卷扬自动排绳控制系统及自动排绳控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种卷扬自动排绳控制系统，包括：一卷扬排绳机构，所述卷扬排绳机构设置于一定滑轮与所述卷扬卷筒之间，所述定滑轮用于将所述钢丝绳引导缠绕到所述卷扬的所述卷筒上，所述卷扬排绳机构用于将所述钢丝绳以预设的入绳角度缠绕到所述卷筒上；卷扬排绳机构自动控制系统，通信连接所述卷扬排绳机构，用于自动控制所述卷扬排绳机构将所述钢丝绳以设定的所述入绳角度缠绕到所述卷筒上，本发明专利技术通过在定滑轮和卷扬卷筒之间增设新研发的卷扬排绳机构，并通过一套卷扬排绳机构自动控制系统控制卷扬排绳机构将钢丝绳以设定的入绳角度缠绕到卷筒上，可确保钢丝绳在卷筒上排绳整齐且紧密。

Automatic rope arranging control system and method for winch

【技术实现步骤摘要】
卷扬自动排绳控制系统及自动排绳控制方法
本专利技术涉及一种卷扬排绳系统，尤其涉及一种卷扬自动排绳控制系统及自动排绳控制方法。
技术介绍
图1示出了现有技术中的排绳机构的结构示意图。请参照图1，钢丝绳通过定滑轮100引导缠绕到卷扬卷筒200中，由于定滑轮100与卷扬卷筒200的相对距离受限而无法进一步延长，目前，当钢丝绳缠绕到卷筒200两端时，由于入绳角太大（现有的排绳机构的入绳角通常在6.0°以上），钢丝绳无法在卷筒200两端整齐且紧密排列，会造成排绳出现乱绳、陷绳、绕绳不到位等问题，严重情况下，会大大缩短钢丝绳的使用寿命，甚至会影响卷扬设备的作业安全。
技术实现思路
为解决上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种卷扬自动排绳控制系统，该系统可对钢丝绳在缠绕到卷扬卷筒过程中进行自动排绳控制，以确保钢丝绳的入绳角始终维持在合理角度范围内，进而确保钢丝绳在卷筒上排绳整齐，避免出现乱绳、陷绳、绕绳不到位情况。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是，提供一种卷扬自动排绳控制系统，用于对钢丝绳在缠绕到卷扬卷筒过程中进行自动排绳控制，该卷扬自动排绳控制系统包括：一卷扬排绳机构，所述卷扬排绳机构设置于一定滑轮与所述卷扬卷筒之间，所述定滑轮用于将所述钢丝绳引导缠绕到所述卷扬的所述卷筒上，所述卷扬排绳机构用于将所述钢丝绳以设定的入绳角度缠绕到所述卷筒上；卷扬排绳机构自动控制系统，通信连接所述卷扬排绳机构，用于自动控制所述卷扬排绳机构将所述钢丝绳以设定的所述入绳角度缠绕到所述卷筒上。作为本专利技术的一种优选方案，所述卷扬排绳机构包括入绳角调整控制部件、传动部件和入绳角调整部件，所述入绳角调整控制部件通过所述传动部件连接所述入绳角调整部件，所述入绳角调整控制部件包括：伺服电机驱动器，用于接收所述卷扬排绳机构自动控制系统发送的伺服电机驱动控制信号并驱动一伺服电机工作；所述伺服电机，连接所述伺服电机驱动器，用于根据所述伺服电机驱动器发送的驱动信号输出不同的工作功率；减速机，连接所述伺服电机，用于降低所述伺服电机的转速，以提高所述伺服电机的输出扭矩；所述传动部件包括：一传动杆，所述传动杆的一端固定设置在一排绳支架的第一侧面位置上；一主皮带轮，所述主皮带轮固定设置在所述传动杆上的第一指定位置处，所述主皮带轮连接所述减速机，由所述减速机带动所述主皮带轮旋转；一副皮带轮，所述副皮带轮固定设置在所述传动杆上的第二指定位置处，所述副皮带轮连接一设于所述排绳支架中的一丝杆；传动皮带，所述主皮带轮和所述副皮带轮通过所述传动皮带相互连接，所述主皮带轮通过所述传动皮带带动所述副皮带轮旋转；所述入绳角调整部件包括：所述排绳支架，于所述排绳支架中设置有一可绕其自身作旋转运动的所述丝杆；一导绳动滑轮，所述导绳动滑轮设置在所述丝杆上，用于将于所述定滑轮处引出的所述钢丝绳引导并缠绕至所述卷筒上，所述导绳动滑轮可跟随所述丝杆的自旋转运动在所述丝杆上作水平往复运动。作为本专利技术的一种优选方案，所述伺服电机驱动器的具体型号为VEICHI公司SD700。作为本专利技术的一种优选方案，所述伺服电机的具体型号为VEICHI公司VM7-L06A-R4030-D1。作为本专利技术的一种优选方案，所述减速机的具体型号为PX60N010SA。