本发明专利技术提供一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，涉及起重机控制技术领域，包括：中央控制单元，所述中央控制单元通过内置线路控制主起吊装置以及多柔索减摇装置，中央控制单元通过无线信号传输模块控制定姿装置；主起吊装置，所述主起吊装置实现细长杆件的吊装；多柔索减摇装置，所述多柔索减摇装置实现对细长杆件的间接减摇控制；细长杆件定姿装置，细长杆件定姿装置抑制细长杆件在空间中的摆动和水平竖直方向的变换，本控制系统控制简单，可以大幅度提高细长杆件类结构物的吊放转运效率，同时该控制系统可实现细长杆件类结构物在空间中的位姿变换和减摇功能，可完成细长杆件类结构物的特种作业，也适用于多种细长杆件类结构物的吊放场景。细长杆件类结构物的吊放场景。细长杆件类结构物的吊放场景。
【技术实现步骤摘要】
一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统
[0001]本专利技术涉及起重机控制
，具体而言，尤其涉及一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统。
技术介绍
[0002]船用起重机是海洋工程领域的核心装备之一，由于船舶本身的非线性动基座激励、海上风浪流等因素影响以及起重机本身的欠驱动特性，吊重的摆动问题十分突出，吊重一旦与船舶其他设备或者结构发生碰撞，其后果将是灾难性的。细长杆件类结构物作为一种特殊吊重，细长杆件类结构物的一端逐渐起吊并离开地面的过程中，细长杆件受到地面的支持力以及摩擦力逐渐减小，可能会发生滑动甚至以与地面接触的一点为圆心做回转运动，严重危及工作人员的人身安全。
[0003]在传统的海上细长杆件吊装作业场景中，通常依靠水手或者操作人员的通过人工拖拽的方式实现细长杆件类结构物摆动的抑制，然后实现细长杆件的精确定位。但是这种作业方式减摇效果有限、作业效率低、强度大、危险系数高。专利CN113879960A公开了一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置，采用多组液压缸相互组合的方式，可将细长杆件实现水平位置和竖直方向之间角度的自由转换，从而实现细长杆件的减摇定姿。
[0004]然而，专利CN113879960A缺少相应的控制系统，无法实现细长杆件从起吊到转运过程中的精准控制。综上所述，有待专利技术一种细长杆件减摇定姿装置的控制系统。
技术实现思路
[0005]根据现有的机械式防摆方式无法实现细长杆件类结构物的吊装减摇功能的问题，而提供一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统。本专利技术主要利用多根减摇柔索实现对定姿装置的减摇控制，同时定姿装置可完成细长杆件细长杆件在空间中的摆动和水平竖直方向的变换。从而实现细长杆件从起吊到转运过程中的减摇控制，同时可实现细长杆件在空间中点对点的精准吊装。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，包括：
[0008]中央控制单元，所述中央控制单元通过内置线路控制主起吊装置以及多柔索减摇装置，所述中央控制单元通过无线信号传输模块控制定姿装置；
[0009]主起吊装置，所述主起吊装置实现细长杆件的吊装；
[0010]多柔索减摇装置，所述多柔索减摇装置实现细长杆件的减摇；
[0011]细长杆件定姿装置，所述细长杆件定姿装置抑制细长杆件在空间中的摆动和水平竖直方向的变换。
[0012]进一步地，所述中央控制单元包括供电单元、主控芯片、无线遥控单元和元件控制单元，所述供电单元与主控芯片电性连接，所述无线遥控单元连接于主控芯片上，所述无线遥控单元远程控制细长杆件定姿装置。
[0013]进一步地，所述主起吊装置包括主起降回路、变幅回路、回转回路以及空间球摆测量装置，所述中央控制单元通过控制主起降回路完成起升绞车对主吊索的收放动作，所述中央控制单元通过变幅回路实现起重机大臂的起落动作，所述中央控制单元通过控制回转回路实现起重机回转节的回转，所述中央控制单元根据空间球摆测量装置的实时测算信号，实现对主起吊装置和多柔索减摇装置的协调配合。
[0014]进一步地，所述多柔索减摇装置包括若干根减摇柔索、张力传感器、编码器以及若干台减摇绞车，所述中央控制单元通过对多柔索减摇装置中的张力传感器、编码器的数据采集，通过中央控制单元的程序运算实现多根减摇柔索对细长杆件定姿装置的主动减摇控制。
[0015]进一步地，所述中央控制单元通过编码器监测起重机动作、多根减摇柔索以及主吊索的绳长，所述中央控制单元通过张力传感器监测多根柔索的张力，所述中央控制单元通过空间球摆测量装置测量主吊索的角度变化。
[0016]进一步地，所述多柔索减摇装置的控制逻辑包括：
[0017]当起重机仅有回转动作时采用恒张力控制逻辑，在中央控制单元中预设每根减摇柔索的张力值，通过控制减摇绞车收放柔索使每根减摇柔索的张力值始终保持恒定，使减摇柔索始终阻碍细长杆件定姿装置的摆动；
