一种应用于全自动化起重机的位置校准系统技术方案

一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，其特征是：包括起重机控制系统、大车RFID扫码器、大车接近开关、小车RFID扫码器、小车接近开关、大车编码器和小车编码器；所述起重机控制系统包括PLC控制器、存储模块和报警模块；本实用新型专利技术同时采用RFID扫码器和接近开关对编码器进行位置校准，即确保了位置信息的可靠性和唯一性，又保证了定位精度，实现了自动化起重机定位的零偏差，并可根据记录的编码器产生偏差频率，确定编码器维修和更换时间，结构简单、安全可靠、可有效杜绝起重机运行中因编码器定位误差产生的安全事故。

A position calibration system for fully automatic crane

【技术实现步骤摘要】
一种应用于全自动化起重机的位置校准系统
本技术涉及起重机自动控制
，尤其是涉及了一种应用于全自动化起重机的位置校准系统。
技术介绍
在工业4.0技术推动下，全自动起重机已经应用于生产现场，因其能够高精度、高效率、高准确性地完成生产流水线上的生产任务而广受欢迎，已经成为起重机行业的发展方向。起重机的自动化定位系统一般需要在每个运行机构上装设绝对值编码器，通过采集编码器的码值计算出当前起重机的具体位置。该编码器一般装在传动轴上以便检测各机构位移变化。但随着长时间的运行，编码器会出现累计误差，轴上编码器的方向也会出现窜动，导致定位不准确，从而造成生产事故。由于RFID扫码装置记录的位置具有可靠和唯一性，很多生产厂家在起重机上加装RFID扫码装置对编码器定位进行校准，但由于RFID扫码装置中的码片具有一定尺寸，影响了RFID扫码装置定位精度，从而影响到对编码器的校准。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本技术公开了一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，同时采用RFID扫码器和接近开关对编码器进行位置校准，精度高，可靠性好。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，包括起重机控制系统、大车RFID扫码器、大车接近开关、小车RFID扫码器、小车接近开关、大车编码器和小车编码器；所述大车RFID扫码器和大车接近开关的输出端分别与起重机控制系统输入端相连，用于将大车位置校准信息发送至起重机控制系统；所述小车RFID扫码器和小车接近开关的输出端分别与起重机控制系统输入端相连，用于将小车位置校准信息发送至起重机控制系统；所述大车编码器和小车编码器分别与起重机控制系统相连，用于将所测大车和小车位置信息发送给起重机控制系统并接收起重机控制系统返回的位置补偿信息。优选的，所述大车RFID扫码器和大车接近开关通过L型铁片固定在行车大车车身一侧下方，大车RFID扫码器和大车接近开关连线与大车车身垂直；小车RFID扫码器和小车接近开关通过L型铁片固定在行车小车车身一侧下方，小车RFID扫码器和小车接近开关连线与小车车身垂直；所述大车编码器和小车编码器分别安装在大车和小车行驶电机转轴处。优选的，多块码片沿大车或小车运行方向均匀铺设，配合所述大车RFID扫码器和所述小车RFID扫码器使用；大车的码片固定在大车行车轨道外侧与大车RFID扫码器对应位置，小车的码片固定在小车行车轨道旁外侧与小车RFID扫码器对应位置。优选的，所述每个码片具有唯一的位置信息和身份ID编码。优选的，所述码片间距根据校对要求可以调节。优选的，所述码片外侧与接近开关对应位置设置窄条金属板，以配合接近开关使用，码片和窄条金属板连线与大车或小车行车轨道垂直。优选的，所述起重机控制系统包括PLC控制器、存储模块和报警模块；所述PLC存储器用于接收位置信息，计算位置补偿信息和编码器产生偏差频率，控制编码器完成位置校准；所述存储模块用于记录起重机行使过程中大车和小车的绝对位置和轨迹，以及大车编码器和小车编码器产生偏差的次数和频率；报警模块主要用于向工作人员发出编码器维修警报。优选的，所述大车编码器和小车编码器为绝对值编码器。由于采用如上所述的技术方案，本技术具有如下有益效果：在起重机运行时，同时采用RFID扫码器和接近开关对编码器进行位置校准，即确保了位置信息的可靠性和唯一性，又保证了定位精度，实现了自动化起重机定位的零偏差，并可根据记录的编码器产生偏差频率，确定编码器维修和更换时间。本技术，结构简单、安全可靠、可有效杜绝起重机运行中因编码器位置误差产生的安全事故。附图说明图1为本技术位置校准系统结构原理示意图；图2为本技术位置校准系统安装位置示意图；图3为本技术位置校准系统工作流程图。图中：1、起重机控制系统；2、大车RFID扫码器；3、大车接近开关；4、小车RFID扫码器；5、小车接近开关；6、大车编码器；7、小车编码器；8、码片。具体实施方式通过下面的实施例可以详细的解释本技术，公开本技术的目的旨在保护本技术范围内的一切技术改进，本技术并不局限于下面的实施例。如图1所示，本技术位置校准系统包括起重机控制系统1、大车RFID扫码器2、大车接近开关3、小车RFID扫码器4、小车接近开关5、大车编码器6和小车编码器7。