一种高速大负载升降平台应急保护方法技术

本发明专利技术涉及一种高速大负载升降平台应急保护方法，属于技术领域。本发明专利技术基于机械结构、控制模块及应急保护策略的设计对升降平台进行了应急保护机制的设计及实现，能够保证平台稳定安全运行，进而实现保护安装在平台上试验件的作用。该方法可应用在一种适合地面自由射流试验台的飞行器或相关试验件升降平台上，同时也适用于承载高精密仪器升降设备。时也适用于承载高精密仪器升降设备。时也适用于承载高精密仪器升降设备。

【技术实现步骤摘要】
一种高速大负载升降平台应急保护方法


[0001]本专利技术属于适合地面自由射流试验台的飞行器或相关试验件升降平台
，具体涉及一种高速大负载升降平台应急保护方法。

技术介绍

[0002]高超声速地面自由射流试验台可以开展各类型飞行器或相关试验件在指定状态下进行长时间飞行模拟试验，而飞行器试验件安装在高空舱升降平台上，由于尺寸较大的试验件如果在试验前就固定在流场中，不利于流场的快速建立，也延长飞行器在流场中的时间，易造成试验件损坏，因此设计了一套升降平台系统，该系统的作用是在流场建立以后将平台迅速上升将试验件插入到流场中。该系统有着负载质量大、运行速度快、可靠性要求高等特点，因此为了保证平台稳定安全运行，需要制定完备的应急保护机制，进而实现保护安装在平台上试验件的作用。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：如何为适合地面自由射流试验台的飞行器或相关试验件升降平台设计一种应急保护机制。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高速大负载升降平台应急保护方法，首先，在该方法中，设计如下的机械结构：
[0007]在升降平台的运动框架上有八个立柱，每个立柱在升降平台全行程的五个不同高度加工插销孔，在升降平台下面安装可伸缩的插销，由升降平台的伺服电机作为动力输出进行驱动；
[0008]根据设计的升降平台运动曲线，在升降平台上下移动时需要减速的位置设置四个上限位常闭触点和四个下限位常闭触点，当伺服电机上位置反馈失效时，升降平台触碰时可以强制升降平台按照指定减速度进行减速，确保升降平台在剩余距离范围内停止运动；进一步，在升降平台上行程极限位置设置四个上上限位常闭触点，在升降平台上下行程极限位置设置四个下下限位常闭触点，当升降平台触碰时，直接停车；
[0009]其次，在该方法中，设计如下的绝对值编码器和激光扫码装置：
[0010]设计每个伺服电机带有绝对值编码器，根据升降平台减速箱的减速比可实时换算出每个升降平台的链轮机构对应升降平台的位置，在四套伺服电机同步运动时，输出升降平台的位置、速度和加速度信息；
[0011]激光扫码装置：在升降平台四角所对应的四个立柱上，自下而上粘贴条形码，在对应的升降平台四角安装激光扫码装置，通过激光扫码可以得到升降平台四个角的位置高度。
[0012]优选地，该方法中，还基于设计的机械结构和控制模块实现如下应急保护功能：
[0013]通过对升降平台进行分析，将升降平台运行过程中可能出现的故障点分为轻度、中度和重度三个等级；
[0014]轻度故障包括以下情况：
[0015](1)升降平台的激光扫码装置与伺服电机的绝对值编码器位置偏差超过20mm；
[0016](2)链轮机构的振动超出正常值20％；
[0017](3)运行速度超出1.4m/s；
[0018](4)减速箱振动超出正常值20％；
[0019](5)伺服电机振动超出正常值20％；
[0020](6)升降平台四角激光扫码装置误差大于10mm；
[0021]处理措施为：收到轻度故障反馈后，驱动伺服电机按照指定减速度停车；
[0022]中度故障包括以下情况：在运行过程中其中有一台伺服电机运行过程中出现非正常状态下断使能时，定义为中度故障，在这种情况下伺服电机使能将不再输出扭矩，由于制动器开始关闭至完全抱死之间产生一定的延迟时间，并且每台伺服电机制动器关闭时间有一定差异，如果强制闭合所有制动器，会导致升降平台发生一定倾斜；
[0023]处理措施为：在升降平台正常运行过程中设定四台伺服电机的同步逻辑是四台伺服电机作为从动轴去跟随一台虚拟电机作为主动轴进行同步运动，当发生中度故障时，将同步关系改变成将发生断使能的伺服电机作为主动轴，其余三台伺服电机作为从动轴进行跟随，同时驱动断使能伺服电机的制动器闭合，直到断使能伺服电机的制动器完全抱死，其它作为从动轴的伺服电机跟随结束停止后，再驱动作为从动轴的伺服电机轴的制动器抱死，整个过程中作为从动轴的伺服电机使能保持；
[0024]重度故障包括以下情况：
[0025](1)升降平台触碰上上限位常闭触点或下下限位常闭触点；
[0026](2)两台以上伺服电机非正常状态下断使能；
[0027](3)升降平台四角激光扫码装置位置误差大于100mm；
[0028](4)升降平台四角激光扫码装置与绝对值编码器位置误差大于100mm；
