[发明专利]运动机构的定位控制装置、系统、方法和工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种运动机构的定位控制装置、系统、方法和工程机械。

背景技术

工程机械中会使用到各种运动机构，这些运动机构可以作直线运动，也可以作曲线运动，使用时，需要对运动机构的运动进行控制和定位。例如，在起重机、泵车、高空车、高空消防车等具有回转机构的工程机械中，作业完成后，只有通过回转机构对臂架对中后，才能进行收臂的操作。这是因为，臂架必须旋转到与底盘中轴线完全一致的方向才能放下来，否则有可能损坏机械部件，甚至造成严重的安全事故。

图1示出了现有技术中的一种用于控制回转机构的定位控制装置的原理图。如图1所示，现有技术中一般通过控制单元(例如PLC控制器)，以手动或自动方式通过执行机构(例如比例阀、换向阀等)控制回转机构进行旋转，并依靠角度传感器或行程开关检测是否对中。当检测到角度传感器或行程开关到达某个阀值时，结束对中；否则继续控制回转机构回转。

当仅采用角度传感器进行检测时，一般都存在零点飘移的现象(即对中基准角度出现偏差)，这会导致检测结果不可靠的问题。另外，由于角度传感器的精度有限，对中结果并不理想。如果长期依靠此结果放下臂架，则容易损坏底盘支架或相关部件，甚至出现安全事故。进一步地，当角度传感器出现零点飘移时，无法自动地进行标定，需要经常进行人工标定，具有费时费力的缺点。

当仅采用行程开关进行检测时，虽然能较精确地实现对中，但却无法实时精确地感知当前臂架的角度，因此无法有效地控制回转机构的回转速度，容易因为惯性等原因导致“过对中”的现象。

发明内容

本发明旨在提供一种运动机构的定位控制装置、系统、方法和工程机械，以解决现有技术中无法对运动机构的运动进行准确定位的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种运动机构的定位控制装置，包括：控制单元，获取运动机构的当前运动位置、以及用于指示运动机构运动到目标位置的第一信号，当当前运动位置与目标位置之间的差值大于设定值时，控制单元控制运动机构以第一速度运动；否则，控制单元控制运动机构以小于第一速度的第二速度运动，且当控制单元接收到第一信号时，控制运动机构停止运动。

进一步地，运动机构是回转机构。

进一步地，当当前运动位置与目标位置之间的差值等于设定值后，运动机构转过的角度为第一角度；如果第一角度超过了设定值时，控制单元仍然没有收到第一信号，则控制单元判断用于产生第一信号的目标位置检测单元发生故障。

进一步地，运动机构定位到目标位置时获取的当前运动位置所对应的值为目标位置值，控制单元根据目标位置值对用于检测当前运动位置的实时位置检测单元进行标定。

根据本发明的第二个方面，提供了一种运动机构的定位控制系统，包括：实时位置检测单元，用于检测运动机构的当前运动位置；目标位置检测单元，用于检测运动机构的是否到达目标位置，当运动机构达到目标位置时，目标位置检测单元发出第一信号；定位控制装置，定位控制装置是上述的定位控制装置。

根据本发明的第三个方面，提供了一种工程机械，包括运动机构和用于对运动机构的运动进行控制的定位控制系统，该定位控制系统是上述的定位控制系统。

根据本发明的第四个方面，提供了一种运动机构的定位控制方法，包括：获取运动机构的当前运动位置、以及用于指示运动机构运动到目标位置的第一信号；当当前运动位置与目标位置之间的差值大于设定值时，控制运动机构以第一速度运动；否则，控制运动机构以小于第一速度的第二速度运动，且在检测到第一信号时，控制运动机构停止运动。

进一步地，运动机构的运动是回转运动。

进一步地，当当前运动位置与目标位置之间的差值等于设定值后，运动机构转过的角度为第一角度；如果第一角度超过了设定值时，仍然没有收到第一信号，则判断用于产生第一信号的目标位置检测单元发生故障。

进一步地，运动机构定位到目标位置时获取的当前运动位置所对应的值为目标位置值，根据目标位置值对用于检测当前运动位置的实时位置检测单元进行标定。

本发明中的定位控制装置由于采用了实时位置检测单元对运动机构的当前位置进行实时检测，从而可控制运动机构以较低的第二速度运动到达目标位置处，并最终通过目标位置检测单元发出的第一信号实现对运动机构的定位，可达到较高的定位精度，防止损坏工程机械的机械部件或液压部件。

附图说明