[发明专利]一种四缸同步平移机构及其控制方法

权利要求书

1.一种四缸同步平移机构，用于双卷扬系统中载荷的水平方向平移控制，其特征在于，所述四缸同步平移机构包括伸缩机构和控制机构；

其中，所述伸缩机构布置在所述双卷扬系统中，与所述双卷扬系统中的吊装机构传动连接；所述控制机构与所述伸缩机构通信连接，用于根据用户的控制指令控制所述伸缩机构进行伸缩运行，所述伸缩机构用于在所述控制机构的控制下推动所述吊装机构带动载荷在水平方向上进行平移；

其中，所述双卷扬系统中的吊装机构包括左动滑轮组、右动滑轮组、左吊钩和右吊钩，卷扬钢丝绳分别通过所述左动滑轮组与左吊钩相连，通过所述右动滑轮组与右吊钩相连；

所述伸缩机构包括左横移油缸、左横向随动油缸、右横移油缸和右横向随动油缸；其中，所述左横移油缸与左动滑轮组传动连接，用于推动所述左动滑轮组带着所述左吊钩水平方向往复移动，所述左横向随动油缸位于左横移油缸下方，其活塞杆连接有一左支撑头，用于推动所述左支撑头水平方向往复移动；所述右横移油缸与右动滑轮组传动连接，用于推动所述右动滑轮组带着所述右吊钩水平方向往复移动，所述右横向随动油缸位于右横移油缸下方，其活塞杆连接有一右支撑头，用于推动所述右支撑头水平方向往复移动；

其中，控制机构包括PLC控制器，每一油缸分别对应设置有操纵手柄和用于测量相应油缸的活塞杆的伸缩量的长度传感器；各油缸、长度传感器及操纵手柄分别与PLC控制器通信连接；PLC控制器用于基于所述操纵手柄的开度和所述长度传感器的测量值输出控制信号，控制相应油缸的活塞杆作伸缩运动；

其中，所述PLC控制器控制多个油缸的控制模式包括异步控制模式和同步控制模式；

在所述同步控制模式下，所述PLC控制器用于根据主动手柄的开度对主动油缸的活塞杆的伸缩量进行控制，同时根据所述主动手柄的开度和油缸的有杆腔与无杆腔的面积之比计算出各从动油缸对应的从动手柄的开度初始值，控制各从动油缸自动同步跟随所述主动油缸一起运作；

其中，所述主动手柄为在所述同步控制模式下，由用户自主进行操纵的操纵手柄。

2.如权利要求1所述的四缸同步平移机构，其特征在于，所述控制机构包括PLC控制器，每一油缸分别对应设置有操纵手柄和用于测量相应油缸的活塞杆的伸缩量的长度传感器；各油缸、长度传感器及操纵手柄分别与所述PLC控制器通信连接；所述PLC控制器用于基于所述操纵手柄的开度和所述长度传感器的测量值输出控制信号，控制相应油缸的活塞杆作伸缩运动。

3.如权利要求2所述的四缸同步平移机构，其特征在于，所述PLC控制器控制多个油缸的控制模式包括异步控制模式和同步控制模式；

在所述异步控制模式下，所述PLC控制器用于根据各操纵手柄的开度对每一油缸的活塞杆的伸缩量进行独立控制；

在所述同步控制模式下，所述PLC控制器用于根据主动手柄的开度对主动油缸的活塞杆的伸缩量进行控制，同时根据所述主动手柄的开度和油缸的有杆腔与无杆腔的面积之比计算出各从动油缸对应的从动手柄的开度初始值，控制各从动油缸自动同步跟随所述主动油缸一起运作；

其中，所述主动手柄为在所述同步控制模式下，由用户自主进行操纵的操纵手柄，所述主动油缸为所述主动手柄对应的油缸，所述从动油缸为布置在所述双卷扬系统中的所有油缸中除所述主动油缸外的其他油缸。

4.如权利要求3所述的四缸同步平移机构，其特征在于，在根据所述主动手柄的开度和油缸的有杆腔与无杆腔的面积之比计算出各从动油缸对应的从动手柄的开度初始值后，所述PLC控制器还用于：

在对各油缸进行控制时，根据长度传感器记录各油缸的活塞杆当前的长度初值，并在控制过程中实时记录各油缸的活塞杆的移动距离；

以主动油缸的活塞杆的移动距离为目标值，其他三个从动油缸的活塞杆的移动距离为实际值，分别通过比例微分积分函数功能模块计算出各从动手柄的补偿开度值，然后分别将每一从动手柄对应的开度初始值和补偿开度值进行结合，生成控制信号控制各从动油缸跟随所述主动油缸同步运作。

5.如权利要求2所述的四缸同步平移机构，其特征在于，所述操纵手柄为遥控手柄，其通过CAN信号实现与所述PLC控制器的通信。