CN109279524A - 双驱动同步运行龙门吊及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双驱动同步运行龙门吊及其控制方法，包括第一龙门立柱和第二龙门立柱，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端架设有龙门横梁，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的内侧分别设有L形托臂，所述L形托臂上设有工件挂架；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱内部分别设有升降装置，所述升降装置与L形托臂固定连接，所述升降装置通过设置在第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端的升降机组驱动，实现上下位置的移动；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部设有电控箱和平移装置，所述平移装置包括平移伺服电机、导向轮组、斜齿轮、斜齿条和C形导轨。本发明的龙门吊采用竖直方向和水平方向同时驱动的方式，实现两个方向上的同步驱动，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于龙门吊的技术领域，涉及一种双驱动同步运行龙门吊及其控制方法。
背景技术
龙门吊是目前工程应用中普遍使用的一种工具。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。其具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。目前的龙门吊多采用箱型式和桁架式结构，用途也最为广泛。可以搬运各种成件物品和散状物料，起重量在100吨以下，跨度为4～39米。用抓斗的普通门式起重机工作级别较高。普通门式起重机主要是指吊钩、抓斗、电磁、葫芦门式起重机，同时也包括半门式起重机。但是，现有的龙门吊都是单电机驱动，只能完成竖直方向或者是水平方向的移动，不能同时完成水平和竖直的同步操作。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双驱动同步运行龙门吊及其控制方法，实现升降和平移的同步精准定位。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种双驱动同步运行龙门吊，包括第一龙门立柱和第二龙门立柱，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端架设有龙门横梁，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的内侧分别设有L形托臂，所述L形托臂上设有工件挂架；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱内部分别设有升降装置，所述升降装置与L形托臂固定连接，所述升降装置通过设置在第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端的升降机组驱动，实现上下位置的移动；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部设有电控箱和平移装置，所述平移装置包括平移伺服电机、导向轮组、斜齿轮、斜齿条和C形导轨，所述导向轮组设置在C形导轨上，平移伺服电机配合高精密减速机，驱动斜齿轮配合斜齿条做传动机构，采用C形导轨配合导向轮组作为平移导向机构。
作为优选的技术方案，所述电控箱为全密封电控箱。
作为优选的技术方案，所述升降装置采用丝杆的方式传动，包括丝杆、丝杆承重轴承以及丝杆螺母，所述丝杆螺母设置在丝杆上，所述丝杆承重轴承设置在丝杆的两端。
作为优选的技术方案，所述升降装置采用双排循环链条的方式传动，包括主同步轮、从同步轮、同步带、双排链轮和双排链条，所述升降装置中的升降伺服电机通过减速机输出轴，带动主动同步轮，从动同步轮安装于双排链轮输入轴一端，通过同步带，将主动同步轮和从动同步轮进行连接，双排链条直接挂在双排链轮上，从而使伺服电机的输出力矩传递到升降装置，起到动力传递的作用。
作为优选的技术方案，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部分别设有防侧翻安全轮。
作为优选的技术方案，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部装有龙门立柱罩，所述龙门立柱罩内部安装升降机组。
作为优选的技术方案，所述导向轮包括侧向固定导轮、内钩导轮、大轮、钩轴压板、侧轴压板、右安装侧板、左安装侧板以及大轴压板，所述钩轴压板、侧轴压板、右安装侧板、左安装侧板以及大轴压板共同构成导向轮组的外部结构，所述侧向固定导轮为两个，分别安装在左安装侧板和右安装侧板上，所述大轮设置在左安装侧板和右安装侧板之间，所述内钩导轮与大轮同轴连接。
本发明还公开了一种双驱动同步运行龙门吊的控制方法，包括下述步骤：
S1、先将各工位位置数据，示教并保存于PLC存储器，操作人员按工艺要求，在触摸屏上将相应参数预先设置好，并调用相应控制程序；
S2、当运行指令输入到PLC，PLC根据相应控制程序进行插补运算，将运算结果通过光纤总线传输到伺服放大器，伺服放大器响应控制指令对伺服电机进行驱动，伺服电机执行控制指令将输出力矩传输到平移及升降装置。
作为优选的技术方案，所述步骤S1中，控制程序包括平移控制和升降控制两个方面，平移控制的步骤如下：
程序发出平移运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动斜齿轮转动，并配合斜齿条进行驱动，从而带动龙门前进或后退；
