一种塔架升降平台步进式插销升降的智能控制方法与流程

本发明涉及升降平台技术领域，具体涉及一种塔架升降平台步进式插销升降的智能控制方法。

背景技术：

插销升降平台是一种常见的升降平台，现有技术中，塔架多为液压泵提供升降油缸动力，配合人工进销、退销实现升降平台的升降。

如图1所示，现有技术中，升降平台的手动上升过程包括以下步骤：

第一步：手动从对应销孔1中拔出上插销组件(包括左上插销2和右上插销5)；

第二步：通过手动液压泵提供动力将左升降油缸3和右升降油缸6的活塞端向上伸长(此时由于下插销组件的作用，即左下插销4和右下插销7仍处于插入状态，所以上插销组件会随左升降油缸3的左活塞杆连接机构31和右升降油缸6的右活塞杆连接机构32一同向上运动)；

第三步：左升降油缸3和右升降油缸6的活塞端向上运动到达最大行程后，手动将上插销组件插入对应的销孔1中，同时将下插销组件从对应销孔1中拔出；

第四步：通过手动液压泵提供动力将左升降油缸3和右升降油缸6的活塞端向缸体端收缩(此时由于上插销组件处于插入状态，所以下插销组件会随左活塞杆连接机构31、右活塞杆连接机构32及平台板8一同向上运动)。

由此，可以看出现有技术中的步进式插销塔架升降平台需要人工抽拔插销，劳动强度大、效率低。升降油缸需要手摇液压泵，对操纵员体能消耗大，升降速度也低。总之，现有技术中的步进式插销塔架升降平台技术陈旧、落后，已经不能适应自动化技术水平的提升，无法满足当前塔架技术的创新和发展。因此，如何提供一种劳动强度低，且可实现自动化进销、退销的塔架升降平台的控制方法是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种塔架升降平台步进式插销升降的智能控制方法，能够实现步进式插销塔架升降平台自动化进销和退销。

本发明的技术方案为：一种塔架升降平台步进式插销升降的智能控制方法，包括以下步骤：

第一步：当塔架升降平台停在任意位置时，控制模块对上插销和下插销的插入状态及升降油缸的伸出量进行判断，并保证上插销和下插销均处于插入状态；

第二步：当按下操作面板上的上升按钮时，控制模块接收上升信号并判断升降油缸当前的伸出量x大小；

若为x＝m1，则表示此时上插销受力；其中，m1为下插销插入的销孔和上插销之间的距离，m1的取值范围为0.5m+(k-1)(m+n)<m1<m+(k-1)(m+n)，销孔为腰型孔，m为销孔长轴的长度，n为相邻销孔之间的距离，k为销孔个数，k＝1为下部从上而下的第一个销孔，第一个销孔的上端为升降油缸的活塞端相对缸体端完全缩回时下插销所插入的位置，第二个销孔及其他销孔依次向下排列；

若m1非下部末端销孔对应的值，则控制模块控制升降油缸伸出至对应的m2处；此时转换为下插销处于插入且受力状态，可以直接拔出上插销；若m1为下部末端销孔对应的值，转入第五步；

若为x＝m2，则表示此时下插销受力；其中，m2为上插销插入的销孔和下插销之间的距离，m2的取值范围为km+(k-1)n<m2<(k+0.5)m+(k-1)n，k＝1为上部从下而上的第一个销孔，第一个销孔的下端为升降油缸的缸体端相对活塞端完全缩回时上插销所插入的位置，第二个销孔及其他销孔依次向上排列；

若m2非上部顶端销孔对应的值，能够直接拔出上插销；若m2为上部顶端销孔对应的值，转入第三步；

第三步：上插销退销到位后，控制模块控制升降油缸伸出，直至上部顶端销孔对应的m2时停止；

第四步：控制模块控制上插销插入对应销孔中；

第五步：上插销进销到位后，升降油缸回收到下部末端销孔对应的m1，控制模块控制下插销退销；

第六步：下插销进销到位后，升降油缸回收设定值，塔架升降平台随之上升；

第七步：当按下操作面板上的下降按钮时，控制模块接收下降信号并判断升降油缸当前的伸出量x大小；

若为x＝m1，则表示此时上插销受力，转入第八步；

第八步：若m1非下部顶端销孔对应的值，则控制模块控制升降油缸伸出至对应的m2处；此时转换为下插销处于插入且受力状态，可以直接拔出上插销；

第九步：上插销退销到位后，此时控制模块控制升降油缸收回，直至上部顶端的销孔对应的m2停止，并插入上插销；

第十步：上插销进销到位后，升降油缸回收至下部顶端销孔对应的m1停止；此时上插销受力，可以直接拔出下插销；

第十一步：下插销退销到位后，升降油缸伸出设定值，塔架升降平台随之下降。

优选地，当上插销处于插入状态，且下插销处于退出状态时，则控制模块会将升降油缸的伸出量x与m1进行比较；

若x大于等于m1，则升降油缸的缸体端运动至m1时停止，x小于m1对应的情况与下插销受力时重合，升降油缸停止后，控制模块控制下插销插入对应销孔中，达到上插销和下插销均处于插入状态；