所述大车RFID扫码器2和大车接近开关3的输出端分别与起重机控制系统1输入端相连，用于将获取的大车位置校准信息发送至起重机控制系统1；所述小车RFID扫码器4和小车接近开关5的输出端分别与起重机控制系统1输入端相连，用于将获取的小车位置校准信息发送至起重机控制系统1；所述大车编码器6和小车编码器7分别与起重机控制系统1相连，用于将所测大车和小车的位置信息发送给起重机控制系统1并接收起重机控制系统1返回的位置补偿信息。所述起重机控制系统1包括PLC控制器、存储模块和报警模块；所述PLC控制器用于接收大车RFID扫码器2、大车接近开关3、小车RFID扫码器4、小车接近开关5发送的位置校准信息，并根据以上信息确定大车和小车绝对位置和轨迹，将其存入存储模块中；所述PLC控制器同时用于接收大车编码器6和小车编码器7所测的大车和小车位置信息，将其与已确定的绝对位置相比较，根据位置偏差计算位置补偿信息，并将位置补偿信息传送至大车编码器6和小车编码器7进行校准；所述PLC控制器将大车编码器6和小车编码器7产生偏差的次数记录在存储模块中，并结合运行时间，计算大车编码器6和小车编码器7产生偏差的频率；当大车编码器6或小车编码器7产生偏差的次数或频率达到限定阈值，报警模块发出警报，提醒工作人员进行编码器维修或更换。如图2所示，所述大车RFID扫码器2和大车接近开关3通过L型铁片固定在行车大车车身一侧下方，大车RFID扫码器2和大车接近开关3连线与大车车身垂直；小车RFID扫码器4和小车接近开关5通过L型铁片固定在行车小车车身一侧下方，小车RFID扫码器4和小车接近开关5连线与小车车身垂直；所述大车编码器6和小车编码器7分别安装在大车和小车行驶电机转轴处，图2中未显示。多块码片8沿大车或小车运行方向均匀铺设，配合大车RFID扫码器2和小车RFID扫码器4使用；大车的码片8固定在大车行车轨道外侧与大车RFID扫码器2对应位置，小车的码片8固定在小车行车轨道旁外侧与小车RFID扫码器4对应位置。均匀铺设的每个码片8具有唯一的位置信息和身份ID编码，因此大车或小车运行中，RFID扫码器通过码片8时，可以扫码获得该码片处的绝对位置信息；码片8间距根据校对要求可以调节，若对校对精度要求较高，可以缩短码片8间距，以增加校对次数。由于码片8具有一定尺寸，在RFID扫码器通过每一个码片8这段距离内，RFID扫码器获得的绝对位置是相同的，因此需要通过接近开关确定精确的绝对位置；码片8外侧与接近开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，其特征是：包括起重机控制系统（1）、大车RFID扫码器（2）、大车接近开关（3）、小车RFID扫码器（4）、小车接近开关（5）、大车编码器（6）和小车编码器（7）；所述大车RFID扫码器（2）和大车接近开关（3）的输出端分别与起重机控制系统（1）输入端相连，用于将大车位置校准信息发送至起重机控制系统（1）；所述小车RFID扫码器（4）和小车接近开关（5）的输出端分别与起重机控制系统（1）输入端相连，用于将小车位置校准信息发送至起重机控制系统（1）；所述大车编码器（6）和小车编码器（7）分别与起重机控制系统（1）相连，用于将所测大车和小车位置信息发送给起重机控制系统（1）并接收起重机控制系统（1）返回的位置补偿信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，其特征是：包括起重机控制系统（1）、大车RFID扫码器（2）、大车接近开关（3）、小车RFID扫码器（4）、小车接近开关（5）、大车编码器（6）和小车编码器（7）；所述大车RFID扫码器（2）和大车接近开关（3）的输出端分别与起重机控制系统（1）输入端相连，用于将大车位置校准信息发送至起重机控制系统（1）；所述小车RFID扫码器（4）和小车接近开关（5）的输出端分别与起重机控制系统（1）输入端相连，用于将小车位置校准信息发送至起重机控制系统（1）；所述大车编码器（6）和小车编码器（7）分别与起重机控制系统（1）相连，用于将所测大车和小车位置信息发送给起重机控制系统（1）并接收起重机控制系统（1）返回的位置补偿信息。


2.如权利要求1所述的一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，其特征是：所述大车RFID扫码器（2）和大车接近开关（3）通过L型铁片固定在行车大车车身一侧下方，大车RFID扫码器（2）和大车接近开关（3）连线与大车车身垂直；小车RFID扫码器（4）和小车接近开关（5）通过L型铁片固定在行车小车车身一侧下方，小车RFID扫码器（4）和小车接近开关（5）连线与小车车身垂直；所述大车编码器（6）和小车编码器（7）分别安装在大车和小车行驶电机转轴处。


3.如权利要求2所述的一种应用于全自动化起重机的位置校准系统，其特征是：多块码片（8）沿大车或小车运行方向均匀铺设，配合所述大...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩红安，韩俊锋，郝峰，袁光辉，张灿，芦严，于淇，刘鑫，周荷花，蔡超，
申请(专利权)人：河南卫华重型机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41