升降控制的步骤如下：
程序发出升降运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动同步轮，配合滚珠丝杆，带动L形托臂上升或下降，从而可以提升或放置工件挂架。
作为优选的技术方案，所述步骤S2中，所述线性插补运算为PLC控制器内部自带控制算法，通过自带的控制算法来进行进行插补运算，提高运行精度。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果
1、本发明的龙门吊通过安装升降装置和平移装置，可以同时实现竖直方向和水平方向的移动，大大提高了工作效率。
2、本发明的龙门吊通过程序自动控制，将工作参数预先设置好，龙门各自按部就班、周而复始运行，从而达到，高效、稳定、之目的，同时节省行车操作人员，将操作人员从恶劣的环境中解脱出来。
附图说明
图1是本发明双驱动同步运行龙门吊的主视图；
图2是本发明双驱动同步运行龙门吊的侧视图。
图3是本发明双驱动同步运行龙门吊的立体结构图；
图4是本发明双驱动同步运行龙门吊的的俯视图；
图5是本发明导向轮组的主视图；
图6是本发明导向轮组的侧视图；
图7是本发明导向轮组的剖面示意图；
图8是本发明平移控制指令的示意图；
图9是本发明升降控制指令的示意图。
附图标号说明：1-第一龙门立柱；2-第二龙门立柱；3-龙门横梁；4-L形托臂；5-工件挂架；6-升降装置；7-升降机组；8-电控箱；9-平移装置；10-平移伺服电机；11-导向轮组；12-斜齿轮；13-斜齿条；14-C形导轨；15-侧向固定导轮；16-内钩导轮；17-大轮；18-钩轴压板；19-侧轴压板；20-右安装侧板；21；左安装侧板；22-大轴压板。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1-图4所示，本实施例一种双驱动同步运行龙门吊，包括第一龙门立柱1和第二龙门立柱2，所述第一龙门立柱1和第二龙门立柱2顶端架设有龙门横梁3，所述第一龙门立柱1和第二龙门立柱2的内侧分别设有L形托臂4，所述L形托臂4上设有工件挂架5；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱内部分别设有升降装置6，所述升降装置6与L形托臂4固定连接，所述升降装置通过设置在第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端的升降机组7驱动，实现上下位置的移动；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部设有电控箱8和平移装置9，所述平移装置9包括平移伺服电机10、导向轮组11、斜齿轮12、斜齿条13和C形导轨14，所述导向轮组设置在C形导轨上；平移伺服电机配合高精密减速机，驱动斜齿轮配合斜齿条做传动机构，采用C形导轨配合导轮组作为平移导向机构。
本实施例1中，所述升降装置采用丝杆的方式传动，包括丝杆、丝杆承重轴承以及丝杆螺母，所述丝杆螺母设置在丝杆上，所述丝杆承重轴承设置在丝杆的两端。通过丝杆的方式传动，可以更加精确的实现在竖直方向上的移动。
所述第一龙门立柱1和第二龙门立柱2的底部分别设有防侧翻安全轮，用于防止在运行过程中，龙门吊发生侧翻的危险，提高施工安全。
所述第一龙门立柱1和第二龙门立柱2的底部装有龙门立柱罩，所述龙门立柱罩内部安装升降机组。
如图5-图7所示，所述导向轮包括侧向固定导轮15、内钩导轮16、大轮17、钩轴压板18、侧轴压板19、右安装侧板20、左安装侧板21以及大轴压板22，所述钩轴压板18、侧轴压板19、右安装侧板20、左安装侧板21以及大轴压板22共同构成导向轮组的外部结构，所述侧向固定导轮15为两个，分别安装在左安装侧板21和右安装侧板20上，所述大轮17设置在左安装侧板和右安装侧板之间，所述内钩导轮16与大轮同轴连接。通过设置的导向轮和C形导轨的配合使用，实现了在水平方向的移动。
基于上述龙门吊的技术方案，本实施例中双驱动同步运行龙门吊的控制方法，包括下述步骤：
S1、先将各工位位置数据，示教并保存于PLC存储器，操作人员按工艺要求，在触摸屏上将相应参数预先设置好，并调用相应控制程序；
控制程序包括平移控制和升降控制两个方面，平移控制的步骤如下：
程序发出平移运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动斜齿轮转动，并配合斜齿条进行驱动，从而带动龙门前进或后退；
升降控制的步骤如下：
程序发出升降运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动同步轮，配合滚珠丝杆，带动L形托臂上升或下降，从而可以提升或放置工件挂架；
S2、当运行指令输入到PLC，PLC根据相应控制程序进行插补运算，将运算结果通过光纤总线传输到伺服放大器，伺服放大器响应控制指令对伺服电机进行驱动，伺服电机执行控制指令将输出力矩传输到平移及升降装置。
所述线性插补运算为PLC控制器内部自带控制算法，通过自带的控制算法来进行插补运算，提高运行精度。
如图8和图9所示，通过本发明平移控制和升降控制，可以很好的实现本发明龙门吊在水平方向和竖直方向的移动，使得龙门吊的运行更加精确。
实施例2
