专利名称:天车的区域保护控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种天车的区域保护控制系统，包括设置在大车上且可与端梁上的第一触发物相干涉的第一限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第二触发物相干涉的第二限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第三触发物相干涉的第三限位传感器，分别与所述的第一限位传感器、第二限位传感器和第三限位传感器可控连接且常态下通电的第一继电器、第二继电器和第三继电器，以及常态下失电的第四继电器、第五继电器和第六继电器，本实用新型的控制电路结构简单，直接机械式控制，成本低构建便利稳定性高，利用在天车本体建立区域反馈及控制系统，而实现了当开启此功能后，天车运行到此区域后的自动停止动作。
【专利说明】天车的区域保护控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天车控制【技术领域】，特别是涉及一种天车运行时避免与地面干涉物的半自动判别的控制系统。
【背景技术】
[0002]天车，一般包括两个道间隔设置的端梁，一台两端分别设置在端梁上的大车，大车上分别设置有小车，大车上设置有通讯模块和接收器，接收器可接收遥控信号并传递给通讯模块，通讯模块将控制信号再传递至大车控制模块和小车控制模块，所述的小车可相对于大车前后移动，大车可相对于端梁左右移动，在天车使用的现场，往往天车运行的工作区域中会有一些其他设备、建筑或物体(以下我们总称为干涉物)，导致天车在空钩或载重经过此区域时，钩头及载重物会与之发生碰撞等干涉。
[0003]目前业内大多只能依靠操作人员，人为的通过经验去观察、判断，主意识的操作天车葫芦避开此干涉区域，避免发生碰撞等危险事故的发生。然而，若天车运行区域比较大，速度快、多人异地遥控的切换操作时，操作人员稍有疏忽或对运行停止的减速运行距离判断不准确，变会导致天车钩头或吊载物与地面干涉物发生撞击等安全隐患。
[0004]虽然有人提出相关解决方案，但是其且局限性强、尤其是针对障碍物在一侧中间时，进一步导致成本高、安装困难，推广复制性不强。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种天车的区域运行限制的控制系统，其在天车的整个运行空间，自动将此干涉区域屏蔽掉。
[0006]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0007]一种天车的区域保护控制系统，包括设置在大车上且可与端梁上的第一触发物相干涉的第一限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第二触发物相干涉的第二限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第三触发物相干涉的第三限位传感器，分别与所述的第一限位传感器、第二限位传感器和第三限位传感器可控连接且常态下通电的第一继电器、第二继电器和第三继电器，以及常态下失电的第四继电器、第五继电器和第六继电器，其中，所述的第一触发物与干涉物的长边相对应，第二触发物和第三触发物分别与干涉物的宽边的后半段和前半段相对应，
[0008]所述的第一继电器的第一对常闭触点、第二继电器的第一对常闭触点和第三继电器的第一对常闭触点以及第四继电器的线圈串联后接入控制电源，
[0009]所述的第四继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车右行输出和大车运行单元间，
[0010]所述的第一继电器的第二对常闭触点、第二继电器的第二对常闭触点、以及第四继电器的第二对常闭触点和第五继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第五继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间，
[0011]所述的第一继电器的第三对常闭触点、第三继电器的第二对常闭触点、以及第四继电器的第三对常闭触点和第六继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第六继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间。
[0012]还包括启动按键，所述的启动按键与启动继电器的线圈串接入控制电源，所述的启动继电器的第一对常开触点、第二对常开触点和第三对常开触点分别与第四继电器的线圈、第五继电器的线圈和第六继电器的线圈串接。
[0013]包括天车示警单元，所述的示警单元与并联设置的第四继电器的第一对常开触点、第五继电器的第一对常开触点和第六继电器的第一对常开触点串联后接入控制电源。
