[发明专利]一种门座式起重机作业姿态控制系统及方法

权利要求书

1.一种门座式起重机作业姿态控制系统，所述门座式起重机包括：门架、臂架系统、转盘，在所述臂架系统上连接有开闭钢丝绳和支持钢丝绳，开闭钢丝绳和支持钢丝绳与抓斗连接，所述开闭钢丝绳、支持钢丝绳是分别卷绕在各自的钢丝绳滚筒上，在每个钢丝绳滚筒的两侧设置有与其同时旋转的钢缆绞盘，在钢缆绞盘的外侧设置有固定的支架；所述臂架系统包括：象鼻架、拉杆、机架和动臂；其特征在于：所述门座式起重机作业姿态控制系统包括：控制器和与其连接的检测装置；

所述检测装置包括：

位置检测装置，用于获得门座式起重机的位置；

变幅角度检测装置，用于获得抓斗的变幅角度；

旋转角度检测装置：用于获得抓斗的旋转角度；

开闭钢丝绳出绳长度检测装置，用于获得开闭钢丝绳的出绳长度；

支持钢丝绳出绳长度检测装置，用于获得支持钢丝绳的出绳长度；

所述控制器根据检测装置采集到的数据对门座式起重机进行控制。

2.根据权利要求1所述的门座式起重机作业姿态控制系统，其特征在于：所述变幅角度检测装置、旋转角度检测装置均采用角度传感器；在所述动臂的底部安装有角度传感器，通过该角度传感器获得抓斗的变幅角度；在所述转盘上安装有角度传感器，通过该角度传感器获得抓斗的旋转角度；

或者所述变幅角度检测装置、旋转角度检测装置采用同一个陀螺仪传感器；在所述动臂的底部安装所述陀螺仪传感器，通过所述陀螺仪传感器同时检测动臂的变幅角度和旋转角度。

3.根据权利要求1所述的门座式起重机作业姿态控制系统，其特征在于：所述开闭钢丝绳出绳长度检测装置、支持钢丝绳出绳长度检测装置均采用编码装置；

所述编码装置包括被检测体和检测传感器；

在一侧的钢缆绞盘上设置多个在圆周上均布的且与钢丝绳滚筒角速度一致的被检测体；在该侧所述钢缆绞盘外侧的支架上设置有检测传感器，当钢丝绳滚筒旋转时，各个被检测体依次对准所述检测传感器。

4.根据权利要求1所述的门座式起重机作业姿态控制系统，其特征在于：所述控制器包括：

采集模块：与各个检测装置连接，获得各个检测装置的数据；

存储模块：与采集模块连接，用于存储各个检测装置的数据、标准变幅角度、标准旋转角度、标准开闭钢丝绳的出绳长度、标准支持钢丝绳的出绳长度；

差值计算模块：分别与采集模块连接、存储模块连接，将变幅角度减去标准变幅角度得到变幅角度差值、将旋转角度减去标准旋转角度得到旋转角度差值、将开闭钢丝绳的出绳长度减去标准开闭钢丝绳的出绳长度得到开闭钢丝绳差值、将支持钢丝绳的出绳长度减去标准支持钢丝绳的出绳长度得到支持钢丝绳差值；

判断模块：与差值计算模块连接，用于设定变幅角度阈值、旋转角度阈值、开闭钢丝绳阈值、支持钢丝绳阈值，并将差值计算模块得到的变幅角度差值的绝对值、旋转角度差值的绝对值、开闭钢丝绳差值的绝对值、支持钢丝绳差值的绝对值分别与变幅角度阈值、旋转角度阈值、开闭钢丝绳阈值、支持钢丝绳阈值进行比较，如果差值的绝对值小于对应的阈值，则判定在安全范围内，否则判定不在安全范围内；

信号发送模块：与判断模块连接，如果变幅角度、旋转角度、开闭钢丝绳的出绳长度、支持钢丝绳的出绳长度均在安全范围内，则发出开斗信号，如果变幅角度、旋转角度、开闭钢丝绳、支持钢丝绳的出绳长度中有任意一个或多个不在安全范围内，则发出调整抓斗位置的信号。

5.根据权利要求1所述的门座式起重机作业姿态控制系统，其特征在于：所述位置检测装置采用差分GPS定位模块；

所述差分GPS定位模块安装在所述门座式起重机的门架上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的门座式起重机作业姿态控制系统，其特征在于：所述门座式起重机作业姿态控制系统进一步包括人机界面，用于显示门座式起重机的姿态和数据以及设定数据；

所述人机界面通过CAN总线与控制器连接，或者直接通过串口与控制器连接；

每个检测装置通过CAN总线与控制器连接。