当上插销处于退出状态，且下插销处于插入状态时，则控制模块会将升降油缸的伸出量x与m2进行比较；

若x大于m2，则升降油缸的缸体端运动至m2时停止，x小于等于m2对应的情况与上插销受力时重合，升降油缸停止后，控制模块控制上插销插入对应销孔中，达到上插销和下插销均处于插入状态。

优选地，所述第三步中通过左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销退销到位。

优选地，所述第五步中通过左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销进销到位。

优选地，所述第六步中通过左下接近开关组和右下接近开关组检测下插销退销到位。

优选地，所述第九步中通过左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销退销到位。

优选地，所述第十步中通过左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销进销到位。

优选地，所述第十一步中通过左下接近开关组和右下接近开关组检测下插销退销到位。

有益效果：

本发明的智能控制方法，能够实现步进式插销塔架升降平台自动化进销和退销，能够有效适应自动化技术的发展，且劳动强度低。

附图说明

图1为现有技术中的插销式升降平台的结构示意图。

图2为本发明中上插销受力时插销式升降平台升降的控制示意图。

图3为本发明中下插销受力时插销式升降平台升降的控制示意图。

其中，1-销孔，2-左上插销，3-左升降油缸，31-左活塞杆连接机构，32-右活塞杆连接机构，33-左升降油缸底座，34-右升降油缸底座，4-左下插销，5-右上插销，6-右升降油缸，7-右下插销，8-平台板。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种塔架升降平台步进式插销升降的智能控制方法，能够实现步进式插销塔架升降平台自动化进销和退销。

该智能控制方法用于控制步进式插销塔架升降平台进行步进式进销或退销，以实现升降平台的升降，其所基于的智能控制装置包括：控制模块以及与控制模块相连的操纵显示模块、检测模块和输出阀组；

操纵显示模块包括：操纵面板以及设置在操作面板上的上升按钮、下降按钮和显示屏；

检测模块包括：位移检测模块和销轴检测模块；位移检测模块包括：两个绝对式拉线位移传感器，分别为左侧位移传感器和右侧位移传感器，分别对应安装在左升降油缸3和右升降油缸6上，用于检测左升降油缸3和右升降油缸6的行程；销轴检测模块包括：左上接近开关组、右上接近开关组、左下接近开关组和右下接近开关组，分别对应安装在左上插销2、右上插销5、左下插销4和右下插销7周围，每组接近开关由两个接近开关构成，分别位于塔架升降平台的导轨的正反两面(即每组接近开关中的两个接近开关与对应的插销轴向两端对应)，分别用于检测插销的进销到位和退销到位；

控制模块由可编程控制器构成，用于逻辑运算，从而实现智能控制；

输出阀组包括：三个双向比例阀，分别是升降油缸控制阀、上插销油缸控制阀和下插销油缸控制阀(升降油缸控制阀同时控制左升降油缸3和右升降油缸6动作；上插销控制阀控制上插销油缸动作，进而同时控制左上插销2和右上插销5动作；下插销控制阀控制下插销油缸动作，进而同时控制左下插销4和右下插销7)；

其中，操纵显示模块、控制模块和输出阀组可设置在步进式插销塔架升降平台附近的任意位置处，并分别与步进式插销塔架升降平台连接；

该智能控制方法包括以下步骤：

第一步：当松开操纵面板上的上升按钮或下降按钮时，控制模块接收到停止信号，此时，控制模块对上插销(左上插销2和右上插销5)与下插销(左下插销4和右下插销7)的插入状态及升降油缸的伸出量进行判断；

如图2所示，由于左上插销2与右上插销5由同一个上插销油缸控制，所以运动同步，同理，左下插销4与右下插销7也由同一个下插销油缸控制，因此，以整体进行控制方法示意；

当上插销处于插入状态(即左上插销2与右上插销5均处于受力状态)，且下插销(左下插销4与右下插销7)处于退出状态时，位移传感器(左侧位移传感器和右侧位移传感器)检测的升降油缸的伸出量为x，则控制模块会将x与m1进行比较，为了避免与下插销受力时相互干涉，m1的取值范围为0.5m+(k-1)(m+n)<m1<m+(k-1)(m+n)；