作为本专利技术的一种优选方案，所述卷扬排绳机构自动控制系统中具体包括：一编码器，所述编码器用于采集所述钢丝绳在所述卷筒中的缠绕圈数信息并存储；一位移传感器，设于所述排绳支架的第二侧面位置上，用于检测并生成所述导绳动滑轮在所述丝杆上的实时运动位置信息；一PLC控制器，分别通信连接所述编码器、所述位移传感器和所述伺服电机驱动器，用于根据所述编码器采集到的所述钢丝绳在所述卷筒上的所述缠绕圈数信息计算出所述钢丝绳在所述卷筒上的实时缠绕位置，并用于获取所述位移传感器检测到的所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息；所述PLC控制器还用于根据所述钢丝绳在所述卷筒上的所述实时缠绕位置信息和所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息，作出针对所述导绳动滑轮的运动调整控制策略，并根据所述运动调整控制策略生成相应的伺服电机驱动控制信号，并将所述伺服电机驱动控制信号发送给所述伺服电机驱动器；所述伺服电机驱动器根据接收到的所述伺服电机驱动控制信号驱动伺服电机输出相应的所述工作功率；所述伺服电机根据所述伺服电机驱动器发送的驱动信号驱动所述导绳动滑轮实时调整运动速度和/或运动方向，以控制所述导绳动滑轮按照所述钢丝绳在所述卷筒上的缠绕速度和缠绕方向在所述丝杆上同步作水平往复运动。作为本专利技术的一种优选方案，所述PLC控制器内部具体包括：缠绕圈数信息获取单元，用于于所述编码器中获取所述钢丝绳在所述卷筒上的所述缠绕圈数信息；导绳动滑轮运动位置信息获取单元，用于于所述位移传感器中获取所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息；钢丝绳缠绕位置计算单元，连接所述缠绕圈数信息获取单元，用于根据获取的所述缠绕圈数信息，计算得到所述钢丝绳在所述卷筒上的所述实时缠绕位置信息；导绳动滑轮运动控制策略分析单元，分别连接所述导绳动滑轮运动位置信息获取单元和所述钢丝绳缠绕位置计算单元，用于根据所述钢丝绳在所述卷筒上的所述实时缠绕位置信息和所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息，作出针对所述导绳动滑轮的所述运动调整控制策略；伺服电机驱动控制信号生成单元，连接所述导绳动滑轮运动控制策略分析单元，用于根据所述运动调整控制策略生成相应的所述伺服电机驱动控制信号；伺服电机驱动控制信号发送单元，连接所述伺服电机驱动控制信号生成单元，用于将所述伺服电机驱动控制信号发送给所述伺服电机驱动器。作为本专利技术的一种优选方案，所述位移传感器为拉线位移传感器。作为本专利技术的一种优选方案，所述PLC控制器的具体型号为EPEC3724。本专利技术还提供了一种卷扬自动排绳控制方法，通过应用所述卷扬自动排绳控制系统实现，具体包括如下步骤：步骤S1，所述PLC控制器于所述编码器处获取所述钢丝绳在所述卷筒上的所述缠绕圈数信息，并于所述位移传感器处获取所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息；步骤S2，所述PLC控制器根据获取的所述钢丝绳的所述缠绕圈数信息计算出所述钢丝绳在所述卷筒上的所述实时缠绕位置，并根据获取的所述导绳动滑轮在丝杆上的实时运动位置信息，作出针对所述导绳动滑轮的所述运动调整控制策略，并根据所述运动调整控制策略生成相应的伺服电机驱动控制信号，并将所述伺服电机驱动控制信号发送给所述伺服电机驱动器；步骤S3，所述伺服电机驱动器根据接收到的所述伺服电机驱动控制信号驱动所述伺服电机输出相对应的工作功率；步骤S4，所述伺服电机根据所述伺服电机驱动器发送的驱动信号驱动所述导绳动滑轮实时调整运动速度和/或运动方向，以控制所述导绳动滑轮按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷扬自动排绳控制系统，用于对钢丝绳在缠绕到卷扬卷筒过程中进行自动排绳控制，其特征在于，包括：/n一卷扬排绳机构，所述卷扬排绳机构设置于一定滑轮与所述卷扬卷筒之间，所述定滑轮用于将所述钢丝绳引导缠绕到所述卷扬的所述卷筒上，所述卷扬排绳机构用于将所述钢丝绳以设定的入绳角度缠绕到所述卷筒上；/n卷扬排绳机构自动控制系统，通信连接所述卷扬排绳机构，用于自动控制所述卷扬排绳机构将所述钢丝绳以设定的所述入绳角度缠绕到所述卷筒上。/n

