转台回转速度的控制方法及其控制系统、高空作业平台

文档序号:430464 发布日期:2021-12-24 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 转台回转速度的控制方法及其控制系统、高空作业平台 (Control method and control system for rotation speed of rotary table and aerial work platform ) 是由 赵忠立 王德红 周浩任 王雷 于 2021-10-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种转台回转速度的控制方法及其控制系统、高空作业平台,涉及高空作业平台技术领域。转台回转速度的控制方法包括:当臂架为展开状态时,若臂架的变幅角度α≥α-(0),且臂架的长度L<L-(0),则转台的回转角速度ω=ω-(0)-k-(1)(α-α-(0)),其中,α-(0)为臂架的变幅角度的设定常量,L-(0)为臂架的长度的设定常量,k-(1)为臂架变幅控制角速度系数;若臂架的变幅角度α<α-(0),且臂架的长度L≥L-(0),则转台的回转角速度ω=ω-(0)-k-(2)(L-L-(0)),其中,k-(2)为臂架伸长控制角速度系数;若臂架的变幅角度α≥α-(0),且臂架的长度L≥L-(0),则转台的回转角速度ω=MIN{ω-(0)-k-(1)(α-α-(0)),ω-(0)-k-(2)(L-L-(0))}。(The inventionDiscloses a control method and a control system for the rotation speed of a rotary table and an aerial work platform, and relates to the technical field of aerial work platforms. The method for controlling the revolving speed of the rotary table comprises the following steps: when the arm support is in the unfolding state, if the amplitude variation angle alpha of the arm support is more than or equal to alpha 0 And the length L of the arm support is less than L 0 When the angular velocity ω of the turntable is equal to ω 0 ‑k 1 (α‑α 0 ) Wherein α is 0 Setting constant, L, for the amplitude variation angle of the arm support 0 Setting a constant, k, for the length of the boom 1 Controlling the angular velocity coefficient for the amplitude variation of the arm support; if the amplitude variation angle alpha of the arm support is less than alpha 0 And the length L of the arm support is more than or equal to L 0 When the angular velocity ω of the turntable is equal to ω 0 ‑k 2 (L‑L 0 ) Wherein k is 2 Controlling the angular velocity coefficient for the extension of the arm support; if the amplitude variation angle alpha of the arm support is more than or equal to alpha 0 And the length L of the arm support is more than or equal to L 0 If the angular velocity ω of the turntable is MIN { ω ═ MIN { [ omega ] 0 ‑k 1 (α‑α 0 ),ω 0 ‑k 2 (L‑L 0 )}。)

转台回转速度的控制方法及其控制系统、高空作业平台

技术领域

本发明涉及高空作业平台技术领域,尤其涉及一种转台回转速度的控制方法及其控制系统、高空作业平台。

背景技术

对于回转式高空作业平台,其转台和底盘之间一般通过回转支撑连接,由回转马达驱动,实现转台的回转。

回转角速度通常设定为两档,在整机收藏状态为高速,在臂架变幅角度和伸长长度达到某一设定值时,定义为展开状态,此时回转角速度切换为低速。位于高空作业平台上的操作人员在臂架达到展开状态后,在臂架的变幅角度较大或臂架伸长长度较长的位置时,操作人员容易产生眩晕感和受到回转制动的冲击;而在臂架变幅角度较小或臂架伸长长度较短的位置时,转台的回转效率低、操作人员的作业时间短。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种转台回转速度的控制方法及其控制系统,以实现在转台回转时,不同的工作位置获得不同的角速度。

本发明的另一个目的在于提供一种高空作业平台,能够提升高空作业平台的稳定性和安全性。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种转台回转速度的控制方法,转台上设置有臂架,所述臂架具有收藏状态和展开状态,该转台回转速度的控制方法包括:

