[发明专利]剪叉式升降机的故障自检装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化顶升设备，尤其是一种剪叉式升降机。

背景技术

升降机作为一种自动化顶升设备，主要用来对物料或者人进行顶升，在物料输送线、零部件装配线和立体仓库等领域都有着广泛应用。在工业生产过程中，设备的突然故障就会造成设备无法继续使用，特别是生产线中的关键设备，一旦发生故障就可能会造成整个生产线的停止，这对生产厂商造成的损失是巨大的。针对这种问题，生产厂商就需要定期安排相关人员对生产线的设备进行检修，并在备件库中配备大量的备件，而这同样需要投入大量的人力和财力成本，故在工业生产过程中设计具有故障自检功能的设备来保证设备的持续运行有着非常现实的意义。传统的升降机并没有对其关键部件进行实时自动检测，也就无法提前对升降机故障进行预警，完全需要人工进行定期的维护和检修。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种剪叉式升降机的故障自检装置，采用智能传感器对剪叉式升降机的关键部件进行实时检测，并在人机界面显示部件当前状态；并可依据设备部件的阀值并结合故障规则对已经需要维修或更换的部件进行报警。本发明采用的技术方案是：

一种剪叉式升降机的故障自检装置，包括：检测单元、控制单元、人机界面；

所述检测单元设置在剪叉式升降机上，通过检测单元对剪叉式升降机皮带的伸长距离、电机减速器的振动和电机的运行数据进行自动检测，然后通过控制单元相应的接口采集检测的数据，并利用采集的数据结合剪叉式升降机设备部件故障规则进行部件状态判断，最终通过人机界面对剪叉式升降机设备状态进行实时显示。

进一步地，

所述检测单元中包括变频器、振动传感器、和旋转编码器；

控制单元通过变频器连接剪叉式升降机的电机，通过控制单元与变频器的接口读到变频器采集到的电机运行数据；

振动传感器安装在剪叉式升降机的电机减速器上，采集电机减速器的振动数据，并回传至控制单元；

旋转式编码器安装在剪叉式升降机上用于带动皮带的主轴上，采集剪叉式升降机的剪叉平台位于下极限位置时主轴的绝对角度位置，通过主轴角度变化检测皮带伸长距离。

更进一步地，剪叉式升降机包括左剪叉平台、右剪叉平台；

所述旋转式编码器采用绝对式旋转编码器，包括左编码器和右编码器；左编码器和右编码器分别连接剪叉式升降机的左主轴和右主轴；左主轴和右主轴分别带动左皮带和右皮带；左主轴通过左皮带拉动左横杆,实现左剪叉平台的升降；右主轴通过右皮带拉动右横杆实现右剪叉平台的升降；左主轴和右主轴上分别设有左带轮和右带轮，左带轮和右带轮通过中皮带连接，从而使得左主轴和右主轴联动；

对于右皮带伸长距离的计算，当右剪叉平台停在下极限位置，右编码器在剪叉式升降机投入使用前测得右皮带正常状态下右主轴的角度为θ_1r，伸长状态下测得此时的角度为θ_2r，右主轴的半径为R_r，设下极限位置时左、右主轴上缠绕的皮带不足一圈，则右皮带的伸长距离L_r为

对于左皮带伸长距离的计算，左编码器测得左皮带正常状态下左主轴的角度为θ_1l，伸长状态下测得此时的角度为θ_2l，左主轴的半径为R_l，则左皮带的伸长距离L_l为

通过左、右主轴角度变化即可检测左、右皮带伸长距离。

更进一步地，

控制单元对电机减速器的振动数据进行快速傅里叶变换，得出振动数据的频域表示，通过在时域和频域分别设定振动幅值的阀值进行电机减速器状态的判断，时域和频域分析中只要其中一个的振动幅值超过阀值，即进行告警提示。

进一步地，

控制单元包括PLC和模拟量输入扩展模块，振动传感器的输出口是模拟量，通过模拟量输入扩展模块接入PLC。

更进一步地，

控制单元的PLC通过Profibus接口连接变频器。

更进一步地，

旋转编码器通过Profibus接口连接控制单元的PLC。