【技术特征摘要】
1.一种卷扬自动排绳控制系统，用于对钢丝绳在缠绕到卷扬卷筒过程中进行自动排绳控制，其特征在于，包括：
一卷扬排绳机构，所述卷扬排绳机构设置于一定滑轮与所述卷扬卷筒之间，所述定滑轮用于将所述钢丝绳引导缠绕到所述卷扬的所述卷筒上，所述卷扬排绳机构用于将所述钢丝绳以设定的入绳角度缠绕到所述卷筒上；
卷扬排绳机构自动控制系统，通信连接所述卷扬排绳机构，用于自动控制所述卷扬排绳机构将所述钢丝绳以设定的所述入绳角度缠绕到所述卷筒上。


2.如权利要求1所述的卷扬自动排绳控制系统，其特征在于，所述卷扬排绳机构包括入绳角调整控制部件、传动部件和入绳角调整部件，所述入绳角调整控制部件通过所述传动部件连接所述入绳角调整部件，
所述入绳角调整控制部件包括：
伺服电机驱动器，用于接收所述卷扬排绳机构自动控制系统发送的伺服电机驱动控制信号并驱动一伺服电机工作；
所述伺服电机，连接所述伺服电机驱动器，用于根据所述伺服电机驱动器发送的驱动信号输出不同的工作功率；
减速机，连接所述伺服电机，用于降低所述伺服电机的转速，以提高所述伺服电机的输出扭矩；
所述传动部件包括：
一传动杆，所述传动杆的一端固定设置在一排绳支架的第一侧面位置上；
一主皮带轮，所述主皮带轮固定设置在所述传动杆上的第一指定位置处，所述主皮带轮连接所述减速机，由所述减速机带动所述主皮带轮旋转；
一副皮带轮，所述副皮带轮固定设置在所述传动杆上的第二指定位置处，所述副皮带轮连接一设于所述排绳支架中的一丝杆；
传动皮带，所述主皮带轮和所述副皮带轮通过所述传动皮带相互连接，所述主皮带轮通过所述传动皮带带动所述副皮带轮旋转；
所述入绳角调整部件包括：
所述排绳支架，于所述排绳支架中设置有一可绕其自身作旋转运动的所述丝杆；
一导绳动滑轮，所述导绳动滑轮设置在所述丝杆上，用于将于所述定滑轮处引出的所述钢丝绳引导并缠绕至所述卷筒上，所述导绳动滑轮可跟随所述丝杆的自旋转运动在所述丝杆上作水平往复运动。


3.如权利要求2所述的卷扬自动排绳控制系统，其特征在于，所述伺服电机驱动器的具体型号为VEICHI公司SD700。


4.如权利要求2所述的卷扬自动排绳控制系统，其特征在于，所述伺服电机的具体型号为VEICHI公司VM7-L06A-R4030-D1。


5.如权利要求2所述的卷扬自动排绳控制系统，其特征在于，所述减速机的具体型号为PX60N010SA。


6.如权利要求2所述的卷扬自动排绳控制系统，其特征在于，所述卷扬排绳机构自动控制系统中具体包括：
一编码器，所述编码器用于采集所述钢丝绳在所述卷筒中的缠绕圈数信息并存储；
一位移传感器，设于所述排绳支架的第二侧面位置上，用于检测并生成所述导绳动滑轮在所述丝杆上的实时运动位置信息；
一PLC控制器，分别通信连接所述编码器、所述位移传感器和所述伺服电机驱动器，用于根据所述编码器采集到的所述钢丝绳在所述卷筒上的所述缠绕圈数信息计算出所述钢丝绳在所述卷筒上的实时缠绕位置，
并用于获取所述位移传感器检测到的所述导绳动滑轮在所述丝杆上的所述实时运动位置信息；
所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁更生，谢子云，范志勇，陈立，郭阳春，
申请(专利权)人：长沙中联恒通机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43