当所述臂架为展开状态时,

若所述臂架的变幅角度α≥α0,且所述臂架的长度L<L0,则所述转台的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0),其中,α0为所述臂架的变幅角度的设定常量,L0为所述臂架的长度的设定常量,k1为臂架变幅控制角速度系数;

若所述臂架的变幅角度α<α0,且所述臂架的长度L≥L0,则所述转台的回转角速度ω=ω0-k2(L-L0),其中,k2为臂架伸长控制角速度系数;

若所述臂架的变幅角度α≥α0,且所述臂架的长度L≥L0,则所述转台的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)}。

作为转台回转速度的控制方法的一个可选方案,在所述臂架由收藏状态变为展开状态的过程中:

当所述臂架的变幅角度α先达到α0,则在所述臂架的长度L<L0时,所述转台的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0);直到所述臂架的长度L≥L0时,所述转台的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)};

当所述臂架的长度L先达到L0,则在所述臂架的变幅角度α<α0时,所述转台的回转角速度ω=ω0-k2(α-α0);直到所述臂架的变幅角度α≥α0时,所述转台的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)}。

作为转台回转速度的控制方法的一个可选方案,在所述臂架由展开状态变为收藏状态的过程中:

当所述臂架的变幅角度α≥α0,且所述臂架的长度L≥L0时,所述转台的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)};

当所述臂架的变幅角度α先达到α0,则在所述臂架的长度L≥L0时,所述转台的回转角速度ω=ω0-k2(L-L0),直到所述臂架的长度L<L0时,所述转台的回转角速度ω=ω0

当所述臂架的长度L先达到L0,则在所述臂架的变幅角度α≥α0时,所述转台的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0),直到所述臂架的变幅角度α<α0时,所述转台的回转角速度ω=ω0

作为转台回转速度的控制方法的一个可选方案,当所述臂架处于收藏状态时,所述臂架的变幅角度α<α0且所述臂架的长度L<L0,所述转台的回转速度ω=ω0

作为转台回转速度的控制方法的一个可选方案,所述臂架变幅控制角速度系数k1=1.47,所述臂架伸长控制角速度系数k2=0.15。

一种转台回转速度的控制系统,包括计算机可读存储介质和控制单元,所述计算机可读存储介质内存储有如以上任一方案所述的转台回转速度的控制方法的程序,所述控制单元用于执行如以上任一方案所述的转台回转速度的控制方法的程序。

作为转台回转速度的控制系统的一个可选方案,所述转台回转速度的控制系统还包括臂架变幅角度检测单元和臂架长度检测单元,所述臂架变幅角度检测单元用于检测所述臂架的变幅角度α,所述臂架长度检测单元用于检测所述臂架的长度L,所述臂架变幅角度检测单元和所述臂架长度检测单元均与所述控制单元通信连接。

作为转台回转速度的控制系统的一个可选方案,所述臂架包括第一臂架和第二臂架,所述第一臂架固定于所述转台上,所述第二臂架与所述第一臂架套设连接,所述第二臂架能够相对所述第一臂架伸缩。

作为转台回转速度的控制系统的一个可选方案,所述臂架变幅角度检测单元包括角度传感器,所述角度传感器设置有两个,两个所述角度传感器分别设置于所述第一臂架的两侧。

作为转台回转速度的控制系统的一个可选方案,所述臂架长度检测单元包括拉绳位移传感器,所述拉绳位移传感器包括传感器本体和拉绳,所述传感器本体固定于所述第一臂架远离所述第二臂架的一端,所述拉绳的一端固定于所述传感器本体上,另一端与所述第二臂架远离所述第一臂架的一端连接。

作为转台回转速度的控制系统的一个可选方案,所述转台回转速度的控制系统还包括回转执行单元,所述控制单元与所述回转执行单元电连接,用于控制所述回转执行单元动作。

一种高空作业平台,包括如以上任一项所述转台回转速度的控制系统。

本发明的有益效果:

