缩长度，并将测量的伸缩长度反馈给所述控制单元7；

所述力学传感器6用于测量所述钢索的拉力值，并将测量的拉力值反馈给所述控制单元7；

所述控制单元7用于根据收到的伸缩长度与设定的允许伸缩长度进行比较生成控制信号控制所述伺服电机4的转速，以及根据测量的拉力值与设定拉力值进行比较，当测量的拉力值小于该设定拉力值时，控制伺服电机4加大输出扭矩。

进一步的，所述卷扬单元2设置有引导装置，用于引导钢索缠绕至所述主轴上以及引导钢索由恒定位置送出或收回。

进一步的，所述位移传感器5为激光计米器。

与现有技术相比相比，本实用新型的积极效果为：

1.通过控制单元自动控制卷扬机工作，节省了人工操作；

2.提升了卷扬机的工作精度；

3.减速器模块和伺服电机等结构均可更换，可满足不同的场合和工作需要。

附图说明

图1是本系统原理图。

附图标记：1-支架，2-卷扬单元，3-减速器模块，4-伺服电机，5-位移传感器，6-力学传感器，7-控制单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本系统如图1所示，其特征主要包括支架1、卷扬单元2、减速器模块3、伺服电机4、位移传感器5、力学传感器6和控制单元7，现对各组成单元进行具体介绍如下：

支架1是整个系统的支撑结构，支撑卷扬单元2、减速器模块3、伺服电机4、控制单元7和位移传感器5，将所有结构集成为一个系统。支架1上有轴承结构和联轴器结构，可以将卷扬单元2的主轴与减速器模块3、伺服电机4装配连接起来。支架1另外一个作用是可以通过它将本系统固定安装至合适的位置和结构上。

卷扬单元2是将钢索缠绕至主轴上，通过转动实现钢索的收拉。卷扬单元2设置有引导装置，可以使钢索更好的缠绕至主轴上，也可以实现将钢索由恒定位置送出和收回。

减速器模块3的作用是降低伺服电机4的速度，增大其扭矩，可以根据实际需要设置不同的减速器模块，以保证系统实现最佳传动。

伺服电机4为整个系统提供动力，可以根据实际需要设置不同扭矩大小的伺服电机。

位移传感器5包括但不限于激光计米器等传感器，通过该传感器可以测量钢索的伸缩长度，测量的数值将反馈回控制单元7。

力学传感器6可以测量出钢索的拉力值，测量的数值将由控制单元7储存。力学传感器6设置在卷扬机的钢索端部。

控制单元7是系统的控制、数据采集以及分析单元。

本申请的卷扬机系统的工作模式如下：首先通过控制单元7设置卷扬机钢索的允许伸缩长度，卷扬机运行工作，位移传感器5同时开始监测钢索的长度变化，当钢索的伸缩变化长度超过设定值时，控制单元7将控制伺服电机4工作，将卷扬机的钢索长度伸缩至设定范围内。与此同时，通过力学传感器6将钢索的拉力值测定并储存至控制单元7中。控制单元7根据力学传感器6测量的拉力值与设定拉力值进行比较，当测量的拉力值小于该设定拉力值时，控制伺服电机4工作加大输出扭矩，进而通过减速器模块后驱动卷扬机收紧。

尽管为说明目的公开了本实用新型的具体实施例，其目的在于帮助理解本实用新型的内容并据以实施，本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于最佳实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种自动控制的卷扬机系统，其特征在于，包括支架(1)、卷扬单元(2)、减速器模块(3)、伺服电机(4)、位移传感器(5)、力学传感器(6)和控制单元(7)；

所述支架(1)用于支撑所述卷扬单元(2)、减速器模块(3)、伺服电机(4)、控制单元(7)和位移传感器(5)；所述支架(1)包括同轴连接的轴承结构和联轴器结构，用于将所述卷扬单元(2)的主轴与所述减速器模块(3)、伺服电机(4)装配连接起来；

所述卷扬单元(2)的主轴与钢索连接，用于在所述伺服电机(4)的驱动下转动实现对钢索的收拉；

所述减速器模块(3)用于降低所述伺服电机(4)的速度，增大所述伺服电机(4)的扭矩；

所述位移传感器(5)用于测量所述钢索的伸缩长度，并将测量的伸缩长度反馈给所述控制单元(7)；

所述力学传感器(6)用于测量所述钢索的拉力值，并将测量的拉力值反馈给所述控制单元(7)；

所述控制单元(7)用于根据收到的伸缩长度与设定的允许伸缩长度进行比较生成控制信号控制所述伺服电机(4)的转速，以及根据测量的拉力值与设定拉力值进行比较，当测量的拉力值小于该设定拉力值时，控制伺服电机(4)加大输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的自动控制的卷扬机系统，其特征在于，所述卷扬单元(2)设置有引导装置，用于引导钢索缠绕至所述主轴上以及引导钢索由恒定位置送出或收回。

3.根据权利要求1或2所述的自动控制的卷扬机系统，其特征在于，所述位移传感器(5)为激光计米器。