[0018]当起重机仅有起升和变幅动作时采用位置跟随控制逻辑，通过起重机变幅、起升以及回转部位布置的同轴编码器，测算每根柔索的长度动作值，中央控制单元将动作值与预设值进行比较后，发送控制信号至减摇绞车，控制减摇绞车完成收放柔索的动作；
[0019]采用空间球摆测量装置测量主吊索的角度变化，在中央控制单元预设主吊索摆角阈值，当主吊索摆角大于设定阈值时，控制逻辑切换为位置跟随控制逻辑，反之为控制逻辑则为恒张力控制逻辑。
[0020]进一步地，所述细长杆件定姿装置的抓夹抓取细长杆件类结构物之后，橡胶滚轮通过电动缸实时收紧，使细长杆件在吊装转运过程中保持稳定。
[0021]进一步地，所述细长杆件定姿装置设置有有速度传感器，所述速度传感器监测细长杆件的位置变化速度，当细长杆件类结构物的速度过快时，弹性橡胶滚轮实时调整细长杆件在定姿装置中的移动速度。
[0022]进一步地，所述细长杆件定姿装置与细长杆件类结构物之间为刚性连接，吊装转运过程中细长杆件类结构物与细长杆件定姿装置为刚性连接，所述细长杆件的摆动传递至细长杆件定姿装置，所述多柔索减摇装置通过若干根减摇柔索间接将细长杆件类结构物的摆动进行控制。
[0023]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0024]本专利技术结构简单，可适用于细长杆件类结构物的特种作业场景。
[0025]本专利技术的机械结构布置简单方便，可利用原有的起重机，可完成快速改装。
[0026]本专利技术可大幅度提高细长杆件类结构物的吊装作业效率。
[0027]本专利技术安全，不必靠人工拖拽的方式对细长杆件进行减摇控制。
[0028]本专利技术的控制逻辑使主吊索始终处于竖直状态，可实现整个系统的低功率驱动。
[0029]本专利技术可实现细长杆件类结构物在空间中的位姿变换和减摇功能。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术控制系统框架图。
[0032]图2为本专利技术多柔索减摇装置恒张力/位置跟随切换逻辑图。
[0033]图3为本专利技术多柔索减摇装置柔索恒张力反馈系统图。
[0034]图4为本专利技术多柔索减摇装置柔索长度反馈系统图。
[0035]图5为本专利技术定姿装置控制框图。
[0036]图6为本专利技术细长杆件定姿装置细长杆件横放状态图。
[0037]图7为本专利技术细长杆件定姿装置细长杆件竖放状态图。
[0038]图中：1、多柔索减摇装置；2、主电动缸；3、抓夹；4、弹性橡胶滚轮；5、细长杆件类结构物。
具体实施方式
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，其特征在于，包括：中央控制单元，所述中央控制单元通过内置线路控制主起吊装置以及多柔索减摇装置，所述中央控制单元通过无线信号传输模块控制定姿装置；主起吊装置，所述主起吊装置实现细长杆件的吊装；多柔索减摇装置，所述多柔索减摇装置实现细长杆件的减摇；细长杆件定姿装置，所述细长杆件定姿装置抑制细长杆件在空间中的摆动和水平竖直方向的变换。2.根据权利要求1所述的安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，其特征在于，所述中央控制单元包括供电单元、主控芯片、无线遥控单元和元件控制单元，所述供电单元与主控芯片电性连接，所述无线遥控单元连接于主控芯片上，所述无线遥控单元远程控制细长杆件定姿装置。3.根据权利要求1所述的安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，其特征在于，所述主起吊装置包括主起降回路、变幅回路、回转回路以及空间球摆测量装置，所述中央控制单元通过控制主起降回路完成起升绞车对主吊索的收放动作，所述中央控制单元通过变幅回路实现起重机大臂的起落动作，所述中央控制单元通过控制回转回路实现起重机回转节的回转，所述中央控制单元根据空间球摆测量装置的实时测算信号，实现对主起吊装置和多柔索减摇装置的协调配合。4.根据权利要求1所述的安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，其特征在于，所述多柔索减摇装置包括若干根减摇柔索、张力传感器、编码器以及若干台减摇绞车，所述中央控制单元通过对多柔索减摇装置中的张力传感器、编码器的数据采集，通过中央控制单元的程序运算实现多根减摇柔索对细长杆件定姿装置的主动减摇控制。5.根据权利要求1所述的安装在起重机上的细长杆件减摇定姿装置控制系统，其特征在于，所述中央控制单元通过编码器监测起重机动作、多根减摇柔索以及主吊索的绳长，所述中央控制单元通过张力传感器监...
【专利技术属性】
技术研发人员：王生海，孙茂凱，韩广冬，安淋，陈海泉，孙泽文，刘东，孙玉清，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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