本发明提供的转台回转速度的控制方法,在臂架处于展开状态时,转台的回转角速度受臂架的变幅角度和臂架的长度两个变量控制,并且为独立变量,回转角速度取两者的较小值。从而保证转台在臂架展开状态回转时,根据臂架变幅角度的变化和臂架的伸长长度的变化,控制转台的回转角速度,在臂架的变幅角度较大和臂架的伸长长度较长时,减少了操作人员的眩晕感和受到回转制动的冲击;在臂架的变幅角度较小和臂架的伸长长度较短时,提升回转效率,减少作业时间。

本发明提供的转台回转速度的控制系统,计算机可读存储介质中存储有上述转台回转速度的控制方法的程序,控制单元用于执行上述转台回转速度的控制方法的程序,在臂架的展开状态时,能够根据臂架的变幅角度和臂架的伸长长度控制转台的回转角速度,使得转台在不同的工作位置具有合适的角速度,提高操作人员的工作舒适性的同时,提高工作效率。

本发明提供的高空作业平台,应用上述的转台回转速度的控制系统,提升了高空作业平台的稳定性和安全性,减少操作人员的工作时间和提高操作人员的舒适性的同时,提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高空作业平台的结构示意图。

图中:

1、转台;2、臂架;3、回转马达;4、减速机;5、回转支撑;6、多路阀;7、角度传感器;8、拉绳位移传感器;9、底盘。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示,本实施例提供了用于高空作业平台的转台回转速度的控制系统,包括转台1、底盘9、计算机可读存储介质、控制单元和回转执行单元,转台1上设置有臂架2,转台1能相对底盘9转动。计算机可读存储介质中存储有转台回转速度的控制方法的程序,控制单元用于执行转台回转速度的控制方法的程序。回转执行单元包括回转马达3、减速机4、回转支撑5和多路阀6,回转支撑5固定于底盘9上,回转马达3固定于回转支撑5上,回转支撑5包括内圈和外圈,外圈与底盘9固定连接,内圈与回转马达3固定连接,回转马达3通过减速机4驱动回转支撑5的内圈和外圈相对转动,从而驱动转台1相对底盘9回转。多路阀6与回转油缸连接,多路阀6中的回转联接收控制单元的控制信号,调节回转联阀芯的开度,从而控制回转油缸的输出流量,实现回转马达3的转速控制。

转台1包括臂架2,臂架2包括第一臂架和第二臂架,第一臂架固定于转台1上,第二臂架与第一臂架套设连接,第二臂架能够相对第一臂架伸缩。在本实施例中,第一臂架能相对转台1转动,以使臂架2相对水平面呈一定角度,称为臂架2的变幅角度。第一臂架通过变幅油缸驱动第一臂架相对转台1转动,以改变臂架2的变幅角度。具体地,多路阀6与变幅油缸连接,多路阀6中的变幅联接收控制单元的控制信号,调节变幅联阀芯的开度,从而控制变幅油缸的输出流量,实现臂架2的变幅角度的改变。

第二臂架能够相对第一臂架伸缩,以改变臂架2的长度。在第二臂架远离第一臂架的一端还固定连接有第三臂架,第三臂架远离第二臂架的一端固定连接有第四臂架。通过设置第三臂架和第四臂架,以实现臂架2的长度可变的需求。第二臂架通过伸缩油缸驱动以改变臂架2的长度。具体地,多路阀6与伸缩油缸连接,多路阀6中的伸缩联接收控制单元的控制信号,调节伸缩联阀芯的开度,从而控制伸缩油缸的输出流量,实现臂架2的长度的改变。

可选地,转台回转速度的控制系统还包括臂架变幅角度检测单元和臂架长度检测单元,臂架变幅角度检测单元用于检测臂架2的变幅角度α,臂架长度检测单元用于检测臂架2的长度L,臂架变幅角度检测单元和臂架长度检测单元均与控制单元通信连接。在本实施例中,臂架变幅角度检测单元将检测到的臂架2的变幅角度实时发送给控制单元,臂架长度检测单元将检测到的臂架2的长度实时发送给控制单元,控制单元根据接收到的臂架2的变幅角度和臂架2的长度以及其内存储的转台回转速度的控制方法控制液压马达驱动转台1回转的角度。

