[发明专利]一种异形储缆卷筒缆绳排缆装置及实现方法

说明书

本发明提出了一种异形储缆卷筒缆绳排缆装置及实现方法，是一种为不同缆径的缆绳排列到不规则储缆机构的自适应方法，利用两个编码器和一个角度传感器，采用液压比例阀驱动排缆机构进行排缆，通过异形储缆卷筒的每层起始位置以及可排缆区域的设置可以有效地解决了异型卷筒的排缆问题，同时可以参数的修改满足不同缆径的缆绳的排缆,得到很好的效果。

技术领域

本发明涉及储缆卷筒排缆领域，主要是一种异形储缆卷筒缆绳排缆装置及实现方法。

背景技术

液压(或电动)绞车储缆卷筒一般都是规则的圆形卷筒,储缆卷筒所有层缆绳的排缆圈数是一致的,排缆机构每层运行的往返距离是一致的。当储缆卷筒异形时，即每层缆绳的排缆圈数是不一定相同时，每层排缆机构运行的初始位置以及往返距离都不一致。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种异形储缆卷筒缆绳排缆装置及实现方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种异形储缆卷筒缆绳排缆装置，主要包括储缆卷筒、排缆机构和丝杆，排缆机构安装在丝杆，通过丝杠的旋转驱动排缆机构在丝杠上进行左右移动引导缆绳均匀排列在储缆卷筒上；储缆卷筒上设有卷筒旋转编码器，丝杆上设有丝杠旋转编码器，丝杠两端的各有一个接近开关传感器A和接近开关传感器B，用于防止排缆机构超出允许的排缆区域。

本发明同时提出了一种异形储缆卷筒缆绳排缆的实现方法，该方法具体包括如下步骤：

A)计算缆径Dlo：

先根据缆绳进行实际排缆，完成若干圈后，计算出缆绳排布后平均单圈的计算缆径Dlo；

B)各层排缆起始/终止位置的确定：

将卷筒每层的可容缆位置的最左侧离零点距离定义排缆的起始点DInit_j，将最右侧离零点距离定义为排缆终止点DEnd_j，DEnd_j小于储缆卷筒的最大宽度W_总，由此对应每层的排缆机构折返位置，其中j代表卷筒容缆的层数，即：j＝1,2...n；在储缆卷筒设计后尺寸固定，DInit_j和DEnd_j在程序初始化中进行预设；

C)储缆卷筒缆绳的入缆实际位置Sta_CLsit的确定：

入缆实际位置Sta_CLsit就是排缆机构跟踪的目标位置，根据储缆卷筒缆绳的入缆实际编码值CL_Act_Bm减去转向时的实际储缆卷筒累计值CL_Sum_Bmj与计算缆径Dlo的乘积，该乘积就是缆绳在本层换向时离换向点的位置距离，再根据缆绳排列方向、本层容缆起始点到零点距离DInit_j以及缆绳各层可容缆的终点位置离零点距离DEnd_j，计算出缆绳的入缆确切位置，即排缆机构跟踪的目标位置；

D)排缆机构的实际位置Sta_PLsit计算：

排缆机构的编码规则为：对准储缆卷筒的可容缆的最左端位置设置为偏移量零点位置，最右端为偏移量最大位置；排缆机构由左向右运动时，编码数增加，由右向左运动时，编码数减少；由此，排缆机构编码器的偏移量除以编码器单圈的编码数PL_Sin_Bm，再乘以螺距Ls就是排缆机构的实际偏零点的位置Sta_PLsit；

E)排缆机构的实际排缆位置与目标位置的差值u_Diff：

依照步骤C)及D)的计算得到：

u_Diff＝Sta_CLsit-Sta_PLsit

根据排缆方向以及u_Diff的正负来判断排缆机构的超前或滞后，为减少排缆机构跟踪时的震荡，跟踪算法使u_Diff的绝对值小于合理范围即可，根据计算出的排缆机构的激励值，使排缆机构的运动速度增加或减少，从而保证排缆机构始终保持在理想的储缆卷筒入缆位置附近；

F)排缆机构的折返运算：