[0014]所述的第一触发物、第二触发物和第三触发物分别为固定设置的触发杆或光电开关反光纸。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型的控制电路结构简单，直接机械式控制，成本低构建便利稳定性高，利用在天车本体建立区域反馈及控制系统，而实现了当开启此功能后，天车运行到此区域后的自动停止动作。避免了操作中的人为的忽略及判断不准确时的事故发生，提高操作安全性。为此需要在控制系统中加入此区域保护的应用，从系统控制中避免因人为因素，而产生的安全隐患。可适用与各种区域限制的场合，可对地面任意位置的干涉物进行系统的添加，推广性强，且成本低安装极为方便。
【附图说明】
[0017]图1所示为本实用新型的联动控制系统的结构示意图；
[0018]图2所示为天车的区域检测电路结构示意图；
[0019]图3所示为控制示意图；
[0020]图4所示为示警单元结构示意图；
[0021]图5所示为从后方靠近干涉物示意图；
[0022]图6所示为从前方靠近干涉物示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]如图1-4所示，本实用新型的天车的区域保护控制系统包括设置在大车4上且可与端梁5上的第一触发物IA相干涉的第一限位传感器1，设置在小车6上且可与大车4上的第二触发物2A相干涉的第二限位传感器2，设置在小车6上且可与大车4上的第三触发物3A相干涉的第三限位传感器3，分别与所述的第一限位传感器1、第二限位传感器2和第三限位传感器3可控连接且常态下通电的第一继电器KA1、第二继电器KA2和第三继电器KA3，以及常态下失电的第四继电器KA4、第五继电器KA5和第六继电器KA6，其中，所述的第一触发物IA与干涉物A的长边相对应，第二触发物2A和第三触发物3A分别与干涉物的宽边的后半段和前半段相对应，
[0025]所述的第一继电器KAl的第一对常闭触点KA1-1、第二继电器的第一对常闭触点KA2-1和第三继电器的第一对常闭触点KA3-1以及第四继电器KA4的线圈串联后接入控制电源，所述的第四继电器的第一对常闭触点KA4-1串接入天车运行控制器的大车右行输出和大车运行单元间，所述的第一继电器的第二对常闭触点KA1-2、第二继电器的第二对常闭触点KA2-2、以及第四继电器的第二对常闭触点KA4-2和第五继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第五继电器的第一对常闭触点KA5-1串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间，所述的第一继电器的第三对常开触点KA1-3、第三继电器的第二对常闭触点KA3-2、以及第四继电器的第三对常闭触点KA4-3和第六继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第六继电器的第一对常闭触点KA6-1串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间。其中，因为第一继电器、第二继电器以及第三继电器在常态下，是保持通电的，所以上述的各常闭触点处于断开状态，当进入干涉区域时，对应的继电器会相应改变通电状态，具体在下面进行描述。文中所指的常态针对的指三个限位传感器均为感测到触发物时。采用这种方式主要强调整体的安全性和操控性上，以及对整个功能模块的添加，即若功能启动按钮不让他起作用时，因为它本身用的都是常闭触点，线路更好的能接通。
[0026]所述的大车右行信号输出由天车运行控制器输出100，经过天车系统的限位单元200后接入大车运行单元300，所述的小车前行信号、小车后行信号输出分别由天车运行控制器100输出，经过天车系统的限位单元200后接入小车运行单元400，本实用新型中天车系统的限位单元与现有技术类似，在此不再展开描述。
[0027]其中，需要指出的是，上述各限位传感器包括两部分，一部分是用以感测碰触状态的限位传感器本体，一部分是与所述的限位传感器本体可控连接的用以改变电路连通状态的限位继电器，在本实施例中，各限位继电器处于常闭态，各限位传感器在控制对应限位继电器动作的同时，会将电压信号反馈至各控制模块，所述的各控制模块一般为单片机或PLC，用电压变化或无线传送协议完成信号的传递，然后各控制模块再控制各继电器动作，此信号的传输与现有技术类似，在此不再展开描述。
[0028]需要说明的是，本实用新型中所指的区域，即所要保护的区域为个矩形空间，所述的第一触发物的设置位置或长度与保护区域的长度相对应，所述的第二触发物的设置的位置或长度与保护区域的宽度后半段相对应，所述的第三触发物的设置的位置或长度与保护区域的宽度前半段相对应，且第二触发物与第三触发物存在交错区。在上述描述时是将所述的区域限定在前方以便与描述，需要指出的是，文中所述的前后左右均只是为了描述方便，左和右、前和后均可视情况直接互换。
[0029]通过触发物与限位传感器的配合，在天车运行时构建出一个与干涉物对应的禁行区，当进入该区域后，大车或小车相应地停止运动，只有脱离该区域才能继续运行，直接限制大车或小车的运动，有效降低了危险程度，简化了操作，避免了操作不当造成的碰撞，提升整体的使用安全性。
[0030]其中，所述的第一触发物和第二触发物分别为固定设置的触发杆或光电开关反光纸，所述的第一限位传感器、第二限位传感器和第三限位传感器为接触式、对射式等任意形式的传感器，可以在触发杆存在位置持续保持状态不变，提高控制的稳定性。而且触发杆安装便利，可以随干涉物或保护区域的变化快捷调整，调整无需改变系统其它部分，简化了操作。