[0029](5)升降平台异常断电；
[0030]处理措施为：当触发重度故障时，允许升降平台处于一定角度的倾斜，闭合高低速端两级制动器，以最快速度让升降平台运动停止，等后续试验件移除平台后，再进行设备故障分析及恢复。
[0031]优选地，该方法中，还利用设计的机械结构和控制模块实现如下自检功能：自检功能是指在插销锁死的情况下，让升降平台带动插销在插销孔间隙中进行一定小距离、一定小速度的上下运动，自检功能的目的是检验四台伺服电机是否正常工作，一旦这种状态下发生意外情况，由于插销处于锁紧状态，对升降平台及升降平台上的试验件进行保护作用，若自检过程中没有触发报警条件，升降平台完成自检。
[0032]优选地，自检功能是指在插销锁死的情况下，让升降平台带动插销在插销孔间隙中进行
±
5mm运动距离、一定小速度的上下运动。
[0033]优选地，所述条形码高度为7m。
[0034]优选地，八个立柱上还加工了粘贴条形码的凹槽。
[0035]优选地，所述激光扫码装置为扫码光栅尺。
[0036]本专利技术还提供了一种所述方法在升降平台中的应用。
[0037]优选地，所述升降平台是满载280t、尺寸为13m
×
2.6m，最大负载280t，最大运行速度1.3m/s的升降平台。
[0038]本专利技术还提供了一种所述方法在适合地面自由射流试验台的飞行器中的应用。
[0039](三)有益效果
[0040]本专利技术基于机械结构、控制模块及应急保护策略的设计对升降平台进行了应急保护机制的设计及实现，能够保证平台稳定安全运行，进而实现保护安装在平台上试验件的作用。该方法可应用在一种适合地面自由射流试验台的飞行器或相关试验件升降平台上，同时也适用于承载高精密仪器升降设备。
附图说明
[0041]图1为升降平台原理图；
[0042]图2为升降平台运动曲线。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0044]本专利技术设计的一种应急保护方法服务于一套满载280t、尺寸为13m
×
2.6m(长
×
宽)，最大负载280t，最大运行速度1.3m/s的升降平台上，如图1所示。该升降平台机械部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速大负载升降平台应急保护方法，其特征在于，首先，在该方法中，设计如下的机械结构：在升降平台的运动框架上有八个立柱，每个立柱在升降平台全行程的五个不同高度加工插销孔，在升降平台下面安装可伸缩的插销，由升降平台的伺服电机作为动力输出进行驱动；根据设计的升降平台运动曲线，在升降平台上下移动时需要减速的位置设置四个上限位常闭触点和四个下限位常闭触点，当伺服电机上位置反馈失效时，升降平台触碰时可以强制升降平台按照指定减速度进行减速，确保升降平台在剩余距离范围内停止运动；进一步，在升降平台上行程极限位置设置四个上上限位常闭触点，在升降平台上下行程极限位置设置四个下下限位常闭触点，当升降平台触碰时，直接停车；其次，在该方法中，设计如下的绝对值编码器和激光扫码装置：设计每个伺服电机带有绝对值编码器，根据升降平台减速箱的减速比可实时换算出每个升降平台的链轮机构对应升降平台的位置，在四套伺服电机同步运动时，输出升降平台的位置、速度和加速度信息；激光扫码装置：在升降平台四角所对应的四个立柱上，自下而上粘贴条形码，在对应的升降平台四角安装激光扫码装置，通过激光扫码可以得到升降平台四个角的位置高度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法中，还基于设计的机械结构和控制模块实现如下应急保护功能：通过对升降平台进行分析，将升降平台运行过程中可能出现的故障点分为轻度、中度和重度三个等级；轻度故障包括以下情况：(1)升降平台的激光扫码装置与伺服电机的绝对值编码器位置偏差超过20mm；(2)链轮机构的振动超出正常值20％；(3)运行速度超出1.4m/s；(4)减速箱振动超出正常值20％；(5)伺服电机振动超出正常值20％；(6)升降平台四角激光扫码装置误差大于10mm；处理措施为：收到轻度故障反馈后，驱动伺服电机按照指定减速度停车；中度故障包括以下情况：在运行过程中其中有一台伺服电机运行过程中出现非正常状态下断使能时，定义为中度故障，在这种情况下伺服电机使能将不再输出扭矩，由于制动器开始关闭至完全抱死之间产生一定的延迟时间，并且每台伺服电机制动器关闭时间有一定差异，如果强制闭合所有制动器，会导致升降平台发生一定倾斜；处理措施为：在升降平台正常运行过程中设定四台伺服电机的同步逻辑是四台伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹超，付清波，郭洪业，关振宇，殷建锋，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：