一種智能橋式起重機系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及起重機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種智能橋式起重機系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝的充分應(yīng)用，社會生產(chǎn)力得到極大的提高，這主要得益于先進工具的應(yīng)用，其中起重機代替人工運輸就是一個很好的體現(xiàn)。利用起重機，一個人就可以“搬運”幾十噸甚至上百噸重的貨物。但是，隨著社會的發(fā)展，在生產(chǎn)需求多樣化的驅(qū)動下，對起重機的安全可靠、先進快速、定位精確、運行平穩(wěn)等各方面的要求也越來越高。目前，國外工程機械已發(fā)展到機電、液壓、通訊一體化，不過，更多研究的只是起重機局部性能的改進與提高。在許多生產(chǎn)場合下，有必要采用智能起重機來滿足要求，即不需要人員的參與，通過安裝各種類型的傳感器來感知周圍的環(huán)境信息，使其具有自我感知、自主決策及自動控制的功能。
[0003]操作簡易的智能起重機，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能幫助減少起重機事故、人員傷亡、停機時間等等。因此，有必要在起重機上采用更多智能系統(tǒng)和先進技術(shù)，提高其安全性和操作簡便性。比如，談及安全可靠性，由傳感器、開關(guān)和控制器構(gòu)成的“智能”網(wǎng)絡(luò)，能夠在障礙物迫近時，自動避開障礙物，而不用單純依靠起重機駕駛員的操作。談及生產(chǎn)效率，當起重機操作在整體上得到優(yōu)化，運行更為高效后，完成一項任務(wù)或一個項目的時間與總投入都會有所減少。因此，將智能技術(shù)應(yīng)用到起重機機械產(chǎn)品上是一個具有廣闊前景的發(fā)展與研究方向，對智能起重機系統(tǒng)的研究與探索具有重要的理論價值和實際意義。
[0004]橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。
[0005]經(jīng)檢索，現(xiàn)有技術(shù)中已有關(guān)于智能橋式起重機的技術(shù)方案公開，如中國專利公開號:103241654A，公開日:2013年8月14日，發(fā)明創(chuàng)造名稱:一種橋式起重機智能運行控制系統(tǒng)，該申請案公開了一種橋式起重機智能運行控制系統(tǒng)，其包括:控制器、顯示器、安裝架、超聲波傳感器組、編碼器；顯示器安裝于駕駛室內(nèi)；橋式起重機的吊鉤處安裝有呈圓形結(jié)構(gòu)的安裝架，其上安裝超聲波傳感器組；編碼器安裝于大車或者小車運行機構(gòu)的電機上；控制器安裝于橋式起重機內(nèi)部，且分別與顯示器、超聲波傳感器組、編碼器、大車或者小車的運行機構(gòu)信號連接。該申請案中橋式起重機避障導航運動，在半未知的環(huán)境下橋式起重機的運行路徑較優(yōu)，并能夠無碰撞自動運行，實現(xiàn)了橋式起重機的智能化控制。但是，該申請案還存在以下不足之處:該申請案中測距時使用的是一組超聲波傳感器，但對于較遠距離的障礙物來說，障礙物的高低、大小各不相同，高的體積比較大的障礙物會遮擋住低的體積比較小的障礙物，以至于超聲波傳感器測不到被遮擋住障礙物的具體位置，出現(xiàn)一定的測距盲區(qū)，使該智能橋式起重機系統(tǒng)無法繼續(xù)運行下去，為解決此問題，必須來回移動大小天車，經(jīng)過多次不同方位的測量，才能得出周圍所有障礙物的具體距離位置，但此過程過于繁瑣，嚴重降低了橋式起重機的工作效率。
[0006]綜上所述，如何克服現(xiàn)有智能橋式起重機對于較遠距離的障礙物進行測距時存在測距盲區(qū)的不足，是現(xiàn)有技術(shù)中亟需解決的技術(shù)難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]1.實用新型要解決的技術(shù)問題
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有智能橋式起重機對于較遠距離的障礙物進行測距時存在測距盲區(qū)的不足，提供了一種智能橋式起重機系統(tǒng)，本實用新型主要實現(xiàn)了準確定位周圍環(huán)境障礙物位置的功能。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實用新型的智能橋式起重機系統(tǒng)，包括大天車移動機構(gòu)、小天車移動機構(gòu)、驅(qū)動電機、鋼纜和吊鉤，所述驅(qū)動電機包括大天車驅(qū)動電機和小天車驅(qū)動電機，大天車驅(qū)動電機驅(qū)動大天車移動機構(gòu)縱向運動，小天車驅(qū)動電機驅(qū)動小天車移動機構(gòu)橫向運動；