[0031]具体地，还包括与控制电源连通的启动按键SBl，所述的启动按键SBl与启动继电器KAO的线圈串接入控制电源，所述的启动继电器的第一对常开触点KA0-1、第二对常开触点KA0-2和第三对常开触点KA0-3分别与第四继电器的线圈、第五继电器的线圈和第六继电器的线圈串接，利用该控启动按键可实现上述区域保护功能的开启或关闭。
[0032]进一步地，为提高操控性，还包括示警单元，所述的示警单元与并联设置的第四继电器的第一对常开触点KA4-0、第五继电器的第一对常开触点KA5-0和第六继电器的第一对常开触点KA6-0串联后接入控制电源，利用天车警示单元提高人机互动。
[0033]启动按键SBl为区域限制功能“开启开关”只有当此开关开启，此部分功能才能显现。
[0034]当第一限位传感器、第二限位传感器和第三限位传感器全部作用时，此时天车葫芦小车(即天车的小车和起升吊钩部分)，与干涉物A正对，并接近于干涉物A，有与干涉物A发生勾蹭、撞击等危险。此时三个限位传感器的限位继电器均断开，KA1、KA2和KA3均失电，此时与之对应的KA1-1、KA2-1、KA3-1失电闭合，KA4的线圈得电，KA4-1断开，大车右行输出和大车运行单元间被断开，大车不能再向右运动，只能往左运动。同时，第四继电器的第二常闭触点和第三常闭触点被打开，KA5和KA6所在的回路保持断路，这样能正常控制小车前后移动以有效避开干涉物A。同时，KA4-0的闭合使示警单元得电，进行报警提示。
[0035]如图5所示，当葫芦小车运行至干涉物A的后面，并从后方靠近A区时，第一限位开关和第二限位开关作用，对应的第五继电器失电，小车前行输出和小车运行单元间的KA5-1被断开，小车不能继续前行，只能后行，同时大车运行不受影响，而且KA5-0的闭合使示警单元得电，进行报警提示。
[0036]如图6所示，当葫芦小车运行至干涉物A的前面，并从前方靠近A区时，第一限位开关和第三限位开关作用，对应的第六继电器KA6失电，小车前行输出和小车运行单元间被断开，小车不能继续后行，只能前行，同时大车运行不受影响，而且KA6-0的闭合使示警单元得电，进行报警提示。
[0037]除以上三种情况，系统都处于远离干涉物的情况，此时，天车所有方向都不受限制，并安全可靠的运行。
[0038]本实用新型的控制电路结构简单，直接机械式控制，成本低构建便利稳定性高，利用限位开关反馈式电路控制结构实现天车的区域运行限制动作，避免了天车使用场合中地面有干涉物等时的事故发生，提高操作安全性。
[0039]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种天车的区域保护控制系统，其特征在于，包括设置在大车上且可与端梁上的第一触发物相干涉的第一限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第二触发物相干涉的第二限位传感器，设置在小车上且可与大车上的第三触发物相干涉的第三限位传感器，分别与所述的第一限位传感器、第二限位传感器和第三限位传感器可控连接且常态下通电的第一继电器、第二继电器和第三继电器，以及常态下失电的第四继电器、第五继电器和第六继电器，其中，所述的第一触发物与干涉物的长边相对应，第二触发物和第三触发物分别与干涉物的宽边的后半段和前半段相对应， 所述的第一继电器的第一对常闭触点、第二继电器的第一对常闭触点和第三继电器的第一对常闭触点以及第四继电器的线圈串联后接入控制电源， 所述的第四继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车右行输出和大车运行单元间， 所述的第一继电器的第二对常闭触点、第二继电器的第二对常闭触点、以及第四继电器的第二对常闭触点和第五继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第五继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间， 所述的第一继电器的第三对常闭触点、第三继电器的第二对常闭触点、以及第四继电器的第三对常闭触点和第六继电器的线圈串接后接入控制电源，所述的第六继电器的第一对常闭触点串接入天车运行控制器的大车前行输出和小车运行单元间。2.如权利要求1所述的天车的区域保护控制系统，其特征在于，还包括启动按键，所述的启动按键与启动继电器的线圈串接入控制电源，所述的启动继电器的第一对常开触点、第二对常开触点和第三对常开触点分别与第四继电器的线圈、第五继电器的线圈和第六继电器的线圈串接。3.如权利要求1所述的天车的区域保护控制系统，其特征在于，包括天车示警单元，所述的示警单元与并联设置的第四继电器的第一对常开触点、第五继电器的第一对常开触点和第六继电器的第一对常开触点串联后接入控制电源。4.如权利要求1所述的天车的区域保护控制系统，其特征在于，所述的第一触发物、第二触发物和第三触发物分别为固定设置的触发杆或光电开关反光纸。
【文档编号】B66C13-18GK204281100SQ201420746092
【发明者】王文芳, 邓首, 高伟 [申请人]天津德仕达起重输送设备有限公司