可选地,臂架变幅角度检测单元包括角度传感器7,角度传感器7设置有两个,两个角度传感器7分别设置于第一臂架的两侧。在本实施例中,角度传感器7分别设置于第一臂架的两侧,且固定于第一臂架远离第二臂架的一端,在检测之前,两个角度传感器7经过校准角度显示一致。两个角度传感器7的设置,能够实现双路校验,保证臂架2变幅角度检测的准确性。

角度传感器7为模拟量电流输出角度传感器,输出信号为电流信号,且与臂架2变幅角度呈线性关系,输出电流信号范围为4mA~20mA,测量角度范围-45°~+90°。

在本实施例中,转台回转速度的控制系统中还设置有报警器,报警器与控制单元电连接。当控制单元接收到的两个角度传感器7的角度差值超过设定差值时,控制单元控制报警器报警。对于设定差值不作具体限定,本领域技术人员可根据实际情况设定。

可选地,臂架长度检测单元包括拉绳位移传感器8,拉绳位移传感器8包括传感器本体和拉绳,传感器本体固定于第一臂架远离第二臂架的一端,拉绳的一端固定于传感器本体上,另一端与第二臂架远离第一臂架的一端连接。

拉绳位移传感器8的信号输出为模拟电流信号,且与拉绳长度呈线性关系,输出电流信号范围为4mA~20mA,测量长度范围为0m~8m。

控制单元与角度传感器7和拉绳位移传感器8均通信连接。角度传感器7通过测量第一臂架相对转台1的转动角度,获得臂架2的变幅角度,并发送给控制单元。拉绳位移传感器8通过测量第二臂架相对第一臂架的伸长长度计算臂架2的长度。控制单元内存储有臂架2的长度的计算公式,控制单元根据接收到的拉绳位移传感器8的信号和控制单元内存储的臂架2长度的计算公式计算臂架2长度。

可选地,控制单元与回转执行单元电连接,用于控制回转执行单元动作。控制单元内存储有转台回转速度的控制方法,控制单元根据接收到的臂架2的变幅角度、计算出的臂架2长度和其内存储的转台回转速度的控制方法控制转台1动作。

在本实施例中,转台回转速度的控制系统还包括显示屏,显示屏为人机交互界面,操作人员可通过显示屏进行各种参数的设定,并向回转执行单元输出控制信号。

需要说明的是,本实施例中关于高空作业平台液压油路中的液压原理,以及控制单元与回转执行单元和显示屏的电连接方式和工作原理已是现有技术,在此不再赘述。

在臂架2的展开状态时,转台回转速度的控制系统能够根据臂架2的变幅角度和臂架2的伸长长度控制转台1的回转角速度,使得转台1在不同的工作位置具有合适的角速度,提高操作人员的工作舒适性的同时提高工作效率。

本实施例还公开一种高空作业平台,应用上述的转台回转速度的控制系统,提升了高空作业平台的稳定性和安全性,减少操作人员的工作时间和提高操作人员的舒适性的同时,提高工作效率。

本实施例还提供了一种转台回转速度的控制方法,应用于上述的转台回转速度的控制系统,臂架2具有收藏状态和展开状态,当臂架2处于收藏状态时,臂架2的变幅角度α<α0且臂架2的长度L<L0,其中,α0为臂架2的变幅角度的设定常量,L0为臂架2的长度的设定常量,转台1回转角速度为ω=ω0

在本实施例中,α0=5°(对应弧度0.0872rad),L0=0.6m,收藏状态的回转角速度ω0=0.078rad/s。

需要说明的是,控制回转角速度的电流值,根据实测标定。当然,在其他实施例中,臂架2的变幅角度的设定常量α0和臂架2的长度的设定常量L0可根据高空作业平台的型号和规格设置。