本实施例一种双驱动同步运行龙门吊，包括第一龙门立柱和第二龙门立柱，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端架设有龙门横梁，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的内侧分别设有L形托臂，所述L形托臂上设有工件挂架；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱内部分别设有升降装置，所述升降装置与L形托臂固定连接，所述升降装置通过设置在第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端的升降机组驱动，实现上下位置的移动；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部设有电控箱和平移装置，所述平移装置包括平移伺服电机、导向轮组、斜齿轮、斜齿条和C形导轨；平移伺服电机配合高精密减速机，驱动斜齿轮配合斜齿条做传动机构，采用C形导轨配合导轮组作为平移导向机构。
本实施例2中，所述升降装置采用双循环链条的方式传动，所述升降装置采用双排循环链条的方式传动，包括主同步轮、从同步轮、同步带、双排链轮和双排链条，所述升降装置中的升降伺服电机通过减速机输出轴，带动主动同步轮，从动同步轮安装于双排链轮输入轴一端，通过同步带，将主动同步轮和从动同步轮进行连接，双排链条直接挂在双排链轮上，从而使伺服电机的输出力矩传递到升降装置，起到动力传递的作用。
本实施例2中水平方向和竖直方向的控制程序和实施例1中相同，然后利用线性插补算法进行处理，实现水平方向和竖直方向的高精度控制。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，包括第一龙门立柱和第二龙门立柱，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端架设有龙门横梁，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的内侧分别设有L形托臂，所述L形托臂上设有工件挂架；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱内部分别设有升降装置，所述升降装置与L形托臂固定连接，所述升降装置通过设置在第一龙门立柱和第二龙门立柱顶端的升降机组驱动，实现上下位置的移动；所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部设有电控箱和平移装置，所述平移装置包括平移伺服电机、导向轮组、斜齿轮、斜齿条和C形导轨，所述导向轮组设置在C形导轨上，平移伺服电机配合高精密减速机，驱动斜齿轮配合斜齿条做传动机构，采用C形导轨配合导向轮组作为平移导向机构。
2.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述电控箱为全密封电控箱。
3.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述升降装置采用丝杆的方式传动，包括丝杆、丝杆承重轴承以及丝杆螺母，所述丝杆螺母设置在丝杆上，所述丝杆承重轴承设置在丝杆的两端。
4.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述升降装置采用双排循环链条的方式传动，包括主同步轮、从同步轮、同步带、双排链轮和双排链条，所述升降装置中的升降伺服电机通过减速机输出轴，带动主动同步轮，从动同步轮安装于双排链轮输入轴一端，通过同步带，将主动同步轮和从动同步轮进行连接，双排链条直接挂在双排链轮上，从而使伺服电机的输出力矩传递到升降装置，起到动力传递的作用。
5.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部分别设有防侧翻安全轮。
6.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述第一龙门立柱和第二龙门立柱的底部装有龙门立柱罩，所述龙门立柱罩内部安装升降机组。
7.根据权利要求1所述的双驱动同步运行龙门吊，其特征在于，所述导向轮包括侧向固定导轮、内钩导轮、大轮、钩轴压板、侧轴压板、右安装侧板、左安装侧板以及大轴压板，所述钩轴压板、侧轴压板、右安装侧板、左安装侧板以及大轴压板共同构成导向轮组的外部结构，所述侧向固定导轮为两个，分别安装在左安装侧板和右安装侧板上，所述大轮设置在左安装侧板和右安装侧板之间，所述内钩导轮与大轮同轴连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述双驱动同步运行龙门吊的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、先将各工位位置数据，示教并保存于PLC存储器，操作人员按工艺要求，在触摸屏上将相应参数预先设置好，并调用相应控制程序；
S2、当运行指令输入到PLC，PLC根据相应控制程序进行插补运算，将运算结果通过光纤总线传输到伺服放大器，伺服放大器响应控制指令对伺服电机进行驱动，伺服电机执行控制指令将输出力矩传输到平移及升降装置。
9.根据权利要求8所述双驱动同步运行龙门吊的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，控制程序包括平移控制和升降控制两个方面，平移控制的步骤如下：
程序发出平移运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动斜齿轮转动，并配合斜齿条进行驱动，从而带动龙门前进或后退；
升降控制的步骤如下：
程序发出升降运行指令，伺服驱动器驱动伺服电机正转或反转，经减速机增大输出扭矩带动同步轮，配合滚珠丝杆，带动L形托臂上升或下降，从而可以提升或放置工件挂架。
10.根据权利要求8所述双驱动同步运行龙门吊的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述线性插补运算为PLC控制器内部自带控制算法，通过自带的控制算法来进行插补运算，提高运行精度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190129 |