其中，m1为下插销将要插入的销孔1和上插销之间的距离，销孔1为腰型孔，m为销孔1长轴的长度，n为相邻销孔1之间距离，k为销孔个数，k＝1为下部从上而下的第一个销孔1，第一个销孔1的上端默认为升降油缸的活塞端相对缸体端完全缩回时下插销所插入的位置，此时，m1＝0，第二个销孔1及其他销孔1依次向下排列；

以下部有三个销孔1为例，若x大于等于m11，则升降油缸的缸体端运动至m11时停止，x小于m11对应的情况与下插销受力时重合，其中，0.5m<m11<m；若x大于等于m12，则升降油缸的缸体端运动至m12时停止，x小于m12对应的情况与下插销受力时重合，其中，1.5m+n<m12<2m+n；若x大于等于m13，则升降油缸的缸体端运动至m13时停止，x小于m13对应的情况与下插销受力时重合，其中，2.5m+2n<m13<3m+2n；升降油缸停止后，控制模块控制下插销插入对应销孔1中，达到四个插销均处于插入的安全状态；

如图3所示，当上插销处于退出状态，且下插销处于插入状态时，令升降油缸的伸出量为x，则控制模块会将x与m2进行比较，为了避免与上插销受力时相互干涉，m2的取值范围为km+(k-1)n<m2<(k+0.5)m+(k-1)n；

其中，m2为上插销将要插入的销孔1和下插销之间的距离，销孔1为腰型孔，m为销孔1长轴的长度，n为相邻销孔1之间距离，k为销孔个数，k＝1为上部从下而上的第一个销孔1，第一个销孔1的下端默认为升降油缸的缸体端相对活塞端完全缩回时上插销所插入的位置，此时，m2＝m，第二个销孔1及其他销孔1依次向上排列；

以上部有三个销孔1为例，若x大于m21，则升降油缸的缸体端运动至m21时停止，x小于等于m21对应的情况与上插销受力时重合，其中，m<m21<1.5m；若x大于m22，则升降油缸的缸体端运动至m22时停止，x小于等于m22对应的情况与上插销受力时重合，其中，2m+n<m22<2.5m+n；若x大于m23，则升降油缸的缸体端运动至m23时停止，x小于等于m23对应的情况与上插销受力时重合，其中，3m+2n<m13<3.5m+2n；升降油缸停止后，控制模块控制上插销插入对应销孔1中，达到四个插销均处于插入的安全状态；

第二步：当按下操作面板上的上升按钮时，控制模块接收上升信号，由于停止时，四个插销均处于插入的安全状态，此时控制模块接收位移传感器的信号，判断升降油缸当前的伸出量x大小；

若为m11、m12和m13中的任一个，则表示此时上插销受力，即塔架升降平台的重量由上插销支撑；

若x＝m11，则控制模块控制升降油缸伸出至m21；若x＝m12，则控制模块控制升降油缸伸出至m22；此时转换为下插销处于插入且受力状态，可以直接拔出上插销(由于上插销受力、下插销悬空时，如果直接拔出上插销，容易造成危险)；若x＝m13，转入第五步；

若为m21、m22和m23中的任一个，则表示此时下插销受力，即塔架升降平台的重量由下插销支撑；

若x＝m21、m22，可以直接拔出上插销；若x＝m23，转入第三步；

第三步：当左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销退销到位后，控制模块控制升降油缸伸出，直至x＝m23停止(令m23为升降油缸的最大行程，这样设置的目的在于每个周期中，升降油缸都会到达最大行程，以便消除升降油缸运动过程中的累计误差)；

第四步：控制模块控制上插销插入对应销孔1中；

第五步：当左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销进销到位后，升降油缸回收到x＝m13，控制模块控制下插销退销；

第六步：当左下接近开关组和右下接近开关组检测下插销进销到位后，升降油缸回收设定值，塔架升降平台随之上升；

第七步：当按下操作面板上的下降按钮时，控制模块接收下降信号，由于停止时，四个插销都处于插入的安全状态，此时控制模块接收位移传感器的信号，判断升降油缸当前的伸出量x大小；

若为m11、m12和m13中的任一个，则表示此时上插销受力，即塔架升降平台的重量由上插销支撑；

第八步：若x＝m12，则控制模块控制升降油缸伸出至m22；若x＝m13，则控制模块控制升降油缸伸出至m23；此时转换为下插销处于插入且受力状态，可以直接拔出上插销(由于上插销受力、下插销悬空时，如果直接拔出上插销，容易造成危险)；

第九步：当左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销退销到位后，此时控制模块控制升降油缸收回，直至x＝m21停止，并插入上插销；

第十步：当左上接近开关组和右上接近开关组检测上插销进销到位后，升降油缸回收至x＝m11；此时上插销受力，可以直接拔出下插销；

第十一步：当左下接近开关组和右下接近开关组检测下插销退销到位后，升降油缸伸出设定值，塔架升降平台随之下降。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。