当臂架2为展开状态时,若臂架2的变幅角度α≥α0,臂架2的长度L<L0,则转台1的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0),其中,k1为臂架2变幅控制角速度系数;

若臂架2的变幅角度α<α0,且臂架2的长度L≥L0,则转台1的回转角速度ω=ω0-k2(L-L0),其中k2为臂架2伸长控制角速度系数;

若臂架2的变幅角度α≥α0,且臂架2的长度L≥L0,则转台1的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)}。

本实施例提供的转台回转速度的控制方法,在臂架2处于展开状态时,转台1的回转角速度受臂架2的变幅角度和臂架2的长度两个变量控制,并且为独立变量,回转角速度取两者的较小值。从而保证转台1在臂架2展开状态回转时,根据臂架2变幅角度的变化和臂架2的伸长长度的变化,控制转台1的回转角速度,在臂架2的变幅角度较大和臂架2的伸长长度较长时,减少了操作人员的眩晕感和受到的回转制动的冲击;在臂架2的变幅角度较小和臂架2的伸长长度较短时,提升回转效率,减少作业时间。

可选地,臂架2变幅控制角速度系数k1=1.47,臂架2伸长控制角速度系数k2=0.15。

可选地,当臂架2由收藏状态变为展开状态的过程中:

当臂架2的变幅角度α先达到α0,则在臂架2的长度L<L0时,转台1的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0);直到臂架2的长度L≥L0时,转台1的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)};即若臂架2的变幅角度α先达到5°(0.0872rad),此时臂架2的长度L<0.6m,则转台1的回转角速度ω=0.078-1.47*(α-0.0872),当臂架2长度L≥0.6m时,则转台1的回转角速度ω=MIN{0.078-1.47*(α-0.0872),0.078-0.15*(l-0.6)}。

当臂架2的长度L先达到L0,则在臂架2的变幅角度α<α0时,转台1的回转角速度ω=ω0-k2(α-α0);直到臂架2的长度α≥α0时,转台1的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)}。即若臂架2长度L先达到0.6m,则在臂架2的长度α<5°(0.0872rad)时,转台1的回转角速度ω=0.078-0.15*(L-0.6);当臂架2的变幅角度α≥5°(0.0872rad)时,转台1的回转角速度ω=MIN{0.078-1.47*(α-0.0872),0.078-0.15*(L-0.6)}。

可选地,当臂架2由展开状态变为收藏状态的过程中:当臂架2的变幅角度α≥α0,且臂架2的长度L≥L0时,转台1的回转角速度ω=MIN{ω0-k1(α-α0),ω0-k2(L-L0)};即若臂架2的变幅角度α≥5°(0.0872rad),且臂架2的长度L≥0.6m,转台1的回转角速度ω=MIN{0.078-1.47*(α-0.0872),0.078-0.15*(L-0.6)}。

当臂架2的变幅角度α先达到α0,则在臂架2的长度L≥L0时,转台1的回转角速度ω=ω0-k2(L-L0),直到臂架2的长度L<L0时,转台1的回转角速度ω=ω0;即若臂架2变幅角度α先达到5°(0.0872rad),则在臂架2长度L≥0.6m时,转台1的回转角速度ω=0.078-0.15*(l-0.6);当臂架2长度L<0.6m时,转台1的回转角速度为0.078rad/s。

当臂架2的长度L先达到L0,则在臂架2的变幅角度α≥α0时,转台1的回转角速度ω=ω0-k1(α-α0),直到臂架2的变幅角度α<α0时,转台1的回转角速度ω=ω0。即若臂架2长度L先达到0.6m,则在臂架2的变幅角度α≥5°(0.0872rad)时,转台1的回转角速度ω=0.078-1.47*(α-0.0872),直到臂架2的变幅角度α<5°(0.0872rad)时,转台1的回转角速度ω=ω0=0.078rad/s。

以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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