[0012]還包括安裝架和傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)，安裝架的上端與鋼纜相固定，安裝架的下端與吊鉤相固定；安裝架上設(shè)有傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)，該傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括超聲波傳感器、微波傳感器、控制器、繼電器和轉(zhuǎn)換開關(guān)，超聲波傳感器的輸出端和微波傳感器的輸出端分別與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與繼電器的輸入端相連接，繼電器的輸出端與轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端相連接；轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端分為兩路，其中一路通過A接觸點與超聲波傳感器的電源控制端相連接，另一路通過B接觸點與微波傳感器的電源控制端相連接。
[0013]作為本實用新型更進一步的改進，還包括編碼器，大天車驅(qū)動電機上和小天車驅(qū)動電機上均安裝有編碼器，兩個編碼器均與控制器相連接。
[0014]作為本實用新型更進一步的改進，還包括顯示器，該顯示器與控制器相連接。
[0015]作為本實用新型更進一步的改進，還包括參數(shù)設(shè)置裝置，該參數(shù)設(shè)置裝置與控制器相連接。
[0016]作為本實用新型更進一步的改進，所述安裝架的形狀為圓柱體，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有至少三組傳感器裝置，每組傳感器裝置均包括一個超聲波傳感器和一個微波傳感器。
[0017]作為本實用新型更進一步的改進，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有六組傳感器裝置。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0020](I)、本實用新型的智能橋式起重機系統(tǒng)，當?shù)蹉^與周圍環(huán)境障礙物的距離大于等于1m時，使用的是微波傳感器，其發(fā)出的微波有衍射效應(yīng)與穿透效果，能有效地測出被遮擋障礙物的位置，避免了使用超聲波傳感器對于較遠距離的障礙物進行測距時存在的測距盲區(qū)問題；當?shù)蹉^與周圍環(huán)境障礙物的距離小于1m時，使用的是超聲波傳感器，在1m范圍內(nèi)超聲波傳感器的測距精度比微波傳感器要高，實現(xiàn)了準確定位周圍環(huán)境障礙物位置的功能。
[0021](2)、本實用新型的智能橋式起重機系統(tǒng)，兩個編碼器分別實時采集大天車驅(qū)動電機和小天車驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號傳送至控制器進行分析處理，實現(xiàn)對大天車移動機構(gòu)和小天車移動機構(gòu)運行速度和運行位移的實時檢測，從而能夠準確確定吊鉤在作業(yè)區(qū)域中的位置，實現(xiàn)對吊鉤的準確定位。
[0022](3)、本實用新型中，安裝架的形狀為圓柱體，安裝架的側(cè)面等間距地設(shè)有多組傳感器裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對吊鉤周圍所有方位的障礙物進行方位和距離檢測，大大提高了障礙物檢測的準確度。
[0023](4)、本實用新型的智能橋式起重機系統(tǒng)，具備自我操控大天車移動機構(gòu)和小天車移動機構(gòu)的能力，實現(xiàn)了路徑規(guī)劃實時避障的功能，具有良好人機交互能力，無論是在已知環(huán)境還是在未知狀況下，不需要人員的參與，通過傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)和編碼器來感知周圍環(huán)境的信息，使其具有自我感知、自主決策及自動控制的功能；本實用新型中，在橋式起重機上采用了智能控制系統(tǒng)，提高了橋式起重機的安全性和操作簡便性，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能幫助減少起重機事故、人工勞動強度和停機時間。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的智能橋式起重機系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實用新型中傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖3為本實用新型中安裝架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]示意圖中的標號說明:1、大天車移動機構(gòu)；2、小天車移動機構(gòu)；3、驅(qū)動電機；4、吊鉤；5、編碼器；6、安裝架；7、超聲波傳感器；8、微波傳感器；9、控制器。
【具體實施方式】
[0028]為進一步了解本實用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0029]實施例1
[0030]結(jié)合圖1、圖2和圖3，本實施例的智能橋式起重機系統(tǒng)，包括大天車移動機構(gòu)1、小天車移動機構(gòu)2、驅(qū)動電機3、鋼纜、吊鉤4、編碼器5、安裝架6、傳感器轉(zhuǎn)換機構(gòu)、顯示器和參數(shù)設(shè)置裝置，驅(qū)動電機3包括大天車驅(qū)動電機和小天車驅(qū)動電機，大天車驅(qū)動電機驅(qū)動大天車移動機構(gòu)I縱向運動，小天車驅(qū)動電機驅(qū)動小天車移動機構(gòu)2橫向運動。安裝架6的上端與鋼纜相固定，安裝架6的下端與吊鉤4相固定