[发明专利]一种具有绝对值编码器小车链轮定位系统的抓斗桥式起重机

说明书

技术领域

本发明涉及一种抓斗桥式起重机技术领域，尤其是一种精度高、可靠性高的具有绝对值编码器小车链轮定位系统的抓斗桥式起重机。

背景技术

随着城市垃圾处理量的提升，垃圾焚烧发电厂使用的抓斗起重机需求量不断提高；设备自动化程度和定位精度的要求也不断增高，绝对值编码器在起重机上的应用在不断地增多。在已有垃圾焚烧发电厂使用的抓斗起重机技术中，传统的采用增量式编码器必须通过高速计数器模块SM331来测量脉冲数计算出位置坐标，这样不断加重了接受设备PLC的计算任务，当编码器发生断电、电磁干扰或者通讯中断时，就会导致数据丢失。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提出一种基于绝对值编码器的小车链轮定位系统，该系统不仅能够解决起重机定位的问题，而且能够大幅度提高其定位的精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有绝对值编码器小车链轮定位系统的抓斗桥式起重机，包括导轨、起重机小车以及控制装置，导轨下方设置有多个垃圾投料口，起重机小车通过小车车轮滑动连接在导轨上，起重机小车上安装有卷筒，卷筒行通过钢丝绳连接有抓斗，卷筒上通过电机和减速机驱动转动，其特征是，所述起重机小车一侧固定有链轮箱，链轮箱内通过轴承转动连接有链轮轴，链轮轴上套接有链轮，链轮上连接沿导轨的长度方向延伸的链条，链轮轴一端连接有绝对值编码器，绝对值编码器与控制装置电性连接。

本发明还可以采用以下技术措施解决：

所述链轮两侧的链轮箱上对称安装有两张紧轮，两张紧轮同时与链条张紧连接。

所述起重机小车上安装有驱动小车车轮的小车电机，使起重机小车在导轨上移动，小车电机与控制装置电性连接。

所述两张紧轮之间的链轮箱安装有两链轮，包括主链轮和备用链轮，主链轮上的主链轮轴一端连接有主绝对值编码器，备用链轮上的备用链轮轴一端连接有备用绝对值编码器。

所述绝对值编码器上设有编码器轴，编码器轴与链轮轴一端连接。

所述绝对值编码器通过编码器支架安装在链轮箱一侧。

所述控制装置包括PLC和变频器。

所述控制装置还包括触摸屏、PROFIBUS-DP总线通信卡及变频器等，所述的PROFIBUS-DP总线通讯卡安装在变频器卡槽中，所述的带DP接口的多圈绝对值编码器、变频器均与PROFIBUS-DP总线通讯卡连接。

本发明专利的工作原理是：

（1）首先在控制装置中初始设定定位的精度ε≤50mm，选择某个垃圾投料口进行投料，其坐标为y0；

（2）当开始投料时，小车开始运行，链轮与链条啮合并转动，带动链轮轴转动，使得与链轮轴连接的绝对值编码器不断进行实时测量，将产生的格雷码数据传输到PLC控制系统，转换成二进制的数值，即实际小车轮转的圈数M和不够一圈的步数N，然后根据小车的尺寸参数（长度、宽度等数据）计算出其实际的位移y；

（3）小车向投料口运行过程中，判断条件y- y0≤ε是否成立，若条件成立，则定位完成；若不成立，继续调节直到达到所要求的定位精度。

按上述技术方案，所述PLC的CPU还连接有静态随机存储器SRAM和复位模块。

按上述技术方案，所述PLC采用现场总线通信方式，传输波特率达到1.5M/s。

按上述技术方案，所述绝对值编码器配置有PROFIBUS-DP通讯卡。

按上述技术方案，所述多圈的绝对值编码器型号为A3M60B-S4PB013X13，分辨率达到8192 × 8192。

按上述技术方案，触摸屏通过RJ45以太网接口与PLC相连。

本发明的有益效果是：

（1）、本发明的定位系统采用绝对值编码器做为测量的元件，其测量分辨率能够很大程度上提高定位的精度，定位小车安装在导轨上，由于链轮、链轮轴与链条互相啮合，即便车轮打滑也不会对检查结果有任何影响、

（2）、本发明同时以现场总线PROFIBUS作为通信方式，大大减少了现场布线的工作量，而且提高了传输信号的稳定性，可以适应垃圾焚烧发电厂这样比较恶劣的环境，降低操作人员的劳动强度。

（3）、本发明的绝对值编码器由与机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置，这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。